雨污合流污水處理廠的運行管理

卓珊慧，萬 魏

（1.深圳市龍崗區(qū)水污染治理辦公室，廣東 深圳 518172；2.深圳市龍崗區(qū)橫嶺污水處理廠，廣東 深圳 518117）

1 引言

城市排水體制可以簡單分為合流制排水和分流制排水，由于近年我國城市建設步伐加快，加上一些老城區(qū)早期污水管網(wǎng)均為直排河道，因此較多城市的排水體制為雨污合流制排水，由于雨污合流的水質(zhì)特性和設計上存在的問題，給污水廠的穩(wěn)定運行帶來了一定的困難。

2 雨污合流制污水的特點

由于雨污合流制污水的季節(jié)性特征，導致其有許多較為獨特的特點，表1是深圳某雨污合流制污水處理廠2011年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從中可以看出雨污合流的污水水質(zhì)具有以下特點。

表1 深圳某雨污合流制污水廠2011年1～12月進水水質(zhì)

2.1 進水碳源不足

生物脫氮除磷工藝要求C／N不低于3.73，C／P不低于18，從上表數(shù)據(jù)可以看出，合流制污水廠進水C／N和C／P分別為1.7和10.6，明顯低于生物除磷脫氮工藝中對C／N和C／P的要求。

2.2 雨季進水中泥砂量大

從上表數(shù)據(jù)可以看出，河流制污水廠在剛進入雨季時，進水SS明顯要高于其他時段，形成這樣的結果主要在于雨季時，大量雨水對地面及河道進行沖洗，產(chǎn)生大量泥砂隨污水進入污水廠，因為這個原因，也導致SS／BOD5明顯高于旱季。

當進水中SS／BOD5高時，活性污泥中活效成分低；當進水中SS／BOD5低時，活性污泥中活效成分高，由于雨季進水SS／BOD5比值偏高，導致生物系統(tǒng)內(nèi)活性污泥灰分比例偏低。表2是3家較典型的污水廠的SS／BOD5和VSS／MLSS值的比較。

表2 三家污水廠進水SS／BOD5和生物池VSS／MLSS

另外，雨污合流污水處理廠進水還有以下特點:

（1）雨季進水泥砂量大，且在雨期進水中帶有大量石塊、浮渣、垃圾；

（2）雨季進水DO較高，導致生物系統(tǒng)的厭缺氧環(huán)境較差；

（3）個別工廠工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放，對進水水質(zhì)產(chǎn)生影響，pH值較低，重金屬超標。

3 合流制污水廠設計中存在的問題

由于污水廠設計時一般是按照生活污水進行設計，未考慮污水廠運行初期雨污合流的情況，導致雨污合流制污水廠在運行中存在以下問題。

3.1 未設置初沉池，除砂設備設施處理能力不足

雨季大量泥砂及浮渣隨污水進入污水處理廠，但由于污水廠未設置初沉池，同時沉砂池排砂能力不能滿足要求，導致雨季大量泥砂進入生物池，使得生物池MLSS上升，雨季進水泥砂含量高，生物池內(nèi)泥砂沉積多，減小生物池有效容積，并且容易堵塞曝氣設施，增加曝氣風機能耗；當泥砂進入后續(xù)系統(tǒng)后，對設備磨損嚴重，尤其是對污泥回流及污泥脫水設備。

3.2 粗、細格柵機負荷大

進水垃圾量隨季節(jié)變化較大，尤其是在雨期或突降暴雨時，進水垃圾量超過格柵機的負荷，導致格柵堵塞，過水量不足，嚴重時會導致格柵變形。

3.3 未考慮投加補充碳源和化學除磷的設施

污水廠設計大多按照生活污水設計，由于生活污水碳源較為充足，能夠保證較好的生物除磷脫氮效果，因此設計時一般未考慮外加碳源和化學輔助除磷設施。但實際合流制污水處理廠進水中氮、磷指標相對偏高，在實際運行過程中，容易因進水碳源不足而導致出水TN、TP難以達標。

3.4 污泥脫水系統(tǒng)能力不足

雨季合流制污水廠進水SS較高，且大部分為無機物，因此生物系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥量較大，按常規(guī)設計的污泥脫水設施一般都難以滿足排泥要求，雨季因排泥量不足而容易導致生物池污泥濃度較高，不僅增加了推流器、回流泵和曝氣風機的能耗，而且二沉池容易因污泥濃度高出現(xiàn)“翻泥”現(xiàn)象，影響出水SS指標。

4 解決方案和運行建議

4.1 碳源不足的解決方案

進水碳源不足將導致生物脫氮功能不能完全發(fā)揮，此時需要考慮投加碳源提高碳氮比。但在碳源選擇上比較困難，一般常用的碳源包括甲醇、乙酸（乙酸鈉）等工業(yè)產(chǎn)品或高濃度有機廢水、滲濾液等。

選擇甲醇、乙酸等工業(yè)產(chǎn)品作為碳源時，效果較好，通過投加一定量的碳源后，能夠有效提高污水中的C／N比，從而提高生物脫氮效果，確保出水TN達到排放標準。但由于工業(yè)產(chǎn)品價格較高，且運輸及投加設備要求較高，同時還存在安全問題。

如就近選用高濃度有機廢水或滲濾液，往往由于水量較少，根本不能滿足要求，而且有機廢水或滲濾液有機物濃度雖高，但難降解微生物較多，如直接投加到生物池中，存在難以降解的問題。再者，工業(yè)廢水或滲濾液本身還含有其他污染物，如重金屬等，會對城市污水廠生物系統(tǒng)中的微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用。

深圳某污水處理廠從調(diào)試初期開始，針對碳源不足問題，選用附近養(yǎng)豬場的豬糞水和豬欄沖洗水，每天進行投加，由于豬糞水及沖洗廢水中有機物濃度較高，且多為低分子短鏈有機物，投加到生物系統(tǒng)后，易于被降解使用。通過投加該類廢水作為碳源，該廠總氮能夠穩(wěn)定達到一級B標準，大部分時段出水總氮達到一級A標準。

碳源不足時，不僅僅會影響脫氮，同時對生物除磷也有比較嚴重的影響，該廠調(diào)試期間生物除磷效果差，出水TP不能達標，后來增加了簡易化學除磷設施，經(jīng)過比較選用液體PAFC作為除磷藥劑，并通過工藝調(diào)整優(yōu)化使有限的碳源主要用于反硝化脫氮，不僅提高了反硝化效果，同時也確保了出水TP達標。

4.2 篩渣量及砂量大的解決方案

針對雨期或突降暴雨時篩渣量和泥砂量大的問題，可采取以下措施:

（1）根據(jù)進水垃圾量及時調(diào)整格柵的運行周期，必要時連續(xù)運行，特別是長時間未下雨而突降大雨時，柵渣量劇增，這時候更應該引起注意，應安排值班人員在現(xiàn)場觀察格柵運行情況，以確保格柵的過水能力，避免因格柵堵塞導致溢流或因格柵前后液位差較大而導致格柵變形損壞；

（2）根據(jù)進水中泥砂含量，靈活調(diào)整水量，盡量減少進入生物系統(tǒng)的泥砂量；

（3）在雨季，對沉砂池定期通過放空管排砂，防止沉砂池堵塞，同時定期對沉砂排砂設備進行檢查，及時維修或更換容易磨損的抽砂泵蝸殼和葉輪，提高設備除砂能力；

（4）定期清理進水集水井、生物池積砂和浮渣，防止因沉砂過多堵塞曝氣頭，影響生物處理效果。

4.3 污泥脫水系統(tǒng)處理能力不足的解決方案

污泥脫水系統(tǒng)在設計時一般都考慮有備用脫水機，當生物池污泥濃度較高，需要加大排泥量時，可考慮把備用脫水機也投入運行，如果脫水后的污泥輸送設備輸送能力不足，可對污泥輸送機進行改造，提高其輸送能力。另外，需定期對脫水機進泥泵進行檢查，及時更換容易磨損的部件（螺桿泵定子和轉子、離心泵葉輪等），以確保進泥泵具備最大的進泥能力。

5 其他措施

（1）在生產(chǎn)工藝控制上根據(jù)旱季和雨季兩種不同的水質(zhì)，制定不同的工藝運行方案，主要是從控制污泥濃度、曝氣量，以及內(nèi)、外回流比（A2／O工藝）等方面著手，通過實驗確定兩種季節(jié)下的最佳污泥濃度及內(nèi)、外回流比。

（2）對SS／BOD高的進水水質(zhì)，生物系統(tǒng)活性污泥濃度控制時應以揮發(fā)性活性污泥濃度（MLVSS）為準，將生物池污泥濃度控制在稍高的水平，以保證系統(tǒng)內(nèi)有足夠的活性微生物量，確保硝化和反硝化效果。

根據(jù)雨污合流之污水的水質(zhì)特點和設計上存在的問題，深圳某污水廠在實際運行中通過采取上述措施，較好地解決了存在問題，確保了污水處理廠的連續(xù)滿負荷運行和水質(zhì)達標。

［1］古凌艷，張 宏.改良A2／O工藝在南方雨季的工藝運行控制［J］.中國給水排水，2006，22（16）:84～86.

［2］邵林廣.南方城市污水廠實際運行水質(zhì)遠小于設計值的原因及其對策［J］.給水排水，1999（2）:11～12.