污水处理运行监管举措探析——以荔城污水处理厂为例

2017-02-03胡金育

海峡科学 2017年10期

胡金育

胡金育

莆田市荔城区排水管理中心

随着污水处理行业的市场化，如何对污水处理厂的运行情况进行有效监督和管理，成为行业主管部门的工作重点。该文以荔城污水处理厂为例，从运营考核制度、污水水量监管、运行参数监管、尾水消毒和污泥脱水监管等角度研究污水处理运行监管的措施和方法，建立城镇污水处理运行监管体系，以便促使污水处理厂运营规范化、标准化，确保污水处理达标后排放。

污水处理厂监督管理制度建设污染治理

近年来，我国污水处理行业大力推进市场化改革，通过引入社会资本，提高污水处理设施的市场化经营水平，现已基本形成经营模式多样化、投资结构多元化、竞争充分的市场局面，促进了污水处理行业经营效率的提高，同时也有利于市政公用事业的可持续发展。

与此同时，污水处理监管体系相对滞后，乡镇污水处理监管体系的缺失尤为严重，缺乏对运营企业的监督管理和反馈机制，存在监管手段单一、监管技术落后、效率低下等问题。张春萍[1]、邱忠莉[2]等分别基于大城市污水厂、小城镇污水处理厂研究污水处理监管体系和运行绩效评价方法。本文以莆田荔城污水处理厂为例，探讨城镇污水处理运行监督管理措施和制度建设，通过监督、反馈、管理等促使污水处理厂运营规范化、标准化，杜绝污水厂处理水量不足、水质不达标、事故瞒报等问题。

1 污水处理厂概况

荔城污水处理厂位于黄石镇清后村，采用BOT模式建设，于2010年建成并投入运营，近期处理规模3.5万t/d，远期处理规模16万t/d，主要服务于黄石镇、新度镇和北高镇。污水处理工艺采用循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST工艺），出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，尾水排入木兰溪感潮河段。

当前，荔城污水处理厂运营中存在以下几个问题：①运营商为降低成本，违反运行章程，间断性停止罗茨风机；②出水总磷、粪大肠菌群指标时有超标；③脱水后的污泥含水率时有超标（＞80%）；④未按规定频率化验检测项目、未能跟踪指导生产等。针对上述问题，本文结合荔城污水厂实际情况，就如何加强运行监管、防止二次污染、控制运行成本、协调企业利益与公众利益，确保污水处理厂达标排放等总结监督管理经验。

2 监督管理措施

2.1 运营考核制度

建立并严格实行运营费同处理效果挂钩的运营考核制度。污水处理效果考核通常以COD、NH3-N处理合格率为主要依据，为了全方位加强荔城污水厂的运营监督，除了COD、NH3-N指标外，我们还将总磷、粪大肠菌群数、运行参数控制、中控系统规范化、污泥处置、异常报备等指标纳入运营考核体系。同时，基于考核指标建立污水处理运营费挂钩制度，督促运营企业科学、规范运营，主要的挂钩制度内容有：

（1）对于COD、NH3-N处理合格率分别低于96%的，每下降一个百分点，扣除当月污水处理运营费用2%或扣减当日运营费用。

（2）对于检出总磷、粪大肠菌群不合格的，按不合格比例扣减当月运营费用。

（3）运行参数控制不规范或异常报备不及时的，每发现一次，扣减当月运营费用的1%。

水质指标由环保、住建部门安排检测，除常规定期取样检测外，另安排不定期抽检。

2.2 处理水量监管

根据环保部《主要污染物总量减排核算细则》，污水处理厂COD减排量按出水水量核计，污水处理费也按出水量计量，处理水量监管以出水水量为重点。为了防止非正常超越偷排或人为调整流量计，除污水厂出水水量监管外，还应在进厂泵站后，以及污泥脱水回流处安装流量计，并记录水泵运行时间，基于进水量、出水量和排泥量数据分析是否存在非正常超越偷排、流量计异常等问题。

2.3 运行参数监管

荔城污水处理厂所采用的循环式活性污泥法工艺是间隙式活性污泥法（SBR法）的一种变型，该工艺按曝气和非曝气阶段相间重复进行，每个循环周期约270～300min每个周期分为四个阶段：①进水—曝气阶段（约130～150min）、②沉淀阶段（约60～70min）、③撇水阶段（约60～75min）、④闲置阶段（约50～10min）。该工艺在“进水—曝气”阶段完成有机物降解、硝化/反硝化、生物除磷等生物处理过程，在非曝气阶段（沉淀—撇水）完成泥水分离过程。该工艺在单池中分阶段完成生物处理过程，因此对运行参数控制要求高，以满足不同生物处理阶段的运行条件要求。根据荔城污水厂水质和工艺特征，运行参数监管内容如下。

2.3.1 活性污泥性状、指标监管

活性污泥性状是活性污泥工艺运行是否稳定、出水是否达标的关键，因此污水处理工艺设施监管的关键在于活性污泥的生长和排放。正常的活性污泥一般呈黄褐色，略带土壤气味，不粘手，曝气时污水泡沫较少且容易破裂；工艺运行不正常时污泥腐败，颜色发黑粘手，呈松散状。活性污泥性状的跟踪检测较为容易，该指标可作为污水厂运行状况的直观监督指标。

在指标监管方面，生化反应池的混合液悬浮固体浓度（MLSS）一般控制为2~5g/L，低于1g/L时污泥活性不足，出水水质难以保证，高于8g/L时泥水分离效果差，出水SS、COD指标容易超标。污泥沉降比（SV）一般在20%~30%之间，SV值过低的原因有进水COD浓度偏低、长期过度曝气等，出水COD、NH3-N等指标可能超标；SV值过高的主要原因是供氧不足，若SV值超过50%，则污泥性状不佳或有膨胀的趋势，出水SS、COD、TP等指标可能超标。为此，需要定期跟踪检测污泥性状指标，根据指标具体情况分析异常原因，并反馈指导工艺控制条件的调整。

2.3.2 溶解氧（DO）监管

循环式活性污泥法分阶段控制反应池中的溶解氧，因此溶解氧监管至关重要。生化反应池缺氧阶段溶解氧控制在0.2~0.5mg/L之间，好氧阶段溶解氧控制在1.5~3.0mg/L之间，厌氧阶段溶解氧控制在0~0.2mg/L之间。以好氧阶段为例，若溶解氧过高，将出现污泥发黄，氨氮硝化过度、总磷吸附量下降等问题，若溶解氧过低，将出现污泥颜色发黑，氨氮硝化不足，导致污水处理效果降低，出水COD和NH3-N超标。荔城污水处理厂采用罗茨风机曝气，通过变频调节曝气量控制不同反应阶段的溶解氧浓度，同时安装水位电铃和监控设备，实时反馈反应池进水及反应情况。根据溶解氧监测结果反馈指导罗茨风机运行，一个操作周期内反应池水位高度、溶解氧浓度随时间变化的典型曲线如图1所示。

图1 反应池水位、DO随时间的变化

2.3.3 聚合氯化铁投加监管

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》[2]，一级B标准的总磷（TP）最高允许排放浓度为1.0mg/L，而目前荔城污水厂的出水总磷（TP）含量月平均值为1.35mg/L左右，最大值高达2.0mg/L。根据分析，出水总磷超标的主要原因是污水厂进水BOD5含量低，原水BOD5:N:P比值不能满足微生物对碳源的需求，导致生物脱氮除磷效果不佳。为解决出水总磷超标问题，近期采用化学除磷法，通过投加38%聚合氯化铁溶液强化磷的去除，经多次实验总结投药控制如下：①投加量：聚合氯化铁投加量按0.1mL/L，单池污水处理量约1500m3，故聚合氯化铁溶液投加量约150L/池；②投加时段：开始进水至半池水位（4.2m）时段，投药时间约60min；③投加方法：采用隔膜计量泵，通过中控操作投加。实际运行中将进出水总磷浓度反馈于生产，通过中控系统调节聚合氯化铁投加量。

2.3.4 水质跟踪监测与反馈

建立水质跟踪监测制度，跟踪检测进水水质指标（流量、pH、BOD5、COD、SS、TN、NH3-N、TP等）、工艺运行过程指标（pH、DO、MLSS、COD、NH3-N、TP等）及出水水质指标（COD、SS、TN、TP等），将指标情况反馈并指导生产，及时调节和校正工艺控制参数。水质指标异常变动时，适当增加检测频率，并根据实际情况分析是否投加碳源、聚合氯化铁，并确定投加量和投加时间，以确保出水水质达标排放。

2.4 尾水消毒监管

荔城污水处理厂出水采用紫外线消毒，通过自流式固定堰控制出水水量、水位、流速，确保紫外照射时间和强度满足工艺要求。尾水消毒监管主要从紫外灯运行时间保障和照射强度保障两个方面考虑：一是为了监督紫外灯消毒运行情况，紫外灯消毒系统单独安装电表，计量紫外灯耗电量；二是为了保障辐射强度满足消毒要求，定期对紫外灯管面的污垢膜进行清洗。