如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一項(xiàng)水處理***知識(shí)——城市污水處理廠運(yùn)行存在問題及解決方案。

城市污水處理廠在保障水環(huán)境安全方面發(fā)揮著重要作用，建設(shè)污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。

“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃中提出，到2020年底，要實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施***，城市污水處理率達(dá)到95%，縣城不低于85%。“九五”期間，我國(guó)主要流域水污染防治規(guī)劃開始實(shí)施，城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行開始成為各地落實(shí)水污染物減排責(zé)任目標(biāo)的主要途徑。

在***財(cái)政資金和相關(guān)政策的大力支持下，經(jīng)過“十一五”、“十二五”的發(fā)展，我國(guó)污水處理廠建設(shè)取得了跨越式的進(jìn)展，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量和規(guī)模迅速提升，城市污水處理能力不斷提高。

統(tǒng)計(jì)資料顯示，至2016年末，城市污水處理率達(dá)到93.44%，其中污水集中處理率89.8%。截至2010年，全國(guó)共有城鎮(zhèn)污水處理廠2496座，較2006年相比提高了140%。到2016年末，城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量達(dá)到3552座，與2010年相比增加了29%。

但是，污水處理率與處理能力的持續(xù)提高與水環(huán)境污染依然矛盾突出。環(huán)保部公布的《2016中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，全國(guó)地表水1940個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，仍有32%為IV類及以下水體。截止2017年底，住房與城市建設(shè)部和環(huán)保部認(rèn)定的全國(guó)城市黑臭水體數(shù)量有2100個(gè)。

與此同時(shí)，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，2015年發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施，要因地制宜進(jìn)行改造，2020年底前達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)或再生利用要求；敏感區(qū)域（湖泊、水庫(kù)、近岸海域匯水區(qū)域）城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，建成區(qū)水體水質(zhì)達(dá)不到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的城市，新建城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)；到2030年，力爭(zhēng)全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復(fù)。

由于我國(guó)城鎮(zhèn)污水普遍存在著水質(zhì)水量變化幅度大、碳氮比偏低、無機(jī)懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業(yè)有毒有害污染物沖擊等突出問題，明顯影響污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，出水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。即使在達(dá)標(biāo)排放的情況下，符合一級(jí)A/B標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)仍接近V類水（表1），是水環(huán)境的重要污染源。

表1我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)主要污染物指標(biāo)對(duì)比 單位:mg/L

一些城郊結(jié)合部因居民亂扔、亂排生活污水，對(duì)水環(huán)境也帶來嚴(yán)重危害。為此，本文作者深入分析了我國(guó)南北方具有代表性的污水廠存在的問題及原因，并提出解決對(duì)策，以期為我國(guó)城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考，為水環(huán)境綜合治理做出貢獻(xiàn)。

一、存在問題及原因分析

1、運(yùn)行負(fù)荷率普遍較低，部分超負(fù)荷運(yùn)行

根據(jù)住房與城市建設(shè)部2012年發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》（CJJ60-2011），城鎮(zhèn)污水處理廠年處理水量應(yīng)達(dá)到計(jì)劃指標(biāo)的95%以上。我國(guó)大部分地區(qū)的污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷率偏低，難以達(dá)到住房與城市建設(shè)部的要求。

遼寧省污水處理廠月均負(fù)荷在80%以上的僅占污水廠總數(shù)32%。通遼經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠現(xiàn)狀水量未達(dá)到設(shè)計(jì)值，近一半處理設(shè)施閑置。廣西城鎮(zhèn)污水處理廠2010年負(fù)荷率達(dá)到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫(kù)區(qū)2014年176座污水處理廠的平均運(yùn)行負(fù)荷僅為56.5%。

全國(guó)已建污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率僅有65%～70%，遠(yuǎn)低于德國(guó)2008年污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率95%。而一些城市由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口數(shù)量增長(zhǎng)過快，污水處理廠已超負(fù)荷運(yùn)行，處理壓力大。

污水廠處理設(shè)施負(fù)荷率低的主要原因是廠網(wǎng)建設(shè)不配套，污水管網(wǎng)覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網(wǎng)配合使用，才能發(fā)揮治污作用。

由于污水廠建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單、集中、建設(shè)周期短，管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)復(fù)雜、牽涉面廣、建設(shè)周期長(zhǎng)，我國(guó)城市管理者普遍重建廠、輕管網(wǎng)、輕管理。

數(shù)據(jù)顯示，截至2016年全國(guó)共有城鎮(zhèn)污水處理廠3552座，與2010年相比增加了29%，排水管道長(zhǎng)度僅增加了17%。配套管網(wǎng)與污水處理廠建設(shè)不同步，導(dǎo)致一些污水處理廠建成后面臨無污水可處理的尷尬境地。

有些城市先期只建設(shè)了污水干管，由于資金不到位支管網(wǎng)建設(shè)推進(jìn)緩慢。部分城市新建的管網(wǎng)存在諸多問題無法與已有干管接駁，如設(shè)計(jì)標(biāo)高與已有干管不一致，已有干管積水堵塞等。

導(dǎo)致建成管網(wǎng)沒有“織網(wǎng)成片”，污水收集率偏低。另一原因是污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際情況不符。由于部分城市對(duì)污水處理廠建設(shè)前期工作重視不夠，對(duì)污水來源和收集缺少詳細(xì)的規(guī)劃和充分的論證，管網(wǎng)、泵站等輔助設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，設(shè)計(jì)規(guī)模往往基于理論設(shè)計(jì)計(jì)算。在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)，人均實(shí)際用水量和污染物排放量相對(duì)偏低，導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)模偏大，實(shí)際污水量不足。

而在一些發(fā)展較快的城市，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，污水產(chǎn)生量不斷增加。污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模滯后于人口經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，污水廠處理能力不足，出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象。

2、進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)較大，與設(shè)計(jì)值不符

污水廠原水水質(zhì)和水量是影響污水處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定性的重要因素。我國(guó)城市污水廠進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)較大，部分污水廠進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)幅度可達(dá)到-47%～4%。

上海白龍港污水廠進(jìn)水BOD5日平均濃度波動(dòng)范圍為14～382mg/L，CODCr波動(dòng)范圍為96～824mg/L。昆明市合流制排水區(qū)域污水處理廠進(jìn)水受雨季影響，懸浮物波動(dòng)大。除了水質(zhì)波動(dòng)，一些污水廠進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)物濃度與設(shè)計(jì)值有差異，嚴(yán)重影響了污水處理效果。

寶雞高新區(qū)污水處理廠實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)除NH3-N和TN外，其他各指標(biāo)均高于設(shè)計(jì)值。寶雞十里鋪污水處理廠進(jìn)水TP高于設(shè)計(jì)值外，其它各指標(biāo)均低于設(shè)計(jì)值。

分析原因，主要是排水管網(wǎng)雨污分流不***、管網(wǎng)漏損、沿河截污沖擊污水處理系統(tǒng)。我國(guó)老城市的排水體制一般為雨污合流制，后來部分城市改為截流式合流制。

合流制排水體制下，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)受多種因素影響。雨季時(shí)排水管網(wǎng)同時(shí)收集了生活污水和大量的雨水，引起污水廠水量的波動(dòng)。

其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴(yán)重，部分污染物指標(biāo)高于旱季污水濃度，造成水質(zhì)的波動(dòng)。在我國(guó)，由于管網(wǎng)維護(hù)的不及時(shí)，老舊管網(wǎng)滲漏嚴(yán)重，地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進(jìn)入污水處理廠的水量、水質(zhì)。

在一些南方地區(qū)，由于前端管網(wǎng)建設(shè)不完善，污水廠旱季水量偏小，需要抽取河道水；但在雨季，雨污合流管網(wǎng)的水量又遠(yuǎn)超過污水廠的處理規(guī)模，造成了旱雨季水質(zhì)波動(dòng)較大。

沿河截污系統(tǒng)對(duì)污水處理系統(tǒng)的沖擊，是造成水質(zhì)水量波動(dòng)的又一原因。作為合流制改造過程中的過渡產(chǎn)物，沿河截污系統(tǒng)在一些南方城市較為常見。

該系統(tǒng)可有效改善河流長(zhǎng)期以來的黑臭狀況，但也存在一些問題。系統(tǒng)雨季收集的合流水含有大量雨水，導(dǎo)致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大，污水處理廠雨季負(fù)荷普遍偏大。

而截污箱涵系統(tǒng)大部分尚未配備相應(yīng)的末端處理設(shè)施，攜帶大量污染物的初小雨直接進(jìn)入污水廠，造成水質(zhì)波動(dòng)，處理效果難以保障。

另外，我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異明顯。經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、人口密集地區(qū)的城市不斷擴(kuò)容，但實(shí)際擴(kuò)容速度與規(guī)劃往往不一致，致使污水增長(zhǎng)量與污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模不一致。

當(dāng)污水量超過設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)，污水處理廠處于“吃不飽”狀態(tài)，當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)模超過實(shí)際處理需求時(shí)，又造成“大馬拉小車”現(xiàn)象。

西北地區(qū)的污水處理設(shè)施則由于服務(wù)數(shù)量不足、管網(wǎng)配套差等問題處于“吃不飽”狀態(tài)，這些都影響著污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)水量。

3、出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，NH3-N、TN超標(biāo)

我國(guó)現(xiàn)有污水處理廠大部分執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的占總數(shù)量的29.3%，執(zhí)行一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的接近60%。截至2016年底，我國(guó)僅有30%的污水廠尾水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，高達(dá)70%的污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到或低于一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。

大部分污水廠主要超標(biāo)污染物為NH3-N、TN，上海市白龍港污水處理廠采用A2/O工藝，出水NH3-N一級(jí)B達(dá)標(biāo)率僅有46%，TN一級(jí)B達(dá)標(biāo)率68%。

三峽庫(kù)區(qū)176座污水廠一級(jí)B達(dá)標(biāo)率60.7%，通遼污水廠一級(jí)A達(dá)標(biāo)保障率低于50%，寶雞十里鋪污水廠NH3-N、TN一級(jí)A達(dá)標(biāo)保障率分別為42.4%、42.5%。

廣州新華污水處理廠出水TN和NH3-N在1-3月份偶爾超標(biāo)，不能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，無法充分發(fā)揮效能，不僅降低了污水廠投資效益，也給污水廠運(yùn)行管理帶來困難，應(yīng)充分引起運(yùn)行管理者的重視。

工藝是污水廠處理效果的關(guān)鍵保障因素，我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠使用的工藝主要為普通活性污泥工藝、氧化溝及其改良工藝、A2/O及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝和曝氣生物濾池（BAF）工藝，這六類工藝覆蓋了全國(guó)90%以上城鎮(zhèn)污水處理廠的主體工藝類型。

上述工藝具備脫氮功能，而實(shí)際運(yùn)行中由于進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)或與設(shè)計(jì)值不符、生物處理設(shè)施超負(fù)荷運(yùn)行、碳源不足、碳氮比不足等原因，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)污水處理廠進(jìn)水BOD5、TN、TP濃度低于設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度時(shí)，從多方面嚴(yán)重影響污水處理效果。一方面，污水中BOD5濃度過低導(dǎo)致生物處理單元中的微生物所需有機(jī)物不足，影響反硝化階段脫氮效果。

另一方面，進(jìn)水污染物濃度偏低時(shí)生物反應(yīng)池中曝氣量高于微生物需求量。如不能及時(shí)調(diào)整曝氣池曝氣量，容易出現(xiàn)曝氣過量，導(dǎo)致活性污泥沉淀分離效果較差。

除此之外，南方地區(qū)冬季缺少保暖措施，致使進(jìn)水水溫較低，不利于硝化反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)，出水NH3-N、TN濃度無法保障。除了工藝方面的原因，污水廠的運(yùn)行管理水平也對(duì)出水水質(zhì)有重要影響。

污水廠的運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的過程，操作人員應(yīng)在水質(zhì)、環(huán)境條件發(fā)生變化的條件下，充分利用各種工藝的彈性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。

操作人員除了要具備物理、化學(xué)及微生物學(xué)方面的知識(shí)，還需了解污水處理基本知識(shí)、廠內(nèi)構(gòu)筑物的作用以及化驗(yàn)指標(biāo)的含義及其應(yīng)用等。

在國(guó)外，污水處理廠的運(yùn)行通常由博士來實(shí)施。在國(guó)內(nèi)，由于薪資水平等原因的限制，大部分污水廠的員工學(xué)歷層次普遍偏低、技術(shù)素養(yǎng)不足，往往憑經(jīng)驗(yàn)操作污水廠各工藝設(shè)施，嚴(yán)重制約和影響污水處理廠整體運(yùn)行水平。

4、其他問題

隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城郊結(jié)合部生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯。這種“結(jié)合”是城市與鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)與工業(yè)、農(nóng)民與市民的結(jié)合，充滿著一種不確定的、動(dòng)態(tài)的過渡和轉(zhuǎn)型。

城郊結(jié)合部的城中村建筑廢棄物、生活垃圾四處堆積，居民亂排生活污水，流經(jīng)的小河流顏色發(fā)黑，垃圾漂浮，污染嚴(yán)重。

如果不能得到有效控制，時(shí)時(shí)威脅著當(dāng)?shù)鼐用竦慕】怠Ｓ捎谥贫却胧┑牟煌晟啤⒐芾聿坏轿唬沟贸墙冀Y(jié)合部出現(xiàn)這樣的難題。工業(yè)園區(qū)的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用日益顯著，但隨之而來的環(huán)境污染也在加劇。

大型集中的工業(yè)園區(qū)一般都有污水處理廠，對(duì)大量的、中小型工業(yè)企業(yè)的廢水，采用經(jīng)預(yù)處理后與園區(qū)生活污水合并處理的方式，實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中也有不少問題出現(xiàn)。

一是實(shí)際水量與設(shè)計(jì)不符。在園區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)階段，由于對(duì)發(fā)展規(guī)模預(yù)估不足，實(shí)際污水量超出污水處理廠處理能力。部分企業(yè)由于生產(chǎn)狀況不穩(wěn)定，使污水處理廠處理量不足。

二是實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)不符。實(shí)際入園企業(yè)的類型與規(guī)劃不符，導(dǎo)致污水特征發(fā)生較大變化，使污水廠難以達(dá)標(biāo)排放。

衡美水處理專注水處理設(shè)備生產(chǎn)十五年，為您量身定制水處理解決方案！