城市污水處理廠的生產(chǎn)工藝和監(jiān)察要點(diǎn)

賈曉輝

(臨汾市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)，山西 臨汾 041000)

引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大，環(huán)境問(wèn)題日益突出，水污染已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。城市污水處理廠在近十年得到迅速發(fā)展，據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，截至2014年3月底，全國(guó)累計(jì)已建設(shè)城市污水處理廠3 600余座，設(shè)計(jì)污水處理能力約1.53億m3/d，這些污水處理廠的建設(shè)，極大地提高了城市污水的處理水平，但同時(shí)，其各項(xiàng)污染防治設(shè)施能否正常運(yùn)行，處理過(guò)的污水是否達(dá)標(biāo)排放，政府職能部門怎樣對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管，這些問(wèn)題對(duì)城市污水處理廠提出了新的要求，其也將面對(duì)更大的挑戰(zhàn)。

污水處理廠作為城市重大基礎(chǔ)設(shè)施，它的發(fā)展從無(wú)到有，從簡(jiǎn)單到目前相對(duì)成熟，城市污水處理技術(shù)不斷進(jìn)步。由于發(fā)展較快，環(huán)保部門對(duì)污水處理廠環(huán)境監(jiān)督管理要求日益提升。新時(shí)期，污水處理廠作為化學(xué)需氧量(我國(guó)“十二五”節(jié)能減排工作的主要目標(biāo)，到2015年化學(xué)需氧量控制在2 347.6萬(wàn)t，比2010年的2 551.7 萬(wàn)t下降8%)減排的主要載體陣地，特別是2015年《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》“水十條”的頒布。在環(huán)境保護(hù)的層面，污水處理廠被“委以重任”并提出更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。從表面直觀上要求污水處理廠要做到的環(huán)保不排放惡臭氣體；不產(chǎn)生噪聲污染；污泥應(yīng)無(wú)害化處置；廠容廠貌安全衛(wèi)生整潔；形成真正的花園式工廠。而從內(nèi)在對(duì)污水處理廠各項(xiàng)污染物指標(biāo)的控制上要依靠在線監(jiān)察，中控平臺(tái)，各項(xiàng)污染防治設(shè)施，監(jiān)測(cè)儀器運(yùn)行的綜合指標(biāo)來(lái)考核各項(xiàng)污染物是否達(dá)標(biāo)排放。從環(huán)境保護(hù)這一層面考核污水處理廠能否正常運(yùn)行，主要從COD、BOD、SS表征污水水質(zhì)的指標(biāo)和沉淀、曝氣、活性污泥等指標(biāo)來(lái)了解其各項(xiàng)污染物是否達(dá)標(biāo)排放。

1 城市污水處理廠的生產(chǎn)工藝

1.1 城市污水的處理方式

我國(guó)當(dāng)前城市污水處理廠普遍采用物理(機(jī)械)處理法、化學(xué)處理法及生物處理法這三種污水處理工藝。污水處理廠在對(duì)廢水處理中，最為主要的是生化工藝處理環(huán)節(jié)，目前一般采用A/O法、A2/O法或者以此為基礎(chǔ)改進(jìn)的工藝。廢水生化工藝中的活性污泥法是目前最常用的有機(jī)廢水生物處理法，運(yùn)用此方式處理的工業(yè)廢水和城市生活污水水質(zhì)清澈、標(biāo)準(zhǔn)高，同時(shí)，潔凈化程度高、凈化能力強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用成本低，安全可靠等[1]。

1.2 城市污水處理過(guò)程

污水處理共分為三級(jí)處理：

一級(jí)處理(也稱預(yù)處理)：格柵處理、泵房抽升和沉砂處理是城鎮(zhèn)污水處理廠預(yù)處理工藝三大組成部分。

預(yù)處理的第一個(gè)步驟格柵處理。格柵處理是采用物理處理法截留較大的漂浮物或懸浮物，以便減輕污水處理后延設(shè)施，如，水泵、風(fēng)機(jī)、管道，閥門等污水處理設(shè)備的負(fù)荷，使其正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。第二個(gè)步驟泵房抽升部分，其原理是抬高進(jìn)水頭(因進(jìn)水管一般都在地下2 m～8 m)，使污水依靠重力流過(guò)廠內(nèi)水平面的各個(gè)污水處理設(shè)施及附屬設(shè)備。第三個(gè)步驟沉砂處理，是將污水中攜帶的較大體積顆粒物及砂、石沉降下來(lái)，減少較大顆粒物在后續(xù)污水處理設(shè)施及附屬設(shè)備中的沉降，防止設(shè)施積石淤砂，堵塞磨損，致使污水處理設(shè)施及管網(wǎng)不能正常運(yùn)行，影響處理效果，阻礙達(dá)標(biāo)排放。

一級(jí)預(yù)處理中的初沉池，對(duì)無(wú)機(jī)物有較好的去除效果，目的是將污水中所含懸浮物盡可能地去除沉降，通常50%左右的懸浮物和25%左右的BOD5都是在初沉池工段去除的。即便如此，處理到此階段的污水尚達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，只是為二級(jí)處理做了預(yù)處理。

二級(jí)處理：污水經(jīng)一級(jí)預(yù)處理后，采用生物處理法繼續(xù)去除污水中膠體狀及溶解性有機(jī)物及植物性營(yíng)養(yǎng)物，將水中有機(jī)物氧化分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，這一過(guò)程即為生物處理。

在外環(huán)境自然水體中，大量的微生物依靠有機(jī)物存活。它們?cè)谘趸纸庖话阌袡C(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定化合物的同時(shí)還能轉(zhuǎn)化分解釋放出有毒物質(zhì)。生物處理的原理就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的這一特點(diǎn)功能，結(jié)合一些人為方式及措施，給微生物的生長(zhǎng)、繁殖創(chuàng)造有利環(huán)境，使微生物不斷大量繁殖來(lái)提高分解氧化有機(jī)物效率的一種污水處理方法。運(yùn)用這一方式處理后的BOD5可降低至25 mg/L～30 mg/L。

三級(jí)處理(深度處理)：污水經(jīng)歷一級(jí)、二級(jí)的處理后，采用化學(xué)沉淀法、生物化學(xué)法、物理化學(xué)法來(lái)進(jìn)一步處理水中難以降解的有機(jī)物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等，使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高，通過(guò)三級(jí)處理，BOD5能進(jìn)一步降到5 mg/L以下。

1.3 城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)

主要包括三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)：《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》為主的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各相關(guān)省市自治區(qū)制訂的地方標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 城市污水處理廠監(jiān)察

2.1 環(huán)境監(jiān)察技術(shù)要點(diǎn)

第一方面：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察時(shí)要從污水處理運(yùn)行記錄資料和現(xiàn)場(chǎng)查看生產(chǎn)和污染防治運(yùn)行，通過(guò)資料和各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系及運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合分析判斷污水處理廠運(yùn)行情況是否達(dá)到環(huán)保要求：

首先，從污水處理廠現(xiàn)有的資料、記錄上審查，主要包括環(huán)評(píng)、環(huán)?？⒐を?yàn)收，排污許可證等還有檢查污水處理運(yùn)行記錄，監(jiān)測(cè)報(bào)告及水質(zhì)分析記錄、用電記錄、加藥記錄、污泥產(chǎn)生量及處置轉(zhuǎn)運(yùn)記錄等。其次，現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)，主要包括詢問(wèn)污水處理的設(shè)計(jì)情況、目前污水處理廠運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)設(shè)備等問(wèn)題。

第二方面：現(xiàn)場(chǎng)檢查核實(shí)污水處理廠的水量：主要通過(guò)5個(gè)方面來(lái)確定：1) 通過(guò)在線監(jiān)控設(shè)施和中控室調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)以上來(lái)計(jì)算確定污水處理廠處理的水量；2) 通過(guò)進(jìn)、出水流量計(jì)核查實(shí)際處理水量；3) 通過(guò)進(jìn)、出水流量歷史記錄核算處理水量；4) 通過(guò)進(jìn)水提升泵的運(yùn)行記錄計(jì)算實(shí)際處理水量；5) 查閱耗電量以確定水泵工作運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算得出實(shí)際處理水量。

第三方面：確定了污水處理廠實(shí)際處理水量后，進(jìn)行水質(zhì)的核查：1) 實(shí)際檢查中通過(guò)進(jìn)水、出水在線監(jiān)測(cè)儀器是否正常運(yùn)行來(lái)了解處理水質(zhì)效果。同時(shí)，查看在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，與省市縣環(huán)保部門在線監(jiān)控平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)并經(jīng)過(guò)比對(duì)驗(yàn)收的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)的正常顯示上傳是研判污水處理廠處理設(shè)施和污染防治設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)及出水水質(zhì)優(yōu)劣重要依據(jù)。另外，現(xiàn)場(chǎng)檢查中也要特別注意，導(dǎo)致污水處理廠在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不真實(shí)各種可能性：一是儀器設(shè)備本身在運(yùn)行過(guò)程中故障磨損等問(wèn)題導(dǎo)致數(shù)據(jù)不真實(shí)。二是人為造假導(dǎo)致數(shù)據(jù)不真實(shí)。2) 通過(guò)調(diào)閱中控室歷史數(shù)據(jù)了解處理水質(zhì)；3) 通過(guò)抽查化驗(yàn)分析原始記錄；4) 通過(guò)查看進(jìn)水項(xiàng)，通過(guò)感觀判斷，通常有機(jī)質(zhì)成分較多的污水顏色發(fā)深黑而且氣味較重，COD濃度高。5) 通過(guò)查看曝氣工序設(shè)備運(yùn)行情況，來(lái)判斷污水處理設(shè)施是否正常。其次還要觀看曝氣池污泥的狀態(tài)：大約為三種現(xiàn)象：第一種是活性污泥嗅覺(jué)上有泥土的腥味，顏色呈黃褐色。池中泡沫為白色，但不是很多且容易破裂。此狀態(tài)可以判斷生化池是運(yùn)行正常的。第二種是活性污泥發(fā)臭，顏色發(fā)黑，池中泡沫較多且不易破碎。以此可以判斷曝氣池曝氣不足、生化過(guò)程不充分造成污泥泥齡短。負(fù)荷高，污泥腐敗這一結(jié)果，可能進(jìn)水水質(zhì)偏高的原因。第三種是活性污泥氣味較小，外觀顏色接近泥土，發(fā)黃。池中泡沫呈茶、灰色。由此可以判斷出曝氣池曝氣過(guò)量、進(jìn)水水質(zhì)偏低、生化過(guò)程過(guò)度。造成污泥齡長(zhǎng)、污泥負(fù)荷低、污泥無(wú)機(jī)化的結(jié)果。6) 通過(guò)查看二沉池查看出水堰出的出水，查看活性污泥絮凝沉降性能。較好的二沉池出水清澈，肉眼可見(jiàn)SS含量較低；運(yùn)行不正常的二沉池出水肉眼可見(jiàn)SS含量較高，浮渣很多。7) 通過(guò)查看消毒及總出水口及活性污泥絮凝沉降性能，查看總出水口處理水的感官指標(biāo)，查看總出水口水量水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀表。8) 通過(guò)查看污泥脫水間產(chǎn)生的污泥，以設(shè)備正常運(yùn)行狀況確定污泥產(chǎn)量后，根據(jù)壓濾脫水后的污泥性狀判斷設(shè)施工藝運(yùn)行是否正常。運(yùn)行正常的設(shè)施脫水后的污泥會(huì)有泥土氣味，呈現(xiàn)黃褐色，結(jié)成塊狀且不粘手；運(yùn)行不正常的設(shè)施脫水后的污泥腐敗污泥或無(wú)機(jī)化污泥，顏色呈黑色，松散狀且會(huì)粘手[1]。

通過(guò)對(duì)以上三方面內(nèi)容的檢查及對(duì)污水處理廠進(jìn)水水源的了解，判斷進(jìn)廠水質(zhì)是偏低還是偏高，結(jié)合污水廠處理工藝判斷處理出水是否有超標(biāo)可能性，隨后，查閱BOD5、COD、氨氮及其他污染物指標(biāo)的在線監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)，對(duì)照原始分析記錄，以及污水處理廠自行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，即可了解實(shí)際水質(zhì)處理的優(yōu)劣。

2.2 環(huán)境違法行為存在情形

對(duì)城市污水處理廠的日常監(jiān)督檢查中，有下列情形的即可認(rèn)定治污設(shè)施不正常運(yùn)行，同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行處罰的行為有：1) 因管理或成本等原因污水處理廠整體設(shè)備不運(yùn)行或關(guān)鍵設(shè)備不運(yùn)行，(如，生化池、污泥脫水設(shè)備、曝氣設(shè)備等)運(yùn)行不正常的行為。2) 因設(shè)備運(yùn)行不正常，不能全負(fù)荷處理污水，將部分或全部未經(jīng)過(guò)處理污水，直接排入外環(huán)境的。3) 為了降低運(yùn)營(yíng)成本，通過(guò)埋設(shè)暗管或者其他規(guī)避監(jiān)管的方式，將污水不經(jīng)處理而排入外環(huán)境的。4) 非緊急情況下開(kāi)啟污染物處理設(shè)施的應(yīng)急排放閥門或超越管，將部分或全部污水直接排入外環(huán)境的。5) 將未經(jīng)處理或者處理不達(dá)標(biāo)的污水從污染物處理設(shè)施的中間工序引出直接排入外環(huán)境的。6) 違反操作規(guī)程使用污染物處理設(shè)施，致使處理設(shè)施不能正常發(fā)揮處理作用的。7) 污染物處理設(shè)施發(fā)生故障后，不及時(shí)或不按規(guī)程進(jìn)行檢查和維修，致使處理設(shè)施不能正常發(fā)揮處理作用的。8) 自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和中控系統(tǒng)未保存原始監(jiān)測(cè)記錄至少1年以上的。9) 違背污染物處理或者不能給設(shè)施正常運(yùn)行提供所需條件，致使處理設(shè)施不能正常運(yùn)行的其他情形。

在實(shí)際工作中，我們對(duì)污水處理廠進(jìn)行執(zhí)法監(jiān)察并對(duì)照環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的各項(xiàng)條款，對(duì)其環(huán)境違法行為給予經(jīng)濟(jì)處罰，從而進(jìn)行懲戒教育，使其加強(qiáng)污染防治設(shè)施的正常監(jiān)管，杜絕因管理原因發(fā)生的環(huán)境污染事件，以確保各項(xiàng)污染物達(dá)標(biāo)排放。

3 結(jié)語(yǔ)

污水處理行業(yè)的環(huán)境監(jiān)察堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，是完成減排目標(biāo)的重要保障之一，通過(guò)對(duì)城市污水處理廠環(huán)境監(jiān)察，不斷提高其管理運(yùn)行水平，發(fā)揮其減排的重要作用，使其更好地服務(wù)環(huán)境，服務(wù)大眾，造福人類。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任錦榮.曝氣生物濾池在生活污水處理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2013，39(26)：107-108.