市政污水處理廠應對進水超標問題的措施

馬一行，袁 飛，衛(wèi)鳴志，張劍輝

（上海奉錦環(huán)境建設(shè)管理有限公司，上海 200000）

1 現(xiàn)狀分析

1.1 進水超標的現(xiàn)象及影響

近年來隨著環(huán)保督察力度的加大，工業(yè)企業(yè)廢水不經(jīng)預處理直接偷排的情況有所好轉(zhuǎn)，但關(guān)于污水處理廠進水嚴重超標導致出水超標甚至系統(tǒng)癱瘓的報道仍時有所聞，并引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議，進水超標仍是市政污水處理廠穩(wěn)定達標運行的重大隱患之一。

目前市政污水處理廠通常采用預處理、生物處理、深度處理相結(jié)合的處理工藝，生物系統(tǒng)仍是整個污水處理系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。由于微生物的特性，其對進水各項污染物均有一定的接納極限，當進水水質(zhì)出現(xiàn)較大幅度或長時間超標現(xiàn)象，會對生物系統(tǒng)造成嚴重沖擊，致使微生物大量死亡，導致生物處理系統(tǒng)效率大幅下降，對出水水質(zhì)造成很大影響。極端情況下，甚至可能造成生物處理系統(tǒng)癱瘓的嚴重后果。且由于微生物生長繁殖需要一定周期，因此生物系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊，其恢復時間往往至少需要一至兩周時間。

1.2 進水超標帶來的后果

隨著全社會對生態(tài)環(huán)境保護的日漸重視與關(guān)注，尤其是中央生態(tài)環(huán)保督察開展以來，社會對環(huán)境事件的關(guān)注度尤為突出，一旦造成環(huán)境污染事件，對社會、環(huán)境、企業(yè)的影響、損失和壓力都巨大。市政污水處理廠往往都是國控重點監(jiān)管單位，所有數(shù)據(jù)實時上傳，一旦出現(xiàn)出水超標的情況，面臨的就是行政處罰，而行政處罰還會導致企業(yè)三年內(nèi)無法享受增值稅70%即征即退的優(yōu)惠待遇，這對盈利水平本就微薄的污水處理企業(yè)來說基本就是毀滅性的打擊。而且處罰可能還會導致企業(yè)貸款困難等其他不利影響。如果企業(yè)試圖以進水超標為由豁免出水超標導致的行政處罰，在目前已有的法律實踐中希望渺茫。

1.3 應對措施的思考

污水處理廠作為城市排水系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，對進水水質(zhì)、水量的變化，無法主動控制，只能積極應對。因此如何與政府相關(guān)職能部門及前端污水輸送系統(tǒng)建立積極有效的溝通反饋，設(shè)立聯(lián)動機制，制訂分級響應預案及應急預案等，從而更加主動地應對進水超標情況就顯得尤為重要。

2 東部地區(qū)某污水廠近年進水超標情況

東部地區(qū)某污水廠建有一期工程（5萬m3/d）及擴建工程（7萬m3/d），其中一期工程為混合型污水，擴建工程則以開發(fā)區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水為主。因此，進水超標現(xiàn)象自一期工程2007年建成投產(chǎn)以來一直頻繁發(fā)生，但進水超標的特點隨著產(chǎn)業(yè)特點及國家政策調(diào)整也呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式。目前一期工程較常見且對系統(tǒng)影響較大的超標現(xiàn)象為：進水pH低、進水總氮、總磷高；擴建工程較為常見的則是進水COD高、pH高等現(xiàn)象。

近兩年公司進水超標情況見圖1～圖5。

圖1 一期工程超標次數(shù)統(tǒng)計

圖2 擴建工程超標次數(shù)統(tǒng)計

表1 一期、擴建工程部分進水水質(zhì)超標極值統(tǒng)計

3 建立更積極的應對措施

3.1 建立溝通聯(lián)絡(luò)渠道及分級響應預案

公司聯(lián)合區(qū)水務局、排水管理所、水務執(zhí)法大隊、生態(tài)環(huán)境局、環(huán)境監(jiān)察支隊、排水公司等政府部門及相關(guān)單位共同建立微信聯(lián)絡(luò)群。各部門、各單位主要分管領(lǐng)導都在群內(nèi)，一旦前端泵站或公司進水儀表出現(xiàn)超標數(shù)據(jù)，第一時間在群內(nèi)通報，以便相關(guān)執(zhí)法部門及時掌握超標信息，便于加強源頭管控。

公司已聯(lián)合區(qū)排水所、排水公司等部門制定了一期工程進水pH、擴建工程進水COD異常情況分級響應預案。針對進水水質(zhì)超標程度，分別設(shè)有黃色、橙色、紅色預警等級，分別對應謹慎關(guān)注、進水流量限制、臨時停泵等應對措施。經(jīng)過試運行，可有效緩解進水超標對系統(tǒng)帶來的沖擊和影響。下一步計劃將預案逐步擴大到其他各項進水指標。

聯(lián)動機制及分級響應預案的建立，有助于政府主管部門及時了解進水水質(zhì)超標情況，有利于及時采取行動，排查偷排企業(yè)，便于政府部門更直觀地了解公司所面臨的嚴峻情況，有助于公司與相關(guān)部門開展正向溝通工作。同時建立起有效的聯(lián)動機制后，有助于政府部門及時對偷排現(xiàn)象進行排查查處，可進一步將壓力傳導至排污企業(yè)，遏制潛在的偷排沖動，從源頭減少進水超標的發(fā)生概率。

3.2 與前端泵站互相配合

公司同時與前端泵站建立起有效的溝通互動渠道：①互相及時通報在線數(shù)據(jù)異常情況及實時水位信息，為采取針對性措施爭取時間；②根據(jù)泵站在線儀表數(shù)據(jù)建議泵站對水量進行合理調(diào)配。如：將超標泵站的水量降低或暫停，而水質(zhì)正常的泵站可以加大輸送水量，充分利用管網(wǎng)的稀釋、調(diào)節(jié)、緩沖功能，盡可能降低實際到達公司進水泵房的污染物濃度；③利用公司化驗能力，配合政府執(zhí)法部門及排水公司對相應沿線泵站進行取樣分析，排查偷排企業(yè)。

3.3 建立內(nèi)部應急預案

3.3.1 設(shè)置應急事故池

充分利用擴建工程原為高濃度工業(yè)廢水而設(shè)置的調(diào)節(jié)池、水解酸化池，將其中的部分池體改造為功能可切換的應急事故池，并設(shè)置了配水水泵、閥門、流量計及相應的管網(wǎng)等（圖3）。當有超標進水時，可通過配水系統(tǒng)將超標廢水部分或全部調(diào)配至應急事故池，為系統(tǒng)贏得緩沖時間，極大程度減少了超標進水對生化系統(tǒng)的沖擊。一期及擴建工程各有約12 000m3的應急池容，且可互為備用，該系統(tǒng)已為污水處理廠成功應對較大超標進水事件若干起，實踐證明事故池的設(shè)置是非常行之有效的方法之一。

圖3 工藝流程圖

3.3.2 建立有針對性的應急預案

針對COD、pH、氨氮、總氮、總磷等不同污染物指標的特點，分別制訂了不同的應急方案。下面以我司較典型的進水超標類型為例，應急配水方案如下：

3.3.2.1 進水pH低于設(shè)計標準時

因為微生物對低pH較敏感，進水pH過低會對生物系統(tǒng)直接造成致命性沖擊，因此如果出現(xiàn)低pH（小于等于6）進水時，將會首先考慮啟用應急事故池。通過對事故管網(wǎng)中的電磁閥門的控制，將超標水調(diào)配至事故池暫存。同時，立即聯(lián)系前方泵站及主管部門，根據(jù)水質(zhì)情況啟動相應等級的應急響應預案。

當超標污水進入事故池時，意味著原系統(tǒng)停止或減少了進水，因此工藝人員需及時對后續(xù)各工藝段的控制參數(shù)進行調(diào)整，如生物反應池溶解氧、污泥內(nèi)回流、污泥外回流、深度處理段藥劑投加量等，根據(jù)實際情況及時適量在厭氧段或缺氧段投加碳源，盡可能維持微生物生存環(huán)境，以便超標沖擊結(jié)束后系統(tǒng)能夠迅速恢復。

如果進水超標持續(xù)時間較長（大于8h），則應考慮進一步調(diào)整進水方案，比如在輔助投加堿液的同時超標水少量進入系統(tǒng)，其余量仍進入事故池，而準確的進系統(tǒng)水量、堿液投加量、進事故池水量等需經(jīng)工藝人員計算確定，并同步調(diào)整系統(tǒng)各項運行參數(shù)。

3.3.2.2 進水COD高于設(shè)計標準時

由于COD、氮、磷等污染物可通過微生物進行降解，所以當進水COD超標時，首先考慮的還是協(xié)調(diào)泵站減少輸送水量，在利用管網(wǎng)稀釋功能的同時，小水量繼續(xù)進水。根據(jù)實際進水濃度以及當前系統(tǒng)實際去除率來確定進水量，保證實際進水污染物濃度與平時相當，這樣可以確保出水仍能維持穩(wěn)定達標，也可以保證生物系統(tǒng)的必要負荷，盡量維持微生物的生長繁殖。

同時密切關(guān)注進、出水水質(zhì)及系統(tǒng)工藝參數(shù)，如果進水指標持續(xù)上升或長時間持續(xù)超標，或者前方泵站水位超高必須加大進水量時才考慮啟用事故池，啟用事故池后仍需對后續(xù)各工藝參數(shù)進行及時調(diào)整。

總之，應急預案的核心是對實際水質(zhì)進行具體分析，根據(jù)進水超標指標的特點，結(jié)合當前處理系統(tǒng)的狀態(tài)，對癥下藥，靈活運用，制定最適合的控制方案及參數(shù)設(shè)置。不可生搬硬套，更不可一味依賴有限的事故池容，應該充分利用系統(tǒng)潛力及前方泵站、管網(wǎng)的稀釋功能，這樣既能把部分壓力轉(zhuǎn)移到輸送系統(tǒng)，減輕污水廠的壓力，也能為后續(xù)繼續(xù)應對超標事件留有轉(zhuǎn)換的余地。

此外，公司針對超大水量、停水搶修、生物系統(tǒng)受創(chuàng)、出水水質(zhì)指標達到警戒值等應急情況，均制訂了專項應急預案。

3.3.3 公司各部門協(xié)調(diào)配合積極應對

制定了各部門各崗位應對突發(fā)情況的操作規(guī)程，一旦發(fā)生進水超標事件，管理（經(jīng)理）、工藝、中控、化驗、運行等各崗位人員及時根據(jù)各自的職責，采取各項應對措施。如：管理人員除統(tǒng)籌協(xié)調(diào)外，要積極與前方泵站及政府職能部門溝通；中控人員及時核對儀表數(shù)據(jù)并實時關(guān)注系統(tǒng)各項參數(shù)及設(shè)備運行情況；化驗人員需及時對水質(zhì)進行化驗分析；工藝人員則需綜合分析各項情況后下達運行調(diào)整指令；而操作人員則需確保各項指令及時準確落實到位。

3.3.4 預案的檢驗與修訂

公司定期組織各項應急預案的培訓和演練，以便全員均能熟練掌握，當發(fā)生突發(fā)情況時可以冷靜應對處置。同時公司重視每次啟用或演練應急預案后的評價總結(jié)，針對暴露出的問題，認真分析原因，制定更有效的措施，并及時對應急預案進行修訂，以使預案得到持續(xù)改進。

4 結(jié)束語

進水超標現(xiàn)象對每個污水廠來說都是不愿看到卻又難以避免的，任何一個污水廠都無力也無法獨自面對或承受進水超標帶來的嚴重后果。因此污水廠應該結(jié)合自身實際更積極主動地會同各相關(guān)部門、單位共同建立聯(lián)合溝通渠道及應急預案，不僅能緩解自身壓力，也有利于取得政府理解，傳導部分壓力。與此同時，污水廠也需立足自身特點，不斷挖掘自身潛力，加強信息化自動化建設(shè)，提升管理水平，積極探索更為有效的應急應對措施并根據(jù)情況變化不斷優(yōu)化和更新。