尹淑霞

（濟(jì)寧中山公用水務(wù)有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

濟(jì)寧位于魯西南腹地，地處黃淮海平原與魯中南山地交界地帶，其淮河流域濟(jì)寧段的沿岸城市人口數(shù)量大，同樣也是糧食主產(chǎn)區(qū)與工業(yè)中心。所以，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和生活污水量極大，大都被排放到淮河水體中，使得淮河污染負(fù)荷嚴(yán)重增加，水質(zhì)也不斷惡化。城鎮(zhèn)污水處理廠是處理城市污水的重要場(chǎng)所，可以保證達(dá)到污水處理的目標(biāo)。當(dāng)前，淮河流域濟(jì)寧段城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量較多，且污水處理存在一定的不足之處，有必要積極改進(jìn)處理工藝并提標(biāo)改造。

1 城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理問(wèn)題分析

近年來(lái)，雖然城鎮(zhèn)污水處理廠在污水處理方面取得了顯著的成績(jī)，但同樣存在潛在的問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下方面。

1.1 合流制排水系統(tǒng)引發(fā)沖擊負(fù)荷

合流制排水系統(tǒng)很容易在雨水匯入的情況下形成沖擊負(fù)荷，尤其是年降雨量相對(duì)較大或者是降雨集中區(qū)域，會(huì)使得污水處理廠進(jìn)水水量與水質(zhì)受到不利的影響[1]。因?yàn)槌跗谟晁嬖陔s質(zhì)，所以污染物的濃度較高，在雨季排水量不斷增加的情況下，排水管內(nèi)部所存積的泥沙也會(huì)隨之進(jìn)入污水廠，使得水量不斷提高，而SS（固體懸浮物）升高也十分明顯，沖擊負(fù)荷嚴(yán)重，對(duì)污水處理的效果產(chǎn)生不利的影響。除此之外，城市的排水管理不合理，將導(dǎo)致部分企業(yè)偷排工業(yè)廢水，使得進(jìn)水水質(zhì)不斷惡化。

1.2 工業(yè)廢水的比重較大

如果工業(yè)廢水的排入比重較大，抑或有違規(guī)偷排等情況，就會(huì)直接導(dǎo)致難降解污染物的濃度增加，甚至出現(xiàn)生物處理時(shí)微生物中毒的問(wèn)題。究其原因，工業(yè)廢水中的重金屬與難降解有機(jī)物含量較大，而各行業(yè)的廢水組分存在明顯差異。例如，屠宰廢水與垃圾滲濾液所含氮元素較高，而碳氮比不高；對(duì)于釀造與制糖廢水來(lái)講，其碳氮比相對(duì)較高。如果行業(yè)的集聚程度高，那么相同行業(yè)所排出的廢水量會(huì)很大，致使水質(zhì)碳氮比合理性較差，對(duì)污水處理效果產(chǎn)生直接影響[2]。

2 城鎮(zhèn)污水處理達(dá)標(biāo)狀況

淮河流域濟(jì)寧段的城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行的是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。為全面掌握一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中不同污水處理廠達(dá)標(biāo)的狀況，筆者對(duì)處理工藝、規(guī)模與地理分布等諸多因素展開相關(guān)性分析，并選擇13家污水處理廠相關(guān)數(shù)據(jù)信息，計(jì)算并分析了年達(dá)標(biāo)率[3]。

由相關(guān)數(shù)據(jù)信息可知，氧化溝、A2O（“厭氧-缺氧-好氧”工藝）以及CASS（活性污泥法）這三種污水處理工藝各項(xiàng)分析指標(biāo)年達(dá)標(biāo)率差異明顯。導(dǎo)致出水BOD（生化需氧量）達(dá)標(biāo)率不高的原因就是污水處理工藝出水的污泥沉降性能不理想，特別是老化活性污泥的含量偏高。其中，老化活性污泥不僅是SS的重要部分，還在BOD增加方面發(fā)揮著主導(dǎo)作用，因而各個(gè)工藝的BOD和SS年達(dá)標(biāo)率并不高。但這與選用的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)存在緊密的聯(lián)系[4]。在這種情況下，淮河流域濟(jì)寧段城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造應(yīng)高度重視SS去除，應(yīng)選用相應(yīng)的方式，增強(qiáng)污水處理工藝脫氮除磷的能力。

3 城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造工藝研究

通過(guò)對(duì)淮河流域濟(jì)寧段城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理問(wèn)題與達(dá)標(biāo)狀況的研究與分析可以發(fā)現(xiàn)，要想有效地提高城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理質(zhì)量，就要積極采取提標(biāo)改造的工藝措施，以下將從低碳源、低SS達(dá)標(biāo)率與低溫、脫碳除磷效果強(qiáng)化四方面展開闡述。

3.1 低碳源方面的改造

處理污水生物的過(guò)程中，碳源對(duì)于微生物生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)十分重要，會(huì)在釋磷、異養(yǎng)菌代謝以及反硝化三個(gè)環(huán)節(jié)消耗，因而也是污水處理中需要重點(diǎn)控制的因素。在生物反硝化方面，碳源不可或缺，而C/N的作用不可忽視。而碳源的濃度會(huì)對(duì)生物除磷的效果產(chǎn)生一定的影響，如果有機(jī)物的濃度越高，其污泥釋磷的速度會(huì)明顯加快[5]。目前，因進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠的污水氮磷含量明顯提高，所以低碳源的污水很難與傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝要求相適應(yīng)。

淮河流域濟(jì)寧段大部分城鎮(zhèn)污水處理廠的進(jìn)水碳源不充足問(wèn)題始終存在，并且對(duì)脫氮除磷的性能產(chǎn)生了直接的影響。通常，對(duì)碳源不足問(wèn)題的解決方式包括內(nèi)碳源的開發(fā)與外碳源的利用兩部分。在開發(fā)內(nèi)碳源方面，應(yīng)設(shè)置預(yù)處理單元，利用剩余污泥；在利用外碳源方面，應(yīng)選擇商業(yè)碳源和利用廉價(jià)碳源。

其中，在淮河流域濟(jì)寧段城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造過(guò)程中，低碳源的改造方式具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，對(duì)于A2O工藝而言，對(duì)原有的單一進(jìn)水方式進(jìn)行改造，形成多點(diǎn)進(jìn)水。原有的A2O工藝流程具體表現(xiàn)在厭氧→缺氧→好氧，如圖1所示，但因?yàn)閰捬鯀^(qū)域的聚磷菌釋磷會(huì)對(duì)容易生物降解的有機(jī)物進(jìn)行大量消耗，致使缺氧區(qū)的碳源十分短缺，影響反硝化的進(jìn)行。除此之外，一旦回流污泥所含有的硝酸鹽濃度偏高，實(shí)際的反硝化速率將超過(guò)釋磷的速率，而且反硝化菌還會(huì)優(yōu)先對(duì)容易降解的有機(jī)物進(jìn)行消耗，最終影響釋磷的作用。隨著進(jìn)水方式的改變，缺氧區(qū)的碳源缺失問(wèn)題將得以解決，同時(shí)系統(tǒng)本身的脫碳除磷效果也會(huì)增強(qiáng)。

圖1 A2O工藝流程

部分新建城鎮(zhèn)污水處理廠，其進(jìn)水量不大且污染物的濃度不高，所以會(huì)選擇使用部分原水，在不進(jìn)入初沉池的情況下直接進(jìn)入生化池中接受處理，一定程度上增強(qiáng)了生化池內(nèi)部碳源的含量。

污水處理廠將BAF（曝氣生物濾池）等相關(guān)工藝段當(dāng)作后續(xù)深度處理單元，因這一工藝段在污水處理工藝后端，所以碳源與其他養(yǎng)分并不充足。若部分原水能夠直接進(jìn)入該工藝段，能夠使其碳源量增加，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)處理效果不斷增強(qiáng)的目標(biāo)。

部分污水處理廠為更好地應(yīng)對(duì)來(lái)水水質(zhì)波動(dòng)與冬季溫度過(guò)低對(duì)于污水處理效果產(chǎn)生的影響，科學(xué)合理地設(shè)置碳源添加系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效地添加醋酸鈉、甲醇等外加碳源。這樣就能夠在特殊情況下，有效地應(yīng)對(duì)碳源不充足的問(wèn)題。

3.2 低SS達(dá)標(biāo)率方面的改造

實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大部分城鎮(zhèn)污水處理廠所面對(duì)的問(wèn)題就是出水SS達(dá)標(biāo)率不高，然而，SS、BOD以及TP（總磷）之間存在緊密的聯(lián)系，去除SS時(shí)也需要去除其他污染物。其中，在提標(biāo)改造的過(guò)程中，去除SS的主要措施包括以下四方面。

首先，增加設(shè)置曝氣生物濾池，因其具備空間梯度分布的特征與運(yùn)行特點(diǎn)，所以能夠在SS去除的基礎(chǔ)上，有效地去除COD（化學(xué)需氧量）和氮磷等元素。

其次，工藝的末端要選擇使用纖維轉(zhuǎn)盤濾池。其占地面積不大，實(shí)際運(yùn)行簡(jiǎn)便，能夠保證出水水質(zhì)，因而在SS去除中發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

再次，對(duì)濾布濾池進(jìn)行使用。由于濾布濾池的結(jié)構(gòu)緊湊且占地面積不大，實(shí)際處理的費(fèi)用也不高，所以實(shí)際應(yīng)用的頻率較高。但濾布很容易被堵塞，所以，人們必須結(jié)合水質(zhì)的具體狀況，合理地選擇濾布，以保證反沖洗強(qiáng)度的合理性。

最后，部分污水處理廠可以選擇使用絮凝沉淀的工藝，有效地減少出水中的SS含量。

3.3 低溫方面的改造

淮河流域濟(jì)寧段處于半干旱區(qū)域，冬季溫度不高，低溫會(huì)導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)中的微生物數(shù)量顯著下降且活性降低，對(duì)污水處理的實(shí)際效果產(chǎn)生不利影響。針對(duì)這種情況，各個(gè)污水處理廠應(yīng)提高溶解氮濃度，或投加醋酸鈉、甲醇等。

3.4 脫碳除磷效果強(qiáng)化的改造

導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染物就是氮磷，它們也是當(dāng)前污水處理廠需重視的考核指標(biāo)。如果處于正常的運(yùn)行狀態(tài)與一級(jí)A污水排放指標(biāo)條件，淮河流域濟(jì)寧段的城鎮(zhèn)污水處理廠，其污水中的氮磷去除率較高。若在一級(jí)A污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的基礎(chǔ)上，保證高達(dá)標(biāo)率的穩(wěn)定性仍具有一定難度?，F(xiàn)階段，各城鎮(zhèn)污水處理廠選擇使用的脫氮除磷強(qiáng)化技術(shù)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

對(duì)于A2O工藝而言，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整與控制厭氧區(qū)域的停留時(shí)間，以保證聚磷菌得以有效釋磷。應(yīng)用氧化溝工藝時(shí)，對(duì)反硝化區(qū)的溶解氧濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并改變表曝為底曝，確保氧的利用率不斷提升。在使用CASS工藝的過(guò)程中，對(duì)運(yùn)行周期予以準(zhǔn)確控制，并按照來(lái)水對(duì)各段的運(yùn)行時(shí)間做出適當(dāng)調(diào)整。

合理設(shè)置化學(xué)除磷系統(tǒng)，有效投入聚合鋁鐵等藥劑，不斷增強(qiáng)除磷效果。

使用BAF工藝，完成厭氧改造，確保具備脫氮除磷的同步功能，實(shí)現(xiàn)末端強(qiáng)化處理的效果。

4 城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的相關(guān)建議

在淮河流域濟(jì)寧段，各城鎮(zhèn)污水處理廠在提標(biāo)改造的過(guò)程中，要充分考慮自身發(fā)展?fàn)顩r與技術(shù)條件，結(jié)合實(shí)際情況選用提標(biāo)改造的措施。這樣才能確保污水處理效果，對(duì)水資源進(jìn)行全面保護(hù)，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的全面可持續(xù)發(fā)展。

首先，不同污水處理廠間存在一定的區(qū)別，在提標(biāo)改造方面，其要結(jié)合自身水質(zhì)和水量變動(dòng)狀況、實(shí)際管理水平與污水處理原有工藝的缺陷，選擇與自身相適應(yīng)的污水處理工藝改造措施，不應(yīng)照搬其他污水處理廠選用的改造措施，以免引發(fā)負(fù)面影響。

其次，借助更換老舊設(shè)備與局部調(diào)整等方式，深入挖掘既有污水處理工藝潛能，進(jìn)而滿足提標(biāo)改造目標(biāo)。但堅(jiān)決不允許出現(xiàn)過(guò)量建設(shè)全新污水處理工藝或是增加新型污水處理工藝段的情況，避免增加提標(biāo)改造成本。

再次，在低溫環(huán)境中改進(jìn)污水處理工藝脫氮除磷效果的方法。城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際發(fā)展情況，針對(duì)低溫因素引發(fā)的生化池運(yùn)行不利情況，要采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。

最后，在實(shí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，城鎮(zhèn)污水處理廠氮磷的排放要求提高。污水處理廠應(yīng)當(dāng)綜合考慮自身的發(fā)展條件，進(jìn)一步探究最佳的脫氮除磷技術(shù)，以取得可觀的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造能夠提高水環(huán)境質(zhì)量，應(yīng)給予高度重視。在實(shí)際提標(biāo)改造中，人們需要綜合考慮當(dāng)前污水處理存在的問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)際的污水處理達(dá)標(biāo)狀況，科學(xué)合理地采用多樣化的改進(jìn)工藝。這樣可以提升城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理質(zhì)量與效率，保護(hù)水環(huán)境。

1 譚 雪，石 磊，馬 中，等.基于污水處理廠運(yùn)營(yíng)成本的污水處理費(fèi)制度分析——基于全國(guó)227個(gè)污水處理廠樣本估算[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2015，35（12）：3833-3840.

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