隨著我國水汙染問題日益突顯，城市汙水處理排放標準的提高已是大勢所趨。隨之而來的，城市汙水處理廠出水水質的要求不斷提高,水質提升成為開發水資源的另一途徑，汙水處理廠的提標改造工作也已成為重中之重。然而，在這一過程中，不能合理設置目標，以致剛建成就要改造，改造後出水水質仍難以達到預期要求的案例屢見不鮮。
在2018第四屆長三角（蘇浙滬）排水與汙水處理研討會上，來自北京的治水專家，中國水協排水委秘書長甘一萍由「北京為什麼要做地方性的標準」這一角度切入，從提標改造的需求、升級改造技術路線的分析、大型城鎮汙水處理廠提標改造案例三個方面，通過技術試驗及工程實踐，闡述了在深度處理、提升的過程當中，可以採取的技術及存在的問題，討論了北京汙水處理廠升級改造的必要性、技術路線選擇及寶貴經驗，並分享了適合北京再生水廠提標改造的兩條技術路線。應該說不同的汙水處理廠在提標的過程當中，因為自身的工藝不同，而且涉及到的相應用地等各方面的條件限制，所選用的技術也會有所不同。但甘秘書長所提到的兩條技術路線，可能在很多地方也是適用的。、
甘一萍
現如今，新技術及新材料被不斷應用到工業生產以及日常生活中，導致排放的汙水中所含汙染物的含量和種類越來越復。要滿足排放指標，就要對汙水處理廠升級改造，不斷進行技術創新，提高處理效率，以達到排放標準。
北京市治水專家，中國水協排水委秘書長甘一萍從提標改造的需求、升級改造技術路線的分析、汙水廠升級改造案例三個方面，闡述了北京汙水處理廠升級改造的必要性及技術路線的選擇。
提標改造的需求
甘一萍首先指出提標改造的目的是為了改善地表水體的環境功能。我國地表水功能和環境功能按照Ⅰ到Ⅴ類分的，劣Ⅴ類水的汙染程度已經達到比Ⅴ類還要惡劣的程度。我國現行的GB18918標準對汙水處理廠的出水設了三級標準，其中一級B、一級A都是針對劣五類的標準。
我國排水委在2016年年鑑統計，全國城鎮汙水處理廠3152座，目前達到一級A、一級B的基本上已經90多座，都是一級A、一級B的出水，地表水仍然還是劣Ⅴ類。當時水務局的局長就說汙水處理廠都已經達到一級B標準了，但水還有茶葉的顏色和土腥的味道，所以老百姓不接受。2008年以後，北京所有汙水處理廠都達到一級B標準以後，很多下遊的水，仍然都是劣Ⅴ類。所以在這種情況下，北京就提出：乾脆直接把汙水處理成地表Ⅳ類水，因為北京沒有清水來補充，雨季的降雨也非常少，所以就直接提地表Ⅳ類。當時很多院士和教授都提出太超前了。當時還成立了國家的水專項，叫做「北京城市再生水水質提高關鍵技術研究和示範」，當時是想從再生水開始做，總體目標是為北京中心城的大型汙水處理廠升級改造和再生利用工程提供技術支撐，另外是使深度處理後的再生水達到地表水Ⅳ類標準，初步恢復北京地表水的功能。當然還有支持海河流域的總體目標。
但是北京在做水專項時，是按照再生水來做的。做水專項過程中，北京市水務局和環保局有爭議，環保局認為既然已經做得那麼高，乾脆就作為排放標準，不再是再生水標準；水務局則說再生水要求比較高，是排放到景觀的。後來水務局沒有爭過環保局，所以北京就確定了要達到地方標準。
但是北京市的中心城區基本上是要達到北京地方標準的一級B標準，也就是氨氮1.5、總氮15、COD30。在懷柔等水庫上遊執行一級A標準，相當於地表水Ⅲ類標準。
在地表水環境質量標準中，對地表Ⅳ類有24類指標，對汙水處理廠出水最重要的是COD、BOD、氨氮、總氮和總磷五項指標，當然後來又加了感官性指標，如臭味和色度指標等。
總氮的降低與碳源投加相關
在甘一萍團隊的研究過程中，他們發現氨氮如果小於現在的1.5毫克/升的標準，在現有的汙水處理廠池容下提高曝氣量基本能夠達到。但是對總氮到底是10還是15，團隊研究人員做了碳源投加的研究。從表中可以看出來從總氮的20降到15，降到10就要翻倍，真正降到地表水Ⅳ類的1.5，每年要100萬元。所以在這種情況下，後來在地標上確定氨氮冬季2.5，夏季1.5。色度也是感官性的指標，二級出水色度是40-50，用臭氧或者活性炭來吸附，或者高級氧化之後，色度基本上能達到25-30，就是完全無色了。
二升級改造技術路線的分析
針對脫碳除磷，對現有的汙水池進行改造升級，甘一萍指出，改造的重點在於節省碳源的投加、增加工藝可調性、精心調控穩定運行。針對這三項，有其各自的技術手段和路線，分別為：內部碳源開發與高效利用技術、採用改良和優化的工藝、根據進水負荷變化精細運行調控。而最終目的是為了充分挖掘二級生物處理的脫氮潛力,實現穩定運行,為後續深度處理工藝提供基礎保障。
針對二級處理，甘一萍列出北京汙水處理現有工藝改造採用的設計參數和優化運行後的參數加以說明。
編輯：趙凡