馬一行,袁 飛,衛(wèi)鳴志,張劍輝
(上海奉錦環(huán)境建設(shè)管理有限公司,上海 200000)
近年來(lái)隨著環(huán)保督察力度的加大,工業(yè)企業(yè)廢水不經(jīng)預(yù)處理直接偷排的情況有所好轉(zhuǎn),但關(guān)于污水處理廠進(jìn)水嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致出水超標(biāo)甚至系統(tǒng)癱瘓的報(bào)道仍時(shí)有所聞,并引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議,進(jìn)水超標(biāo)仍是市政污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行的重大隱患之一。
目前市政污水處理廠通常采用預(yù)處理、生物處理、深度處理相結(jié)合的處理工藝,生物系統(tǒng)仍是整個(gè)污水處理系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。由于微生物的特性,其對(duì)進(jìn)水各項(xiàng)污染物均有一定的接納極限,當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)較大幅度或長(zhǎng)時(shí)間超標(biāo)現(xiàn)象,會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊,致使微生物大量死亡,導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)效率大幅下降,對(duì)出水水質(zhì)造成很大影響。極端情況下,甚至可能造成生物處理系統(tǒng)癱瘓的嚴(yán)重后果。且由于微生物生長(zhǎng)繁殖需要一定周期,因此生物系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊,其恢復(fù)時(shí)間往往至少需要一至兩周時(shí)間。
隨著全社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日漸重視與關(guān)注,尤其是中央生態(tài)環(huán)保督察開(kāi)展以來(lái),社會(huì)對(duì)環(huán)境事件的關(guān)注度尤為突出,一旦造成環(huán)境污染事件,對(duì)社會(huì)、環(huán)境、企業(yè)的影響、損失和壓力都巨大。市政污水處理廠往往都是國(guó)控重點(diǎn)監(jiān)管單位,所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳,一旦出現(xiàn)出水超標(biāo)的情況,面臨的就是行政處罰,而行政處罰還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)三年內(nèi)無(wú)法享受增值稅70%即征即退的優(yōu)惠待遇,這對(duì)盈利水平本就微薄的污水處理企業(yè)來(lái)說(shuō)基本就是毀滅性的打擊。而且處罰可能還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)貸款困難等其他不利影響。如果企業(yè)試圖以進(jìn)水超標(biāo)為由豁免出水超標(biāo)導(dǎo)致的行政處罰,在目前已有的法律實(shí)踐中希望渺茫。
污水處理廠作為城市排水系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié),對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化,無(wú)法主動(dòng)控制,只能積極應(yīng)對(duì)。因此如何與政府相關(guān)職能部門及前端污水輸送系統(tǒng)建立積極有效的溝通反饋,設(shè)立聯(lián)動(dòng)機(jī)制,制訂分級(jí)響應(yīng)預(yù)案及應(yīng)急預(yù)案等,從而更加主動(dòng)地應(yīng)對(duì)進(jìn)水超標(biāo)情況就顯得尤為重要。
東部地區(qū)某污水廠建有一期工程(5萬(wàn)m3/d)及擴(kuò)建工程(7萬(wàn)m3/d),其中一期工程為混合型污水,擴(kuò)建工程則以開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水為主。因此,進(jìn)水超標(biāo)現(xiàn)象自一期工程2007年建成投產(chǎn)以來(lái)一直頻繁發(fā)生,但進(jìn)水超標(biāo)的特點(diǎn)隨著產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)及國(guó)家政策調(diào)整也呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式。目前一期工程較常見(jiàn)且對(duì)系統(tǒng)影響較大的超標(biāo)現(xiàn)象為:進(jìn)水pH低、進(jìn)水總氮、總磷高;擴(kuò)建工程較為常見(jiàn)的則是進(jìn)水COD高、pH高等現(xiàn)象。
近兩年公司進(jìn)水超標(biāo)情況見(jiàn)圖1~圖5。
圖1 一期工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計(jì)
圖2 擴(kuò)建工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計(jì)
表1 一期、擴(kuò)建工程部分進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)極值統(tǒng)計(jì)
公司聯(lián)合區(qū)水務(wù)局、排水管理所、水務(wù)執(zhí)法大隊(duì)、生態(tài)環(huán)境局、環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)、排水公司等政府部門及相關(guān)單位共同建立微信聯(lián)絡(luò)群。各部門、各單位主要分管領(lǐng)導(dǎo)都在群內(nèi),一旦前端泵站或公司進(jìn)水儀表出現(xiàn)超標(biāo)數(shù)據(jù),第一時(shí)間在群內(nèi)通報(bào),以便相關(guān)執(zhí)法部門及時(shí)掌握超標(biāo)信息,便于加強(qiáng)源頭管控。
公司已聯(lián)合區(qū)排水所、排水公司等部門制定了一期工程進(jìn)水pH、擴(kuò)建工程進(jìn)水COD異常情況分級(jí)響應(yīng)預(yù)案。針對(duì)進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)程度,分別設(shè)有黃色、橙色、紅色預(yù)警等級(jí),分別對(duì)應(yīng)謹(jǐn)慎關(guān)注、進(jìn)水流量限制、臨時(shí)停泵等應(yīng)對(duì)措施。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行,可有效緩解進(jìn)水超標(biāo)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的沖擊和影響。下一步計(jì)劃將預(yù)案逐步擴(kuò)大到其他各項(xiàng)進(jìn)水指標(biāo)。
聯(lián)動(dòng)機(jī)制及分級(jí)響應(yīng)預(yù)案的建立,有助于政府主管部門及時(shí)了解進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)情況,有利于及時(shí)采取行動(dòng),排查偷排企業(yè),便于政府部門更直觀地了解公司所面臨的嚴(yán)峻情況,有助于公司與相關(guān)部門開(kāi)展正向溝通工作。同時(shí)建立起有效的聯(lián)動(dòng)機(jī)制后,有助于政府部門及時(shí)對(duì)偷排現(xiàn)象進(jìn)行排查查處,可進(jìn)一步將壓力傳導(dǎo)至排污企業(yè),遏制潛在的偷排沖動(dòng),從源頭減少進(jìn)水超標(biāo)的發(fā)生概率。
公司同時(shí)與前端泵站建立起有效的溝通互動(dòng)渠道:①互相及時(shí)通報(bào)在線數(shù)據(jù)異常情況及實(shí)時(shí)水位信息,為采取針對(duì)性措施爭(zhēng)取時(shí)間;②根據(jù)泵站在線儀表數(shù)據(jù)建議泵站對(duì)水量進(jìn)行合理調(diào)配。如:將超標(biāo)泵站的水量降低或暫停,而水質(zhì)正常的泵站可以加大輸送水量,充分利用管網(wǎng)的稀釋、調(diào)節(jié)、緩沖功能,盡可能降低實(shí)際到達(dá)公司進(jìn)水泵房的污染物濃度;③利用公司化驗(yàn)?zāi)芰?,配合政府?zhí)法部門及排水公司對(duì)相應(yīng)沿線泵站進(jìn)行取樣分析,排查偷排企業(yè)。
3.3.1 設(shè)置應(yīng)急事故池
充分利用擴(kuò)建工程原為高濃度工業(yè)廢水而設(shè)置的調(diào)節(jié)池、水解酸化池,將其中的部分池體改造為功能可切換的應(yīng)急事故池,并設(shè)置了配水水泵、閥門、流量計(jì)及相應(yīng)的管網(wǎng)等(圖3)。當(dāng)有超標(biāo)進(jìn)水時(shí),可通過(guò)配水系統(tǒng)將超標(biāo)廢水部分或全部調(diào)配至應(yīng)急事故池,為系統(tǒng)贏得緩沖時(shí)間,極大程度減少了超標(biāo)進(jìn)水對(duì)生化系統(tǒng)的沖擊。一期及擴(kuò)建工程各有約12 000m3的應(yīng)急池容,且可互為備用,該系統(tǒng)已為污水處理廠成功應(yīng)對(duì)較大超標(biāo)進(jìn)水事件若干起,實(shí)踐證明事故池的設(shè)置是非常行之有效的方法之一。
圖3 工藝流程圖
3.3.2 建立有針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案
針對(duì)COD、pH、氨氮、總氮、總磷等不同污染物指標(biāo)的特點(diǎn),分別制訂了不同的應(yīng)急方案。下面以我司較典型的進(jìn)水超標(biāo)類型為例,應(yīng)急配水方案如下:
3.3.2.1 進(jìn)水pH低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)
因?yàn)槲⑸飳?duì)低pH較敏感,進(jìn)水pH過(guò)低會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)直接造成致命性沖擊,因此如果出現(xiàn)低pH(小于等于6)進(jìn)水時(shí),將會(huì)首先考慮啟用應(yīng)急事故池。通過(guò)對(duì)事故管網(wǎng)中的電磁閥門的控制,將超標(biāo)水調(diào)配至事故池暫存。同時(shí),立即聯(lián)系前方泵站及主管部門,根據(jù)水質(zhì)情況啟動(dòng)相應(yīng)等級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。
當(dāng)超標(biāo)污水進(jìn)入事故池時(shí),意味著原系統(tǒng)停止或減少了進(jìn)水,因此工藝人員需及時(shí)對(duì)后續(xù)各工藝段的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,如生物反應(yīng)池溶解氧、污泥內(nèi)回流、污泥外回流、深度處理段藥劑投加量等,根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)適量在厭氧段或缺氧段投加碳源,盡可能維持微生物生存環(huán)境,以便超標(biāo)沖擊結(jié)束后系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)。
如果進(jìn)水超標(biāo)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(大于8h),則應(yīng)考慮進(jìn)一步調(diào)整進(jìn)水方案,比如在輔助投加堿液的同時(shí)超標(biāo)水少量進(jìn)入系統(tǒng),其余量仍進(jìn)入事故池,而準(zhǔn)確的進(jìn)系統(tǒng)水量、堿液投加量、進(jìn)事故池水量等需經(jīng)工藝人員計(jì)算確定,并同步調(diào)整系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。
3.3.2.2 進(jìn)水COD高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)
由于COD、氮、磷等污染物可通過(guò)微生物進(jìn)行降解,所以當(dāng)進(jìn)水COD超標(biāo)時(shí),首先考慮的還是協(xié)調(diào)泵站減少輸送水量,在利用管網(wǎng)稀釋功能的同時(shí),小水量繼續(xù)進(jìn)水。根據(jù)實(shí)際進(jìn)水濃度以及當(dāng)前系統(tǒng)實(shí)際去除率來(lái)確定進(jìn)水量,保證實(shí)際進(jìn)水污染物濃度與平時(shí)相當(dāng),這樣可以確保出水仍能維持穩(wěn)定達(dá)標(biāo),也可以保證生物系統(tǒng)的必要負(fù)荷,盡量維持微生物的生長(zhǎng)繁殖。
同時(shí)密切關(guān)注進(jìn)、出水水質(zhì)及系統(tǒng)工藝參數(shù),如果進(jìn)水指標(biāo)持續(xù)上升或長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)超標(biāo),或者前方泵站水位超高必須加大進(jìn)水量時(shí)才考慮啟用事故池,啟用事故池后仍需對(duì)后續(xù)各工藝參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。
總之,應(yīng)急預(yù)案的核心是對(duì)實(shí)際水質(zhì)進(jìn)行具體分析,根據(jù)進(jìn)水超標(biāo)指標(biāo)的特點(diǎn),結(jié)合當(dāng)前處理系統(tǒng)的狀態(tài),對(duì)癥下藥,靈活運(yùn)用,制定最適合的控制方案及參數(shù)設(shè)置。不可生搬硬套,更不可一味依賴有限的事故池容,應(yīng)該充分利用系統(tǒng)潛力及前方泵站、管網(wǎng)的稀釋功能,這樣既能把部分壓力轉(zhuǎn)移到輸送系統(tǒng),減輕污水廠的壓力,也能為后續(xù)繼續(xù)應(yīng)對(duì)超標(biāo)事件留有轉(zhuǎn)換的余地。
此外,公司針對(duì)超大水量、停水搶修、生物系統(tǒng)受創(chuàng)、出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到警戒值等應(yīng)急情況,均制訂了專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。
3.3.3 公司各部門協(xié)調(diào)配合積極應(yīng)對(duì)
制定了各部門各崗位應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的操作規(guī)程,一旦發(fā)生進(jìn)水超標(biāo)事件,管理(經(jīng)理)、工藝、中控、化驗(yàn)、運(yùn)行等各崗位人員及時(shí)根據(jù)各自的職責(zé),采取各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施。如:管理人員除統(tǒng)籌協(xié)調(diào)外,要積極與前方泵站及政府職能部門溝通;中控人員及時(shí)核對(duì)儀表數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)關(guān)注系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行情況;化驗(yàn)人員需及時(shí)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析;工藝人員則需綜合分析各項(xiàng)情況后下達(dá)運(yùn)行調(diào)整指令;而操作人員則需確保各項(xiàng)指令及時(shí)準(zhǔn)確落實(shí)到位。
3.3.4 預(yù)案的檢驗(yàn)與修訂
公司定期組織各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案的培訓(xùn)和演練,以便全員均能熟練掌握,當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況時(shí)可以冷靜應(yīng)對(duì)處置。同時(shí)公司重視每次啟用或演練應(yīng)急預(yù)案后的評(píng)價(jià)總結(jié),針對(duì)暴露出的問(wèn)題,認(rèn)真分析原因,制定更有效的措施,并及時(shí)對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修訂,以使預(yù)案得到持續(xù)改進(jìn)。
進(jìn)水超標(biāo)現(xiàn)象對(duì)每個(gè)污水廠來(lái)說(shuō)都是不愿看到卻又難以避免的,任何一個(gè)污水廠都無(wú)力也無(wú)法獨(dú)自面對(duì)或承受進(jìn)水超標(biāo)帶來(lái)的嚴(yán)重后果。因此污水廠應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際更積極主動(dòng)地會(huì)同各相關(guān)部門、單位共同建立聯(lián)合溝通渠道及應(yīng)急預(yù)案,不僅能緩解自身壓力,也有利于取得政府理解,傳導(dǎo)部分壓力。與此同時(shí),污水廠也需立足自身特點(diǎn),不斷挖掘自身潛力,加強(qiáng)信息化自動(dòng)化建設(shè),提升管理水平,積極探索更為有效的應(yīng)急應(yīng)對(duì)措施并根據(jù)情況變化不斷優(yōu)化和更新。