從水文監(jiān)測角度分析城鎮(zhèn)污水廠污水處理效果

李守忠，謝大勇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

從水文監(jiān)測角度分析城鎮(zhèn)污水廠污水處理效果

李守忠，謝大勇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

大部分污水處理廠都設(shè)有在線監(jiān)測系統(tǒng)，污水出水監(jiān)測一般設(shè)在濕地前端，對濕地的凈化作用不能體現(xiàn)，文章以義縣污水處理廠為例，從水文角度通過監(jiān)測污水理廠前、末端水量、水質(zhì)辦法進(jìn)行污水處理效果分析。計(jì)算了污水處理廠出水系數(shù)、進(jìn)出污水廠污染物總量及占比，進(jìn)而計(jì)算分析了污染物削減程度及出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析。

水文監(jiān)測；污水處理；測試方案；測試成果；污染物排放量

1 基本情況

1.1 自然狀況

義縣城區(qū)位于遼寧省錦州市北部，地處E121°13′～121°15′、N41°31′～41°33′，城區(qū)總面積約9.6 km2。城區(qū)下轄9個社區(qū)、3個村委會，2010年義縣城區(qū)總?cè)丝?.25萬人，其中常駐人口6.85萬人、暫住人口0.40萬人。

1.2 城市供、排水現(xiàn)狀

義縣城區(qū)供水包括市政水源供水和自備水源供水，2011年供水量556.68 萬 m3。其中市政水源年供水量550.36 萬 m3，占總供水量的98.9%，由供水站配送，自備水源年供水量為6.32 萬 m3，占總供水量的1.1%，由各企業(yè)自備水源井供水。

義縣城區(qū)排水管網(wǎng)主要收集義縣義州鎮(zhèn)所轄東北、建設(shè)、友誼等8個社區(qū)范圍內(nèi)的污水(排水管網(wǎng)見圖1)，污水收集范圍內(nèi)總?cè)丝?.32萬人，覆蓋面積約4.5 km2。城區(qū)現(xiàn)有排水管網(wǎng)覆蓋區(qū)控制面積占義縣城區(qū)總面積的46.7%，占城區(qū)總?cè)丝诘?7.2%。

1.3 污水處理廠現(xiàn)狀

義縣污水處理廠隸屬于北控水務(wù)有限公司，廠址位于義縣城區(qū)東北大凌河右岸高家屯北側(cè)，于2010年5月建成、8月投產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理污水1.5 萬 m3。設(shè)計(jì)污水處理標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)二級標(biāo)準(zhǔn)要求。義縣城區(qū)排水管網(wǎng)位置圖見圖1。

圖1 義縣城區(qū)排水管網(wǎng)位置圖

污水處理采用浮動生物床法和濕地深度處理工藝，處理流程為：污水→粗格柵去除較大懸浮顆?！嵘谩?xì)格柵除去漂浮物及小懸浮顆?！磻?yīng)池進(jìn)行生化處理以去除污水中的部分溶解性有機(jī)物→二沉池進(jìn)行泥水分離→人工濕地進(jìn)一步去除多種污染物質(zhì)→出水進(jìn)入大凌河。剩余污泥排到污泥儲存池后進(jìn)行壓濾脫水，脫水后的污泥與格柵渣及沉砂送至填埋廠填埋[1]。

2 測試方案

2.1 水量監(jiān)測

本次污水廠進(jìn)水監(jiān)測斷面設(shè)在污水由提升泵提升經(jīng)細(xì)格柵過濾后的污水廠二樓2處矩形提水槽內(nèi)；污水廠進(jìn)水經(jīng)污水廠處理流入人工濕地過濾后通過矩形明渠排入大凌河，本次出水監(jiān)測斷面布設(shè)在明渠段。

監(jiān)測要求以能完整控制水量、水位變化過程為原則，流量采用流速儀用流速—面積法施測，用面積包圍法計(jì)算水量。

2.2 水質(zhì)監(jiān)測

在測試期內(nèi)，水質(zhì)監(jiān)測在首日、周六、周日及周一至周五的隔日進(jìn)行，采樣每日整時取樣1次，按早4:00-10:00、午11:00-16:00、晚17:00-3:00的時段劃分，將每小時等量取樣放入水樣容器中，用混合水樣測定水質(zhì)數(shù)據(jù)，監(jiān)測項(xiàng)目為化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷，當(dāng)日采樣完成后及時送樣化驗(yàn)。

水質(zhì)分析方法參照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的測定方法進(jìn)行，其中化學(xué)需氧量采用分光光度法、氨氮采用GB7478—87、總氮采用GB11894—89、總磷采用GB11893—89。

3 測試成果分析

經(jīng)2011年春季、夏季、冬季三期水平衡測試成果分析，按照春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12—2月的時段劃分，根據(jù)各季節(jié)日平均水平衡測試成果數(shù)據(jù)，秋季按春季的測試成果計(jì)算，計(jì)算出全年測試成果。

3.1 污水廠進(jìn)、出水量

經(jīng)計(jì)算全年污水廠進(jìn)水量為318.8 萬 m3，經(jīng)污水廠處理后出水量275.9 萬 m3排入大凌河，污水廠出水系數(shù)春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系數(shù)偏大系污水廠出水未經(jīng)過人工濕地而通過槽躍在渠道直接排出造成，見表1、表2。

表1 污水廠日進(jìn)水、出水量表 萬m3

表2污水廠年進(jìn)水、出水量表萬m3

季節(jié)實(shí)際天數(shù)進(jìn)水量出水量春季9276 7957 66夏季9297 3197 10秋季9175 9557 04冬季9068 7464 10全年合計(jì)365318 80275 92

3.2 污水廠污染物排放量

3.2.1 污染物排放量

經(jīng)計(jì)算義縣城區(qū)污水收集范圍內(nèi)，全年化學(xué)需氧量等4項(xiàng)污染物總排放量為562.5 t、人均年污染物排放量8.9 kg，其中化學(xué)需氧量排放370.2 t、占比65.8%，氨氮排放87.9 t、占比15.6%，總氮排放97.0 t、占比17.2%，總磷排放7.4 t、占比1.3%。

按季節(jié)分配4項(xiàng)污染物全年排放量，春季排放149.7 t、占比26.6%，夏季排放112.3 t、占比20.0%，秋季排放148.0 t、占比26.3%，冬季排放152.5 t、占比27.1%。

按日量春(秋)季日污染物總排放1.63 t、夏季排放1.22 t、冬季排放1.69 t。

3.2.2 污染物入河量

經(jīng)計(jì)算義縣城區(qū)污水收集范圍內(nèi)，全年化學(xué)需氧量等4項(xiàng)污染物總?cè)牒恿繛?45.4 t，其中化學(xué)需氧量排放74.4 t、占比51.2%，氨氮排放9.1 t、占比6.2%，總氮排放57.5 t、占比39.5%，總磷排放 4.4 t、占比3.0%。

3.3 污水廠污水處理效果分析

3.3.1 污染物削減率分析

經(jīng)計(jì)算義縣城區(qū)污水收集范圍內(nèi)，全年化學(xué)需氧量等4項(xiàng)污染物總?cè)牒恿?45.42 t較污水廠處理前562.53 t削減74.1%，其中化學(xué)需氧量削減80.0%、氨氮削減89.7%、總氮削減40.8%、總磷削減39.8%。見表3。

3.3.2 出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析

按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)出水二級標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)，污水廠年內(nèi)各季化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，見表4。

4 結(jié) 語

通過水文監(jiān)測分析，義縣污水處理廠出水系數(shù)春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系數(shù)偏大系污水廠出水未經(jīng)過人工濕地而通過槽躍在渠道直接排出造成；在義縣城區(qū)污水收集范圍內(nèi)，全年化學(xué)需氧量等4項(xiàng)污染物總?cè)牒恿?45.42 t較污水廠處理前562.53 t削減74.1%，其中化學(xué)需氧量削減80.0%、氨氮削減89.7%、總氮削減40.8%、總磷削減39.8%，污染物削減效果明顯；按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)出水二級標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)，污水廠年內(nèi)各季化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

表3 污染物排放量、入河量及削減率表

表4 污水廠出水水質(zhì)監(jiān)測成果表 mg/L

[1]蔣陸開.改善水文條件利用水環(huán)境容量[J].環(huán)境，1999(08)：44.

1007-7596(2014)12-0037-02

2014-08-12

李守忠(1963-)，男，遼寧錦州人，工程師，研究方向水質(zhì)監(jiān)測與分析、水資源評價與論證等；謝大勇(1964-)，男，遼寧錦州人，教授級高級工程師。

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