鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠運行現(xiàn)狀及建議

張慧文 張磊

（長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司，湖北武漢 430010）

1 引言

伴隨著我國城鎮(zhèn)經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運營日漸成為行業(yè)關(guān)注的重點。為有效解決中南部某地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的實際運營需求，提高污水處理廠的建設(shè)質(zhì)量和運營效率，受當(dāng)?shù)卣湍成鐣Y本方委托，對該地28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進行了全面調(diào)研，考察其運行特點及存在問題，并對其中的共性問題提出相應(yīng)的建議和對策。

2 污水處理廠建設(shè)概況

中南部某市下轄26個鎮(zhèn)2個鄉(xiāng)，共有1座城區(qū)污水處理廠和30座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠（未包含經(jīng)開區(qū)污水處理廠）。本次調(diào)研通過現(xiàn)場踏勘、工作人員座談、技術(shù)資料收集、運行數(shù)據(jù)及臺賬調(diào)閱和分析等方法，對其中28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進行了綜合考察和研判，其基本建設(shè)情況見表1。

表1 某市28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)概況

續(xù)表

3 污水處理廠實際運行情況

根據(jù)各污水處理廠近一年的實測進出水水質(zhì)數(shù)據(jù)（不足一年者以實際運行時間為準(zhǔn)，個別污水處理廠因正在改造或調(diào)試而無出水水質(zhì)數(shù)據(jù)），采用數(shù)理統(tǒng)計方法對COD、氨氮、TN、TP等指標(biāo)進行分析，得到的平均值見表2。

表2 污水處理廠運行水質(zhì) mg/L

4 污水處理廠運行特點及存在問題

4.1 實際處理量低于設(shè)計規(guī)模

根據(jù)表1中設(shè)計規(guī)模與實際進水量的對比分析可知，目前大多數(shù)污水處理廠實際處理水量僅達到設(shè)計規(guī)模的30%～70%，僅21.4%的污水處理廠這一指標(biāo)超過70%，而19號污水處理廠的實際處理水量僅占設(shè)計規(guī)模的22.20%。

這種實際處理量遠低于設(shè)計規(guī)模的情況，致使污水處理設(shè)備長期處于低效率運行狀態(tài)，不僅造成能源浪費，也提高了污水處理的單位成本。此外，污水管道的實際流速遠低于設(shè)計值，水力條件差，污染物在管道內(nèi)沉積，不能正常進入污水處理系統(tǒng)［1］。

這種“大馬拉小車”的現(xiàn)象，普遍是由以下原因造成的：一方面是鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠大多沿用城市污水處理廠的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和模式，采用明顯偏高的人均水量指標(biāo)，對于人口的變化，特別是向城市的遷移未能實事求是地預(yù)判，而在污水處理廠的建設(shè)過程中，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和企業(yè)出于爭取資金考慮，擴大規(guī)模、多報水量［2］，導(dǎo)致了污水處理廠設(shè)計規(guī)模大于實際需要；另一方面，鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，污水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠，實際覆蓋人口數(shù)量偏小，污水收集率普遍偏低，也是造成污水處理廠設(shè)計規(guī)模大于實際需要的重要因素。

4.2 實際進水水質(zhì)低于設(shè)計值

在本次調(diào)研的28座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠中，26號污水處理廠因正在提標(biāo)改造建設(shè)而無進水水質(zhì)數(shù)據(jù)，19號污水處理廠主要收集食品工業(yè)廢水，另外8座污水處理廠缺少BOD監(jiān)測數(shù)據(jù)，除此之外的18座污水處理廠進水BOD濃度全部低于40mg/L。

這種低濃度進水造成污水處理廠長期處于低負荷運行狀態(tài)，微生物得不到充足的營養(yǎng)，在內(nèi)源呼吸作用下，系統(tǒng)內(nèi)活性污泥出現(xiàn)負增長［3］。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有9座污水處理廠的污泥濃度明顯偏低，且絮體細小，顏色異常，有7座污水處理廠需要不定期補充活性污泥。此外，低濃度進水無法滿足反硝化菌和聚磷菌對于有機碳源的需求，影響系統(tǒng)脫氮除磷效果。目前，除26號和19號污水處理廠外，其他污水處理廠均通過投加乙酸鈉作為補充碳源的方式來改善這一情況，但同時增加了污水處理廠的運行成本。

造成污水處理廠進水污染物濃度過低的原因是多方面的。目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)大都采用合流制排水體制，而該地區(qū)水網(wǎng)密布，地表水在水位高于合流制排水口時倒灌進入排水系統(tǒng)，不僅如此，該地區(qū)排水管網(wǎng)建設(shè)年代久遠，地下水通過管道錯口、塌陷、斷裂等結(jié)構(gòu)性缺陷滲入排水管道，均稀釋了污水處理廠進水污染物濃度［4］。調(diào)研還發(fā)現(xiàn)，多處沿河底敷設(shè)的管道建設(shè)有檢查井，施工質(zhì)量和基礎(chǔ)沉降均加劇了河水的倒灌現(xiàn)象。此外，前文所述中，由于污水管道的實際流速偏低，水力條件差，甚至出現(xiàn)管道長期積水的情況，污染物在管道內(nèi)沉積、分解，不能正常進入污水處理系統(tǒng)，進一步造成了進水污染物濃度的下降。

4.3 處理工藝流程不完善，部分污水處理廠出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分污水處理廠處理工藝流程不完善，出水仍執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。3號污水處理廠采用DAT-IAT工藝，回流量大，能耗高，脫氮除磷需要延長運行周期和增加攪拌操作，除磷效果欠佳［3］。7，8號污水處理廠采用ABAS（接觸氧化＋生物膜活性污泥復(fù)合工藝）一體化處理裝置，缺少污泥回流設(shè)計和深度處理單元。13號污水處理廠采用曝氣池＋二沉池＋人工濕地處理工藝，曝氣池池容過小，水力停留時間僅2.3 h，不能滿足工藝要求，二沉池內(nèi)污泥腐化上浮，系統(tǒng)主要依靠人工濕地實現(xiàn)污染物的降解和去除，而人工濕地占地面積較大，填料堵塞嚴(yán)重，綠藻大量滋生，池水黑臭。以上污水處理廠均執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，在短期內(nèi)由于進水水量和污染物濃度較低而實現(xiàn)出水水質(zhì)達標(biāo)保障率100%，長期來看，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格和尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，現(xiàn)有處理工藝對于SS，TP仍存在超標(biāo)風(fēng)險，升級改造勢在必行。

4.4 管理人員技術(shù)力量和管理水平較為薄弱

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于地區(qū)發(fā)展、薪資待遇、工作環(huán)境、生活配套等多重因素，目前污水處理廠聘用的運行管理人員大都為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)居民，學(xué)歷、專業(yè)技術(shù)能力和管理經(jīng)驗良莠不齊。而大多數(shù)污水處理廠缺乏有效日常監(jiān)測分析的手段和機制，僅1座污水處理廠設(shè)有在線水質(zhì)檢測設(shè)備，部分處理廠未能實現(xiàn)對BOD，TN，MLSS等水質(zhì)運行指標(biāo)的定期監(jiān)測，這也造成了污水處理廠日常管理和維護的盲目性。

4.5 其他共性問題

其一，由于進水污染物濃度過低，生物系統(tǒng)難以運行穩(wěn)定，除個別污水處理廠可以實現(xiàn)定期正常排泥外，大部分污水處理廠的板框壓濾機都閑置無用。其二，10座污水處理廠設(shè)有轉(zhuǎn)鼓過濾器，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)鼓過濾器對COD，TP的去除作用僅在5%左右，目前大都處于閑置狀態(tài)或無效率運行。此外，由于一些污水處理廠建設(shè)時間較早，許多設(shè)備老化，出現(xiàn)故障，管道銹蝕，部分土建設(shè)施存在裂縫滲漏等。

5 污水處理廠設(shè)計運行建議

5.1 合理確定建設(shè)規(guī)模

在污水處理廠的設(shè)計過程中，綜合考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)社會經(jīng)濟發(fā)展水平，客觀全面地預(yù)測鄉(xiāng)鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)變化和人口遷移情況，實事求是地選取設(shè)計水量標(biāo)準(zhǔn)，不能盲目擴大規(guī)模。

5.2 管網(wǎng)提質(zhì)增效

受限于社會經(jīng)濟發(fā)展水平，在短期內(nèi)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的合流制排水體制可能難以改變。但管理部門應(yīng)充分了解排水管網(wǎng)現(xiàn)狀，并針對入戶、排口、水體下敷設(shè)等重點部位進行專項普查和改造，保證施工質(zhì)量，確保清水?dāng)D出去，污水收進來。

5.3 完善現(xiàn)狀處理工藝

部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)狀工藝設(shè)施亟待升級改造，要充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，選擇對于水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強、便于管理和控制的處理工藝，優(yōu)化參數(shù)選取和細部設(shè)計，補充深度處理單元，以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷完善的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 提升人員水平，增強運行管理的規(guī)范性

加強對污水處理廠運行管理人員的系統(tǒng)性培訓(xùn)，提高專業(yè)素質(zhì)和管理經(jīng)驗；推廣在線監(jiān)測設(shè)備的安裝，建立完善取樣、檢測、化驗等各項管理制度，確保水量、水質(zhì)等各項指標(biāo)準(zhǔn)確、及時監(jiān)測，加強對設(shè)備設(shè)施的維護保養(yǎng)，切實有效保證污水處理廠運行管理的有效性和規(guī)范性。

6 結(jié)語

目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進水水量和污染物濃度普遍低于設(shè)計值，影響污水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，提高了污水處理的單位成本，造成資源浪費。部分污水處理廠流程簡單、工藝落后，難以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷提高的尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。管理人員技術(shù)力量和管理水平薄弱，也造成了污水處理廠日常管理的盲目性。這些問題均需要在今后鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運營中引起相關(guān)人員的足夠重視。為此，需要合理確定建設(shè)規(guī)模，完善現(xiàn)狀處理工藝，提升人員水平，加強運行管理，并對排水管網(wǎng)進行系統(tǒng)性的提質(zhì)增效，以保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的高效運行。