基于統計學分析的污水廠運行性能診斷

樊 杰，曹 亮，高 乘，葉佳松，葉文寧

（1.武漢科技大學城市建設學院，湖北武漢430065；2.江西省鷹潭首創水務，江西鷹潭335000）

城市污水處理廠對實現水環境質量改善和污染總量減排擔負著重要作用。進水的水量、水質存在一定的變化規律〔1-2〕，忽略進水水質構成和變化會導致工藝運行調整困難。進出水、操作參數、環境因子相關聯，亦導致工藝優化的復雜性。污水處理過程是多維度非線性耦合變量，使用傳統試驗技術難以一一分析影響因素。通過統計學方法，可以從污水廠的海量數據中提取有用信息〔3〕，預判系統故障〔4〕，優化污水廠的設計和運行〔5〕，以及評價運行的穩定性〔6-8〕，便于有針對性地制定工藝優化運行策略。

江西省2020 年要求城鎮污水廠排水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A 標準。筆者以江西省鷹潭污水廠的全年水質數據為基礎，采用統計學方法分析進出水數據，旨在揭示污染物去除的穩定性和影響因素、找出需要重點關注的污染物，提出優化運行的可行性措施，服務于污水廠的運行管理決策。

1 研究方法

1.1 污水廠概況

鷹潭污水處理廠設計流量6.0 萬m3/d，采用改良型氧化溝工藝，工藝流程為：進水→提升泵房→細格柵→曝氣沉砂池→改良型氧化溝→二沉池→紫外線消毒→排放。廠內共2 座氧化溝，厭氧區、缺氧區、好氧區停留時間分別為2.2、3.0、7.5 h。每座氧化溝分為4 廊道，單溝寬8.5 m，有效水深4.5 m，設計流量1 250 m3/h，設計污泥負荷0.081 kgBOD5/（kgMLSS·d），設計污泥質量濃度3 500 mg/L，污泥齡15 d。二沉池直徑42 m，表面負荷1.23 m3/（m2·h）。設計進水水質（mg/L）：COD 230、BOD5120、SS 150、NH3-N 25、TN 30、TP 3。……