市政污水處理廠應(yīng)對(duì)進(jìn)水超標(biāo)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(jìn)水超標(biāo)的現(xiàn)象及影響

近年來(lái)隨著環(huán)保督察力度的加大，工業(yè)企業(yè)廢水不經(jīng)預(yù)處理直接偷排的情況有所好轉(zhuǎn)，但關(guān)于污水處理廠進(jìn)水嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致出水超標(biāo)甚至系統(tǒng)癱瘓的報(bào)道仍時(shí)有所聞，并引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議，進(jìn)水超標(biāo)仍是市政污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行的重大隱患之一。

目前市政污水處理廠通常采用預(yù)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(gè)污水處理系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。由于微生物的特性，其對(duì)進(jìn)水各項(xiàng)污染物均有一定的接納極限，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)較大幅度或長(zhǎng)時(shí)間超標(biāo)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊，致使微生物大量死亡，導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)效率大幅下降，對(duì)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(yán)重后果。且由于微生物生長(zhǎng)繁殖需要一定周期，因此生物系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊，其恢復(fù)時(shí)間往往至少需要一至兩周時(shí)間。

1.2 進(jìn)水超標(biāo)帶來(lái)的后果

隨著全社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(lái)，社會(huì)對(duì)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(duì)社會(huì)、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(guó)控重點(diǎn)監(jiān)管單位，所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，一旦出現(xiàn)出水超標(biāo)的情況，面臨的就是行政處罰，而行政處罰還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)三年內(nèi)無(wú)法享受增值稅70%即征即退的優(yōu)惠待遇，這對(duì)盈利水平本就微薄的污水處理企業(yè)來(lái)說(shuō)基本就是毀滅性的打擊。而且處罰可能還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)貸款困難等其他不利影響。如果企業(yè)試圖以進(jìn)水超標(biāo)為由豁免出水超標(biāo)導(dǎo)致的行政處罰，在目前已有的法律實(shí)踐中希望渺茫。

1.3 應(yīng)對(duì)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(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化，無(wú)法主動(dòng)控制，只能積極應(yīng)對(duì)。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(dòng)機(jī)制，制訂分級(jí)響應(yīng)預(yù)案及應(yīng)急預(yù)案等，從而更加主動(dòng)地應(yīng)對(duì)進(jìn)水超標(biāo)情況就顯得尤為重要。

2 東部地區(qū)某污水廠近年進(jìn)水超標(biāo)情況

東部地區(qū)某污水廠建有一期工程（5萬(wàn)m3/d）及擴(kuò)建工程（7萬(wàn)m3/d），其中一期工程為混合型污水，擴(kuò)建工程則以開發(fā)區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水為主。因此，進(jìn)水超標(biāo)現(xiàn)象自一期工程2007年建成投產(chǎn)以來(lái)一直頻繁發(fā)生，但進(jìn)水超標(biāo)的特點(diǎn)隨著產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)及國(guó)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(duì)系統(tǒng)影響較大的超標(biāo)現(xiàn)象為：進(jìn)水pH低、進(jìn)水總氮、總磷高；擴(kuò)建工程較為常見的則是進(jìn)水COD高、pH高等現(xiàn)象。

近兩年公司進(jìn)水超標(biāo)情況見圖1～圖5。

圖1 一期工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖2 擴(kuò)建工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計(jì)

表1 一期、擴(kuò)建工程部分進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)極值統(tǒng)計(jì)

3 建立更積極的應(yīng)對(duì)措施

3.1 建立溝通聯(lián)絡(luò)渠道及分級(jí)響應(yīng)預(yù)案

公司聯(lián)合區(qū)水務(wù)局、排水管理所、水務(wù)執(zhí)法大隊(duì)、生態(tài)環(huán)境局、環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)、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(dǎo)都在群內(nèi)，一旦前端泵站或公司進(jìn)水儀表出現(xiàn)超標(biāo)數(shù)據(jù)，第一時(shí)間在群內(nèi)通報(bào)，以便相關(guān)執(zhí)法部門及時(shí)掌握超標(biāo)信息，便于加強(qiáng)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(jìn)水pH、擴(kuò)建工程進(jìn)水COD異常情況分級(jí)響應(yīng)預(yù)案。針對(duì)進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)程度，分別設(shè)有黃色、橙色、紅色預(yù)警等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)謹(jǐn)慎關(guān)注、進(jìn)水流量限制、臨時(shí)停泵等應(yīng)對(duì)措施。經(jīng)過試運(yùn)行，可有效緩解進(jìn)水超標(biāo)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的沖擊和影響。下一步計(jì)劃將預(yù)案逐步擴(kuò)大到其他各項(xiàng)進(jìn)水指標(biāo)。

聯(lián)動(dòng)機(jī)制及分級(jí)響應(yīng)預(yù)案的建立，有助于政府主管部門及時(shí)了解進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)情況，有利于及時(shí)采取行動(dòng)，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(yán)峻情況，有助于公司與相關(guān)部門開展正向溝通工作。同時(shí)建立起有效的聯(lián)動(dòng)機(jī)制后，有助于政府部門及時(shí)對(duì)偷排現(xiàn)象進(jìn)行排查查處，可進(jìn)一步將壓力傳導(dǎo)至排污企業(yè)，遏制潛在的偷排沖動(dòng)，從源頭減少進(jìn)水超標(biāo)的發(fā)生概率。

3.2 與前端泵站互相配合

公司同時(shí)與前端泵站建立起有效的溝通互動(dòng)渠道：①互相及時(shí)通報(bào)在線數(shù)據(jù)異常情況及實(shí)時(shí)水位信息，為采取針對(duì)性措施爭(zhēng)取時(shí)間；②根據(jù)泵站在線儀表數(shù)據(jù)建議泵站對(duì)水量進(jìn)行合理調(diào)配。如：將超標(biāo)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(shí)際到達(dá)公司進(jìn)水泵房的污染物濃度；③利用公司化驗(yàn)?zāi)芰Γ浜险畧?zhí)法部門及排水公司對(duì)相應(yīng)沿線泵站進(jìn)行取樣分析，排查偷排企業(yè)。

3.3 建立內(nèi)部應(yīng)急預(yù)案

3.3.1 設(shè)置應(yīng)急事故池

充分利用擴(kuò)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(yīng)急事故池，并設(shè)置了配水水泵、閥門、流量計(jì)及相應(yīng)的管網(wǎng)等（圖3）。當(dāng)有超標(biāo)進(jìn)水時(shí)，可通過配水系統(tǒng)將超標(biāo)廢水部分或全部調(diào)配至應(yīng)急事故池，為系統(tǒng)贏得緩沖時(shí)間，極大程度減少了超標(biāo)進(jìn)水對(duì)生化系統(tǒng)的沖擊。一期及擴(kuò)建工程各有約12 000m3的應(yīng)急池容，且可互為備用，該系統(tǒng)已為污水處理廠成功應(yīng)對(duì)較大超標(biāo)進(jìn)水事件若干起，實(shí)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(duì)性的應(yīng)急預(yù)案

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

3.3.2.1 進(jìn)水pH低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)

因?yàn)槲⑸飳?duì)低pH較敏感，進(jìn)水pH過低會(huì)對(duì)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(jìn)水時(shí)，將會(huì)首先考慮啟用應(yīng)急事故池。通過對(duì)事故管網(wǎng)中的電磁閥門的控制，將超標(biāo)水調(diào)配至事故池暫存。同時(shí)，立即聯(lián)系前方泵站及主管部門，根據(jù)水質(zhì)情況啟動(dòng)相應(yīng)等級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。

當(dāng)超標(biāo)污水進(jìn)入事故池時(shí)，意味著原系統(tǒng)停止或減少了進(jìn)水，因此工藝人員需及時(shí)對(duì)后續(xù)各工藝段的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如生物反應(yīng)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(shí)際情況及時(shí)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(biāo)沖擊結(jié)束后系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)。

如果進(jìn)水超標(biāo)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（大于8h），則應(yīng)考慮進(jìn)一步調(diào)整進(jìn)水方案，比如在輔助投加堿液的同時(shí)超標(biāo)水少量進(jìn)入系統(tǒng)，其余量仍進(jìn)入事故池，而準(zhǔn)確的進(jìn)系統(tǒng)水量、堿液投加量、進(jìn)事故池水量等需經(jīng)工藝人員計(jì)算確定，并同步調(diào)整系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。

3.3.2.2 進(jìn)水COD高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)

由于COD、氮、磷等污染物可通過微生物進(jìn)行降解，所以當(dāng)進(jìn)水COD超標(biāo)時(shí)，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(shí)，小水量繼續(xù)進(jìn)水。根據(jù)實(shí)際進(jìn)水濃度以及當(dāng)前系統(tǒng)實(shí)際去除率來(lái)確定進(jìn)水量，保證實(shí)際進(jìn)水污染物濃度與平時(shí)相當(dāng)，這樣可以確保出水仍能維持穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，也可以保證生物系統(tǒng)的必要負(fù)荷，盡量維持微生物的生長(zhǎng)繁殖。

同時(shí)密切關(guān)注進(jìn)、出水水質(zhì)及系統(tǒng)工藝參數(shù)，如果進(jìn)水指標(biāo)持續(xù)上升或長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)超標(biāo)，或者前方泵站水位超高必須加大進(jìn)水量時(shí)才考慮啟用事故池，啟用事故池后仍需對(duì)后續(xù)各工藝參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

總之，應(yīng)急預(yù)案的核心是對(duì)實(shí)際水質(zhì)進(jìn)行具體分析，根據(jù)進(jìn)水超標(biāo)指標(biāo)的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前處理系統(tǒng)的狀態(tài)，對(duì)癥下藥，靈活運(yùn)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(yīng)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(yīng)對(duì)超標(biāo)事件留有轉(zhuǎn)換的余地。

此外，公司針對(duì)超大水量、停水搶修、生物系統(tǒng)受創(chuàng)、出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到警戒值等應(yīng)急情況，均制訂了專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。

3.3.3 公司各部門協(xié)調(diào)配合積極應(yīng)對(duì)

制定了各部門各崗位應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的操作規(guī)程，一旦發(fā)生進(jìn)水超標(biāo)事件，管理（經(jīng)理）、工藝、中控、化驗(yàn)、運(yùn)行等各崗位人員及時(shí)根據(jù)各自的職責(zé)，采取各項(xiàng)應(yīng)對(duì)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(shí)核對(duì)儀表數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)關(guān)注系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行情況；化驗(yàn)人員需及時(shí)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析；工藝人員則需綜合分析各項(xiàng)情況后下達(dá)運(yùn)行調(diào)整指令；而操作人員則需確保各項(xiàng)指令及時(shí)準(zhǔn)確落實(shí)到位。

3.3.4 預(yù)案的檢驗(yàn)與修訂

公司定期組織各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案的培訓(xùn)和演練，以便全員均能熟練掌握，當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況時(shí)可以冷靜應(yīng)對(duì)處置。同時(shí)公司重視每次啟用或演練應(yīng)急預(yù)案后的評(píng)價(jià)總結(jié)，針對(duì)暴露出的問題，認(rèn)真分析原因，制定更有效的措施，并及時(shí)對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修訂，以使預(yù)案得到持續(xù)改進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

進(jìn)水超標(biāo)現(xiàn)象對(duì)每個(gè)污水廠來(lái)說(shuō)都是不愿看到卻又難以避免的，任何一個(gè)污水廠都無(wú)力也無(wú)法獨(dú)自面對(duì)或承受進(jìn)水超標(biāo)帶來(lái)的嚴(yán)重后果。因此污水廠應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際更積極主動(dòng)地會(huì)同各相關(guān)部門、單位共同建立聯(lián)合溝通渠道及應(yīng)急預(yù)案，不僅能緩解自身壓力，也有利于取得政府理解，傳導(dǎo)部分壓力。與此同時(shí)，污水廠也需立足自身特點(diǎn)，不斷挖掘自身潛力，加強(qiáng)信息化自動(dòng)化建設(shè)，提升管理水平，積極探索更為有效的應(yīng)急應(yīng)對(duì)措施并根據(jù)情況變化不斷優(yōu)化和更新。