乡镇污水处理厂运行现状及建议

张慧文 张磊

（长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉 430010）

1 引言

伴随着我国城镇经济社会的不断发展，乡镇污水处理厂的建设和运营日渐成为行业关注的重点。为有效解决中南部某地乡镇污水处理厂的实际运营需求，提高污水处理厂的建设质量和运营效率，受当地政府和某社会资本方委托，对该地28座乡镇污水处理厂进行了全面调研，考察其运行特点及存在问题，并对其中的共性问题提出相应的建议和对策。

2 污水处理厂建设概况

中南部某市下辖26个镇2个乡，共有1座城区污水处理厂和30座乡镇污水处理厂（未包含经开区污水处理厂）。本次调研通过现场踏勘、工作人员座谈、技术资料收集、运行数据及台账调阅和分析等方法，对其中28座乡镇污水处理厂进行了综合考察和研判，其基本建设情况见表1。

表1 某市28座乡镇污水处理厂建设概况

续表

3 污水处理厂实际运行情况

根据各污水处理厂近一年的实测进出水水质数据（不足一年者以实际运行时间为准，个别污水处理厂因正在改造或调试而无出水水质数据），采用数理统计方法对COD、氨氮、TN、TP等指标进行分析，得到的平均值见表2。

表2 污水处理厂运行水质 mg/L

4 污水处理厂运行特点及存在问题

4.1 实际处理量低于设计规模

根据表1中设计规模与实际进水量的对比分析可知，目前大多数污水处理厂实际处理水量仅达到设计规模的30%～70%，仅21.4%的污水处理厂这一指标超过70%，而19号污水处理厂的实际处理水量仅占设计规模的22.20%。

这种实际处理量远低于设计规模的情况，致使污水处理设备长期处于低效率运行状态，不仅造成能源浪费，也提高了污水处理的单位成本。此外，污水管道的实际流速远低于设计值，水力条件差，污染物在管道内沉积，不能正常进入污水处理系统［1］。

这种“大马拉小车”的现象，普遍是由以下原因造成的：一方面是乡镇污水处理厂大多沿用城市污水处理厂的建设标准和模式，采用明显偏高的人均水量指标，对于人口的变化，特别是向城市的迁移未能实事求是地预判，而在污水处理厂的建设过程中，部分乡镇政府和企业出于争取资金考虑，扩大规模、多报水量［2］，导致了污水处理厂设计规模大于实际需要；另一方面，乡镇基础设施较为落后，污水管网建设年代久远，实际覆盖人口数量偏小，污水收集率普遍偏低，也是造成污水处理厂设计规模大于实际需要的重要因素。

4.2 实际进水水质低于设计值

在本次调研的28座乡镇污水处理厂中，26号污水处理厂因正在提标改造建设而无进水水质数据，19号污水处理厂主要收集食品工业废水，另外8座污水处理厂缺少BOD监测数据，除此之外的18座污水处理厂进水BOD浓度全部低于40mg/L。

这种低浓度进水造成污水处理厂长期处于低负荷运行状态，微生物得不到充足的营养，在内源呼吸作用下，系统内活性污泥出现负增长［3］。调研发现，有9座污水处理厂的污泥浓度明显偏低，且絮体细小，颜色异常，有7座污水处理厂需要不定期补充活性污泥。此外，低浓度进水无法满足反硝化菌和聚磷菌对于有机碳源的需求，影响系统脱氮除磷效果。目前，除26号和19号污水处理厂外，其他污水处理厂均通过投加乙酸钠作为补充碳源的方式来改善这一情况，但同时增加了污水处理厂的运行成本。

造成污水处理厂进水污染物浓度过低的原因是多方面的。目前乡镇大都采用合流制排水体制，而该地区水网密布，地表水在水位高于合流制排水口时倒灌进入排水系统，不仅如此，该地区排水管网建设年代久远，地下水通过管道错口、塌陷、断裂等结构性缺陷渗入排水管道，均稀释了污水处理厂进水污染物浓度［4］。调研还发现，多处沿河底敷设的管道建设有检查井，施工质量和基础沉降均加剧了河水的倒灌现象。此外，前文所述中，由于污水管道的实际流速偏低，水力条件差，甚至出现管道长期积水的情况，污染物在管道内沉积、分解，不能正常进入污水处理系统，进一步造成了进水污染物浓度的下降。

4.3 处理工艺流程不完善，部分污水处理厂出水执行一级B标准

调研发现，部分污水处理厂处理工艺流程不完善，出水仍执行《城镇污水厂污染物排放标准》一级B标准。3号污水处理厂采用DAT-IAT工艺，回流量大，能耗高，脱氮除磷需要延长运行周期和增加搅拌操作，除磷效果欠佳［3］。7，8号污水处理厂采用ABAS（接触氧化＋生物膜活性污泥复合工艺）一体化处理装置，缺少污泥回流设计和深度处理单元。13号污水处理厂采用曝气池＋二沉池＋人工湿地处理工艺，曝气池池容过小，水力停留时间仅2.3 h，不能满足工艺要求，二沉池内污泥腐化上浮，系统主要依靠人工湿地实现污染物的降解和去除，而人工湿地占地面积较大，填料堵塞严重，绿藻大量滋生，池水黑臭。以上污水处理厂均执行《城镇污水厂污染物排放标准》一级B标准，在短期内由于进水水量和污染物浓度较低而实现出水水质达标保障率100%，长期来看，随着环保要求的日益严格和尾水水质标准的不断提高，现有处理工艺对于SS，TP仍存在超标风险，升级改造势在必行。

4.4 管理人员技术力量和管理水平较为薄弱

调研发现，由于地区发展、薪资待遇、工作环境、生活配套等多重因素，目前污水处理厂聘用的运行管理人员大都为当地乡镇居民，学历、专业技术能力和管理经验良莠不齐。而大多数污水处理厂缺乏有效日常监测分析的手段和机制，仅1座污水处理厂设有在线水质检测设备，部分处理厂未能实现对BOD，TN，MLSS等水质运行指标的定期监测，这也造成了污水处理厂日常管理和维护的盲目性。

4.5 其他共性问题

其一，由于进水污染物浓度过低，生物系统难以运行稳定，除个别污水处理厂可以实现定期正常排泥外，大部分污水处理厂的板框压滤机都闲置无用。其二，10座污水处理厂设有转鼓过滤器，调研发现，转鼓过滤器对COD，TP的去除作用仅在5%左右，目前大都处于闲置状态或无效率运行。此外，由于一些污水处理厂建设时间较早，许多设备老化，出现故障，管道锈蚀，部分土建设施存在裂缝渗漏等。

5 污水处理厂设计运行建议

5.1 合理确定建设规模

在污水处理厂的设计过程中，综合考虑乡镇社会经济发展水平，客观全面地预测乡镇结构变化和人口迁移情况，实事求是地选取设计水量标准，不能盲目扩大规模。

5.2 管网提质增效

受限于社会经济发展水平，在短期内部分乡镇的合流制排水体制可能难以改变。但管理部门应充分了解排水管网现状，并针对入户、排口、水体下敷设等重点部位进行专项普查和改造，保证施工质量，确保清水挤出去，污水收进来。

5.3 完善现状处理工艺

部分乡镇污水处理厂现状工艺设施亟待升级改造，要充分利用现有设备设施，选择对于水质水量变化适应性强、便于管理和控制的处理工艺，优化参数选取和细部设计，补充深度处理单元，以适应日益严格的环保要求和不断完善的污水处理标准。

5.4 提升人员水平，增强运行管理的规范性

加强对污水处理厂运行管理人员的系统性培训，提高专业素质和管理经验；推广在线监测设备的安装，建立完善取样、检测、化验等各项管理制度，确保水量、水质等各项指标准确、及时监测，加强对设备设施的维护保养，切实有效保证污水处理厂运行管理的有效性和规范性。

6 结语

目前乡镇污水处理厂进水水量和污染物浓度普遍低于设计值，影响污水系统运行的稳定性，提高了污水处理的单位成本，造成资源浪费。部分污水处理厂流程简单、工艺落后，难以适应日益严格的环保要求和不断提高的尾水水质标准。管理人员技术力量和管理水平薄弱，也造成了污水处理厂日常管理的盲目性。这些问题均需要在今后乡镇污水处理厂的建设和运营中引起相关人员的足够重视。为此，需要合理确定建设规模，完善现状处理工艺，提升人员水平，加强运行管理，并对排水管网进行系统性的提质增效，以保证乡镇污水处理设施的高效运行。