張慧文 張磊

（長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，湖北武漢 430010）

1 引言

伴隨著我國城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)營日漸成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。為有效解決中南部某地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的實(shí)際運(yùn)營需求，提高污水處理廠的建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)營效率，受當(dāng)?shù)卣湍成鐣?huì)資本方委托，對該地28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行了全面調(diào)研，考察其運(yùn)行特點(diǎn)及存在問題，并對其中的共性問題提出相應(yīng)的建議和對策。

2 污水處理廠建設(shè)概況

中南部某市下轄26個(gè)鎮(zhèn)2個(gè)鄉(xiāng)，共有1座城區(qū)污水處理廠和30座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠（未包含經(jīng)開區(qū)污水處理廠）。本次調(diào)研通過現(xiàn)場踏勘、工作人員座談、技術(shù)資料收集、運(yùn)行數(shù)據(jù)及臺(tái)賬調(diào)閱和分析等方法，對其中28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行了綜合考察和研判，其基本建設(shè)情況見表1。

表1 某市28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)概況

續(xù)表

3 污水處理廠實(shí)際運(yùn)行情況

根據(jù)各污水處理廠近一年的實(shí)測進(jìn)出水水質(zhì)數(shù)據(jù)（不足一年者以實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為準(zhǔn)，個(gè)別污水處理廠因正在改造或調(diào)試而無出水水質(zhì)數(shù)據(jù)），采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對COD、氨氮、TN、TP等指標(biāo)進(jìn)行分析，得到的平均值見表2。

表2 污水處理廠運(yùn)行水質(zhì) mg/L

4 污水處理廠運(yùn)行特點(diǎn)及存在問題

4.1 實(shí)際處理量低于設(shè)計(jì)規(guī)模

根據(jù)表1中設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際進(jìn)水量的對比分析可知，目前大多數(shù)污水處理廠實(shí)際處理水量僅達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模的30%～70%，僅21.4%的污水處理廠這一指標(biāo)超過70%，而19號污水處理廠的實(shí)際處理水量僅占設(shè)計(jì)規(guī)模的22.20%。

這種實(shí)際處理量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)規(guī)模的情況，致使污水處理設(shè)備長期處于低效率運(yùn)行狀態(tài)，不僅造成能源浪費(fèi)，也提高了污水處理的單位成本。此外，污水管道的實(shí)際流速遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，水力條件差，污染物在管道內(nèi)沉積，不能正常進(jìn)入污水處理系統(tǒng)［1］。

這種“大馬拉小車”的現(xiàn)象，普遍是由以下原因造成的：一方面是鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠大多沿用城市污水處理廠的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和模式，采用明顯偏高的人均水量指標(biāo)，對于人口的變化，特別是向城市的遷移未能實(shí)事求是地預(yù)判，而在污水處理廠的建設(shè)過程中，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和企業(yè)出于爭取資金考慮，擴(kuò)大規(guī)模、多報(bào)水量［2］，導(dǎo)致了污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模大于實(shí)際需要；另一方面，鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，污水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，實(shí)際覆蓋人口數(shù)量偏小，污水收集率普遍偏低，也是造成污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模大于實(shí)際需要的重要因素。

4.2 實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)低于設(shè)計(jì)值

在本次調(diào)研的28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠中，26號污水處理廠因正在提標(biāo)改造建設(shè)而無進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)，19號污水處理廠主要收集食品工業(yè)廢水，另外8座污水處理廠缺少BOD監(jiān)測數(shù)據(jù)，除此之外的18座污水處理廠進(jìn)水BOD濃度全部低于40mg/L。

這種低濃度進(jìn)水造成污水處理廠長期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，微生物得不到充足的營養(yǎng)，在內(nèi)源呼吸作用下，系統(tǒng)內(nèi)活性污泥出現(xiàn)負(fù)增長［3］。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有9座污水處理廠的污泥濃度明顯偏低，且絮體細(xì)小，顏色異常，有7座污水處理廠需要不定期補(bǔ)充活性污泥。此外，低濃度進(jìn)水無法滿足反硝化菌和聚磷菌對于有機(jī)碳源的需求，影響系統(tǒng)脫氮除磷效果。目前，除26號和19號污水處理廠外，其他污水處理廠均通過投加乙酸鈉作為補(bǔ)充碳源的方式來改善這一情況，但同時(shí)增加了污水處理廠的運(yùn)行成本。

造成污水處理廠進(jìn)水污染物濃度過低的原因是多方面的。目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)大都采用合流制排水體制，而該地區(qū)水網(wǎng)密布，地表水在水位高于合流制排水口時(shí)倒灌進(jìn)入排水系統(tǒng)，不僅如此，該地區(qū)排水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，地下水通過管道錯(cuò)口、塌陷、斷裂等結(jié)構(gòu)性缺陷滲入排水管道，均稀釋了污水處理廠進(jìn)水污染物濃度［4］。調(diào)研還發(fā)現(xiàn)，多處沿河底敷設(shè)的管道建設(shè)有檢查井，施工質(zhì)量和基礎(chǔ)沉降均加劇了河水的倒灌現(xiàn)象。此外，前文所述中，由于污水管道的實(shí)際流速偏低，水力條件差，甚至出現(xiàn)管道長期積水的情況，污染物在管道內(nèi)沉積、分解，不能正常進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，進(jìn)一步造成了進(jìn)水污染物濃度的下降。

4.3 處理工藝流程不完善，部分污水處理廠出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分污水處理廠處理工藝流程不完善，出水仍執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。3號污水處理廠采用DAT-IAT工藝，回流量大，能耗高，脫氮除磷需要延長運(yùn)行周期和增加攪拌操作，除磷效果欠佳［3］。7，8號污水處理廠采用ABAS（接觸氧化＋生物膜活性污泥復(fù)合工藝）一體化處理裝置，缺少污泥回流設(shè)計(jì)和深度處理單元。13號污水處理廠采用曝氣池＋二沉池＋人工濕地處理工藝，曝氣池池容過小，水力停留時(shí)間僅2.3 h，不能滿足工藝要求，二沉池內(nèi)污泥腐化上浮，系統(tǒng)主要依靠人工濕地實(shí)現(xiàn)污染物的降解和去除，而人工濕地占地面積較大，填料堵塞嚴(yán)重，綠藻大量滋生，池水黑臭。以上污水處理廠均執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，在短期內(nèi)由于進(jìn)水水量和污染物濃度較低而實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)保障率100%，長期來看，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格和尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，現(xiàn)有處理工藝對于SS，TP仍存在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，升級改造勢在必行。

4.4 管理人員技術(shù)力量和管理水平較為薄弱

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于地區(qū)發(fā)展、薪資待遇、工作環(huán)境、生活配套等多重因素，目前污水處理廠聘用的運(yùn)行管理人員大都為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)居民，學(xué)歷、專業(yè)技術(shù)能力和管理經(jīng)驗(yàn)良莠不齊。而大多數(shù)污水處理廠缺乏有效日常監(jiān)測分析的手段和機(jī)制，僅1座污水處理廠設(shè)有在線水質(zhì)檢測設(shè)備，部分處理廠未能實(shí)現(xiàn)對BOD，TN，MLSS等水質(zhì)運(yùn)行指標(biāo)的定期監(jiān)測，這也造成了污水處理廠日常管理和維護(hù)的盲目性。

4.5 其他共性問題

其一，由于進(jìn)水污染物濃度過低，生物系統(tǒng)難以運(yùn)行穩(wěn)定，除個(gè)別污水處理廠可以實(shí)現(xiàn)定期正常排泥外，大部分污水處理廠的板框壓濾機(jī)都閑置無用。其二，10座污水處理廠設(shè)有轉(zhuǎn)鼓過濾器，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)鼓過濾器對COD，TP的去除作用僅在5%左右，目前大都處于閑置狀態(tài)或無效率運(yùn)行。此外，由于一些污水處理廠建設(shè)時(shí)間較早，許多設(shè)備老化，出現(xiàn)故障，管道銹蝕，部分土建設(shè)施存在裂縫滲漏等。

5 污水處理廠設(shè)計(jì)運(yùn)行建議

5.1 合理確定建設(shè)規(guī)模

在污水處理廠的設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，客觀全面地預(yù)測鄉(xiāng)鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)變化和人口遷移情況，實(shí)事求是地選取設(shè)計(jì)水量標(biāo)準(zhǔn)，不能盲目擴(kuò)大規(guī)模。

5.2 管網(wǎng)提質(zhì)增效

受限于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在短期內(nèi)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的合流制排水體制可能難以改變。但管理部門應(yīng)充分了解排水管網(wǎng)現(xiàn)狀，并針對入戶、排口、水體下敷設(shè)等重點(diǎn)部位進(jìn)行專項(xiàng)普查和改造，保證施工質(zhì)量，確保清水?dāng)D出去，污水收進(jìn)來。

5.3 完善現(xiàn)狀處理工藝

部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)狀工藝設(shè)施亟待升級改造，要充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，選擇對于水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)、便于管理和控制的處理工藝，優(yōu)化參數(shù)選取和細(xì)部設(shè)計(jì)，補(bǔ)充深度處理單元，以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷完善的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 提升人員水平，增強(qiáng)運(yùn)行管理的規(guī)范性

加強(qiáng)對污水處理廠運(yùn)行管理人員的系統(tǒng)性培訓(xùn)，提高專業(yè)素質(zhì)和管理經(jīng)驗(yàn)；推廣在線監(jiān)測設(shè)備的安裝，建立完善取樣、檢測、化驗(yàn)等各項(xiàng)管理制度，確保水量、水質(zhì)等各項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確、及時(shí)監(jiān)測，加強(qiáng)對設(shè)備設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)，切實(shí)有效保證污水處理廠運(yùn)行管理的有效性和規(guī)范性。

6 結(jié)語

目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水量和污染物濃度普遍低于設(shè)計(jì)值，影響污水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了污水處理的單位成本，造成資源浪費(fèi)。部分污水處理廠流程簡單、工藝落后，難以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷提高的尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。管理人員技術(shù)力量和管理水平薄弱，也造成了污水處理廠日常管理的盲目性。這些問題均需要在今后鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)營中引起相關(guān)人員的足夠重視。為此，需要合理確定建設(shè)規(guī)模，完善現(xiàn)狀處理工藝，提升人員水平，加強(qiáng)運(yùn)行管理，并對排水管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性的提質(zhì)增效，以保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的高效運(yùn)行。