當(dāng)前我國(guó)對(duì)生態(tài)文明建設(shè)重視程度空前，黨的十九大將“增強(qiáng)綠水青山就是金山銀山的意識(shí)”寫(xiě)入黨章，將“美麗”作為社會(huì)主義強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的重要內(nèi)容，水環(huán)境治理是其中最為核心的內(nèi)容之一。城市污水處理廠作為治污基礎(chǔ)設(shè)施之一，是治水工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其處理規(guī)模、處理水平等直接影響治水成效。
本文通過(guò)分析我國(guó)已建的上海白龍港、廣州新華、寶雞市高新區(qū)、通遼市污水處理廠，太湖地區(qū)、三峽庫(kù)區(qū)、新鄉(xiāng)污水處理廠的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行普遍存在運(yùn)行負(fù)荷率較低、進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)較大、出水水質(zhì)難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，通過(guò)深度剖析原因，科學(xué)地提出了針對(duì)性的解決對(duì)策，以期為我國(guó)城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考，為水環(huán)境綜合治理做出貢獻(xiàn)為全面貫徹《水污染防治計(jì)劃》，全國(guó)各城市先后開(kāi)展黑臭水體整治工作。
城市污水處理廠在保障水環(huán)境安全方面發(fā)揮著重要作用，建設(shè)污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。
“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃中提出，到2020年底，要實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施全覆蓋，城市污水處理率達(dá)到95%，縣城不低于85%。“九五”期間，我國(guó)重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃開(kāi)始實(shí)施，城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行開(kāi)始成為各地落實(shí)水污染物減排責(zé)任目標(biāo)的主要途徑。
在中央財(cái)政資金和相關(guān)政策的大力支持下，經(jīng)過(guò)“十一五”、“十二五”的發(fā)展，我國(guó)污水處理廠建設(shè)取得了跨越式的進(jìn)展，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量和規(guī)模迅速提升，城市污水處理能力不斷提高。
統(tǒng)計(jì)資料顯示，至2016年末，城市污水處理率達(dá)到93.44%，其中污水集中處理率89.8%。截至2010年，全國(guó)共有城鎮(zhèn)污水處理廠2496座，較2006年相比提高了140%。到2016年末，城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量達(dá)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(xù)提高與水環(huán)境污染依然矛盾突出。環(huán)保部公布的《2016中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，全國(guó)地表水1940個(gè)監(jiān)測(cè)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(shè)部和環(huán)保部認(rèn)定的全國(guó)城市黑臭水體數(shù)量有2100個(gè)。
與此同時(shí)，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，2015年發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施，要因地制宜進(jìn)行改造，2020年底前達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)或再生利用要求;敏感區(qū)域(重點(diǎn)湖泊、重點(diǎn)水庫(kù)、近岸海域匯水區(qū)域)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前全面達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，建成區(qū)水體水質(zhì)達(dá)不到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的城市，新建城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn);到2030年，力爭(zhēng)全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復(fù)。
由于我國(guó)城鎮(zhèn)污水普遍存在著水質(zhì)水量變化幅度大、碳氮比偏低、無(wú)機(jī)懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業(yè)有毒有害污染物沖擊等突出問(wèn)題，明顯影響污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，出水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。即使在達(dá)標(biāo)排放的情況下，符合一級(jí)A/B標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)仍接近V類水(表1)，是水環(huán)境的重要污染源。
一些城郊結(jié)合部因居民亂扔、亂排生活污水，對(duì)水環(huán)境也帶來(lái)嚴(yán)重危害。為此，本文作者深入分析了我國(guó)南北方具有代表性的污水廠存在的問(wèn)題及原因，并提出解決對(duì)策，以期為我國(guó)城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考，為水環(huán)境綜合治理做出貢獻(xiàn)。好文推薦：軟化水設(shè)備安裝時(shí)的注意要點(diǎn)！
1存在問(wèn)題及原因分析
1.1運(yùn)行負(fù)荷率普遍較低，部分超負(fù)荷運(yùn)行
根據(jù)住房與城市建設(shè)部2012年發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》(CJJ60-2011)，城鎮(zhèn)污水處理廠年處理水量應(yīng)達(dá)到計(jì)劃指標(biāo)的95%以上。我國(guó)大部分地區(qū)的污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷率偏低，難以達(dá)到住房與城市建設(shè)部的要求。
遼寧省污水處理廠月均負(fù)荷在80%以上的僅占污水廠總數(shù)32%。通遼經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠現(xiàn)狀水量未達(dá)到設(shè)計(jì)值，近一半處理設(shè)施閑置。廣西城鎮(zhèn)污水處理廠2010年負(fù)荷率達(dá)到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫(kù)區(qū)2014年176座污水處理廠的平均運(yùn)行負(fù)荷僅為56.5%。
全國(guó)已建污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率僅有65%～70%，遠(yuǎn)低于德國(guó)2008年污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率95%。而一些城市由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口數(shù)量增長(zhǎng)過(guò)快，污水處理廠已超負(fù)荷運(yùn)行，處理壓力大。
污水廠處理設(shè)施負(fù)荷率低的主要原因是廠網(wǎng)建設(shè)不配套，污水管網(wǎng)覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網(wǎng)配合使用，才能發(fā)揮治污作用。
由于污水廠建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單、集中、建設(shè)周期短，管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)復(fù)雜、牽涉面廣、建設(shè)周期長(zhǎng)，我國(guó)城市管理者普遍重建廠、輕管網(wǎng)、輕管理。
數(shù)據(jù)顯示，截至2016年全國(guó)共有城鎮(zhèn)污水處理廠3552座，與2010年相比增加了29%，排水管道長(zhǎng)度僅增加了17%。配套管網(wǎng)與污水處理廠建設(shè)不同步，導(dǎo)致一些污水處理廠建成后面臨無(wú)污水可處理的尷尬境地。
有些城市先期只建設(shè)了污水干管，由于資金不到位支管網(wǎng)建設(shè)推進(jìn)緩慢。部分城市新建的管網(wǎng)存在諸多問(wèn)題無(wú)法與已有干管接駁，如設(shè)計(jì)標(biāo)高與已有干管不一致，已有干管積水堵塞等。
導(dǎo)致建成管網(wǎng)沒(méi)有“織網(wǎng)成片”，污水收集率偏低。另一原因是污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際情況不符。由于部分城市對(duì)污水處理廠建設(shè)前期工作重視不夠，對(duì)污水來(lái)源和收集缺少詳細(xì)的規(guī)劃和充分的論證，管網(wǎng)、泵站等輔助設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，設(shè)計(jì)規(guī)模往往基于理論設(shè)計(jì)計(jì)算。在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)，人均實(shí)際用水量和污染物排放量相對(duì)偏低，導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)模偏大，實(shí)際污水量不足。
而在一些發(fā)展較快的城市，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，污水產(chǎn)生量不斷增加。污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模滯后于人口經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，污水廠處理能力不足，出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象。
1.2進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)較大，與設(shè)計(jì)值不符
污水廠原水水質(zhì)和水量是影響污水處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定性的重要因素。我國(guó)城市污水廠進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)較大，部分污水廠進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)幅度可達(dá)到-47%～4%。
上海白龍港污水廠進(jìn)水BOD5日平均濃度波動(dòng)范圍為14～382mg/L，CODCr波動(dòng)范圍為96～824mg/L。昆明市合流制排水區(qū)域污水處理廠進(jìn)水受雨季影響，懸浮物波動(dòng)大。除了水質(zhì)波動(dòng)，一些污水廠進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)物濃度與設(shè)計(jì)值有差異，嚴(yán)重影響了污水處理效果。
寶雞高新區(qū)污水處理廠實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)除NH3-N和TN外，其他各指標(biāo)均高于設(shè)計(jì)值。寶雞十里鋪污水處理廠進(jìn)水TP高于設(shè)計(jì)值外，其它各指標(biāo)均低于設(shè)計(jì)值。
分析原因，主要是排水管網(wǎng)雨污分流不徹底、管網(wǎng)漏損、沿河截污沖擊污水處理系統(tǒng)。我國(guó)老城市的排水體制一般為雨污合流制，后來(lái)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(jìn)水水質(zhì)受多種因素影響。雨季時(shí)排水管網(wǎng)同時(shí)收集了生活污水和大量的雨水，引起污水廠水量的波動(dòng)。
其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴(yán)重，部分污染物指標(biāo)高于旱季污水濃度，造成水質(zhì)的波動(dòng)。在我國(guó)，由于管網(wǎng)維護(hù)的不及時(shí)，老舊管網(wǎng)滲漏嚴(yán)重，地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進(jìn)入污水處理廠的水量、水質(zhì)。
在一些南方地區(qū)，由于前端管網(wǎng)建設(shè)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(wǎng)的水量又遠(yuǎn)超過(guò)污水廠的處理規(guī)模，造成了旱雨季水質(zhì)波動(dòng)較大。
沿河截污系統(tǒng)對(duì)污水處理系統(tǒng)的沖擊，是造成水質(zhì)水量波動(dòng)的又一原因。作為合流制改造過(guò)程中的過(guò)渡產(chǎn)物，沿河截污系統(tǒng)在一些南方城市較為常見(jiàn)。
該系統(tǒng)可極大程度地改善河流長(zhǎng)期以來(lái)的黑臭狀況，但也存在一些問(wèn)題。系統(tǒng)雨季收集的合流水含有大量雨水，導(dǎo)致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大，污水處理廠雨季負(fù)荷普遍偏大。
而截污箱涵系統(tǒng)大部分尚未配備相應(yīng)的末端處理設(shè)施，攜帶大量污染物的初小雨直接進(jìn)入污水廠，造成水質(zhì)波動(dòng)，處理效果難以保障。
另外，我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異明顯。經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、人口密集地區(qū)的城市不斷擴(kuò)容，但實(shí)際擴(kuò)容速度與規(guī)劃往往不一致，致使污水增長(zhǎng)量與污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模不一致。
當(dāng)污水量超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)，污水處理廠處于“吃不飽”狀態(tài)，當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)模超過(guò)實(shí)際處理需求時(shí)，又造成“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。
西北地區(qū)的污水處理設(shè)施則由于服務(wù)數(shù)量不足、管網(wǎng)配套差等問(wèn)題處于“吃不飽”狀態(tài)，這些都影響著污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)水量。
