浅析城镇污水处理厂长效管理举措

陈向农

摘  要：无论是经济发展还是社会建设，都需要在一个稳定的生态当中才能够实现，污水处理能够有效地保护水资源，提高水资源的利用效率，对社会发展以及经济发展有重要的作用，从而造福人类。该文针对现有城镇污水处理厂在运营及管理方面碰到的共性问题，结合龙岩城区某城镇污水处理厂20年来在运行调控和维护管理等方面的经验，提出长效管理措施建议，供其他城镇污水处理厂借鉴。

关键词：污水处理厂  运行调控  长效管理   设计参数

中图分类号：X703                             文献标识码：A文章编号：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

随着社会经济不断的发展，水资源日渐匮乏，人们对环保问题越来越重视，污水处理行业在城市环境保护中的地位日渐凸显。通过污水处理技术可以实现水资源再生，最重要的是污水处理之后排入到江海湖泊中不会再造成生态破坏，从而稳定生态平衡，促进社会稳定与经济发展。

截至2020年，全国大部分城镇已建成污水处理厂，据不完全统计，国内城镇污水处理厂覆盖率达60%，但国内污水处理厂实际处理效果并不理想[1]，很多污水处理厂运营存在诸多问题，简单汇总如下。

（1）大部分污水处理厂并未根据运营管理的需要来构建培训、考核等完备的运营管理机制，导致污水处理厂运营管理效用大打折扣。

（2）很多污水处理厂自身的实力比较弱，在运营管理过程中很少关注到技术环节，也缺乏专业化运营管理人才，从而也就无法很好地开展工作。

（3）全国大部分地市管网采用雨污合流，雨季进水浓度普遍偏低;同时由于缺乏有效的排水监管机制，很多企业未配套污水处理设施或者污水未处理达标，就随意排放;甚至部分是不允许排入下水道的污水，高浓度且成分复杂的废水容易引起污水处理厂进水污染物局部指标的偏高，造成营养比例的失调，严重影响了处理效果[2]。

（4）由于我国城市污水处理厂建设过程中存在严重的“重水轻泥”现象，配套污泥处置设施严重滞后，导致污泥出路问题已成为困扰我国污水处理行业的全国性难题。正常运行时污泥处理受限，无法保证生化系统正常调控，影响污水厂运行。

（5）污水处理厂开展运营管理，离不开资金保障，但目前由于国家地区发展不均衡，很多地市财政无法保障持续的污水处理运营费用，一旦缺乏运营资金保障，污水处理厂将无以为续[3]。

该文通过分析龙岩城市某污水处理厂的运行状况、运行维护及管理经验，希望为其他污水處理厂提供参考借鉴。

1  污水处理厂概况

龙岩某污水厂日处理城市污水设计能力达到15万t。其中污水厂 一期工程设计处理能力为10万t/日，1999年12月建成并投入运营，工艺采用先进的“前置厌氧-好氧”组合生物池工艺;污水厂二期工程设计处理能力为5万t/日，2011年6月实现投产运行，采用“改良A2-O”。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）》一级B排放标准。

2  工艺流程及设计水质

2.1 污水处理厂工艺流程图

污水处理厂工艺流程图见图1。

2.2 设计进出水水质

设计进出水水质见表1。

2.3 主要处理单元及设计参数

2.3.1 一期处理单元及设计参数

一期设计处理量10万t/天，采用A/O工艺。一期配套2个生物池，4个二沉池。

生物池采用鼓风曝气的形式进行充氧，配套6台功率200 kw的螺旋叶轮容积式鼓风机（4用2备），每个生物池水下有8台引风管的潜水曝气器。

二沉池为辐流式，采用中进周出的方式。

2.3.2 二期处理单元

二期设计处理能力5万t/天，采用A2/O工艺，配套1个生物池，2个二沉池。

生物池采用鼓风曝气的形式进行充氧，配套3台功率150 kw空气悬浮式鼓风机（2用1备），生物池水下有8台引风管的潜水曝气器。

二沉池为辐流式，采用周进周出的方式。

3  污水处理厂工艺调控经验

3.1 水量分配及DO控制

该厂二期生化池工艺由预缺氧区、厌氧区、好氧区组成，进水分两部分进入生物反应池厌氧区，一小部分进水（5%～10%） 进入预缺氧段（DO≤0.2 mg/L），大部分进水（90%～95%）进入厌氧段（DO≤0.1 mg/L），污泥在厌氧区进行释磷反应后，大部分（60%）进入前置缺氧区（DO基本为0），利用污水中碳源对内回流中硝基氮进行反硝化，然后进入好氧区（前溶氧≤0.5 mg/L，好氧池后溶氧≤2.0 mg/L）进行有机物降解、硝化和磷的吸收。好氧去除剩余的有机物和保证NH3-N的完全硝化，以保证污泥在二沉池中的沉淀效果[4]。好氧出水部分回流至缺氧区，进行硝化和反硝化过程的反复，去除污水中的氮，达到生物脱氮除磷的效果[4]。

3.2 强化脱氮的调控

因为季节原因，该厂进水水质波动较大，NH3-N 的去除效果变化不大，TN的去除效果受温度影响较大，冬季TN的去除效果明显下降，建议冬季要往有利于脱氮的方向灵活调整工艺，适当延长污泥龄，调整超越配水比例，让碳源充分地利用在脱氮方面，加大内回流比，提高反硝化效果，有效降低TN的含量，保证出水水质稳定达标。

3.3 强化除磷的调控

该厂出水TP夏季略高一些，该污水厂磷的去除主要是依靠生化除磷+化学除磷，春季温度逐渐上升时，生化除磷效果较好，夏季生化除磷略差。针对以上情况，建议可根据季节性及时调整工艺，生化除磷要求泥龄越短越好，夏季可适当降低污泥龄，提高生化除磷的效果，降低化学除磷药剂投加费，有效控制生产成本[5]。

3.4 强化污泥的抗冲击性

枯水期时进水浓度相对较高，生化系统污泥刚经历一个漫长的低浓度期，为了提高系统抗冲击性，需要将污泥浓度控制在5 000 mg/L到600 mg/L范围。

3.5 提前设定预警参数

由于污水处理厂停留时间基本大于10 h，再加上出水检测仪器有滞后性，所以在污水处理工艺前端需要设定预警值。当生物池DO持续偏低或者出水在线总磷递增，通过调整生物池曝气量仍无法改善的情况下，需要提前开启化学除磷加药系统。突破0.7 mg/L或者好氧池后溶氧持续偏低的情况下，需要在生物池出水口添加除磷药剂。避免因高浓度进水导致出水超标。

4  污水处理厂运行长效管理措施

4.1 健全污水处理厂运营管理体系，保障生产正常进行

该污水处理厂严格执行福建省关于城镇生活污水处理厂运行评估考核相关要求，逐项逐条落实考核要求：制定污水处理运营架构，明确各部门职责分工与机制联动;完善生产内业材料、工艺参数及对应水质情况的记录、过程分析以及对应的调整方案等，用数据指导工艺调控，保证生产正常进行;制定设备管理制度，包括设备单机档案以及单机养护、检修、更换计划，备品备件制度，确保设备符合工艺调控需要。该厂在2016年、2018年福建省住房和城乡建设厅进行的全省城镇生活污水处理厂运行评估考核中获得“优秀”成绩。

4.2 强化制度管理，落实安全、技能培训，提升职工从业能力

该厂重视对职员的培养，定期组织职员进行安全、工艺调控、纪律管理相关培训，不断增强维修人员对工艺流程、设备操作规程、专业技能、安全注意事项等方面的熟悉程度;同时完善岗位责任制，对各个员工作量进行更加细化的考核安排，进一步促进提高了员工的工作效率。该厂抽调人员积极参加省住建部门、环保协会举办的专业技能培训，赴其他污水处理厂、设备厂商学习工艺运营及设备维修等经验，提升职工的工业能力。在2014年举办的福建省排水知识竞赛中，获得污废水处理工、污水检测工2个团体冠军的成绩;2017年举办的全省管道检测竞赛中获得第三名的成绩。

4.3 重视水质巡查，协同主管部门推进管网改造与企业排水监管

龙岩市早期排水采用雨污合流制，而且该市雨水充沛，造成污水处理厂污染物进水浓度长期偏低，从而导致污水处理能耗的极大浪费。为此，协同政府排水管理部门推进旧城区雨污合流管网的大力改造，尽量避免不必要的浪费[6]。

龙岩除了2个大型工业园区外，还存在零散的企业，如花生、泡鸭爪等食品加工廠以及部分小作坊。目前环保行政主管部门由于人手有限，无法完全阻止部分不良企业的超标偷排。因此该厂 一方面向当地环保部门请命成立排水水质监管部，主动要求对城区各排污企业进行排水监管，将发现的违规情况及时上报环保部门，为其执法提供帮助;另一方面该厂在厂内设置应急储存罐，允许排污企业废水处理无法正常排放下或者过渡阶段将废水运送该公司储存，该部分废水既可作为碳源补充又确实存在提高污水处理厂进水水质的安全系数[7]。

4.4 多方寻求污泥处理处置新出路

随着经济的发展，龙岩中心城区不断扩张，配套污水管网不断完善，污水处理量逐年增加，污泥产生量也逐年提高。为妥善解决污泥去处，该厂努力探索污泥处置新模式，实现污泥低成本处置，确保生产有序运行[8]。

2014年在混合填埋和矿山植被恢复两种处置方式的基础上，在污水处理厂内临时紧急建设污泥半干化车间，将干化稳定处理后的污泥作为弃土场植被恢复或混合填埋、垃圾焚烧或有机肥等辅助材料之一。

2015年开始推进龙岩城市污泥处置项目实施，完成了项目可研、环评、初设等前期工作，项目采用污泥深度脱水+高温好氧发酵堆肥工艺。

2018年完成了污泥处理技改工作，将污泥处理由原先的带式压滤机技改为板框压滤机，污泥泥饼含水率由80%降低至60%，实现污泥减量化，同时增加了污泥制砖的出路。

4.5 重视成本控制，制定切实有效的成本控制措施，实现降本增效

为进一步稳定生产，降低运行成本，實现降本增效的目标，从生产工艺、设备管理等多方面入手，对工艺参数调控、设备效能发挥等方面进行潜力挖掘，制定切实有效的成本控制措施，按计划分步实施，以此提升运行管理水平。

4.5.1 污泥脱水环节成本控制

一是通过减小回流比，提高回流污泥浓度，从而提高脱水机系统运行效率;二是实施带机滤布的优化清洗方案，减少非正常的滤带磨损，提高污泥脱水效率;三是改进滤带调偏系统，将机械式调偏开关改为光电式，减少卡带现象、减少滤带的损耗，降低设备的故障率;四是采用化学调质法+机械脱水，即在污泥加入化学试剂进行絮凝后用机械脱水，同时对絮凝剂的使用量进行优化调整，精准控制药耗量，以最小的用量实现最好的效果;五是改善脱水机润滑系统，减少脱水机设备的故障发生率。

4.5.2 提升泵房进行技术升级

一是采用专用工业设备修补技术对原有提升泵的耦合部位进行修复，减少泵口渗漏点，提升泵的使用效率，延长泵的使用寿命;二是更新两台大流量、大功率提升泵，提高泵房的整体抽水能力;三是加设配套的变频设备，减少水泵的启停冲击，并实现精准流量控制。

4.5.3 生物池回流孔技改

针对长期以来一期A生物池后溶氧持续偏低，出水数据与实际调控参数存在较大差异，经多次验证分析，是生物池回流孔存在漏洞，导致部分污水短流。围绕深水作业、能见度低、池底情况复杂同时无法使用焊接工艺等问题制订了科学的封堵方案，有效地解决了回流孔泄露导致前后溶氧异常、能耗偏高的问题。

4.5.4 节省污泥处置量，降低处置成本

污泥深度处理处置项目土建及设备安装已完成，进入试运行阶段。目前，我司每日脱泥约40 t，比之前少了近30 t，污泥含水率由原先的80%左右减少到现在的60%以下。有效地实现污泥减量化，为污泥资源化利用打下了良好基础。

4.5.5 重视职工实践经验积累总结

鼓励职工将工作中解决问题的思路方法固化推广，申报创新性发明创造。自2018年来，该厂职工积极投入发明创造中，申报软件专利7个、实用型专利16个，购买发明型专利1个。专利应用于设备异常报警，辅助设备维修器具等方面，能有效提高公司运营管理效率。

5  运行效果

污水厂始终将生产运营的顺利开展作为第一要务，做好污水处理工作，确保出水水质达标排放，污水厂的运行管理水平在全省城镇污水处理行业中位居前列，获得运行评估考核专家组高度评价。2019年度污水厂日均处理污水14.7万t，全年完成污水处理5 363.8万t，同比增长1.02%;全年处理处置污泥18 234 t，全部实现安全处置、资源化利用;出水水质100%达标排放，各项指标均优于设计标准，圆满完成全年生产任务。

参考文献

[1] 万爱国.污水处理厂的运营管理探讨[J].经济与社会发展研究，2020（3）：231.

[2] 王彦磊.有关城镇污水处理厂运营的探究[J].百科论坛电子杂志，2019（4）：284.

[3] 初正崑.关于污水处理厂运营管理的几点思考[J].经营者：理论版，2016（8）：70.

[4] 王红睿，蒋增河.关于污水处理厂溶解氧自动控制系统的运行[J].科技创新导报，2016，13（7）：91-92.

[5] 葛伟.城镇污水处理厂工艺改造及运行调控技术的探讨[J].中国房地产业，2018（21）：75.

[6] 肖先念，唐霞，孙伟，等.南方某典型污水处理厂提标改造内部调控及工艺探讨[J].给水排水，2020，56（5）：73-77.

[7] 潘强.城市污水处理合理化研究[J].科技创新导报，2019（8）：129-130.

[8] 周鹏，吕丹，楚金喜，等.城市污水处理厂出水总氮的强化调控[J].中国给水排水，2019，35（16）：119-122.