污水處理運(yùn)行監(jiān)管舉措探析——以荔城污水處理廠(chǎng)為例

胡金育

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污水處理運(yùn)行監(jiān)管舉措探析——以荔城污水處理廠(chǎng)為例

胡金育

莆田市荔城區(qū)排水管理中心

隨著污水處理行業(yè)的市場(chǎng)化，如何對(duì)污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效監(jiān)督和管理，成為行業(yè)主管部門(mén)的工作重點(diǎn)。該文以荔城污水處理廠(chǎng)為例，從運(yùn)營(yíng)考核制度、污水水量監(jiān)管、運(yùn)行參數(shù)監(jiān)管、尾水消毒和污泥脫水監(jiān)管等角度研究污水處理運(yùn)行監(jiān)管的措施和方法，建立城鎮(zhèn)污水處理運(yùn)行監(jiān)管體系，以便促使污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，確保污水處理達(dá)標(biāo)后排放。

污水處理廠(chǎng) 監(jiān)督管理 制度建設(shè) 污染治理

近年來(lái)，我國(guó)污水處理行業(yè)大力推進(jìn)市場(chǎng)化改革，通過(guò)引入社會(huì)資本，提高污水處理設(shè)施的市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)水平，現(xiàn)已基本形成經(jīng)營(yíng)模式多樣化、投資結(jié)構(gòu)多元化、競(jìng)爭(zhēng)充分的市場(chǎng)局面，促進(jìn)了污水處理行業(yè)經(jīng)營(yíng)效率的提高，同時(shí)也有利于市政公用事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

與此同時(shí)，污水處理監(jiān)管體系相對(duì)滯后，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理監(jiān)管體系的缺失尤為嚴(yán)重，缺乏對(duì)運(yùn)營(yíng)企業(yè)的監(jiān)督管理和反饋機(jī)制，存在監(jiān)管手段單一、監(jiān)管技術(shù)落后、效率低下等問(wèn)題。張春萍[1]、邱忠莉[2]等分別基于大城市污水廠(chǎng)、小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)研究污水處理監(jiān)管體系和運(yùn)行績(jī)效評(píng)價(jià)方法。本文以莆田荔城污水處理廠(chǎng)為例，探討城鎮(zhèn)污水處理運(yùn)行監(jiān)督管理措施和制度建設(shè)，通過(guò)監(jiān)督、反饋、管理等促使污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，杜絕污水廠(chǎng)處理水量不足、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、事故瞞報(bào)等問(wèn)題。

1 污水處理廠(chǎng)概況

荔城污水處理廠(chǎng)位于黃石鎮(zhèn)清后村，采用BOT模式建設(shè)，于2010年建成并投入運(yùn)營(yíng)，近期處理規(guī)模3.5萬(wàn)t/d，遠(yuǎn)期處理規(guī)模16萬(wàn)t/d，主要服務(wù)于黃石鎮(zhèn)、新度鎮(zhèn)和北高鎮(zhèn)。污水處理工藝采用循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)CAST工藝），出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，尾水排入木蘭溪感潮河段。

當(dāng)前，荔城污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：①運(yùn)營(yíng)商為降低成本，違反運(yùn)行章程，間斷性停止羅茨風(fēng)機(jī)；②出水總磷、糞大腸菌群指標(biāo)時(shí)有超標(biāo)；③脫水后的污泥含水率時(shí)有超標(biāo)（＞80%）；④未按規(guī)定頻率化驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目、未能跟蹤指導(dǎo)生產(chǎn)等。針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合荔城污水廠(chǎng)實(shí)際情況，就如何加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)管、防止二次污染、控制運(yùn)行成本、協(xié)調(diào)企業(yè)利益與公眾利益，確保污水處理廠(chǎng)達(dá)標(biāo)排放等總結(jié)監(jiān)督管理經(jīng)驗(yàn)。

2 監(jiān)督管理措施

2.1 運(yùn)營(yíng)考核制度

建立并嚴(yán)格實(shí)行運(yùn)營(yíng)費(fèi)同處理效果掛鉤的運(yùn)營(yíng)考核制度。污水處理效果考核通常以COD、NH3-N處理合格率為主要依據(jù)，為了全方位加強(qiáng)荔城污水廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)監(jiān)督，除了COD、NH3-N指標(biāo)外，我們還將總磷、糞大腸菌群數(shù)、運(yùn)行參數(shù)控制、中控系統(tǒng)規(guī)范化、污泥處置、異常報(bào)備等指標(biāo)納入運(yùn)營(yíng)考核體系。同時(shí)，基于考核指標(biāo)建立污水處理運(yùn)營(yíng)費(fèi)掛鉤制度，督促運(yùn)營(yíng)企業(yè)科學(xué)、規(guī)范運(yùn)營(yíng)，主要的掛鉤制度內(nèi)容有：

（1）對(duì)于COD、NH3-N處理合格率分別低于96%的，每下降一個(gè)百分點(diǎn)，扣除當(dāng)月污水處理運(yùn)營(yíng)費(fèi)用2%或扣減當(dāng)日運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

（2）對(duì)于檢出總磷、糞大腸菌群不合格的，按不合格比例扣減當(dāng)月運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

（3）運(yùn)行參數(shù)控制不規(guī)范或異常報(bào)備不及時(shí)的，每發(fā)現(xiàn)一次，扣減當(dāng)月運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的1%。

水質(zhì)指標(biāo)由環(huán)保、住建部門(mén)安排檢測(cè)，除常規(guī)定期取樣檢測(cè)外，另安排不定期抽檢。

2.2 處理水量監(jiān)管

根據(jù)環(huán)保部《主要污染物總量減排核算細(xì)則》，污水處理廠(chǎng)COD減排量按出水水量核計(jì)，污水處理費(fèi)也按出水量計(jì)量，處理水量監(jiān)管以出水水量為重點(diǎn)。為了防止非正常超越偷排或人為調(diào)整流量計(jì)，除污水廠(chǎng)出水水量監(jiān)管外，還應(yīng)在進(jìn)廠(chǎng)泵站后，以及污泥脫水回流處安裝流量計(jì)，并記錄水泵運(yùn)行時(shí)間，基于進(jìn)水量、出水量和排泥量數(shù)據(jù)分析是否存在非正常超越偷排、流量計(jì)異常等問(wèn)題。

2.3 運(yùn)行參數(shù)監(jiān)管

荔城污水處理廠(chǎng)所采用的循環(huán)式活性污泥法工藝是間隙式活性污泥法（SBR法）的一種變型，該工藝按曝氣和非曝氣階段相間重復(fù)進(jìn)行，每個(gè)循環(huán)周期約270～300min每個(gè)周期分為四個(gè)階段：①進(jìn)水—曝氣階段（約130～150min）、②沉淀階段（約60～70min）、③撇水階段（約60～75min）、④閑置階段（約50～10min）。該工藝在“進(jìn)水—曝氣”階段完成有機(jī)物降解、硝化/反硝化、生物除磷等生物處理過(guò)程，在非曝氣階段（沉淀—撇水）完成泥水分離過(guò)程。該工藝在單池中分階段完成生物處理過(guò)程，因此對(duì)運(yùn)行參數(shù)控制要求高，以滿(mǎn)足不同生物處理階段的運(yùn)行條件要求。根據(jù)荔城污水廠(chǎng)水質(zhì)和工藝特征，運(yùn)行參數(shù)監(jiān)管內(nèi)容如下。

2.3.1 活性污泥性狀、指標(biāo)監(jiān)管

活性污泥性狀是活性污泥工藝運(yùn)行是否穩(wěn)定、出水是否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵，因此污水處理工藝設(shè)施監(jiān)管的關(guān)鍵在于活性污泥的生長(zhǎng)和排放。正常的活性污泥一般呈黃褐色，略帶土壤氣味，不粘手，曝氣時(shí)污水泡沫較少且容易破裂；工藝運(yùn)行不正常時(shí)污泥腐敗，顏色發(fā)黑粘手，呈松散狀?；钚晕勰嘈誀畹母櫃z測(cè)較為容易，該指標(biāo)可作為污水廠(chǎng)運(yùn)行狀況的直觀(guān)監(jiān)督指標(biāo)。

在指標(biāo)監(jiān)管方面，生化反應(yīng)池的混合液懸浮固體濃度（MLSS）一般控制為2~5g/L，低于1g/L時(shí)污泥活性不足，出水水質(zhì)難以保證，高于8g/L時(shí)泥水分離效果差，出水SS、COD指標(biāo)容易超標(biāo)。污泥沉降比（SV）一般在20%~30%之間，SV值過(guò)低的原因有進(jìn)水COD濃度偏低、長(zhǎng)期過(guò)度曝氣等，出水COD、NH3-N等指標(biāo)可能超標(biāo)；SV值過(guò)高的主要原因是供氧不足，若SV值超過(guò)50%，則污泥性狀不佳或有膨脹的趨勢(shì)，出水SS、COD、TP等指標(biāo)可能超標(biāo)。為此，需要定期跟蹤檢測(cè)污泥性狀指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)具體情況分析異常原因，并反饋指導(dǎo)工藝控制條件的調(diào)整。

2.3.2 溶解氧（DO）監(jiān)管

循環(huán)式活性污泥法分階段控制反應(yīng)池中的溶解氧，因此溶解氧監(jiān)管至關(guān)重要。生化反應(yīng)池缺氧階段溶解氧控制在0.2~0.5mg/L之間，好氧階段溶解氧控制在1.5~3.0mg/L之間，厭氧階段溶解氧控制在0~0.2mg/L之間。以好氧階段為例，若溶解氧過(guò)高，將出現(xiàn)污泥發(fā)黃，氨氮硝化過(guò)度、總磷吸附量下降等問(wèn)題，若溶解氧過(guò)低，將出現(xiàn)污泥顏色發(fā)黑，氨氮硝化不足，導(dǎo)致污水處理效果降低，出水COD和NH3-N超標(biāo)。荔城污水處理廠(chǎng)采用羅茨風(fēng)機(jī)曝氣，通過(guò)變頻調(diào)節(jié)曝氣量控制不同反應(yīng)階段的溶解氧濃度，同時(shí)安裝水位電鈴和監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)反饋反應(yīng)池進(jìn)水及反應(yīng)情況。根據(jù)溶解氧監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋指導(dǎo)羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行，一個(gè)操作周期內(nèi)反應(yīng)池水位高度、溶解氧濃度隨時(shí)間變化的典型曲線(xiàn)如圖1所示。

圖1 反應(yīng)池水位、DO隨時(shí)間的變化

2.3.3 聚合氯化鐵投加監(jiān)管

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[2]，一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的總磷（TP）最高允許排放濃度為1.0mg/L，而目前荔城污水廠(chǎng)的出水總磷（TP）含量月平均值為1.35mg/L左右，最大值高達(dá)2.0mg/L。根據(jù)分析，出水總磷超標(biāo)的主要原因是污水廠(chǎng)進(jìn)水BOD5含量低，原水BOD5:N:P比值不能滿(mǎn)足微生物對(duì)碳源的需求，導(dǎo)致生物脫氮除磷效果不佳。為解決出水總磷超標(biāo)問(wèn)題，近期采用化學(xué)除磷法，通過(guò)投加38%聚合氯化鐵溶液強(qiáng)化磷的去除，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)投藥控制如下：①投加量：聚合氯化鐵投加量按0.1mL/L，單池污水處理量約1500m3，故聚合氯化鐵溶液投加量約150L/池；②投加時(shí)段：開(kāi)始進(jìn)水至半池水位（4.2m）時(shí)段，投藥時(shí)間約60min；③投加方法：采用隔膜計(jì)量泵，通過(guò)中控操作投加。實(shí)際運(yùn)行中將進(jìn)出水總磷濃度反饋于生產(chǎn)，通過(guò)中控系統(tǒng)調(diào)節(jié)聚合氯化鐵投加量。

2.3.4 水質(zhì)跟蹤監(jiān)測(cè)與反饋

建立水質(zhì)跟蹤監(jiān)測(cè)制度，跟蹤檢測(cè)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)（流量、pH、BOD5、COD、SS、TN、NH3-N、TP等）、工藝運(yùn)行過(guò)程指標(biāo)（pH、DO、MLSS、COD、NH3-N、TP等）及出水水質(zhì)指標(biāo)（COD、SS、TN、TP等），將指標(biāo)情況反饋并指導(dǎo)生產(chǎn)，及時(shí)調(diào)節(jié)和校正工藝控制參數(shù)。水質(zhì)指標(biāo)異常變動(dòng)時(shí)，適當(dāng)增加檢測(cè)頻率，并根據(jù)實(shí)際情況分析是否投加碳源、聚合氯化鐵，并確定投加量和投加時(shí)間，以確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。

2.4 尾水消毒監(jiān)管

荔城污水處理廠(chǎng)出水采用紫外線(xiàn)消毒，通過(guò)自流式固定堰控制出水水量、水位、流速，確保紫外照射時(shí)間和強(qiáng)度滿(mǎn)足工藝要求。尾水消毒監(jiān)管主要從紫外燈運(yùn)行時(shí)間保障和照射強(qiáng)度保障兩個(gè)方面考慮：一是為了監(jiān)督紫外燈消毒運(yùn)行情況，紫外燈消毒系統(tǒng)單獨(dú)安裝電表，計(jì)量紫外燈耗電量；二是為了保障輻射強(qiáng)度滿(mǎn)足消毒要求，定期對(duì)紫外燈管面的污垢膜進(jìn)行清洗。

2.5 污泥脫水及污泥處理監(jiān)管

以泥餅含水率指標(biāo)對(duì)污泥脫水情況進(jìn)行考核，泥餅含水率應(yīng)低于80%。為了保障污泥濃縮與脫水效果，應(yīng)合理控制絮凝劑的配制濃度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，絮凝劑配制濃度一般控制為0.25%~0.45%，同時(shí)應(yīng)定期對(duì)絮凝劑濃度進(jìn)行標(biāo)定。

為加強(qiáng)污泥處置的監(jiān)督管理，建立污泥處理管理臺(tái)賬，污泥轉(zhuǎn)運(yùn)執(zhí)行三聯(lián)單制度，并增加道路監(jiān)控，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)的污染。

3 結(jié)論

綜合上述監(jiān)管措施經(jīng)驗(yàn)，基于污水處理工藝流程，以反應(yīng)池為核心，以污水處理效果為目標(biāo)導(dǎo)向，構(gòu)建污水處理運(yùn)行監(jiān)督管理體系，示意圖見(jiàn)圖2。

通過(guò)建立健全污水處理運(yùn)行監(jiān)管體系，有效提升了荔城污水處理廠(chǎng)運(yùn)行管理水平，對(duì)改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量起到較好的作用。

圖2 污水處理監(jiān)管體系示意圖

[1] 張春萍. 北京城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管措施研究[D]. 北京: 北京工業(yè)大學(xué), 2010.

[2] 邱忠莉. 小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行績(jī)效評(píng)價(jià)方法研究[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2013.

[3] 環(huán)境保護(hù)總局, 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].2002.