淺析城鎮污水處理廠長效管理舉措

陳向農

摘? 要：無論是經濟發展還是社會建設，都需要在一個穩定的生態當中才能夠實現，污水處理能夠有效地保護水資源，提高水資源的利用效率，對社會發展以及經濟發展有重要的作用，從而造福人類。該文針對現有城鎮污水處理廠在運營及管理方面碰到的共性問題，結合龍巖城區某城鎮污水處理廠20年來在運行調控和維護管理等方面的經驗，提出長效管理措施建議，供其他城鎮污水處理廠借鑒。

關鍵詞：污水處理廠? 運行調控? 長效管理? ?設計參數

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）01（c）-0061-04

Abstract： Economic development and social construction need to be realized in a stable ecology. Sewage treatment can effectively protect water resources， improve the utilization efficiency of water resources and it plays an important role in social and economic development so as to benefit mankind. In view of the problems encountered in the operation and management of the existing urban sewage treatment plants， combined with the 20-year operation regulation and maintenance management experience of a town sewage treatment plant in Longyan City， this paper puts forward long-term management measures and suggestions， which can be used for reference by other urban sewage treatment plants.

Key words： Sewage treatment plant; Operation control; Long term management; Design parameters

隨著社會經濟不斷的發展，水資源日漸匱乏，人們對環保問題越來越重視，污水處理行業在城市環境保護中的地位日漸凸顯。通過污水處理技術可以實現水資源再生，最重要的是污水處理之后排入到江海湖泊中不會再造成生態破壞，從而穩定生態平衡，促進社會穩定與經濟發展。

截至2020年，全國大部分城鎮已建成污水處理廠，據不完全統計，國內城鎮污水處理廠覆蓋率達60%，但國內污水處理廠實際處理效果并不理想[1]，很多污水處理廠運營存在諸多問題，簡單匯總如下。

（1）大部分污水處理廠并未根據運營管理的需要來構建培訓、考核等完備的運營管理機制，導致污水處理廠運營管理效用大打折扣。

（2）很多污水處理廠自身的實力比較弱，在運營管理過程中很少關注到技術環節，也缺乏專業化運營管理人才，從而也就無法很好地開展工作。

（3）全國大部分地市管網采用雨污合流，雨季進水濃度普遍偏低;同時由于缺乏有效的排水監管機制，很多企業未配套污水處理設施或者污水未處理達標，就隨意排放;甚至部分是不允許排入下水道的污水，高濃度且成分復雜的廢水容易引起污水處理廠進水污染物局部指標的偏高，造成營養比例的失調，嚴重影響了處理效果[2]。

（4）由于我國城市污水處理廠建設過程中存在嚴重的“重水輕泥”現象，配套污泥處置設施嚴重滯后，導致污泥出路問題已成為困擾我國污水處理行業的全國性難題。正常運行時污泥處理受限，無法保證生化系統正常調控，影響污水廠運行。

（5）污水處理廠開展運營管理，離不開資金保障，但目前由于國家地區發展不均衡，很多地市財政無法保障持續的污水處理運營費用，一旦缺乏運營資金保障，污水處理廠將無以為續[3]。

該文通過分析龍巖城市某污水處理廠的運行狀況、運行維護及管理經驗，希望為其他污水處理廠提供參考借鑒。

1? 污水處理廠概況

龍巖某污水廠日處理城市污水設計能力達到15萬t。其中污水廠 一期工程設計處理能力為10萬t/日，1999年12月建成并投入運營，工藝采用先進的“前置厭氧-好氧”組合生物池工藝;污水廠二期工程設計處理能力為5萬t/日，2011年6月實現投產運行，采用“改良A2-O”。出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB 18918-2002）》一級B排放標準。

2? 工藝流程及設計水質

2.1 污水處理廠工藝流程圖

污水處理廠工藝流程圖見圖1。

2.2 設計進出水水質

設計進出水水質見表1。

2.3 主要處理單元及設計參數

2.3.1 一期處理單元及設計參數

一期設計處理量10萬t/天，采用A/O工藝。一期配套2個生物池，4個二沉池。

生物池采用鼓風曝氣的形式進行充氧，配套6臺功率200 kw的螺旋葉輪容積式鼓風機（4用2備），每個生物池水下有8臺引風管的潛水曝氣器。

二沉池為輻流式，采用中進周出的方式。

2.3.2 二期處理單元

二期設計處理能力5萬t/天，采用A2/O工藝，配套1個生物池，2個二沉池。

生物池采用鼓風曝氣的形式進行充氧，配套3臺功率150 kw空氣懸浮式鼓風機（2用1備），生物池水下有8臺引風管的潛水曝氣器。

二沉池為輻流式，采用周進周出的方式。

3? 污水處理廠工藝調控經驗

3.1 水量分配及DO控制

該廠二期生化池工藝由預缺氧區、厭氧區、好氧區組成，進水分兩部分進入生物反應池厭氧區，一小部分進水（5%～10%） 進入預缺氧段（DO≤0.2 mg/L），大部分進水（90%～95%）進入厭氧段（DO≤0.1 mg/L），污泥在厭氧區進行釋磷反應后，大部分（60%）進入前置缺氧區（DO基本為0），利用污水中碳源對內回流中硝基氮進行反硝化，然后進入好氧區（前溶氧≤0.5 mg/L，好氧池后溶氧≤2.0 mg/L）進行有機物降解、硝化和磷的吸收。好氧去除剩余的有機物和保證NH3-N的完全硝化，以保證污泥在二沉池中的沉淀效果[4]。好氧出水部分回流至缺氧區，進行硝化和反硝化過程的反復，去除污水中的氮，達到生物脫氮除磷的效果[4]。

3.2 強化脫氮的調控

因為季節原因，該廠進水水質波動較大，NH3-N 的去除效果變化不大，TN的去除效果受溫度影響較大，冬季TN的去除效果明顯下降，建議冬季要往有利于脫氮的方向靈活調整工藝，適當延長污泥齡，調整超越配水比例，讓碳源充分地利用在脫氮方面，加大內回流比，提高反硝化效果，有效降低TN的含量，保證出水水質穩定達標。

3.3 強化除磷的調控

該廠出水TP夏季略高一些，該污水廠磷的去除主要是依靠生化除磷+化學除磷，春季溫度逐漸上升時，生化除磷效果較好，夏季生化除磷略差。針對以上情況，建議可根據季節性及時調整工藝，生化除磷要求泥齡越短越好，夏季可適當降低污泥齡，提高生化除磷的效果，降低化學除磷藥劑投加費，有效控制生產成本[5]。

3.4 強化污泥的抗沖擊性

枯水期時進水濃度相對較高，生化系統污泥剛經歷一個漫長的低濃度期，為了提高系統抗沖擊性，需要將污泥濃度控制在5 000 mg/L到600 mg/L范圍。

3.5 提前設定預警參數

由于污水處理廠停留時間基本大于10 h，再加上出水檢測儀器有滯后性，所以在污水處理工藝前端需要設定預警值。當生物池DO持續偏低或者出水在線總磷遞增，通過調整生物池曝氣量仍無法改善的情況下，需要提前開啟化學除磷加藥系統。突破0.7 mg/L或者好氧池后溶氧持續偏低的情況下，需要在生物池出水口添加除磷藥劑。避免因高濃度進水導致出水超標。

4? 污水處理廠運行長效管理措施

4.1 健全污水處理廠運營管理體系，保障生產正常進行

該污水處理廠嚴格執行福建省關于城鎮生活污水處理廠運行評估考核相關要求，逐項逐條落實考核要求：制定污水處理運營架構，明確各部門職責分工與機制聯動;完善生產內業材料、工藝參數及對應水質情況的記錄、過程分析以及對應的調整方案等，用數據指導工藝調控，保證生產正常進行;制定設備管理制度，包括設備單機檔案以及單機養護、檢修、更換計劃，備品備件制度，確保設備符合工藝調控需要。該廠在2016年、2018年福建省住房和城鄉建設廳進行的全省城鎮生活污水處理廠運行評估考核中獲得“優秀”成績。

4.2 強化制度管理，落實安全、技能培訓，提升職工從業能力

該廠重視對職員的培養，定期組織職員進行安全、工藝調控、紀律管理相關培訓，不斷增強維修人員對工藝流程、設備操作規程、專業技能、安全注意事項等方面的熟悉程度;同時完善崗位責任制，對各個員工作量進行更加細化的考核安排，進一步促進提高了員工的工作效率。該廠抽調人員積極參加省住建部門、環保協會舉辦的專業技能培訓，赴其他污水處理廠、設備廠商學習工藝運營及設備維修等經驗，提升職工的工業能力。在2014年舉辦的福建省排水知識競賽中，獲得污廢水處理工、污水檢測工2個團體冠軍的成績;2017年舉辦的全省管道檢測競賽中獲得第三名的成績。

4.3 重視水質巡查，協同主管部門推進管網改造與企業排水監管

龍巖市早期排水采用雨污合流制，而且該市雨水充沛，造成污水處理廠污染物進水濃度長期偏低，從而導致污水處理能耗的極大浪費。為此，協同政府排水管理部門推進舊城區雨污合流管網的大力改造，盡量避免不必要的浪費[6]。

龍巖除了2個大型工業園區外，還存在零散的企業，如花生、泡鴨爪等食品加工廠以及部分小作坊。目前環保行政主管部門由于人手有限，無法完全阻止部分不良企業的超標偷排。因此該廠 一方面向當地環保部門請命成立排水水質監管部，主動要求對城區各排污企業進行排水監管，將發現的違規情況及時上報環保部門，為其執法提供幫助;另一方面該廠在廠內設置應急儲存罐，允許排污企業廢水處理無法正常排放下或者過渡階段將廢水運送該公司儲存，該部分廢水既可作為碳源補充又確實存在提高污水處理廠進水水質的安全系數[7]。

4.4 多方尋求污泥處理處置新出路

隨著經濟的發展，龍巖中心城區不斷擴張，配套污水管網不斷完善，污水處理量逐年增加，污泥產生量也逐年提高。為妥善解決污泥去處，該廠努力探索污泥處置新模式，實現污泥低成本處置，確保生產有序運行[8]。

2014年在混合填埋和礦山植被恢復兩種處置方式的基礎上，在污水處理廠內臨時緊急建設污泥半干化車間，將干化穩定處理后的污泥作為棄土場植被恢復或混合填埋、垃圾焚燒或有機肥等輔助材料之一。

2015年開始推進龍巖城市污泥處置項目實施，完成了項目可研、環評、初設等前期工作，項目采用污泥深度脫水+高溫好氧發酵堆肥工藝。

2018年完成了污泥處理技改工作，將污泥處理由原先的帶式壓濾機技改為板框壓濾機，污泥泥餅含水率由80%降低至60%，實現污泥減量化，同時增加了污泥制磚的出路。

4.5 重視成本控制，制定切實有效的成本控制措施，實現降本增效

為進一步穩定生產，降低運行成本，實現降本增效的目標，從生產工藝、設備管理等多方面入手，對工藝參數調控、設備效能發揮等方面進行潛力挖掘，制定切實有效的成本控制措施，按計劃分步實施，以此提升運行管理水平。

4.5.1 污泥脫水環節成本控制

一是通過減小回流比，提高回流污泥濃度，從而提高脫水機系統運行效率;二是實施帶機濾布的優化清洗方案，減少非正常的濾帶磨損，提高污泥脫水效率;三是改進濾帶調偏系統，將機械式調偏開關改為光電式，減少卡帶現象、減少濾帶的損耗，降低設備的故障率;四是采用化學調質法+機械脫水，即在污泥加入化學試劑進行絮凝后用機械脫水，同時對絮凝劑的使用量進行優化調整，精準控制藥耗量，以最小的用量實現最好的效果;五是改善脫水機潤滑系統，減少脫水機設備的故障發生率。

4.5.2 提升泵房進行技術升級

一是采用專用工業設備修補技術對原有提升泵的耦合部位進行修復，減少泵口滲漏點，提升泵的使用效率，延長泵的使用壽命;二是更新兩臺大流量、大功率提升泵，提高泵房的整體抽水能力;三是加設配套的變頻設備，減少水泵的啟停沖擊，并實現精準流量控制。

4.5.3 生物池回流孔技改

針對長期以來一期A生物池后溶氧持續偏低，出水數據與實際調控參數存在較大差異，經多次驗證分析，是生物池回流孔存在漏洞，導致部分污水短流。圍繞深水作業、能見度低、池底情況復雜同時無法使用焊接工藝等問題制訂了科學的封堵方案，有效地解決了回流孔泄露導致前后溶氧異常、能耗偏高的問題。

4.5.4 節省污泥處置量，降低處置成本

污泥深度處理處置項目土建及設備安裝已完成，進入試運行階段。目前，我司每日脫泥約40 t，比之前少了近30 t，污泥含水率由原先的80%左右減少到現在的60%以下。有效地實現污泥減量化，為污泥資源化利用打下了良好基礎。

4.5.5 重視職工實踐經驗積累總結

鼓勵職工將工作中解決問題的思路方法固化推廣，申報創新性發明創造。自2018年來，該廠職工積極投入發明創造中，申報軟件專利7個、實用型專利16個，購買發明型專利1個。專利應用于設備異常報警，輔助設備維修器具等方面，能有效提高公司運營管理效率。

5? 運行效果

污水廠始終將生產運營的順利開展作為第一要務，做好污水處理工作，確保出水水質達標排放，污水廠的運行管理水平在全省城鎮污水處理行業中位居前列，獲得運行評估考核專家組高度評價。2019年度污水廠日均處理污水14.7萬t，全年完成污水處理5 363.8萬t，同比增長1.02%;全年處理處置污泥18 234 t，全部實現安全處置、資源化利用;出水水質100%達標排放，各項指標均優于設計標準，圓滿完成全年生產任務。

參考文獻

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[3] 初正崑.關于污水處理廠運營管理的幾點思考[J].經營者：理論版，2016（8）：70.

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[5] 葛偉.城鎮污水處理廠工藝改造及運行調控技術的探討[J].中國房地產業，2018（21）：75.

[6] 肖先念，唐霞，孫偉，等.南方某典型污水處理廠提標改造內部調控及工藝探討[J].給水排水，2020，56（5）：73-77.

[7] 潘強.城市污水處理合理化研究[J].科技創新導報，2019（8）：129-130.

[8] 周鵬，呂丹，楚金喜，等.城市污水處理廠出水總氮的強化調控[J].中國給水排水，2019，35（16）：119-122.