當(dāng)前我國對(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)”寫入黨章，將“美麗”作為社會(huì)主義強(qiáng)國目標(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。
本文通過分析我國已建的上海白龍港、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)等問題，通過深度剖析原因，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》，全國各城市先后開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，我國重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃開始實(shí)施，城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行開始成為各地落實(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“十一五”、“十二五”的發(fā)展，我國污水處理廠建設(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中國環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，全國地表水1940個(gè)監(jiān)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(shè)部和環(huán)保部認(rèn)定的全國城市黑臭水體數(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、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，力爭全國水環(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)境也帶來嚴(yán)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，并提出解決對(duì)策，以期為我國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)量增長過快，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，我國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)存在諸多問題無法與已有干管接駁，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)。我國老城市的排水體制一般為雨污合流制，后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(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，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。作為合流制改造過程中的過渡產(chǎn)物，沿河截污系統(tǒng)在一些南方城市較為常見。
該系統(tǒng)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(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，致使污水增長量與污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模不一致。
當(dāng)污水量超過設(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)模超過實(shí)際處理需求時(shí)，又造成“大馬拉小車”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。
