污水處理提質(zhì)增效策略研究

寧靜

摘? 要：經(jīng)過多年努力，目前我國城鎮(zhèn)污水處理能力基本滿足排放處理需求，已逐步進(jìn)入污水處理提質(zhì)增效的關(guān)鍵時(shí)期。為系統(tǒng)推進(jìn)污水處理提質(zhì)增效工作，住建部等部委印發(fā)了污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案，明確了行動(dòng)目標(biāo)、主要任務(wù)、工作措施等。文章對(duì)如何實(shí)施污水處理提質(zhì)增效工作，如何評(píng)價(jià)工作成效兩個(gè)方面進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：污水;處理;提質(zhì)增效;策略

1導(dǎo)言

城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)由污水收集、處理及再生利用、污泥處理處置等核心單元構(gòu)成，過去20年，我國城鎮(zhèn)污水處理發(fā)展迅速，為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。然而在新時(shí)期，問題逐漸凸顯：污水處理系統(tǒng)污染物收集率不高、溢流污染控制不到位，“重建設(shè)、輕管理”、“重廠輕網(wǎng)”，導(dǎo)致污水廠污染物進(jìn)水濃度長期上不去，地表水體污染物濃度下不來。

2污水處理廠進(jìn)水濃度長期偏低問題識(shí)別與成因分析

2.1污水系統(tǒng)概況

本研究以上海市某污水處理廠為研究對(duì)象，該污水處理廠服務(wù)面積為12.1km²，片區(qū)內(nèi)以工業(yè)用地、城鎮(zhèn)住宅基地、商業(yè)服務(wù)用地等為主，服務(wù)人口約2.5萬人。該污水廠服務(wù)片區(qū)采用雨污分流的排水體制，污水總管網(wǎng)長度為18.4km，其中一級(jí)污水管網(wǎng)長度為1.8km。區(qū)域工業(yè)污水量占比約40%。

2.2水量變化情況分析

分析2015年—2019年區(qū)域給水量和污水量數(shù)值，給水和排水量整體上變化趨勢(shì)一致，5年間實(shí)際給水量平均17.2萬t/月，污水排放系數(shù)按0.9考慮，則理論原生污水量應(yīng)為15.5萬t/月，而實(shí)際污水處理量33.4萬t/月，是理論原生污水量的2.15倍。雨季和旱季實(shí)際污水量分別為37.3萬t/月和29.5萬t/月，是理論原生污水量的2.33倍和2.04倍。

該污水處理廠每年6月—11月進(jìn)廠污水量較大。對(duì)月水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。2015年—2019年進(jìn)水量均值整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì);每年6月—9月進(jìn)水量均值與年均值的比例，整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。年進(jìn)水量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而6月—9月這4個(gè)月的進(jìn)水量卻呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，分析可能原因可能與當(dāng)?shù)匮雌诮涤炅坑嘘P(guān)。

2.3原因分析

2.3.1地下水入滲分析

在地下水位高的情況下，地下水會(huì)通過管道的各類結(jié)構(gòu)性缺陷進(jìn)入管道中，提高污水管道的水位，污水廠進(jìn)水量增加，BOD5濃度降低。根據(jù)旱季給水和排水量分析可知，近5年由于管道的各種缺陷，排水系統(tǒng)內(nèi)存在大量的地下水入滲量。

2.3.2雨污混接情況分析

雨污混接主要兩種情況：①污水混接進(jìn)入雨水管道，會(huì)導(dǎo)致污水直排河道，降低污水收集率，應(yīng)收未收;②雨水混接進(jìn)入污水管道，會(huì)導(dǎo)致雨天時(shí)污水廠的負(fù)荷超標(biāo)，進(jìn)水濃度進(jìn)而被稀釋。片區(qū)內(nèi)大部分老小區(qū)內(nèi)敷設(shè)為合流管道，仍需做實(shí)工廠、小區(qū)內(nèi)部的源頭雨污分流改造工作。門面房等污水直排雨水口的情況也是源頭雨污混接工作的重要內(nèi)容。

3城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)主要問題

3.1污水處理系統(tǒng)問題

大量BOD5和COD沉積在管道內(nèi)，且長期沉積在管道內(nèi)的含氮、磷物質(zhì)通過水解反應(yīng)會(huì)向水體內(nèi)釋放氨氮、磷酸鹽等溶解性物質(zhì)，最終導(dǎo)致進(jìn)廠BOD5和COD濃度低及污水碳氮比嚴(yán)重失衡的問題。

3.2污水收集系統(tǒng)問題

由于大部分城市截污管網(wǎng)仍存在空白區(qū)、排污口整治未完成、管網(wǎng)混錯(cuò)接、管網(wǎng)缺陷等問題，導(dǎo)致雨水、河湖山水、地下水等外水進(jìn)入污水系統(tǒng)，尤其是南方地區(qū)，雨季長且雨量大，容易造成污水廠進(jìn)水濃度長期偏低。地下水入滲是高地下水位地區(qū)一個(gè)極其普遍的問題，某城市在檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，一管徑為800mm的污水管，30m間距的兩個(gè)檢查井之間，地下水入滲量高達(dá)150m3/h。贛州、柳州等地污水截流管道CCTV檢測(cè)證明，地下水入滲缺陷，占總結(jié)構(gòu)性缺陷的35.5%～37.1%。

4污水處理提質(zhì)增效策略

4.1消除污水處理廠弱項(xiàng)

對(duì)不符合流域和地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，在國土空間規(guī)劃的指導(dǎo)下，適當(dāng)考慮初期雨水等因素，校核污水處理廠規(guī)模，加快補(bǔ)齊處理能力缺口，大中型城市污水處理廠建設(shè)規(guī)模適當(dāng)留有余量。現(xiàn)有進(jìn)水生化需氧量濃度低于100mg/L的城市污水處理廠，要對(duì)污水收集片區(qū)進(jìn)行“一廠一策”系統(tǒng)化研究并提出整改方案。

剩余污泥處理方面要限制未經(jīng)脫水處理達(dá)標(biāo)的污泥進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)，盡量消減污泥填埋規(guī)模。可將垃圾焚燒發(fā)電廠、燃煤電廠協(xié)同處置方式作為污泥處置的補(bǔ)充。加強(qiáng)無害化、資源化利用方式，如厭氧消化、好氧發(fā)酵等方式處理污泥。

4.2外來水入侵

針對(duì)該廠下雨前后水量和水質(zhì)變化明顯的特性，采取防止外來水入侵收集系統(tǒng)的對(duì)策。防止外來水入侵措施包括防止雨水入侵的對(duì)策、防止地下水入侵的對(duì)策和防止河水倒灌的對(duì)策，根據(jù)前面的原因分析，本研究主要采取針對(duì)雨水入流的情況，主要有以下解決對(duì)策。

①污水收集管網(wǎng)破損導(dǎo)致的雨水入侵。

對(duì)該區(qū)域主要污水管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查，通過CCTV等措施對(duì)管道的結(jié)構(gòu)性狀況進(jìn)行評(píng)估，掌握區(qū)域建成管網(wǎng)狀況，對(duì)管道缺陷進(jìn)行檢測(cè)修復(fù)措施，防止雨水入侵。

②雨污混接導(dǎo)致的雨水入侵。

該污水廠區(qū)域采用分流制排水系統(tǒng)，采用自下游至上游、先主管后支管的措施，對(duì)檢查井不明管道進(jìn)行排查，判斷是否為雨水管道，進(jìn)行改接駁整改。收集關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)管網(wǎng)水位信息，通過識(shí)別雨天管網(wǎng)水位異常值，判斷重點(diǎn)整改區(qū)域。

③截污系統(tǒng)雨水入侵。

該區(qū)域部分小區(qū)采用合流制排水系統(tǒng)，并未徹底就行雨污分流。系統(tǒng)梳理合流制小區(qū)，排查重復(fù)截污點(diǎn)，對(duì)截污點(diǎn)的截留量進(jìn)行評(píng)估，防止截污工程導(dǎo)致的雨水入侵。同時(shí)，考慮后續(xù)住宅小區(qū)合改分的可能性。

4.3管網(wǎng)排查

定期組織對(duì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面排查，摸清污水收集處理系統(tǒng)、市政雨水系統(tǒng)及地塊排水系統(tǒng)等設(shè)施的功能狀況及污水直排口、管網(wǎng)混錯(cuò)接、缺陷點(diǎn)及、用戶接入信息等情況。重點(diǎn)查找旱天生活污水直排、雨天合流制溢流污染、城市污水處理廠進(jìn)水濃度偏低、生活污水管網(wǎng)空白區(qū)等問題，突出對(duì)沿河排口、暗涵內(nèi)排口、沿河截流干管等的排查，查清河水地下水入滲、雨污混接錯(cuò)接、污水直排等情況。加強(qiáng)雨水、江河湖庫、山水、地下水等外水入侵市政管網(wǎng)摸查工作，通過管網(wǎng)排查、拍（閘）門檢查、水質(zhì)水量分析、水位控制等方法，摸清外水入侵規(guī)律及途徑，加強(qiáng)溯源，減少外水進(jìn)入量，提高管網(wǎng)污水濃度。

4.4信息系統(tǒng)建設(shè)

推進(jìn)生活污水處理設(shè)施智慧監(jiān)控運(yùn)行管理平臺(tái)建設(shè)，結(jié)合污水處理設(shè)施運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)采集傳輸與數(shù)據(jù)管理技術(shù)。主要包含基礎(chǔ)信息、智慧監(jiān)控、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維、運(yùn)維監(jiān)督、資料庫、專題分析、公眾參與、系統(tǒng)管理等功能模塊。平臺(tái)對(duì)處理工藝、設(shè)計(jì)規(guī)模水質(zhì)、水量、用電、巡檢/維修記錄、按月自檢水質(zhì)數(shù)據(jù)以及運(yùn)維監(jiān)管信息進(jìn)行分類分項(xiàng)管理，并通過數(shù)據(jù)可視化和平臺(tái)多維數(shù)據(jù)自助式分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)處理設(shè)施的處理過程監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)控、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、時(shí)域和區(qū)域的匯總統(tǒng)計(jì)與趨勢(shì)性分析，并對(duì)運(yùn)行異常進(jìn)行及時(shí)統(tǒng)計(jì)和報(bào)警。

4.5健全管網(wǎng)質(zhì)量維護(hù)管控

積極推行“廠-網(wǎng)-河（湖）”一體化、專業(yè)化運(yùn)行維護(hù)，保障污水收集處理設(shè)施的系統(tǒng)性和完整性;鼓勵(lì)居住小區(qū)將內(nèi)部管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)工作委托市政排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)單位實(shí)施，配套建立責(zé)權(quán)明晰的工作制度，建立政府和居民共擔(dān)的費(fèi)用保障機(jī)制。加強(qiáng)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營過程中的安全監(jiān)督管理。

結(jié)束語

綜上所述，精準(zhǔn)摸排出污水收集系統(tǒng)的具體病灶所在，是污水處理系統(tǒng)提質(zhì)增效解決污水廠有機(jī)物濃度低的主要途徑。以污水處理廠進(jìn)水濃度提升為目標(biāo)導(dǎo)向，因地制宜、系統(tǒng)施策，充分研究地區(qū)污水處理現(xiàn)狀，緊密結(jié)合雷厲風(fēng)行與久久為功，找準(zhǔn)主要問題、提出關(guān)鍵對(duì)策、做好工程措施、建好管理體系，實(shí)現(xiàn)污水處理提質(zhì)增效目標(biāo)任務(wù)。

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