① 如何有效實現污水處理廠的節能減排
對現代來化的污水處理自廠來說,如何以可持續的方式運行是一個巨大的挑戰。滿足日益嚴格的排放要求 , 並同時實現節能降耗是關鍵所在,即使在高進水沖擊負荷突發狀況下也應如此。
隨著全球越來越嚴格的污水排放要求,尤其在中國,不合規的上游排放,導致頻繁的沖擊負荷,在這種情況下,如何穩定地達到極高要求的污水排放標准,成為每一個污水處理企業的挑戰。RTC以基於實時水質工況,以及動態數學模擬控制模型為基礎,根據工藝運行實際狀態,實現對污水工藝的實時過程式控制制,從而達到削峰減排的效果,最終實現穩定達標。
② 探析污水處理廠建設項目實施方法
探析污水處理廠建設項目實施方法是非常重要的,方法的制定是為了更好的解決實際問題,每個細節的處理都非常關鍵。中達咨詢就探析污水處理廠建設項目實施方法和大家說明一下。
新時期可持續發展觀成為了社會的指導思想,解決環境污染問題是實現經濟持續運作的基本保障。目前我國水資源污染的加重已直接影響到社會經濟的可持續發展,關繫到子孫後代的可持續生存。 近年國家意識到保護環境是實施我國可持續發展的關鍵,並將防治水污染作為全國性重點。所以,建設城市污水處理廠已是刻不容緩的事。
一、污水處理廠建設質量的指標
污水處理廠是解決水污染的關鍵設施,處理廠內配備了專用的處理設備及配套設施,使污水資源在短時間內得到凈化處理,滿足了城市污水、廢水凈化後循環利用的要求。新時期科學發展觀對城市環保工程提出了先進的指導,環境改造項目作業流程有了更多的指導方向。污水處理廠作為污水處理的主要設施,其在建設期間也要注重工程質量的控制。筆者認為,污水處理廠建設指標應包括:
1、功能指標。衡量污水處理廠建設質量的高低,主要體現於廠內設施運行後的功能價值,功能指標是建設期間應當重點控制的標准。當前,一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠,處理後排入水體或城市管道,需考察這一過程污水處理廠除污功能的好壞。如:有時為了回收循環利用廢水資源,需要提高處理後出水水質時,需考察污水回用或循環利用的功能特性。
2、工藝指標。施工工藝方案是指導污水處理廠建設的總指導,通過檢查污水處理廠工藝標准也可反映項目的建造質量。行業標准規定處理廠的處理工藝流程是有各種常用的或特殊的水處理方法優化組合而成的,包括各種物理法、化學法和生物法[2]。為了更好地發揮出污水處理工藝標准,工藝指標要求處理廠符合技術先進、經濟合理、費用最省等指標,以判斷廠內設施的應用價值。
3、處理指標。城市污水輸送至污水處理廠後,應按照不同級別要求對污水實施凈化處理,實際建設環節要考慮廠內處理指標的控制,從局部上把握處理廠的作業質量。污水處理廠建設指標要求設計時必須貫徹當前國家的各項建設方針和政策,結合城市地區污水現狀的特點執行標准規定,保障水資污水資源的有效處理。因此,從處理深度上,污水處理廠可能是一級、二級、三級或深度處理。
4、建築指標。污水處理廠建造對象包括各種不同處理的構築物、附屬建築物、管道的平面和高程等,並進行道路、綠化、管道綜合、廠區給排水、污泥處置及處理系統管理自動化等改造,以保證污水處理廠達到處理效果穩定[3]。建築指標要求污水處理廠固有設施能滿足實際除污操作的要求,該標準的具體內容:設計方案切實可行,運行管理方便,技術先進,投資運行費用省等。
二。 污水處理廠建設項目實施方法
只有在項目啟動前期做好充分准備工作,才能把控污水廠的規模、投資成本,選定優秀的設計工藝、合適的機電設備,保證項目工程施工質量。
1.立項前要做充分調研。城市污水處理廠是城市排水系統的重要組成部分,恰當地選擇污水處理廠的位置,進行合理的規劃,關繫到城市排水系統的總投資,關繫到城市環境保護、水源保護、再生水的利用以及整個排水系統的經營維護和管理費用。一般情況下需要對城市排水管網現狀、廠址選擇、結合投資能力、投資效益、近期實現的可能性和城市總體規劃的要求通盤考慮。
2.重視環境評價報告。由於缺乏必要的監管機制,現在的環評企業良莠不齊。為了節省監測成本,往往一個地區一份多年前的監測數據被該地區數十個項目環評報告引用,甚至為了迎合立項需求而憑空捏造數據等情況比比皆是。如廣東某工業園區的污水處理廠的環評報告中,為了迎合其生態工業園的定位,把工業污水設定為一般生活污水標准,其後果是設計出來的工程項目不符合實際,污水處理廠實際滿足不了現實的負荷,嚴重影響運營。為了真實反映當地環境質量現狀,為了項目設計提供真實依據,也為了項目建成後的運營正常,保證環境評價報告的真實性及合理性非常必要。
3設備訂貨與初步設計。城市污水處理廠其設備投資約占投資的25%~45%,由專用設備、通用設備、自控設備投資及安裝工程費組成。污水處理設備的質量是污水處理廠能否正常運行的關鍵。據有關報告指出:「近20年來,國家僅對石油、化工、冶金、造紙、機械、染料等幾個待業廢水處理設施的投資就超過了20億元人民幣,建立處理裝置5000多套。根據調查結果表明處理設施的正常運行率不到30%。」造成這種現象的原因是多方面的,但設備本身的質量問題是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立項,急於建成,設備尚未落實,土建就先開工,以應付上級要求,這樣情況為數不少。實際程序是,主要設備應在初步設計批准後進行訂貨,以要求施工圖設計按所訂設備進行設計,避免施工圖設計完成後所訂購的主要設備與設計不符,造成土建設計(尤其是預留、預埋設計)、設備安裝設計乃至電氣與自控設計的大量返工。此類變更設計極易影響設計質量,在資金到位的情況下應該可以避免。
4.管網與廠區建設
污水處理工程所需要的資金可分為2個方面:一是污水處理廠的費用,這部分資金比較容易獲得外國政府的貸款、民間資本和採用bot等形式。二是污水收集系統,即污水管道與污水泵站的建設費用,這部分基本都在地下進行,工程面積達到城市的各個角落,而且有可能會破壞道路,干擾交通的正常進行,影響周圍居民的生活、企業的營運,而且地下管線較多還會起沖突,還會影響城市行道樹綠化。大部分管線需要埋深,定會影響附近建築物和大型建築物的基礎,沿河道的管線極有可能影響防洪設施的安全,給附近居民造成難以估量的損失。管線不僅量大而廣,工期持續很長,耗資巨大,工程完成後不僅看不見,摸不著,沒有合理的形象,政績也難以顯現,而且不被重視。因此,污水管道工程往往比污水處理廠的工程要慢、要難。導致污水處理廠不能最大的發揮其應有的效益。所以,污水管網應與廠區建設同步進行,特別是各個城市的新區開發中。在實際工程的安排中,應當先地下後地上,與道路工程同步進行,盡量避免影響交通、環境的現象,減少不必要的額外投資。因此,在工程建設技術政策中提出「優先安排城市污水收集系統的建設」,這樣才能最大程度保護環境,解決居民用水問題,創建美麗城市。
5.污水處理廠的運行
建設污水處理廠的主要目的是保護水資源,保護水環境,解決部分居民的用水問題。因此,污水處理廠的安全運行是至關重要的。因此,城市污水處理廠的建設,不能只考慮建設資金的來源,同時要關注運行費用的來源。比如,建設一座處理量為10×104m3/d的城市污水處理廠,其投資大約為1.0億元,而且每年的運行經費大約需要1500萬元,所以要確保污水處理廠的財務承受能力,即便污水處理廠不是以盈利為目標,但也必須保證有一定的利潤,只有有利可圖,污水處理工程才能進入市場化運作,才能使污水工程朝氣蓬勃,蒸蒸日上。
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③ 污水處理廠是怎麼運行的
污水處理廠根據工藝不同,處理流程也不同。不過目前大多都是A20工藝或者 膜工藝。
A20工藝是傳統的生化處理工藝,利用污水中的有機物作為生物養料進行污水處理。一般流程如下。
集水井--格柵--提升泵房--爆氣除沙(或者旋流除沙)--水解池--厭氧段--缺氧段-好氧段---二沉池--混凝沉澱池--濾池--消毒池--出水口。
中間處理過程是連續的。利用內外迴流來對水體在工藝池中的停留時間進行調整。一般內迴流為缺氧至厭氧迴流,好氧池至缺氧池迴流。外迴流為二沉池污泥迴流至厭氧段。進水一邊進。出水一邊出。從二沉池沉澱出來的清水基本已經達到了處理標准。然後經過進一步的沉澱與過濾在經過消毒基本就完成了整個處理過程。
新進來的污水中有一部分有機質被當作了生物養料給微生物提供能量。並不會污染出水。二沉池翻泥或者有污泥上浮等可能會影響出水水質。
膜工藝則是分為反滲透膜和MBR膜兩種。MBR膜主要用與分離水與泥。一般MBR工藝不需要二沉池以後的工藝。可以直接出清水。
反滲透則由於能耗高,很少被使用。海水淡化倒是有使用的。
④ 城鎮污水處理場的發展
隨著城市污水排放量越來越大,城市污水處理程度及效果將嚴重影響人居環境質量和城市可持續發展。城市污水處理事業的發展也得到了政府、社會及民眾等多方面的關注。
一、城鎮污水的定義及污水特徵
(一)、定義
城鎮污水指城鎮居民生活污水,機關、學校、醫院、商業服務機構及各種公共設施排水,以及允許排入城鎮污水收集系統的工業廢水和初期雨水等,可以分為各種生活污水、工業廢水和入滲地下水(雨水)三部分。城鎮污水處理系統是指污水的收集、輸送、處理、再生和利用等的這些設施以一定方式組合成的總體。
(二)、特徵
1.物理指標。城鎮污水廠的水質物理指標一般包括:水溫 、氣味、顏色、氧化還原電位、色度、電導率等。
2.化學指標。化學性指標可以分為四類:一般性水質指標,如pH值、硬度、鹼度、余氯、各種陰陽離子等;有機物含量指標,如生化需氧量BOD5、化學需氧量CODcr、總需氧量TOD、總有機碳TOC等;植物性營養物質指標,如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽等;有毒物質指標,如石油類、重金屬、氰化物、硫化物、多環芳烴、各種氯代有機物和各種農葯等。一般城鎮污水處理廠需要分析的化學指標有:pH值、鹼度、CODc、BOD5 、氮磷、余氯等。
3.生物指標。廢水的生物指標有細菌總數、大腸菌群數、各種病原微生物和病毒等。污水處理廠一般不對進水的生物性指標進行檢測和控制,但對處理後的污水排放之前要進行消毒處理,以控制處理污水對收納水體的污染。
二、城鎮污水處理廠的發展
從上個世紀70年代開始,我國開始著力於開展城市污水處理設施的建設工作。當時的城市污水處理廠處理量約為173萬m3,污水主要以生活污水為主,比例佔50%,另外還有石油、化工、造紙等的工業外排水。到了80年代,天津市紀莊子污水處理廠——我國第一座大型城市污水處理廠的竣工投產拉開了我國城市污水建設工作的大幕,各省市相繼投入建設工作,如北京、上海、廣東、河北、湖北、浙江、江蘇等。 「八五」期間,我國的城市年處理污水量達到17.49億m3,處理率為8.69%,排水管網普及率為64.8%(按服務面積計算)。城市污水處理廠達到169座,二級生化污水處理廠116座。
三、城鎮污水處理廠建設的研究
(一)、城鎮污水處理,政府重視
城鎮污水處理設施的建設工作得到了國家各級政府部門的重視,都認識到不能走西方國家發展中「先污染、後治理」的老路子,環境、經濟、社會效益的統一才是我國可持續發展的關鍵。認識到環境的改善,在地方招商引資工作中發揮越來越重要的作用。從推行的可持續發展戰略,到節能減排的國策,都從政策層面上把城鎮污水建設工作作為一個長期的、堅持不懈的工作來開展。
1、政府主導,引領建設
強化了各級地方政府的引導作用,加強政策導向,指導建設工作的有效開展。在中央的帶頭下,各省市政府發揮了主導作用。在實際工作中,堅持因地制宜的原則,不盲目照搬現成的經驗,深入研究當地的情況,探索出符合地方特徵的建設和經營模式。以污水的收費制度為例,各地從完善強化收費手段入手,對於徵收的標准、徵收率的調整都在進行市場調研後得出。在污水費的使用方面,細化了管理規范,加強政府的監管和社會的監督力度,逐步探尋另一條運營管理的路子,改變由政府財政投入作為城鎮污水處理廠維持運作的資金來源的舊模式。
2、項目投資的方式的轉變
政府借鑒先進國家的建設經驗,引入BOT的運作模式。BOT是基礎設施投資、建設和經營的一種方式,以政府和私人機構之間達成協議為前提,由政府向私人機構頒布特許,允許其在一定時期內籌集資金建設某一基礎設施並管理和經營該設施及其相應的產品與服務。整個過程中的風險由政府和私人機構分擔。當特許期限結束時,私人機構按約定將該設施移交給政府部門,轉由政府指定部門經營和管理。這一模式,在我國的城鎮污水處理建設事業中是一座里程碑。
3、城鎮污水處理規劃設計的完善
如建設規模的確定,考慮指標主要有服務范圍、所服務范圍內的人口情況、經濟技術發展情況等。在城鎮經濟快速發展的今天,未來的經濟發展水平也是一個需要考量的重要指標。在項目前提這些要素考慮得越周全、越深入,對於今後項目投產和運作後所承擔的風險就越小。
4、科技化的滲入
城鎮污水處理的信息管理向數字化轉變,建立起共享的數字信息系統,初步實現了項目建成和運行的動態化的管理。一方面,為政府掌握城鎮污水處理設施的覆蓋率、處理率、設施利用率及污染物的削減排放率等指標提供了便利,另一方面,新型的信息管理系統也為污水廠解決了提高廠區的管理能力的難題,加強了污水處理的效果、避免了操作的隨意性,保證節能減排的切實實行。
四、城鎮污水場運行中的存在問題
(一)、目前我國中東部的發達省市都基本建成了污水處理設施,大多數的中小城鎮還沒有建設相關的污水處理設施。解決這一區域發展不平衡的狀況將是「十二五」期間水污染治理的工作目標。
(二)、項目立項前的調研工作有待科學化、合理化。在一些地方的建設工作中,立項前的可研工作流於形式,對於項目的規模、服務范圍、選用工藝等沒有根據當地的實際情況確定,出現工程投資費用高、處理負荷率低的情況,造成資源的浪費。中小城鎮的污水處理有自身的特點,不應該照搬照套其他地區的模式,應該借鑒其有用的經驗,走經濟、高效、易行的模式。
(三)、污泥處理處置設施建設落後。污泥不經脫水隨意外運、亂棄的現象較建設初期已有很大改觀,但目前仍存在污泥處理未經穩定化處理、脫水污泥的含水率達不到混合填埋的要求的情況。根源在於污泥處理未得到重視,在一些污水處理廠的投資比重低,已建成的污泥處理處置設施也未正常運作。污泥處理設施的建成率和使用率,將是影響我國城鎮污水處理事業發展的一個重要問題。
(五)、城鎮污水處理廠的運行管理水平不高。據資料顯示,目前國內的污水廠主要採取監控軟體收集各設備狀態信號,匯總和輸出的方式較為簡單;操作人員的管理上,沒有根據處理效率、運行成本進行相關的技術、績效考核,運行成本偏高。此外,還應完善污水廠的化驗分析設備和操作規范,加強水質的監控,提高系統的達標率。
五、城鎮污水處理廠的發展趨勢
從「十二五」規劃綱要來看,在國家的「節能減排」政策的大力促進下,城鎮污水建設事業將繼續推進。在未來建設任務中,重點工作主要有:氮、磷營養物質的去除;工業廢水治理向全過程式控制制的轉變;污水處理設施的建設向集中處理模式轉變;將提出更合理、更規范的水質控制指標;加快中小城鎮污水處理規劃和建設工作等。如建立以各地政府部門為主要責任主體的制度;根據各地區特點,建立符合市場運營模式的污水收費制度,維持污水處理設施的有效運作;加大社會資金的引入力度,鼓勵更多的社會力量參與到我國的污水處理建設事業當中。
六、結語
城鎮污水處理事業的發展,直接關繫到城市、城鎮的公共衛生安全與人居環境質量的改善。在國家「十五」規劃綱要的指導下,我國的城鎮污水處理設施建設事業將展開另一個新格局。
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⑤ 污水處理公司的管理運營有哪些內容
1運行考核的主要指標;
對處理成本、處理總量、處理質量、設備(設施)完好率、設備運轉率、能源(材料)消耗、安全生產等一系列指標進行考核,以便反映和掌握運行系統總體狀況。
2記錄與統計;
在污水處理系統的日常管理中,有系統的記錄與統計分析工作是十分重要的。每年每月乃至每日都要進行及時記錄,並注意檢查原始記錄的准確性與真實性。做好收集、保存、積累分析、整理與匯總等工作。
3管理制度;
在污水處理運行系統的日常管理中,為了運行好各種設施設備,管理好各種運營工作,保證設備正常穩定地發揮作用,保護和調動職工的積極性和責任感,需要污水處理運行系統建立和執行崗位責任制等一系列整套規范化管理制度,並通過獎勵和批評,鼓勵職工貫徹執行規章制度,使污水處理廠的管理人員和操作人員積極、主動、熟練地投入日常運行和維護保養工作之中。
4安全技術管理的基本要求;
安全技術管理是對安全技術工作進行的組織、計劃和控制活動。主要包括:對工藝和設備的管理;對生產環境安全的管理;組織制定和實施安全技術操作規程;加強個人防護用品的管理;組織制定安全技術標准。
5對工藝和設備的管理;
生產工藝過程產生的危險因素,是導致事故發生、造成人員傷亡和財物損失的主要危險源。加強生產工藝過程安全技術管理,是防止發生事故,避免或減少損失的主要環節。生產工藝過程安全技術管理主要包括工藝安全管理和設備安全管理。
6對生產環境的安全管理;
企事業單位的環境安全,是保障生產者安全與健康的基本條件。國務院頒布了《工廠安全衛生規程》其中廠院、道路、坑、壕,原材料、成品、半成品和廢料的堆放,及建築物、電網等的安全衛生要求;工作場所總體布置、危險護欄、地面、牆壁、天花板、採光、降溫、防寒、供水等一般安全衛生要求;特殊環境(如氣體、粉塵和危險品)的勞動條件和安全衛生要求。此外廠房設計、防火單蹄、倉庫堆場安全、電氣線路安全等也才有專門規定或標准。
7組織制定和實施安全技術操作規程;
安全技術操作規程是規定工人操作機器儀表的程序和注意事項的技術文件。制定安全操作規程要根據生產工藝、機械設備、儀器儀表的特性,參考安全操作經驗和事故教訓。安全操作規程的主要內容要合乎生產操作步驟和程序,有安全技術知識、注意事項,正確使用個人防護用品的方法、預防事故的緊急措施和設備維修保養事項等。這些都是從控制人的操作行為上預防作廢事故的有效方法。
8加強個人防護用品的管理;
人個防護是為了保護勞動者在生產過程中的生命安全和身體健康,預防工作事故和各種職業毒害而採取的一種防護性輔助措施。
9防火防爆與壓力宣傳品管理;
(1)火災與爆炸
(2)防火防爆的管理
10事故報告制和調查程序;
國務院最新規定:為了保障安全生產,維護國家財產和人民生命安全,特規定了事故報告制和調查程序規定,以加強事故的管理和防範。
11人員傷亡事故的報告制和調查程序。
職工傷亡事故是指職工在勞動過程中發生的傷害、急性中毒事故。即指職工在本崗位勞動或雖不在本崗位勞動,但由於單位的設施不安全,勞動條件和作業環境不良,所發生的輕傷、重傷、死亡事故。
澤大儀器的污水處理全過程監管系統不錯,
作為污水處理公司的管理運營者可以了解下這個系統。
⑥ 我國城市污水處理廠運行存在問題及解決對策研究
當前我國對生態文明建設重視程度空前,黨的十九大將「增強綠水青山就是金山銀山的意識」寫入黨章,將「美麗」作為社會主義強國目標的重要內容,水環境治理是其中最為核心的內容之一。城市污水處理廠作為治污基礎設施之一,是治水工作的關鍵環節,其處理規模、處理水平等直接影響治水成效。
本文通過分析我國已建的上海白龍港、廣州新華、寶雞市高新區、通遼市污水處理廠,太湖地區、三峽庫區污水處理廠的運行情況,發現其運行普遍存在運行負荷率較低、進水水質水量波動較大、出水水質難穩定達標等問題,通過深度剖析原因,科學地提出了針對性的解決對策,以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考,為水環境綜合治理做出貢獻為全面貫徹《水污染防治計劃》,全國各城市先後開展黑臭水體整治工作。
城市污水處理廠在保障水環境安全方面發揮著重要作用,建設污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。
「十三五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃中提出,到2020年底,要實現城鎮污水處理設施全覆蓋,城市污水處理率達到95%,縣城不低於85%。「九五」期間,我國重點流域水污染防治規劃開始實施,城鎮污水處理設施的建設和運行開始成為各地落實水污染物減排責任目標的主要途徑。
在中央財政資金和相關政策的大力支持下,經過「十一五」、「十二五」的發展,我國污水處理廠建設取得了跨越式的進展,城鎮污水處理廠的數量和規模迅速提升,城市污水處理能力不斷提高。
統計資料顯示,至2016年末,城市污水處理率達到93.44%,其中污水集中處理率89.8%。截至2010年,全國共有城鎮污水處理廠2496座,較2006年相比提高了140%。到2016年末,城鎮污水處理廠數量達到3552座,與2010年相比增加了29%。
但是,污水處理率與處理能力的持續提高與水環境污染依然矛盾突出。環保部公布的《2016中國環境狀況公報》顯示,全國地表水1940個監測斷面中,仍有32%為IV類及以下水體。截止2017年底,住房與城市建設部和環保部認定的全國城市黑臭水體數量有2100個。
與此同時,污水處理廠排放標准不斷提高,2015年發布的《水污染防治行動計劃》明確提出,現有城鎮污水處理設施,要因地制宜進行改造,2020年底前達到相應排放標准或再生利用要求;敏感區域(重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域)城鎮污水處理設施應於2017年底前全面達到一級A排放標准,建成區水體水質達不到地表水Ⅳ類標準的城市,新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標准;到2030年,力爭全國水環境質量總體改善,水生態系統功能初步恢復。
由於我國城鎮污水普遍存在著水質水量變化幅度大、碳氮比偏低、無機懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業有毒有害污染物沖擊等突出問題,明顯影響污水處理設施的正常運行,出水難以穩定達標。即使在達標排放的情況下,符合一級A/B標準的水質仍接近V類水(表1),是水環境的重要污染源。
表1我國城鎮污水處理廠排放標准主要污染物指標對比 單位:mg/L
一些城郊結合部因居民亂扔、亂排生活污水,對水環境也帶來嚴重危害。為此,本文作者深入分析了我國南北方具有代表性的污水廠存在的問題及原因,並提出解決對策,以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考,為水環境綜合治理做出貢獻。
1存在問題及原因分析
1.1運行負荷率普遍較低,部分超負荷運行
根據住房與城市建設部2012年發布的《城鎮污水處理廠運行、維護及安全技術規程》(CJJ60-2011),城鎮污水處理廠年處理水量應達到計劃指標的95%以上。我國大部分地區的污水處理廠運行負荷率偏低,難以達到住房與城市建設部的要求。
遼寧省污水處理廠月均負荷在80%以上的僅占污水廠總數32%。通遼經濟技術開發區污水處理廠現狀水量未達到設計值,近一半處理設施閑置。廣西城鎮污水處理廠2010年負荷率達到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫區2014年176座污水處理廠的平均運行負荷僅為56.5%。
全國已建污水處理廠平均運行負荷率僅有65%~70%,遠低於德國2008年污水處理廠平均運行負荷率95%。而一些城市由於經濟發展迅速,人口數量增長過快,污水處理廠已超負荷運行,處理壓力大。
污水廠處理設施負荷率低的主要原因是廠網建設不配套,污水管網覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網配合使用,才能發揮治污作用。
由於污水廠建設相對簡單、集中、建設周期短,管網建設相對復雜、牽涉面廣、建設周期長,我國城市管理者普遍重建廠、輕管網、輕管理。
數據顯示,截至2016年全國共有城鎮污水處理廠3552座,與2010年相比增加了29%,排水管道長度僅增加了17%。配套管網與污水處理廠建設不同步,導致一些污水處理廠建成後面臨無污水可處理的尷尬境地。
有些城市先期只建設了污水干管,由於資金不到位支管網建設推進緩慢。部分城市新建的管網存在諸多問題無法與已有干管接駁,如設計標高與已有干管不一致,已有干管積水堵塞等。
導致建成管網沒有「織網成片」,污水收集率偏低。另一原因是污水廠設計規模與實際情況不符。由於部分城市對污水處理廠建設前期工作重視不夠,對污水來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證,管網、泵站等輔助設施建設相對滯後,設計規模往往基於理論設計計算。在經濟相對落後的地區,人均實際用水量和污染物排放量相對偏低,導致設計規模偏大,實際污水量不足。
而在一些發展較快的城市,隨著經濟的快速發展和居民生活水平的不斷提高,污水產生量不斷增加。污水廠設計規模滯後於人口經濟增長速度,污水廠處理能力不足,出現超負荷運行現象。
1.2進水水質水量波動較大,與設計值不符
污水廠原水水質和水量是影響污水處理工藝運行穩定性的重要因素。我國城市污水廠進水水質水量波動較大,部分污水廠進水負荷波動幅度可達到-47%~4%。
上海白龍港污水廠進水BOD5日平均濃度波動范圍為14~382mg/L,CODCr波動范圍為96~824mg/L。昆明市合流制排水區域污水處理廠進水受雨季影響,懸浮物波動大。除了水質波動,一些污水廠進水水質有機物濃度與設計值有差異,嚴重影響了污水處理效果。
寶雞高新區污水處理廠實際進水水質除NH3-N和TN外,其他各指標均高於設計值。寶雞十里鋪污水處理廠進水TP高於設計值外,其它各指標均低於設計值。
分析原因,主要是排水管網雨污分流不徹底、管網漏損、沿河截污沖擊污水處理系統。我國老城市的排水體制一般為雨污合流制,後來部分城市改為截流式合流制。
合流制排水體制下,污水處理廠進水水質受多種因素影響。雨季時排水管網同時收集了生活污水和大量的雨水,引起污水廠水量的波動。
其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴重,部分污染物指標高於旱季污水濃度,造成水質的波動。在我國,由於管網維護的不及時,老舊管網滲漏嚴重,地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進入污水處理廠的水量、水質。
在一些南方地區,由於前端管網建設不完善,污水廠旱季水量偏小,需要抽取河道水;但在雨季,雨污合流管網的水量又遠超過污水廠的處理規模,造成了旱雨季水質波動較大。
沿河截污系統對污水處理系統的沖擊,是造成水質水量波動的又一原因。作為合流制改造過程中的過渡產物,沿河截污系統在一些南方城市較為常見。
該系統可極大程度地改善河流長期以來的黑臭狀況,但也存在一些問題。系統雨季收集的合流水含有大量雨水,導致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大,污水處理廠雨季負荷普遍偏大。
而截污箱涵系統大部分尚未配備相應的末端處理設施,攜帶大量污染物的初小雨直接進入污水廠,造成水質波動,處理效果難以保障。
另外,我國處於經濟快速發展階段,區域經濟差異明顯。經濟相對發達、人口密集地區的城市不斷擴容,但實際擴容速度與規劃往往不一致,致使污水增長量與污水廠設計規模不一致。
當污水量超過設計規模時,污水處理廠處於「吃不飽」狀態,當設計規模超過實際處理需求時,又造成「大馬拉小車」現象。
西北地區的污水處理設施則由於服務數量不足、管網配套差等問題處於「吃不飽」狀態,這些都影響著污水處理廠的進水水質水量。
1.3出水水質難以穩定達標,NH3-N、TN超標
我國現有污水處理廠大部分執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級標准,其中執行一級A標準的占總數量的29.3%,執行一級B標準的接近60%。截至2016年底,我國僅有30%的污水廠尾水達到一級A標准,高達70%的污水處理廠排放標准達到或低於一級B排放標准。
大部分污水廠主要超標污染物為NH3-N、TN,上海市白龍港污水處理廠採用A2/O工藝,出水NH3-N一級B達標率僅有46%,TN一級B達標率68%。
三峽庫區176座污水廠一級B達標率60.7%,通遼污水廠一級A達標保障率低於50%,寶雞十里鋪污水廠NH3-N、TN一級A達標保障率分別為42.4%、42.5%。
廣州新華污水處理廠出水TN和NH3-N在1-3月份偶爾超標,不能穩定達到一級A標准。污水處理廠出水水質不達標,無法充分發揮效能,不僅降低了污水廠投資效益,也給污水廠運行管理帶來困難,應充分引起運行管理者的重視。
工藝是污水廠處理效果的關鍵保障因素,我國城鎮污水廠使用的工藝主要為普通活性污泥工藝、氧化溝及其改良工藝、A2/O及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝和曝氣生物濾池(BAF)工藝,這六類工藝覆蓋了全國90%以上城鎮污水處理廠的主體工藝類型。
上述工藝具備脫氮功能,而實際運行中由於進水水質水量波動或與設計值不符、生物處理設施超負荷運行、碳源不足、碳氮比不足等原因,出水難以達到排放標准。
當污水處理廠進水BOD5、TN、TP濃度低於設計進水濃度時,從多方面嚴重影響污水處理效果。一方面,污水中BOD5濃度過低導致生物處理單元中的微生物所需有機物不足,影響反硝化階段脫氮效果。
另一方面,進水污染物濃度偏低時生物反應池中曝氣量高於微生物需求量。如不能及時調整曝氣池曝氣量,容易出現曝氣過量,導致活性污泥沉澱分離效果較差。
除此之外,南方地區冬季缺少保暖措施,致使進水水溫較低,不利於硝化反硝化細菌的生長,出水NH3-N、TN濃度無法保障。除了工藝方面的原因,污水廠的運行管理水平也對出水水質有重要影響。
污水廠的運行是一個復雜的過程,操作人員應在水質、環境條件發生變化的條件下,充分利用各種工藝的彈性進行適當調整,及時發現並解決問題。
操作人員除了要具備一定的物理、化學及微生物學方面的知識,還需了解污水處理基本知識、廠內構築物的作用以及化驗指標的含義及其應用等。
在國外,污水處理廠的運行通常由博士來實施。在國內,由於薪資水平等原因的限制,大部分污水廠的員工學歷層次普遍偏低、技術素養不足,往往憑經驗操作污水廠各工藝設施,嚴重製約和影響污水處理廠整體運行水平。
1.4其他問題
隨著工業化、城市化進程的推進,城郊結合部生態環境問題日益凸顯。這種「結合」是城市與鄉村、農業與工業、農民與市民的結合,充滿著一種不確定的、動態的過渡和轉型。
城郊結合部的城中村建築廢棄物、生活垃圾四處堆積,居民亂排生活污水,流經的小河流顏色發黑,垃圾漂浮,污染嚴重。
如果不能得到有效控制,時時威脅著當地居民的健康。由於制度措施的不完善、管理不到位,使得城郊結合部出現這樣的難題。工業園區的發展對經濟發展的促進作用日益顯著,但隨之而來的環境污染也在加劇。
大型集中的工業園區一般都有污水處理廠,對大量的、中小型工業企業的廢水,採用經預處理後與園區生活污水合並處理的方式,實際運營過程中也有不少問題出現。
一是實際水量與設計不符。在園區污水處理廠設計階段,由於對發展規模預估不足,實際污水量超出污水處理廠處理能力。部分企業由於生產狀況不穩定,使污水處理廠處理量不足。
二是實際進水水質與設計不符。實際入園企業的類型與規劃不符,導致污水特徵發生較大變化,使污水廠難以達標排放。
2對策與建議
2.1政府統籌規劃,污水處理廠、管網建設同步推進
政府各部門應結合各自職能,協調一致,科學組織,實現污水處理廠的長效管理[11]。住建部門會同環保、發改委等部門,緊跟城市發展腳步,牽頭編制污水處理廠、污水管網的統籌規劃,以前瞻性思維規劃和設計污水處理廠。
地方政府要制定政策推進污水處理廠的運營規范化,與物價、住建、財政等部門聯合,因地制宜地研究制定與當地經濟社會發展水平相適應的污水處理收費制度。
財政部門應增加對污水處理廠的資金投入,創新投資建設運營模式,提高污水廠運行人員的工資水平,從而吸引高水平、高素質的人才進行運行管理。環保部門要加強對污水處理廠出水水質的檢查監督,對整治不力的要嚴肅查辦。
2.2完善污水收集系統,實現水量濃度「雙提升」
為充分發揮污水廠效能,要堅持廠網並舉,將排水管網和污水廠作為一個整體建設。首先要加快新增污水管網建設,建成從「用戶—支管—干管—污水處理廠」路徑完整、接駁順暢、運轉高效的污水收集系統,提高已建污水廠運行負荷。
其次是要強化老舊管網改造,對漏損嚴重的管網、排水口、檢查井進行維修,減少管道淤積,確保收集的污水水質、水量穩定。再者是要徹底進行合流制管網改造,難以改造的地區加快建設截流、調蓄等設施,減少雨季雨水對污水廠水量水質的沖擊。
2.3源頭分散處置初期雨水,減輕進廠污水量變化幅度
針對初期雨水影響進水水質水量問題,宜源頭分散處置。從初期雨水的特點和國內外初期雨水處置經驗來看,初期雨水應採用源頭分散收集、分散處置等方式;初期雨水集中收集非常困難,主要原因在於若設置集中收集系統,上游初期雨水到達時,下游早已是干凈的雨水,很難保證能夠收集到20~30分鍾前的初期雨水。
已建設初小雨收集系統的城市,應增設相應末端處理設施,減輕初小雨對污水處理廠的水質影響。有條件接入污水處理廠處理的,應論證污水處理廠具備接收條件後再接入。
2.4加強管網精細化管理,防患於未然
重視建成污水管網的日常管理與維護工作,加強管網的精細化管理[12]。首先是要加強日常巡查,對存量管網「修補測」、「定期體檢」並加以修繕。
採用CCTV和QV手段對管道內部進行檢測,掌握其病害的分布狀況和程度,為管道修復提供基礎。其次要實行定期清淤制度,保證污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍採用人工清淤,不僅工作環境惡劣,且效率低下,無法滿足需求。可引進高科技清淤手段,如清淤機器人等,實現自動高效清淤。
再者,對排水管網數據進行信息化處理,建立污水管網水質在線監測系統等,實時掌握水質情況。當水質出現異常時可及時查出管段存在問題,並提醒污水處理廠採取有效應對措施[34]。
2.5優化污水處理廠服務范圍,提標擴容
污水處理廠一般位於城市建設區,隨著城市建設和城市更新的開展,城市污水量增長較快而污水處理廠或污水系統擴容困難的矛盾日益突出。
對污水廠超負荷運行的地區,通過服務范圍的調整解決污水處理廠污水增量問題有著重要的意義。同時考慮提升污水處理廠處理能力,進行污水廠擴建。
按照GB18918-2015《城鎮污水處理廠污染物排放標准(徵求意見稿)》的要求,自2016年7月1日起新建污水處理廠和自2018年起敏感區現有城鎮污水處理廠均執行一級A標准。
對排放標准較低污水處理廠改造,因地制宜合理選擇改造措施,提高出水水質。提標改造路徑一般包括水力改造、設備改造和工藝升級改造等,其中污水處理工藝改造是提高出水水質的關鍵。
TN和NH3-N主要通過生化系統處理去除,這兩個指標是生化系統改造的主要目標污染物。TN的去除效果受制於進水碳氮比,由於我國大部分污水處理廠進水碳氮比偏低,可通過改進運行方式,合理利用內部碳源,或投加碳源的方式,提高反硝化能力。
當NH3-N不達標時,可在二級生物處理後增加曝氣生物濾池。涉及具體項目時,按照「一廠一策、分門別類」的原則制定適宜的工藝方案。
2.6集散結合,統籌治水
城市主城區的生活污水應集中處理,通過建設完善污水管網將污水收集到污水處理廠集中處理。而在城郊結合部,有條件建設管網的城市應逐步完善管網系統,對污水進行集中處理。短期內無法建設管網系統的,應採取分散處理的措施。
分散式一體化污水處理裝置,具有移動靈活、自動化控製程度高、處理效果好的特點,在城中村等分散式污水處理中已有大量應用,是解決城郊結合部水污染的有效措施。
工業園區污水廠存在的問題並不是一個企業的問題,需要改革和發展來解決,加大對污染源排放的控制力度,工業企業要嚴格執行相關法規,確保廢水達標排放。
3結語
城鎮污水處理及再生利用設施是城鎮發展不可或缺的基礎設施,是減少水體外源污染的重要手段,保障其安全、穩定、高效地運行,對於水環境治理具有十分重要的意義。
目前我國污水處理廠運行中仍存在一些問題,有的放矢地總結存在問題,可為今後污水廠科學化管理奠定基礎。只有政府部門統籌規劃,加強頂層設計,不斷完善污水收集系統,加強管網精細化管理,進行提標擴容建設,才能充分發揮污水處理廠的環境效益,改善城市水環境質量,促進水環境治理成效的長久保持。
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