污水處理廠存在的問題及對策

污水處理廠存在的問題及對策污水處理廠存在的問題及對策“十三五”期間，我市的COD工程減排發(fā)揮著舉足輕重的作用，其中：工程減排占國家確認COD減排量的86.5%，而城鎮(zhèn)污水處理廠累計國家確認COD減排量1.62萬噸，占工程減排的51.9%，污水處理廠減排工程相繼建成，為我市順利完成“十三五”減排任務打下了堅實的基礎。一、城鎮(zhèn)污水處理廠建設現(xiàn)狀截止到2010年底，我市規(guī)劃內(nèi)的15個縣級以上污水處理廠全部建成并投運，污水設計處理能力達47.7萬噸/日。目前，設計日處理2萬噸的察北、產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理廠也已建成，建制鎮(zhèn)污水廠也在建設之中，我市“十三五”城鎮(zhèn)污水日處理能力變化見下圖。2005-2010年城鎮(zhèn)污水日處理能力二、影響污水處理廠運行的突出問題（一）管網(wǎng)不配套，影響水質(zhì)水量1、雨污合流管網(wǎng)未實現(xiàn)雨污分流，受雨季影響，雨污混合水量增加，超出污水處理廠實際處理能力，將出現(xiàn)部分雨污水無法處置而直接外排，影響河流環(huán)境質(zhì)量的情況。2、收集水量不足一是部分地區(qū)污水收集管網(wǎng)與廠區(qū)建設不配套，管網(wǎng)建設滯后，致使污水處理廠實際處理水量遠低于設計處理水量，污水處理廠運行負荷率偏低；二是部分地區(qū)為了預留發(fā)展空間，污水處理廠設計規(guī)模偏大，但目前實際污水產(chǎn)生量不足，致使污水處理廠低負荷運轉(zhuǎn)。目前，已建成且可以投入使用的處理能力為37.4萬噸/日，到2010年底，我市實際處理水量是27.7萬噸/日，僅占設計能力的58%，其中：尚義、陽原、赤城、下花園和懷安污水廠負荷較低。（二）運行存在諸多問題

主要是污水廠污染防治設施部分運行不正?；蜷e置等現(xiàn)象，其次也包括部分縣區(qū)污水廠進水濃度偏高，對污水廠的沖擊較大大，增加處理難度，還有部分污水廠在運營和管理機制不健全的情況，這些勢必會影響污水處理廠的正常運行，造成污水廠超標排放。（三）污泥處置方式滯后隨著污水處理廠建設的規(guī)模迅速擴大，污泥的大量產(chǎn)生和消化正在成為一個新的環(huán)境問題。已運行的15座污水處理廠全部運行，每年將產(chǎn)生污泥10萬多噸，如此大的污泥下，污水處理廠實際進水水量應不大于最大設計進水水量(設計規(guī)模乘以變化系數(shù)K，一般K取1.1~1.3；如設計規(guī)模為3萬噸/日、設計變化系數(shù)K為1.2，則實際進水水量通常不會超過3.6萬噸/日)，如果進水量長期超過設計規(guī)模甚至最大設計進水水量，那么數(shù)據(jù)就很可能不真實。

查驗收材料

驗收材料包括污水處理廠驗收材料和污水收集管網(wǎng)驗收材料兩部分。污水處理廠驗收材料要重點查閱進水水量、污水構成(即納管的工業(yè)污水情況及所占比例)等。管網(wǎng)驗收材料要重點核查管網(wǎng)長度、收水范圍、服務人口(《細則》規(guī)定，按照服務人口計算污水水量時人均綜合排水量取80升/日~180升/日，由于各地區(qū)這一系數(shù)有一定的差距，因此現(xiàn)場核查時需根據(jù)當?shù)貙嶋H情況取用)和提升泵站等。

查流量計

流量計的計量包括對瞬時流量和對累計流量的計量。核查時一是根據(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，估算日進水量；二是根據(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。

查超越管溢流

多數(shù)污水處理廠設置有超越管，要根據(jù)超越管位置進一步核查確認進水水量。超越管設置有的位于進水提升泵的集水井中，有的位于生化池前的分配井中，個別污水處理廠在這兩個位置都設置了超越管。如流量計位于超越管前，且超越管閥門開啟，核算時要扣除溢流部分的水量；如流量計位于超越管后，則流量計讀數(shù)就是實際進水水量。

查中控室相關設備運行記錄

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。(2)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。

核查方法一是對照提升泵電流曲線和進水量曲線，兩條曲線應該有同步同向變化，即同時增大或減小(對于帶變頻調(diào)速的提升泵，則比較其運行頻率和進水量是否同步同向變化)。二是對照集水井液位曲線、提升泵揚程曲線、瞬時流量變化曲線邏輯走勢，推算水泵流量。一般規(guī)律是集水井液位增加，提升泵揚程減少，流量增大。如集水井中液位明顯上升，而進水量沒有明顯變化則推斷可能存在超越偷排；當集水井液位降低時，提升泵實際揚程增大，流量減少?，F(xiàn)場可以檢查開幾臺泵、流量是多少(泵的流量用總流量除以泵運行臺數(shù))，再調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)，對照流量和設備運行臺時進行核對。

2、出水水量核查

3核查對照進、出水水量

污水處理廠進、出水水量應非常接近，如沒有超越排放，出水水量加上剩余污泥含水量應等于進水水量。進、出水水量差距較大時需進一步對照核實。

4.其他方法驗證

(1)用產(chǎn)泥量驗證處理水量:查閱污水處理設施的生產(chǎn)運行臺賬，通過干泥或濕泥(一般含水率為80％)產(chǎn)生量來反算處理水量。一般處理水量和干泥產(chǎn)生量比例為1∶0.0001~0.00012；濕泥產(chǎn)生量比例要根據(jù)污泥含水率計算(如污泥含水率為80％，則這一比例為1∶0.0005~0.0006)。(2)用電量驗證處理水量:查閱污水處理設施的生產(chǎn)運行臺賬，通過用電量來反算污水處理設施處理水量。一般處理1噸污水耗電量為0.2度~0.35度。(3)用管網(wǎng)服務人口驗證處理水量:通過核查管網(wǎng)驗收材料、管網(wǎng)覆蓋人口情況驗證處理水量。處理水量為管網(wǎng)覆蓋人口與人均綜合排水量之積(如某管網(wǎng)覆蓋區(qū)域有50000人，人均綜合排水量為180升/日，則處理水量為9000m3/日)。

（二）水質(zhì)核查

1、進水水質(zhì)核查

相對于出水水質(zhì)，污水處理廠的進水水質(zhì)往往變化較大，并且多數(shù)污水處理廠在進口不設水質(zhì)在線監(jiān)控設備，同時由于采樣的偶然性和監(jiān)測的功用性等多種因素影響，污水處理廠提供的進水水質(zhì)報告有時難以反映實際進水水質(zhì)狀況。因此，現(xiàn)場核查還需要通過多種手段來檢驗、校核污水處理廠的進水水質(zhì)。

1.查臺賬資料

查閱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濃度上限。查閱污水處理廠運行臺賬及日常監(jiān)管記錄，實際進水濃度一般不應大于其設計進水濃度。通常南方污水處理廠生活污水進水COD濃度不超過350mg/L，北方不超過500mg/L。

2.查進水水質(zhì)指標

一般生活污水水質(zhì)各指標間存在下述關系:6.5<pH<7.5，BOD5/TP>20，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)指標間的邏輯關系判斷上報的進水COD濃度是否正常。3.查進水表觀特征

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.查設備運行參數(shù)

用曝氣機等設備運行參數(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噸污水需3m3～12m3空氣(一般取5m3～12m3)。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.查污泥濃度(MLSS)

生化反應池污泥濃度一般在2000mg/L~5000mg/L之間。污泥濃度長期偏低且運行正常，則進水濃度可能較低。如設計污泥濃度為4000mg/L、設計進水COD濃度為350mg/L，若運行正常的污水處理廠實際污泥濃度僅1000mg/L~2000mg/L，則推斷實際進水濃度會明顯低于設計的350mg/L。

(二)出水水質(zhì)核查

1.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)?，F(xiàn)場核查中應特別注意核查導致污水處理廠在線監(jiān)測數(shù)據(jù)不真實的各種因素:

一是儀器設備存在問題導致數(shù)據(jù)不真實。主要包括:(1)儀器設備選型不當，如出水SS濃度較高的污水處理廠若選用分光光度法的COD分析儀，由于較高的SS濃度會影響分光光度計的吸光度，導致數(shù)據(jù)不真實。水質(zhì)變化較大的污水處理廠若選用TOC監(jiān)測儀，會因水質(zhì)變化大造成TOC－COD換算出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，導致數(shù)據(jù)不真實；(2)儀器管路或其他部位老化，局部因水的浸濕、結(jié)露等影響自動分析儀運行的性能，導致數(shù)據(jù)不真實；(3)儀器量程過高(如實際出水COD濃度不高于60mg/L，而量程設置為1000mg/L)，導致測量值和實際值偏差較大(儀器零點漂移和量程漂移與量程有關，量程越大，在規(guī)定的±5％漂移范圍內(nèi)，絕對誤差越大；部分儀器的測量線性誤差和量程成正比關系，在允許范圍內(nèi)，量程越大測量的絕對誤差可能越大；上述情況，在測量的實際樣品為低濃度時，影響尤為明顯)；(4)儀器安裝次序的影響，部分數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)使用工控機采集數(shù)據(jù)，工控機安裝在數(shù)采儀之前，由于工控機可能存在人為對數(shù)據(jù)的過濾修飾，導致遠程監(jiān)控中心獲得的數(shù)據(jù)失真；(5)大部分COD監(jiān)測儀采用模擬信號輸出數(shù)據(jù)，與之連接的數(shù)采儀的電流、量程與COD監(jiān)測儀的電流、量程不對應，導致數(shù)據(jù)不真實；(6)在線監(jiān)測采樣探頭安裝以及采樣頻次設置不符合規(guī)范，導致采集的樣品濃度不能代表真實濃度。

二是人為造假導致數(shù)據(jù)不真實。主要包括:(1)人為調(diào)高測量量程；(2)人為調(diào)低設備參數(shù)(如COD在線監(jiān)測設備顯示值Y由Y=AX＋B得出，其中A、B值是經(jīng)過校準后獲取的一個固定值，通過人為調(diào)低設備中的校正因子A和修正值B，可使測量的出水濃度低于實際排放濃度)；(3)工控機在數(shù)采儀之前，人為調(diào)整輸出軟件對上傳數(shù)據(jù)進行修正過濾；(4)人為調(diào)整監(jiān)測儀模擬信號輸出電流；(5)人為改變確定的反應試劑濃度(采用重鉻酸鉀—硫酸亞鐵滴定法的COD測量設備需要重鉻酸鉀強氧化劑和亞鐵鹽還原劑參與反應，人為調(diào)高比對確定的強氧化劑濃度或人為調(diào)低還原劑濃度，將導致測量值低于實際值)；(6)人為改變采樣探頭位置或人為將稀釋后的處理廢水作為出水在線監(jiān)測樣品(采用二次采樣、開放管路采樣，人為操控樣品水質(zhì))。

三是運行、維護不當導致數(shù)據(jù)不真實。主要包:(1)不按規(guī)范對系統(tǒng)進行校準、比對、標定；(2)不按規(guī)范配置反應藥劑；(3)對關鍵設備如分光光度計等不正常清洗、維護；(4)對部分老化或不能正常運行的設備未及時修復和更換；(5)在線監(jiān)測設備不正常運行期間，不按規(guī)定進行人工監(jiān)測。

四是在線監(jiān)測站房不符合在線監(jiān)測要求導致數(shù)據(jù)不真實。在線監(jiān)測站房因溫度、濕度等不符合規(guī)定要求，影響設備正常穩(wěn)定運行，導致在線監(jiān)測數(shù)據(jù)不真實。

2.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.查出水表觀特征

處理較好的廢水應該是清澈透明的。出水發(fā)黃(如沒有工業(yè)廢水的影響)可能氨氮或總氮會超標；在總排口生長較多的絲狀藻類，通常源于出水總磷偏高；有二沉池的污水處理廠，如沉淀效果不好，泥水沒有明顯分界線，可導致SS和COD超標。

其他通過污泥性狀或反應池運行情況來判斷出水水質(zhì)的方法在下面的內(nèi)容里介紹。

三、運行狀況核查

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。對于日常督察和監(jiān)管，特別是總量減排的核算，也可以通過這些方面對相關數(shù)據(jù)進行驗證和最終確認。

(一)活性污泥核查

活性污泥的性狀決定處理工藝運行是否穩(wěn)定與出水是否達標。污水處理廠運行管理的關鍵環(huán)節(jié)就是調(diào)整污泥的生長和排放。

1.查污泥濃度

活性污泥法或氧化溝法污泥濃度一般在2000mg/L~5000mg/L左右，低于1000mg/L難以保障正常處理效果，出水水質(zhì)可能超標；高于8000mg/L(原因可能有高濃度工業(yè)廢水進入，或污泥膨脹等)會導致出水泥水分離效果差，出水SS、COD可能超標。

2.查污泥表征

正常污泥的顏色一般呈黃褐色，有泥土氣味；曝氣時，廢水泡沫不多，且較容易破裂。

如沒有特殊工業(yè)廢水進入，污泥顏色發(fā)黑(接近污水)、發(fā)臭，廢水泡沫增多、不易破碎，則處理效果可能較差甚至出水超標(原因主要有曝氣不足、進水COD偏高、生化不充分、污泥齡短、污泥負荷高等)。

3.查污泥沉降性能

污泥沉降性能可通過污泥沉降比(SV)或污泥容積指數(shù)(SVI)來反映。受多種因素影響，SV值或SVI值會偏離正常值，此時不能單純用某個運行參數(shù)來斷定出水是否達標，但現(xiàn)場核查可根據(jù)SV值或SVI值的異常情況有針對性地查找問題。

SV值一般在20％~30％之間。SV值過低(原因主要有進水COD濃度過低，長期過度曝氣等)，如低于5％，則污泥生化性較差，出水COD和氨氮都有可能超標。SV值過高(一般源于供氧不足)，如高于50％，則污泥性狀不佳或有膨脹的趨勢；如高于80％，則污泥已經(jīng)膨脹了，出水SS、COD和TP均有可能超標。

SVI值［SVI=(SV×10)/MLSS］一般在80mL/g~150mL/g之間。如SVI值大于150，污泥中絲狀菌較多，出水SS和TP均有可能超標(此時，污泥顏色淺黃。原因主要有污泥齡長，曝氣過量，污泥負荷低等)。如SVI值小于80mL/g時，出水TN和氨氮可能超標(有兩種可能的原因，一是進水COD濃度低、污泥無機化；二是污泥負荷太高)；如果SVI過低，出水水質(zhì)多數(shù)指標均有可能超標。4.查剩余污泥

剩余污泥的排放是廢水中有機物轉(zhuǎn)移的重要途徑，也是去除廢水中總磷的唯一途徑。對剩余污泥應重點關注污泥量、污泥性狀和污泥去向。

(1)污泥量。一般情況下，污水處理廠污泥產(chǎn)量為每處理10000噸廢水產(chǎn)生1噸~1.2噸干污泥，每處理1噸COD產(chǎn)生0.2噸～1噸干污泥(一般取0.4噸)。值得注意的是，現(xiàn)在一些污水處理廠為了節(jié)省污泥處理處置費用，通常減少排泥。另外，由于污泥齡、污泥回流比以及設計工藝的不同，實際產(chǎn)泥量可能高于或低于上述比例，如同樣的氧化溝工藝，污泥齡分別為10天和15天的污水處理廠，前者污泥理論產(chǎn)量比后者多20％~50％。當然如果產(chǎn)泥量嚴重偏離前述指標，現(xiàn)場要結(jié)合運行情況和生化反應池中污泥的濃度、顏色、沉降性能等進行判斷。因此，對于不同的污水處理廠，污泥產(chǎn)量存在一定差異，核查這一指標是否正常需要結(jié)合設計文件、生化池污泥性狀、單位電耗、實際運行效果等綜合評價。

(2)污泥性狀。運行正常的污水處理廠脫水污泥呈黃褐色，有泥土氣味，不沾手，結(jié)成塊狀；運行不正常的腐敗污泥或無機化污泥，顏色發(fā)黑，沾手，呈松散狀。

(3)污泥去向。核查污泥去向可以進一步確認污水處理廠運行情況，并可通過對污泥去向的核查確定污泥是否得到了安全處置?，F(xiàn)場核查可調(diào)閱污泥處置合同和污泥運輸記錄，檢查記錄中的污泥數(shù)量、處置方式、處置場所，必要時可到污泥處置場所核實污泥處理量和處置方式。如污泥數(shù)量和處置方式符合合同要求和運輸記錄，則可進一步判斷污水處理廠運行正常；否則，應反推污泥量是否真實、污水處理廠運行是否正常、污水處理量是否達到報告數(shù)量。

(二)溶解氧(DO)核查

1.參照數(shù)值

一般生化反應池厭氧段溶解氧濃度在0mg/L~0.2mg/L之間，缺氧段溶解氧濃度在0.2mg/L~0.5mg/L之間，好氧段溶解氧濃度在1.5mg/L~3mg/L之間。

對于生化反應池好氧段來說，如果溶解氧過量，會出現(xiàn)污泥發(fā)黃、無機質(zhì)成分增多、氨氮硝化過度、總磷吸附量下降等情況，可導致出水段泥水分離快、總磷偏高；同時，由于好氧段溶解氧過量，又可能導致缺氧段和厭氧段溶解氧濃度升高，不利于反硝化脫氮。如果生化反應池好氧段溶解氧過低，會出現(xiàn)污泥顏色發(fā)黑、生化不充分、氨氮硝化不足等情況，可導致廢水處理效果降低，出水COD和總氮超標。

2.核查方法

了解溶解氧濃度可查閱現(xiàn)場在線監(jiān)測儀表，也可查閱中控室相關數(shù)據(jù)。一般生化反應池溶解氧濃度和曝氣設備曝氣量呈同向變化的關系，因此可通過核查設備曝氣量來核查溶解氧濃度。

核查時，查閱正常運行時的設備曝氣量(或曝氣設備運行電流)，此時如果生化池溶解氧正常，則把這一曝氣量(或曝氣設備運行電流)作為標準值，對照歷史記錄，如果歷史記錄長時間明顯低于上述曝氣量(或曝氣設備運行電流)標準值，則歷史曝氣量可能不足。

需要注意的是，進水濃度低、污泥濃度低等都可能要求降低曝氣量，此時如果增加曝氣量，反而不利于正常的生化反應。另外，由于曝氣頭損壞常會導致大量氣體逃逸(可能有30％以上的空氣未發(fā)揮作用)，水面呈現(xiàn)“開鍋”現(xiàn)象，此時曝氣量(或曝氣設備運行電流)雖然符合要求，但生化反應池溶解氧濃度會明顯低于正常標準，難以保障出水COD等指標穩(wěn)定達標。

(三)氣水比核查

1.參照數(shù)值

氣水比是生化反應池每小時的曝氣氣體量和污水量的體積比，是保障生化反應池一定溶解氧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噸污水需空氣3m3～12m3

(一般取5m3~12m3)。

2.核查方法

進水量穩(wěn)定時，主要通過核查曝氣設備的曝氣量確定氣水比是否正常。曝氣量核查辦法和前述溶解氧核查辦法相同。

需要注意的是，如果氣水比長時間明顯低于標準值，現(xiàn)場核查就需進一步查找原因。如果進水量、進水水質(zhì)、生化池污泥濃度和曝氣量同步下降，且生化池各檢測點溶解氧滿足設計要求，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標，則應認可該曝氣量正常。

(四)氧化還原電位(ORP)核查

1.參照數(shù)值

氧化還原電位是判斷缺氧和厭氧段反硝化情況的一項指標。通常氧化還原電位在厭氧段小于－250mV，在缺氧段小于－100mV。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C∶N∶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.核查方法

核查氧化還原電位可查閱現(xiàn)場在線監(jiān)測儀表，也可查閱中控室相關數(shù)據(jù)。

(五)電耗量核查

1.影響因素

處理單位污水電耗量(以下簡稱電耗量)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。同一工藝，設計處理規(guī)模和實際處理水量越大，電耗量越低。(2)進水水質(zhì)和水溫。進水有機物濃度越高，電耗量越大；水溫越高，電耗量越低。(3)曝氣方式。采用微孔曝氣方式的污水處理廠電耗量較低，采用表曝機、轉(zhuǎn)碟、轉(zhuǎn)刷等機械曝氣方式的污水處理廠電耗量較高。(4)污泥脫水方式。采用離心脫水機的污水處理廠電耗量較高，采用帶式脫水機的污水處理廠電耗量較低。(5)出水消毒方式。采用紫外消毒的污水處理廠電耗量較高，采用