城市污水处理厂运行存在的问题及对策

城镇污水处理厂运行存在的问题及对策张家口市环保局2011.6前言“十一五”期间，我市的COD工程减排发挥着举足轻重的作用，其中：工程减排占国家确认COD减排量的86.5%，而城镇污水处理厂累计国家确认COD减排量1.62万吨，占工程减排的51.9%，污水处理厂减排工程相继建成，为我市顺利完成“十一五”减排任务打下了坚实的基础。一、城镇污水处理厂建设现状截止到2010年底，我市规划内的15个县级以上污水处理厂全部建成并投运，污水设计处理能力达47.7万吨/日。目前，设计日处理2万吨的察北、产业园区污水处理厂也已建成，塞北榆树沟、张北小二台和南壕堑村建制镇污水厂也在建设之中，我市“十一五”城镇污水日处理能力变化见下图。05101520253035402005200620072008200920102005-2010年张家口市城镇污水日处理能力二、影响污水处理厂运行的突出问题（一）管网不配套，影响水质水量1、雨污合流管网未实现雨污分流，受雨季影响，雨污混合水量增加，超出污水处理厂实际处理能力，将出现部分雨污水无法处置而直接外排，影响河流环境质量的情况。2、收集水量不足一是部分地区污水收集管网与厂区建设不配套，管网建设滞后，致使污水处理厂实际处理水量远低于设计处理水量，污水处理厂运行负荷率偏低；二是部分地区为了预留发展空间，污水处理厂设计规模偏大，但目前实际污水产生量不足，致使污水处理厂低负荷运转。目前，已建成且可以投入使用的处理能力为37.4万吨/日，到2010年底，我市实际处理水量是27.7万吨/日，仅占设计能力的58%，其中：尚义、阳原、赤城、下花园和怀安污水厂负荷较低。（二）运行存在诸多问题主要是污水厂污染防治设施部分运行不正常或闲置等现象，其次也包括部分县区污水厂进水浓度偏高，对污水厂的冲击较大大，增加处理难度，还有部分污水厂在运营和管理机制不健全的情况，这些势必会影响污水处理厂的正常运行，造成污水厂超标排放。（三）污泥处置方式滞后随着污水处理厂建设的规模迅速扩大，污泥的大量产生和消化正在成为一个新的环境问题。已运行的15座污水处理厂全部运行，每年将产生污泥10万多吨，如此大的污泥量，将成为环境的一大负担。目前，我市污水处理厂的污泥多为卫生填埋处置。（四）再生水回用率较低我市再生水回用尚处于起步阶段，规模小，利用范围窄。已建成污水处理厂中，多数污水处理厂属于县级污水厂，处理规模较小，周边又缺乏使用再生水的用户，因此只有部分污水处理厂规划了中水利用方案，回用中水仅占设计规模的8%左右。同时，一些污水再生利用设施建成后，由于管网建设及有关政策的不配套，造成设施闲置，难以发挥其经济效益和社会效益。三、对策及建议保障污水处理厂的正常运行已经成为我市污水处理的突出问题，也关系到我市能否“十二五”COD、氨氮减排任务的关键所在。（一）完善配套管网建设，提高污水厂负荷率和城镇污水管网覆盖率收水管网是污水处理厂运行的重要条件。建议县区对建成的污水处理厂要优先安排资金建设配套管网，提高污水处理厂运行负荷率。同时，加大对雨污分流工程改造、建设的投资，实现雨水和污水分流，保障污水处理厂稳定运行。“十二五”期间，按照省要求所有县区城镇污水处理率达到设计规模的80%以上，“双三十”县区不低于85%。（二）保稳定运行对未按要求达到设计处理能力的、不能稳定达标排放的污水处理厂，要对经营者处罚并责令限期整治；环保部门要加强污水处理厂的出水水质的监管，严格实施排污许可制度，依法做好排污申报登记工作，对年内发现多次污染防治设施运行不正常的污水厂给予“环境行为差”的评定，将不予安排环保专项资金项目，对企业参加各类评先创优实行环保“一票否决”。（三）优化建设污泥处置设施“十二五”期间，“国家将把城市污水厂的污泥处理处置设施建设纳入到减排工作的重要内容，未达到相关要求的予以扣减削减量”。目前我市污水处理厂相继建成，要在已有的污水处理厂逐一配套建设污泥处理设施既不现实也不经济。鉴于泥水可分开处理处置，建议统一规划，优化组合，在一定区域内建设统一的污泥处置中心，利用有限资金，高效、安全、有序地集中处置污泥。（四）提高中水回用率“把再生水利用作为减排的重要途径之一，大力提升城市污水再生水利用，尤其是北方缺水城市要大幅度（继续）提高污水回用规模，明确污水回用方式和途径，减少新鲜水使用量，保护和节约水资源。”要加大水价改革力度，建立符合社会主义市场经济发展要求的水价形成机制，充分发挥水价杠杆对水的需求调节、水资源配置和节水、中水回用方面的作用，制定鼓励中水回用的相关政策。建议有关部门综合研究中水价格制定相关政策和配套措施，鼓励和开发中水回用市场，在项目审批时提出相关要求，提高中水的回用率。实行部门联动，逐步取缔自备水源。同时在未取缔时期，对这部分单位制定相应的征收污水处理费用的标准，实现谁污染，谁交费的原则，确保污水处理费全额征收到位，保障污水处理厂的正常运行。四、城镇污水处理厂总量减排现场核查要点城镇污水处理厂COD减排量核算涉及的主要参数有日污水处理量，污水处理厂运行天数，进、出水COD浓度等。这些参数要通过对现场水量核查、水质核查和运行状况核查3个方面来确认。水量核查包括进水水量核查和出水水量核查；水质核查包括进水水质核查和出水水质核查；运行状况核查包括活性污泥核查、溶解氧核查、气水比核查、氧化还原电位核查、电耗量核查等。核查要点分别如下:（一）水量核查一是对出水水量进行校核，二是对是否存在非正常超越偷排等情况进行判定。1、进水水量核查（1）查台账资料查设计文件城镇污水处理厂均有其明确的设计进水水量。通常情况下，污水处理厂实际进水水量应不大于最大设计进水水量(设计规模乘以变化系数K，一般K取1.1~1.3；如设计规模为3万吨/日、设计变化系数K为1.2，则实际进水水量通常不会超过3.6万吨/日)，如果进水量长期超过设计规模甚至最大设计进水水量，那么数据就很可能不真实。查验收材料验收材料包括污水处理厂验收材料和污水收集管网验收材料两部分。污水处理厂验收材料要重点查阅进水水量、污水构成(即纳管的工业污水情况及所占比例)等。管网验收材料要重点核查管网长度、收水范围、服务人口(《细则》规定，按照服务人口计算污水水量时人均综合排水量取80升/日~180升/日，由于各地区这一系数有一定的差距，因此现场核查时需根据当地实际情况取用)和提升泵站等。查流量计流量计的计量包括对瞬时流量和对累计流量的计量。核查时一是根据瞬时流量计显示流量，同时查阅中控室进水水量历史曲线，对照近期每天进水量变化规律，估算日进水量；二是根据累计流量计显示流量除以对应的时间计算得出日平均进水水量。用累计流量核查进水水量要与中控室进水水量历史曲线进行校核。查超越管溢流多数污水处理厂设置有超越管，要根据超越管位置进一步核查确认进水水量。超越管设置有的位于进水提升泵的集水井中，有的位于生化池前的分配井中，个别污水处理厂在这两个位置都设置了超越管。如流量计位于超越管前，且超越管阀门开启，核算时要扣除溢流部分的水量；如流量计位于超越管后，则流量计读数就是实际进水水量。查中控室相关设备运行记录查水泵运行时间和水泵流量，用运行时间乘以水泵流量计算得出进水水量。(2)查集水井液位、进水提升泵电流和扬程，并将之和进水量曲线对照，判定进水水量记录是否准确。核查方法一是对照提升泵电流曲线和进水量曲线，两条曲线应该有同步同向变化，即同时增大或减小(对于带变频调速的提升泵，则比较其运行频率和进水量是否同步同向变化)。二是对照集水井液位曲线、提升泵扬程曲线、瞬时流量变化曲线逻辑走势，推算水泵流量。一般规律是集水井液位增加，提升泵扬程减少，流量增大。如集水井中液位明显上升，而进水量没有明显变化则推断可能存在超越偷排；当集水井液位降低时，提升泵实际扬程增大，流量减少。现场可以检查开几台泵、流量是多少(泵的流量用总流量除以泵运行台数)，再调阅历史数据，对照流量和设备运行台时进行核对。2、出水水量核查3核查对照进、出水水量污水处理厂进、出水水量应非常接近，如没有超越排放，出水水量加上剩余污泥含水量应等于进水水量。进、出水水量差距较大时需进一步对照核实。4.其他方法验证(1)用产泥量验证处理水量:查阅污水处理设施的生产运行台账，通过干泥或湿泥(一般含水率为80％)产生量来反算处理水量。一般处理水量和干泥产生量比例为1∶0.0001~0.00012；湿泥产生量比例要根据污泥含水率计算(如污泥含水率为80％，则这一比例为1∶0.0005~0.0006)。(2)用电量验证处理水量:查阅污水处理设施的生产运行台账，通过用电量来反算污水处理设施处理水量。一般处理1吨污水耗电量为0.2度~0.35度。(3)用管网服务人口验证处理水量:通过核查管网验收材料、管网覆盖人口情况验证处理水量。处理水量为管网覆盖人口与人均综合排水量之积(如某管网覆盖区域有50000人，人均综合排水量为180升/日，则处理水量为9000m3/日)。（二）水质核查1、进水水质核查相对于出水水质，污水处理厂的进水水质往往变化较大，并且多数污水处理厂在进口不设水质在线监控设备，同时由于采样的偶然性和监测的功用性等多种因素影响，污水处理厂提供的进水水质报告有时难以反映实际进水水质状况。因此，现场核查还需要通过多种手段来检验、校核污水处理厂的进水水质。1.查台账资料查阅污水处理厂设计文件和验收材料，了解污水处理厂设计进水浓度上限。查阅污水处理厂运行台账及日常监管记录，实际进水浓度一般不应大于其设计进水浓度。通常南方污水处理厂生活污水进水COD浓度不超过350mg/L，北方不超过500mg/L。2.查进水水质指标一般生活污水水质各指标间存在下述关系:6.5pH7.5，BOD5/TP20，BOD5/TN3.5，BOD5/COD≥0.3，查阅污水处理厂每日监测记录或环保部门监督监测报告，可根据各进水水质指标间的逻辑关系判断上报的进水COD浓度是否正常。3.查进水表观特征一般颜色较深和气味较重的水有机质成分较多，COD浓度也较高。4.查设备运行参数用曝气机等设备运行参数可推断进水水质情况。通常进水COD浓度较高，需要的气水比高、曝气量大，曝气电机电流或功率也大。一般二级污水处理厂气水比为处理每吨污水需3m3～12m3空气(一般取5m3～12m3)。如运行正常但实际曝气量明显低于上述标准，则推断进水浓度明显低于设计标准，进一步查阅中控室曝气设备相关运行参数历史曲线或运行记录可初步推断实际进水水质情况。5.查污泥浓度(MLSS)生化反应池污泥浓度一般在2000mg/L~5000mg/L之间。污泥浓度长期偏低且运行正常，则进水浓度可能较低。如设计污泥浓度为4000mg/L、设计进水COD浓度为350mg/L，若运行正常的污水处理厂实际污泥浓度仅1000mg/L~2000mg/L，则推断实际进水浓度会明显低于设计的350mg/L。(二)出水水质核查1.查在线监测数据符合规范要求的在线监测数据是判断污水处理厂设施运行状况及出水水质情况的重要依据，是核算污水处理厂COD减排量优先选用的数据。现场核查中应特别注意核查导致污水处理厂在线监测数据不真实的各种因素:一是仪器设备存在问题导致数据不真实。主要包括:(1)仪器设备选型不当，如出水SS浓度较高的污水处理厂若选用分光光度法的COD分析仪，由于较高的SS浓度会影响分光光度计的吸光度，导致数据不真实。水质变化较大的污水处理厂若选用TOC监测仪，会因水质变化大造成TOC－COD换算出现系统误差，导致数据不真实；(2)仪器管路或其他部位老化，局部因水的浸湿、结露等影响自动分析仪运行的性能，导致数据不真实；(3)仪器量程过高(如实际出水COD浓度不高于60mg/L，而量程设置为1000mg/L)，导致测量值和实际值偏差较大(仪器零点漂移和量程漂移与量程有关，量程越大，在规定的±5％漂移范围内，绝对误差越大；部分仪器的测量线性误差和量程成正比关系，在允许范围内，量程越大测量的绝对误差可能越大；上述情况，在测量的实际样品为低浓度时，影响尤为明显)；(4)仪器