生活污水处理厂协同处置工业废水问题研究

周玉娇 熊 鹰

(1.四川化工职业技术学院，四川泸州，646000； 2.泸州白酒产业发展投资集团有限公司，四川泸州，646000)

由于各种历史原因，工业废水经过预处理后就近接入了城市生活污水处理厂[1]。部分工业园区依托城镇生活污水处理厂处理企业预处理后的污水，其中长江经济带依托城镇污水处理厂的省级以上工业园区占比达到61%[2]。工业废水成分相比生活污水更为复杂，排放规律与生活污水不同，因此工业废水进入生活污水处理厂增加了污水处理厂的运营管理难度，并存在一定的环境风险。

以泸州市某协同处置工业废水的生活污水处理厂为例，从污水源、水量、水质和污水处理效果方面分析污水处理厂运行中的问题，提出解决建议。

1 污水处理厂概况

该厂设计规模为5万m3/d，主要处理服务范围内的生活污水和经预处理的工业废水，工业废水与生活污水比例不超过4:6，采用“改良型AA/O工艺+D型纤维过滤池”为主体的三级处理工艺，出水达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标。

2 分析与讨论

2.1 废水来路不明

该厂生活污水收集范围、服务人口、废水性质基本清楚。杨铭等调查发现绝大部分城镇污水处理厂未掌握相应的工业园区的排放底数[2]，该厂的工业废水也存在底数不清问题。目前该污水处理厂仅与极少数企业签订了污水收集处理协议，大部分企业废水未签订协议直接进入管网，对入厂工业废水量、排水规律和废水成分不清。

2.2 进水量分析

2019年10月至2020年09月，污水处理厂日均进水量变化情况见图1，日均进水量5.19万m3/d超过设计处理规模5万m3/d，75.41%天数的日均进水量超过设计处理规模。由于设计初期对区域工业发展趋势预测不足，该厂目前在水量上处于超负荷运行的状态。污水处理厂的日均进水量相对极差45%，水量不稳定；并且由于接纳的工业废水情况不明，不能明确是否符合工业废水与生活污水比例不超过4:6的设计要求。

图1 污水处理厂进水量日变化情况

2.3 进水水质分析

2.3.1 进水浓度远低于设计水质

2019年10月至2020年09月，污水处理厂常规水质指标平均值与设计进水水质进行比较见表1，化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷和总氮远低于设计进水水质。尹真真等调研的协调处理工业废水的重庆市G污水处理厂水质也远低于设计进水水质[1]。

表1 污水处理厂进水水质监测数据 单位：mg·L-1

2.3.2 进水水质波动大

污水处理厂2019年10月至2020年09月常规水质指标月均值浓度波动大，如表2所示。2020年07月，污水处理厂常规水污染物浓度最低；2020年01月，污水处理厂常规水污染物(除悬浮物外)浓度最高。2019年10月至2020年09月，污水处理厂常规水质指标月均值相对极差在79%以上，进水水质波动大。

2.3.3 进水水质生化性不稳定

以BOD5与CODcr的比值判断水质可生化性，据《厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(hJ579-2010)进水水质要求，采用0.3作为临界值。如图2所示，污水处理厂进水水质生化性总体较好，仅6.01%的天数进水水质可生化性较差，该厂进水水质可生化性不稳定。

表2 常规水质指标月均值 单位：mg·L-1

图2 进水水质可生化性分析

2.3.4 进口水质BOD5/TN比值偏低

《厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(hJ579-2010)要求：有脱总氮要求时，进水的BOD5/总氮(TN)的值宜≥4.0。如图3所示，该厂进水水质BOD5/TN比值偏低，仅1.64%的天数进水水质BOD5/TN符合总氮去除要求，其余时段不满足生物脱总氮要求。

该厂进水水质中BOD5/TN比值偏低且波动较大，不利于生物脱氮和消化液回流比控制，增加了总氮达标排放难度。

2.3.5 进口水质BOD5/TP不稳定

据《厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(hJ579-2010)要求：生化除磷需要进水的BOD5/总磷(TP)的值≥17。如图4所示，该厂进水水质BOD5/TP比值不稳定，68.58%的天数进水水质BOD5/TP符合生化除磷要求。该厂进水水质水质BOD5/TP不稳定；增加了化学除磷的药剂控制难度。

图3 进水水质BOD5/TN比值分析

图4 进水水质BOD5/TP比值分析

2.4 污水处理效果分析

2.4.1 出口水质达标情况分析

污水处理厂2019年10月至2020年9月出水水质均值符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标要求。如表3所示，出水水质中总氮占标率为61.92%，占标率最大。

表3 污水处理厂出水水质 单位：mg·L-1

该厂2019年10月至2020年09月常规水污染物去除率见表4，CODcr、BOD5、NH3-N、TP去除率皆高于理论平均去除率，TN去除率低于理论平均去除率。

尽管该厂出水水质TN达标，但TN的去除效果欠佳。TN去除效果不佳的原因主要是进口污水中BOD5/TN比值偏低。该厂为使出口TN指标达标，在生化池投加碳源，调整BOD5/TN的比例。

表4 常规水质指标平均值去除率分析

3 生活污水处理厂协同处置工业废水的建议

3.1 城区生活污水管理

3.1.1 掌握情况，摸清底数

了解污水处理厂接纳范围内的雨污管网走向和监控点位分布，摸清生活污水处理的服务范围、服务人口和第三产业基本情况、排水规律。

3.1.2 雨污分流，优化水质

对城市建成区，开展城镇干管、支管、毛细管雨污分流工作和雨污分流效果评估；通过超声波等手段检查管网完好情况，尤其对穿越河道或低洼处；对于雨污混管、漏管及时修复，防止雨水及地表水进入污水管网；城市新扩区域严格进行雨污分流、清污分流；建成区、新扩区试点自动监测网络建设，监测流量、水质并联网。

3.1.3 强化管理，持证排污

对服务范围内排水单位(住宅小区、服务业等)按照《城市排水许可管理办法》(建设部令第152号)办理城市排水许可证；科学掌握排水单位排水量、水质、排水规律、主要污染物情况和排水走向等。

3.1.4 改造化粪池，提高生化性

为考察该方法用于实际样品中Hg2+检测的性能,人体尿液为检测对象构建检测体系。实验采用加标法,向离心管中加入4 μL的本底尿液,然后加入不同浓度的汞离子溶液,反应溶液中的汞离子浓度分别为15 pmol/L、20 pmol/L、50 pmol/L。结果如表2所示,检测尿液样品的平均回收率为97.6%～103.7%之间,RSD在1.7%～3.1%之间;说明设计的传感器可用于尿液样本中的汞离子检测,具有较好的准确度。

按照《四川省城镇排水与污水处理条例(2019修正)》要求，城镇污水集中处理设施及配套管网已覆盖的区域内，不得新建化粪池及相关活性污泥截污池、塘，原有已失去功能作用的化粪池，应当在老旧小区改造中拆除。

3.1.5 加强监测、科学管控

对服务范围内的第三产业、重要排水单位控制监测井等开展定期和不定期监测，对来水水质异常管段开展检查、检修和修复工作；在每年丰水期来临之前开展一次全面检查、清理，对沉砂井、集水井、分流井等进行清污除杂，确保雨污分流系统通畅。

3.2 工业废水管理

3.2.1 持证排污、控制排污

入管工业企业，应向当地综合行政执法局申领城市排水许可证；已建企业通过水质监测和水质评估，通过专家审查报污水处理厂备案，当地综合行政执法局方可下发许可证，并报当地生态环境部门备案；新建企业报批环评时，一并提交纳管论证报告，作为环评必备文件之一，验收时一并列入。

3.2.2 协议管理、严格排污

入管工业企业，应与污水处理厂签订处理协议，明确企业污水排放量、污水性质、排放时序和排放限值等要求。

3.2.3 监测水质、科学排污

入管工业企业，日排水量大于100吨的企业应安装在线监测设施，并与生态环境局、污水处理厂联网。日排水量低于100吨的企业应修建储水池，自行监测后上报生态环境局和污水处理厂，征得同意后方可排污。

污水收集干管应设置多处在线监测控制点，及时分析水质、水量，掌握各指标的比例匹配性，科学调整污水处理厂的控制参数和投药量，以确保废水稳定达标排放。

各排污单位排放废水，尽可能使污水BOD5/CODcr≥0.3，对于废水生化性过低企业，可通过添加碳源等措施提高废水生化性。

3.2.4 加强管理，及时检修

定期和不定期对接污干管、支管进行检查、检修和维护[4]；按进厂水质、水量，进一步优化污水厂的控制参数、投药量；强化纳管企业排水管理，加强环保管理人员培训、学习；建立纳管企业台账管理、在线联网管理和信息化管理，及时掌握各企业排水信息。

5 结语

生活污水处理厂协同处置工业废水，增加了污水处理运营管理的难度。污水处理厂应对生活污水、工业废水分类分质管理，对生活污水应做到摸清底数、优化水质、持证排污和科学管控等；对工业废水应做到持证排污、协议管理、科学排污和加强管理等。