沈阳市城镇污水处理厂效能及运行状况评估研究
2017-06-23陶冶
陶 冶
辽宁省污水处理管控中心
沈阳市城镇污水处理厂效能及运行状况评估研究
陶 冶
辽宁省污水处理管控中心
本文探索构建了城镇污水处理厂运行状况的评估方法和指标体系，通过对沈阳市部分城镇污水处理厂的进水水质水量、污水处理工艺设计合理性及出水达标状况进行分析评估，得到污水处理厂的处理效能和运行效果，归纳整理出污水厂普遍存在的重点问题，并提出相应的对策建议，为管理部门提供有力的技术支撑。
污水处理厂；运行状况 ；评估
近年来为改善河流和湖泊水质，我国各地普遍加大了城镇污水处理厂建设力度，大批污水处理设施相继投入使用。随着污水处理厂的运行过程，陆续出现了超标排放、效率低下、故障率高等问题。全面客观对污水处理厂的运行状况进行评估，并提出科学有效的建议措施，有利于管理部门及时准确掌握污水厂现实状况，并研究出台对应政策要求，保障污水厂稳定运行和确保水环境质量持续改善。
本研究选取沈阳市下辖部分城镇污水处理厂开展效能与运行状况评估，通过科学构建的评估方法和指标体系，归纳整理出普遍存在的各类问题，并提出对策建议。
1.评估对象与范围
本次的评估对象为沈阳市下辖的20座城镇污水处理厂。评估时段为2015年12月～2016年11月，评估范围为上述污水处理厂的进水水质水量、污水处理工艺设计合理性及出水达标状况，分析污水处理厂的处理效能和运行效果。同时针对污水处理厂存在的问题提出相应建议。
2.评估依据
建设工程可行性研究报告、初步设计说明书
《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)
《城镇污水处理厂运营质量评价标准》(CJJ/T228-2014)
《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》(CJJ 60-2011)
《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)
《城镇污水处理厂运行监督管理技术规范》(HJ 2038-2014)
污水处理厂水质检测报告、检测记录等
3.评估方法
首先发放基本信息调查表，同时收集污水处理厂的工程可行性研究报告、初步设计说明书等原始资料，对污水处理厂的工艺流程、工艺设计、实际负荷、出水水质等信息进行分析、甄别，对问题明显或资料缺乏的污水处理厂进行实地调查。
水质、水量主要采用环保部门提供的数据进行统计计算，进水平均水量、平均生产负荷、污染物平均浓度按以下公式计算：
平均生产负荷=进水平均水量/设计进水水量；
Qi：实际污水处理量(m3/d)。
Soi：相应月份的进水污染物浓度(mg/L)；
4.结果分析
本次评估的城镇污水处理厂存在的主要问题有：一是实际进水水质、水量与原设计差异较大；二是工艺流程设计不能满足稳定达标的要求。
4.1 进水水质问题
BOD5/TN是影响污水处理厂工艺流程选择和出水水质的关键性指标。评估期间，共有9座污水处理厂存在进水碳源明显不足的问题。其原因主要有：有机物在化粪池的分解转化；排水管网内的有机物降解；地表及地下水渗入产生的稀释和充氧作用。
另一个问题是工业废水的冲击。工业废水中常含有难降解、甚至是有毒有害物质，此类废水进入污水处理厂后会严重影响污泥活性，共有4座污水处理厂存在该问题。
另外，沈阳市部分排水系统仍采用雨污合流制，污水水质受降雨影响较大。
4.2 进水水量问题
本次评估共有9座污水处理厂存在实际进水量低，运行负荷不足60%的问题，并且部分存在进水不均匀的问题，即进水在某一时段集中排入污水处理厂。影响运行负荷的主要因素有：规划建设中未能充分调查和合理预测服务范围内的污水量来源；城市规划布局调整，工业企业搬迁改造；新城区和开发区的建设速度加快或减缓；雨水与污水管线混接，地下水和河水渗入，或污水管线发生渗漏。
污水处理厂长时期低负荷运行，会出现曝气池曝气量大于实际需要量，生化池污泥浓度低、活性差，二沉池污泥实际停留时间过长造成的污泥上浮等问题，既影响了出水的稳定达标，也提高了企业的运行成本。
另外，还有两座污水处理厂进水水量情况相反，存在进水超量的问题，平均生产负荷分别为106%和133%。
4.3 工艺流程问题
对于执行一级A标准的城镇污水处理厂，为保证出水中TP、SS等稳定达标，深度处理工艺是必不可缺的。部分污水处理厂进水中含有工业废水，未设置相应的预处理单元是工艺流程的另一大问题。经过评估，共有13座污水处理厂工艺流程存在问题。
根据《水污染防治计划》，城镇污水处理设施应于2017年底全面达到一级A排放标准。本次评估共有10座污水处理厂需要升级改造。
5.对策建议
5.1 进水水质的应对措施
针对进水碳源不足的问题，应首先考虑污水收集系统的改进，然后应充分挖掘和利用内部碳源。若仍不能稳定达标，则要考虑补充外部碳源。另外还应严格限制含高氮、高油脂废水接入，同时及时联系环卫部门清掏服务范围内的化粪池。
针对工业废水的问题，首先应加强对各污水处理厂汇水范围内的排污企业的监管，其次污水处理厂应选取相应的工艺技术应对工业废水的冲击，必要时还可以增加高级氧化等深度处理。
另外，建议相关部门在新建排水系统时采用雨污分流制，老城区的排水系统可从合流制向截流式合流制再向雨污分流制转变。
5.2 进水水量的应对措施
针对运行负荷率低、进水水量不均匀的问题，建议污水处理厂设置调节池，用于均匀进水。
对于存在进水超量问题的污水处理厂，建议进行改建或扩建，以满足污水处理的需要。
5.3 工艺流程的应对措施
为保证全部污水厂稳定达到一级A排放标准，应结合升级改造建设完善污水处理厂深度处理工艺，如有必要还应增设预处理单元。
总之，本次评估研究得出的科学结论和对策建议，为管理部门提供有力技术支撑，同时探索构建的城镇污水处理厂运行状况评估方法和指标体系，值得进一步完善并推广应用。
[1]苏魏，杜鹏飞，陈吉宁.城市污水处理厂运行稳定性评估方法初探[J].环境污染治理技术与设备，2005
[2]胡月红.辽宁省城市污水处理厂建设与运行状况分析[J].环境保护与循环经济，2008
[3]孙振世，陆芳.我国城市污水处理厂运行状况及加强监管对策[J].中国环境管理，2003
