趙懷全

(阜陽市環(huán)境保護監(jiān)測站,安徽 阜陽 236000)

·監(jiān)管新論·

城鎮(zhèn)污水處理廠污染物總量減排現(xiàn)場核查要點分析

趙懷全

(阜陽市環(huán)境保護監(jiān)測站,安徽 阜陽 236000)

指出城鎮(zhèn)污水處理廠總量減排存在的問題,提出從水量核查、水質(zhì)核查和運行狀況核查等 3方面對城鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)場核查,以此對城鎮(zhèn)污水處理廠 COD減排進行核算。

核查要點;總量減排;城鎮(zhèn)污水處理廠

污染物總量減排工作自 2007年提出以來,受到國務院和國家環(huán)保部門的高度重視[1-3]。但在總量減排核查工作實施的過程中現(xiàn)有的核查體系也暴露出較多問題,如核查標準不統(tǒng)一、減排監(jiān)督管理的成效體現(xiàn)不足和存在人為干擾因素等[4]。這要求提高核查人員的專業(yè)技術(shù)水平和探索出科學、統(tǒng)一的核查技術(shù)方法,確保核查結(jié)果的準確性。

1 存在的問題

1.1 基本檔案資料不完善

城鎮(zhèn)污水處理廠臺賬資料不健全,缺少必要的污水處理廠設計文件和驗收材料、截污管網(wǎng)竣工驗收的證明性材料[5]、環(huán)保部門的監(jiān)督性監(jiān)測報告及城鎮(zhèn)污水處理廠的日常例行監(jiān)測報告等 。

1.2 進出水水質(zhì)濃度不穩(wěn)定

某些城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)變化較大,而由于進水口無水質(zhì)在線監(jiān)控設備、采樣具有偶然性以及監(jiān)測的功能性等多種因素影響,無法確定進水口污水濃度;另有一些城鎮(zhèn)污水處理廠不能做到出水水質(zhì)穩(wěn)定排放,排放濃度時高時低,達不到穩(wěn)定減排的效果。

1.3 在線監(jiān)測系統(tǒng)可控性不強

由于存在以下因素導致監(jiān)測數(shù)據(jù)不真實,致使在線監(jiān)測系統(tǒng)可控性不強:一是儀器設備存在問題;二是人為造假;三是運行、維護不當;四是在線監(jiān)測房不符合在線監(jiān)測要求。

1.4 污水處理廠不能穩(wěn)定運行

污水處理系統(tǒng)由于人為或設備的原因,不能穩(wěn)定地運行,導致出水不正常。同時偷排漏排現(xiàn)象也加劇了污水處理系統(tǒng)運行的不穩(wěn)定性。

2 現(xiàn)場核查要點

2.1 核查進出水水量

城鎮(zhèn)污水處理廠 COD減排量核算按出水水量進行計算,而核查進水水量的目的有兩點:一是對出水水量進行校核,二是對是否存在非正常排污情況進行判斷。

2.1.1 核查進水水量

進水水量的核查主要是通過以下 3方面進行:

(1)核查臺賬資料。通過查閱設計文件和驗收材料,了解城鎮(zhèn)污水處理廠實際進水水量情況(實際進水水量應不大于最大設計進水水量)、污水構(gòu)成、污水收集管網(wǎng)、長度、收水范圍、服務人口和提升泵站等。

(2)核查流量。核查瞬時流量和累計流量,根據(jù)瞬時流量計顯示流量,同時查閱中控室進水水量歷史曲線,對照近期每天進水量變化規(guī)律,估計日進水量;根據(jù)累計流量計顯示流量除以對應的時間計算得出日平均進水量。用累計流量核查進水水量要與中控室進水水量歷史曲線進行校核。

(3)核查中控室相關(guān)設備運行記錄。第一,核查水泵運行時間和水泵流量,用運行時間乘以水泵流量計算得出進水水量。第二,核查集水井液位、進水提升泵電流和揚程,并將之和進水量曲線對照,判定進水水量記錄是否準確。

2.1.2 核查出水水量

出水水量的核查通過以下幾方面進行:

(1)核查流量計。核查出水流量計,同時參考進水水量核查辦法,核算出水水量進行比對。需要注意的是,有的城鎮(zhèn)污水處理廠出水流量計前還有其他廢水排入,在現(xiàn)場要詳細核查,對未經(jīng)處理的廢水根據(jù)實際情況進行核減。

(2)其他方式。除了核查流量計,還可以通過核查在線監(jiān)控數(shù)據(jù)、核查監(jiān)督性監(jiān)測報告、對照進出水水量等對出水水量進行核查,或用污泥產(chǎn)生量、用電量以及用管網(wǎng)服務人口來驗證處理水量。

此外,通過核查臺賬資料、核查流量計、核查監(jiān)督性監(jiān)測報告及相關(guān)技術(shù)資料和運行記錄,可以判斷是否存在偷排漏排情況。

2.2 核查水質(zhì)

2.2.1 核查進水水質(zhì)

如前所述,城鎮(zhèn)污水處理廠提供的進水水質(zhì)報告很難反映出真實的進水水質(zhì)狀況,因此現(xiàn)場核查還需要通過以下手段來核查污水處理廠的進水水質(zhì):

(1)查閱臺賬資料。查閱城鎮(zhèn)污水處理廠設計文件和驗收材料,了解污水處理廠設計進水上限。查閱污水處理廠運行臺帳及日常監(jiān)管記錄,實際進水濃度一般不應大于其設計進水濃度。

(2)核查進水水質(zhì)指標。一般生活污水各指標間存在下述關(guān)系:6.520,BOD5/TN>3.5,BOD5/COD ≥0.3。查閱污水處理廠每日監(jiān)測記錄或環(huán)保部門監(jiān)督監(jiān)測報告,可根據(jù)各進水水質(zhì)指標間的邏輯關(guān)系判斷上報的進水 COD濃度是否正常[5]。

(3)查看進水表觀特征。一般顏色較深和氣味較重的水有機質(zhì)成分較多,COD濃度也較高。

(4)核查設備運行參數(shù)。根據(jù)曝氣機等設備的運行參數(shù)可推斷進水水質(zhì)情況。通常進水 COD濃度較高,需要的氣水比高、曝氣量大,曝氣電機電流或功率也大。一般二級污水處理廠氣水比為處理每 t污水需 3～12m3空氣 (一般取 5～12 m3)。如運行正常但實際曝氣量明顯低于上述標準,則推斷進水濃度明顯低于設計標準,進一步查閱中控室曝氣設備相關(guān)運行參數(shù)歷史曲線或運行記錄可初步推斷實際進水水質(zhì)情況。

(5)核查污泥濃度 (MLSS)。生化反應池MLSS一般在2 000～5 000mg/L之間。MLSS長期偏低且運行正常,則進水濃度可能較低。

2.2.2 核查出水水質(zhì)

(1)核查在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。符合規(guī)范要求的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)是判斷污水處理廠設施運行狀況及出水水質(zhì)情況的重要依據(jù),是核算污水處理廠 COD減排量優(yōu)先選用的數(shù)據(jù)[6]?，F(xiàn)場核查中應特別注意核查導致城鎮(zhèn)致污水處理廠在線監(jiān)測數(shù)據(jù)不真實的各種因素。

(2)核查監(jiān)督性監(jiān)測報告。根據(jù)環(huán)保部門監(jiān)督性監(jiān)測報告,核查污水處理廠出水濃度。

(3)查看出水表觀特征。出水較好的廢水應該是清澈透明的。出水發(fā)黃可能是 NH3-N或 TN超標;在總排口生長較多的絲狀藻類,通常源于出水 TP偏高;有二沉池的處理廠,如沉淀效果不好,污泥沒有明顯分界線,可導致 SS和 COD超標。

2.3 核查運行狀況

污水處理廠運行狀況的好壞可以從多個方面進行了解、判斷,而且可以相互驗證。對于日常監(jiān)督和監(jiān)管,特別是總量減排的核算,也可以通過以下這些方面對相關(guān)數(shù)據(jù)進行驗證和最終確認。

2.3.1 核查活性污泥

活性污泥的性質(zhì)決定處理工藝運行是否穩(wěn)定與出水是否達標。正常污泥的顏色一般是呈黃褐色,有泥土氣味;曝氣時,廢水泡沫不多,且較容易破裂。

活性污泥法或氧化溝法污泥質(zhì)量濃度一般在2 000～5 000 mg/L,低于 1 000 mg/L難以保障正常處理效果,出水水質(zhì)可能超標;高于 8 000 mg/L會導致出水泥水分離效果差,出水 SS、COD可能超標。

2.3.2 核查溶解氧 (DO)

一般生化反應池厭氧段 DO質(zhì)量濃度在0～0.2 mg/L,缺氧段 DO質(zhì)量濃度在 0.2～0.5 mg/L,好氧段 DO濃度在 1.5～3mg/L。通常生化反應池DO濃度和曝氣設備曝氣量呈同向變化的關(guān)系,因此可通過查閱現(xiàn)場在線監(jiān)測儀表或中控室相關(guān)數(shù)據(jù)來核查DO濃度。

2.3.3 核查氣水比

氣水比是生化反應池每 h的曝氣氣體量和污水量的體積比,是保障生化反應池一定 DO濃度的過程控制指標。一般情況下污水處理廠氣水比為處理每 t污水需空氣 3～12m3(一般取 5～12m3)。

進水量穩(wěn)定時,主要通過核查曝氣設備的曝氣量來確定氣水比是否正常。需要注意的是,如果氣水比長時間明顯低于標準值,現(xiàn)場核查就需要進一步查找原因。如果進水量、進水水質(zhì)、生化池MLSS和曝氣量同步下降,且生化池每個監(jiān)測點 DO滿足設計要求,出水水質(zhì)穩(wěn)定達標,則應認可該曝氣量正常。

2.3.4 核查氧化還原電位 (ORP)

ORP是判斷缺氧段和厭氧段反硝化情況的一項指標。通常 ORP在厭氧段小于 -250 mV,在缺氧段小于 -100 mV。需要注意的是,一般微生物代謝需要的營養(yǎng)物組成碳 (C)、氮 (N)、磷 (P)的比例是ρ(C)∶ρ(N)∶ρ(P)=100∶5∶1,如果進水 COD濃度低,則碳源不足,此時 ORP將增大,甚至為正值。

2.3.5 核查電耗量

處理單位污水電耗量是判斷污水處理廠是否正常運行的重要參數(shù)。影響電耗量的因素較多,主要有:①設計處理規(guī)模和實際處理水量;②進水水質(zhì)和水溫;③曝氣方式;④污泥脫水方式;⑤出水消毒方式;⑥設備效率;⑦季節(jié)性變化和晝夜變化。

污水處理廠電耗量一般為 0.2～0.35度 /t污水。受處理工藝、規(guī)模和運行狀況等因素影響,實際也可以出現(xiàn)電耗量較低 (如低于 0.15度 /t污水)的情況,特別是近幾年新建的污水處理廠,大多數(shù)都采用較成熟的工藝和效率較高的進口設備,電耗量會較低。

現(xiàn)場核查電耗量,一般方法是根據(jù)某一時間段內(nèi)污水處理量、耗電量計算污水處理廠實際平均電耗量,并與上述經(jīng)驗電耗量比較,判斷污水處理廠運行是否正常。同時也可以用瞬間電耗量來判定污水處理廠運行狀況。核查時,如污水處理廠運行正常,這時的電耗量可視為正常運行的電耗量,作為驗證歷史電耗量是否正常運行的參考依據(jù)。對于穩(wěn)定運行的污水處理廠瞬時電耗量與實際平均電耗量的誤差一般不超過 10%。瞬時電耗量的公式為:瞬時電耗量 =功率 /流量 =1.732×電壓 ×電流 ×功率因數(shù) /進水流量。

另外,污水處理廠運行時各主要設備的電耗量有確定的比例關(guān)系,如污水提升泵電量計入污水處理廠總電量的氧化溝工藝,一般曝氣設備電耗量占全廠用電量的 50%～70%,進水提升泵電耗量占全廠用電量的 20%,剩余電量主要用于污泥回流設備和消毒設備等的運行。根據(jù)污水處理廠的總電耗量和各設備的電耗量比例,可進一步分析各設備是否正常運行。

3 結(jié)語

綜上所述,本文通過對城鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)場水量核查、水質(zhì)核查和運行狀況核查等 3方面的綜合分析,準確判斷城鎮(zhèn)污水處理廠是否穩(wěn)定運行,為城鎮(zhèn)污水處理廠在自身問題排查中提供參考;同時通過核查,結(jié)合城鎮(zhèn)污水廠日污水處理量、污水處理廠運行天數(shù)和進出水 COD濃度等參數(shù),準確再現(xiàn)污水處理廠的減排情況,為國家和地方的污染物減排提供可供參考的依據(jù)。

[1]國發(fā)[2007]36號.主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法[S].

[2]環(huán)發(fā)[2007]183號.主要污染物總量減排核算細則 (試行)[S].

[3]環(huán)發(fā)[2007]124號.“十一五”主要污染物總量減排核查辦法(試行)[S].

[4]山丹,王金生.城鎮(zhèn)污水處理廠活性污泥法處理工藝總量減排核查要點分析——以某污水處理廠為例[J].北京師范大學學報,2009,45(3):290-294.

[5]李正樂.總量減排中存在的問題與對策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2009(4):50-51.

[6]粵環(huán)[2009]77號.廣東省城鎮(zhèn)污水處理廠化學需氧量減排核查核算技術(shù)規(guī)范 (試行).2009.

The Problem of Total Em ission Reduction of Urban Wastewater Treat ment Plant and the Key Point Analysis of On-site Verification

ZHAO Huai-quan
(Fuyang Environmental ProtectionMonitoring Station,Fuyang,Anhui 236000,China)

Pointed out the problem of the total em ission reduction of urban w astew ater treatm ent plant,and put forw ard to proceed the on-site verification from three aspects such as spot checking of the water quantity,the checking of water quality and the operation status.Finally checked the COD em ission reduction of w astew ater trea tm ent factory according to these.

important checking point;total em ission reduction;urban w astewater treatm ent plant

X 32

B

1674-6732(2010)-06-0054-03

10.3969/j.issn.1674-6732.2010.06.016

2010-05-04;

2010-09-30

趙懷全 (1982—),男,助理工程師,碩士,從事環(huán)境監(jiān)測與分析工作。

(本欄目編輯 陸 敏)