城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)發(fā)展的分析與探討

陳天放+張君

摘要：隨著我國城市化進程的不斷加快，大城市的改建及中小城市的擴容速度越來越迅速。無論是污水日處理規(guī)模、污水處理工藝，還是基于環(huán)境壓力而必須提高的尾水排放標準，現(xiàn)狀城鎮(zhèn)污水處理廠運行管理工作已經(jīng)不能滿足當前城市發(fā)展和水環(huán)境改善的需求。在此背景下，城鎮(zhèn)污水處理領域內(nèi)的技術骨干針對行業(yè)發(fā)展瓶頸，提出了針對性解決路徑，研制了系列城鎮(zhèn)污水處理廠運行自動化系統(tǒng)，并在工程實踐中廣泛應用。

關鍵詞：污水處理工藝流程問題對策

1. 概述

目前國內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理工藝可分為三類，即一級處理、二級處理和三級處理，污水經(jīng)過深度處理后還可進行綜合利用。綜合考慮投資、運行成本和處理效果等因素，根據(jù)污水進水水質(zhì)，大多采用一級和二級處理工藝。一級處理也稱物理法處理，其工作原理是利用過濾、旋流分離等方法去除污水中的懸浮物和泥砂。一級處理可去除污水中約50%的大顆粒污染物，適用于污水中有機物質(zhì)含量較低的情況，常作為二級污水處理工藝的預處理工序。三級處理是進一步去除污水中的其他污染成分（如氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等）的工藝處理過程。

本工程采用一級、二級和三級處理工藝串聯(lián)的方式，工業(yè)廢水經(jīng)工業(yè)企業(yè)自行處理達到排入下水道水質(zhì)標準后，連同生活污水一起，經(jīng)污水管網(wǎng)集中輸送至城鎮(zhèn)污水處理廠進行集中處理。主要設備有格柵、水泵、沉砂池、風機、吸砂泵、旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)、除渣機、濾清器等。污水經(jīng)一二級處理后進入三級處理設施，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)（COD、 BOD）等。主要方法有生物脫氮除磷法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法等。經(jīng)三級處理工藝處理的尾水達到當?shù)嘏欧艠藴屎?，一部分尾水可作為工業(yè)循環(huán)冷卻水再利用，一部分就近排入水體，污泥經(jīng)干化后進行無害化處置。

2. 控制系統(tǒng)

2.1 自動控制系統(tǒng)

結合污水處理設施運轉(zhuǎn)需求，對該工程自動控制系統(tǒng)進行研制。機械處理部分：對污水提升泵，粗細格柵，沉砂池攪拌器，空壓機械的狀態(tài)進行監(jiān)控；實施泵閥聯(lián)動，備用輪換，格柵清洗，旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)清洗，污泥池刮泥等控制操作。生化處理部分：完成對處理工藝參數(shù)的監(jiān)測控制，如對溶解氧、污泥濃度、pH、ORP等。對曝氣設備，攪拌設備，排水設備，污泥回流泵，鼓風機等進行操作控制，以滿足污水處理設施正常運行。加藥處理部分：通過軟件設置，實現(xiàn)對污水處理流程中自動識別加藥，包括藥劑劑量和投加頻率等。污泥處理部分：監(jiān)測控制污泥消化池、污泥脫水機及干燥設備的運行參數(shù)和狀態(tài)。

同時，為了保證污水處理廠的設備正常運轉(zhuǎn)，對變配電系統(tǒng)的重要組成部分進行監(jiān)控也是必要的。由于在供配電系統(tǒng)的MCC（配電柜）中采用了很好的保護功能，對于應付各種緊急故障具備了很強的應變能力，同時從設備安全的角度考慮，在controX？2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)中只對高壓進電部分的真空鎧裝開關設置了上位遙控功能；對低壓配電部分的各電力元件完全屏蔽了上位的控制功能，主要對各回路的電量參數(shù)進行監(jiān)視。對高壓變電進線電力元件的遙控，通過對用戶操作權限（0—999級）的設定，只有具備很高權限的用戶才能使用，同時對使用者的用戶名，操作時間進行自動記錄（為只讀文件）。安全起見，在上位進行電力系統(tǒng)的操作時具有文字提示欄提示和二次確認功能。

2.2 暖通送風系統(tǒng)

由于污水處理廠地勢較低，環(huán)境潮濕，為了保證污水處理設備的正常運行和工作人員在冬季的取暖。對污水處理廠的除濕機、通風機、電鍋爐和中央空調(diào)制冷系統(tǒng)等設備進行集中監(jiān)控。

3. 污水處理廠運行的瓶頸

3.1雨污分流不徹底

老城區(qū)污水收集管網(wǎng)未實現(xiàn)雨污分流，受雨季影響，雨污水混合水量隨季節(jié)變化明顯，尤其在雨季，進入污水處理廠的水量遠遠超出污水處理設施的實際處理能力，將出現(xiàn)部分雨污水無法處理而超越外排，直接影響城市水體環(huán)境質(zhì)量。同時，由于受大量雨水的稀釋作用，污水處理廠進水濃度過低，直接影響污水處理廠污染減排效益。

3.2 污水管網(wǎng)不配套

一是污水收集管網(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偏低；二是為了預留發(fā)展空間，污水處理廠設計規(guī)模偏大，但當前實際污水產(chǎn)生量不足，致使污水處理廠低負荷運轉(zhuǎn)，甚至閑置。

3.3 污泥處置不夠規(guī)范

隨著污水處理廠規(guī)模不斷擴大，大量污泥隨之產(chǎn)生。污泥規(guī)范化、無害化處理處置成為新的挑戰(zhàn)。全國城鎮(zhèn)污水處理廠每年產(chǎn)生的大量污泥，雖然已由往年的衛(wèi)生填埋等不規(guī)范的處置方式往焚燒和建材利用等無害化處置方式不斷轉(zhuǎn)變，但真正實現(xiàn)無害化處置的比例仍不高，由此可看出污泥最終處理處置目標和技術路線尚不明確，缺乏多元化的技術措施、剛性的約束指標和嚴格的監(jiān)管體系。

3.4 其它問題

主要是污水處理廠技術人員缺乏，技術儲備不足，污水處理設施運行管理水平不高；其次是污水處理廠源頭控制不力，尤其是工業(yè)廢水對污水處理設施的沖擊影響較大，生物降解功能遭到破壞，設施不能正常運行；同時政府主管部門對城鎮(zhèn)污水處理工作的監(jiān)督管理和指導等體制機制不健全，上述問題勢必會影響污水處理系統(tǒng)的正常運行，尾水不能穩(wěn)定達標排放。

3.5再生水回用率較低

由于涉水的價、費、稅體系尚不健全，導致城鎮(zhèn)污水處理廠尾水再利用缺乏穩(wěn)定的用戶，多數(shù)用戶寧愿就近使用河水和自來水，也暫不考慮使用再生水。同時，一些污水再生利用設施建成后，由于管網(wǎng)建設及有關政策不配套，造成再生利用設施閑置，難以發(fā)揮經(jīng)濟效益和社會效益。

4. 對策與建議

4.1 健全體制機制

污水處理行業(yè)主管部門要嚴格排水許可，對長期低運行負荷或閑置、不能穩(wěn)定達標排放的污水處理廠，要加強通報并責令限期整改。環(huán)保部門要加強污水處理廠的出水水質(zhì)監(jiān)管，嚴格實施排污許可制度，依法做好排污申報登記工作，對督查發(fā)現(xiàn)的污水處理廠尾水長期超標等事件，給予罰款，不予安排環(huán)保專項資金，對污水處理企業(yè)參加各類評先創(chuàng)優(yōu)等活動實行“一票否決”。

4.2 完善配套管網(wǎng)

污水收集管網(wǎng)是污水處理廠運行的重要條件。建議加大對污水處理廠配套管網(wǎng)建設資金的安排力度，提高城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)覆蓋率，從而保障污水處理廠處于較高運行負荷狀態(tài)。同時，加快推進雨污分流工程建設（改造），實現(xiàn)雨水和污水分流，保障污水處理廠減排效益。

4.3 加強污泥處理處置監(jiān)管

建議對污泥處置設施進行統(tǒng)一規(guī)劃，優(yōu)化組合，在一定區(qū)域內(nèi)建設統(tǒng)一的污泥處置中心，利用有限資金，高效、安全、有序地集中處置污泥。同時，強化監(jiān)管考核，將污泥處理處置作為政府部門考核污水處理工作的一項約束性指標。

4.4 提高尾水利用率

把污水處理廠尾水再利用作為污染減排的重要途徑之一，大力提升城鎮(zhèn)生活污水再生利用，尤其是缺水城市要大幅度提高污水再生回用規(guī)模，明確再生水利用途徑，減少自來水直接使用量，有效保護和節(jié)約水資源。同時，理清水價、污水處理費征收等相關體系，健全相關政策，引導人們優(yōu)先使用再生水。

5. 結語

隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟社會快速發(fā)展，污水處理廠的數(shù)量成倍增加，其高能耗、高運行成本的問題亟待解決。因此，政府相關部門要聯(lián)合行業(yè)內(nèi)專家學者，進一步改進污水處理技術，研制新型的污水處理設備，加強節(jié)能減排管理，提高資源、能源的再生利用水平，從而有助于建設資源節(jié)約型社會，促進人與自然的和諧發(fā)展。

[作者簡介] 陳天放（1985—），男，江蘇無錫，工程師，江蘇省城鎮(zhèn)供水安全保障中心。