從水文監測角度分析城鎮污水廠污水處理效果

李守忠，謝大勇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

從水文監測角度分析城鎮污水廠污水處理效果

李守忠，謝大勇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

大部分污水處理廠都設有在線監測系統，污水出水監測一般設在濕地前端，對濕地的凈化作用不能體現，文章以義縣污水處理廠為例，從水文角度通過監測污水理廠前、末端水量、水質辦法進行污水處理效果分析。計算了污水處理廠出水系數、進出污水廠污染物總量及占比，進而計算分析了污染物削減程度及出水水質達標分析。

水文監測；污水處理；測試方案；測試成果；污染物排放量

1 基本情況

1.1 自然狀況

義縣城區位于遼寧省錦州市北部，地處E121°13′～121°15′、N41°31′～41°33′，城區總面積約9.6 km2。城區下轄9個社區、3個村委會，2010年義縣城區總人口7.25萬人，其中常駐人口6.85萬人、暫住人口0.40萬人。

1.2 城市供、排水現狀

義縣城區供水包括市政水源供水和自備水源供水，2011年供水量556.68 萬 m3。其中市政水源年供水量550.36 萬 m3，占總供水量的98.9%，由供水站配送，自備水源年供水量為6.32 萬 m3，占總供水量的1.1%，由各企業自備水源井供水。

義縣城區排水管網主要收集義縣義州鎮所轄東北、建設、友誼等8個社區范圍內的污水(排水管網見圖1)，污水收集范圍內總人口6.32萬人，覆蓋面積約4.5 km2。城區現有排水管網覆蓋區控制面積占義縣城區總面積的46.7%，占城區總人口的87.2%。

1.3 污水處理廠現狀

義縣污水處理廠隸屬于北控水務有限公司，廠址位于義縣城區東北大凌河右岸高家屯北側，于2010年5月建成、8月投產運行，設計規模為日處理污水1.5 萬 m3。設計污水處理標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)二級標準要求。義縣城區排水管網位置圖見圖1。

圖1 義縣城區排水管網位置圖

污水處理采用浮動生物床法和濕地深度處理工藝，處理流程為：污水→粗格柵去除較大懸浮顆?！嵘谩毟駯懦テ∥锛靶腋☆w?！磻剡M行生化處理以去除污水中的部分溶解性有機物→二沉池進行泥水分離→人工濕地進一步去除多種污染物質→出水進入大凌河。剩余污泥排到污泥儲存池后進行壓濾脫水，脫水后的污泥與格柵渣及沉砂送至填埋廠填埋[1]。

2 測試方案

2.1 水量監測

本次污水廠進水監測斷面設在污水由提升泵提升經細格柵過濾后的污水廠二樓2處矩形提水槽內；污水廠進水經污水廠處理流入人工濕地過濾后通過矩形明渠排入大凌河，本次出水監測斷面布設在明渠段。

監測要求以能完整控制水量、水位變化過程為原則，流量采用流速儀用流速—面積法施測，用面積包圍法計算水量。

2.2 水質監測

在測試期內，水質監測在首日、周六、周日及周一至周五的隔日進行，采樣每日整時取樣1次，按早4:00-10:00、午11:00-16:00、晚17:00-3:00的時段劃分，將每小時等量取樣放入水樣容器中，用混合水樣測定水質數據，監測項目為化學需氧量、氨氮、總氮、總磷，當日采樣完成后及時送樣化驗。

水質分析方法參照《污水綜合排放標準》和《地表水環境質量標準》的測定方法進行，其中化學需氧量采用分光光度法、氨氮采用GB7478—87、總氮采用GB11894—89、總磷采用GB11893—89。

3 測試成果分析

經2011年春季、夏季、冬季三期水平衡測試成果分析，按照春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12—2月的時段劃分，根據各季節日平均水平衡測試成果數據，秋季按春季的測試成果計算，計算出全年測試成果。

3.1 污水廠進、出水量

經計算全年污水廠進水量為318.8 萬 m3，經污水廠處理后出水量275.9 萬 m3排入大凌河，污水廠出水系數春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系數偏大系污水廠出水未經過人工濕地而通過槽躍在渠道直接排出造成，見表1、表2。

表1 污水廠日進水、出水量表 萬m3

表2污水廠年進水、出水量表萬m3

季節實際天數進水量出水量春季9276 7957 66夏季9297 3197 10秋季9175 9557 04冬季9068 7464 10全年合計365318 80275 92

3.2 污水廠污染物排放量

3.2.1 污染物排放量

經計算義縣城區污水收集范圍內，全年化學需氧量等4項污染物總排放量為562.5 t、人均年污染物排放量8.9 kg，其中化學需氧量排放370.2 t、占比65.8%，氨氮排放87.9 t、占比15.6%，總氮排放97.0 t、占比17.2%，總磷排放7.4 t、占比1.3%。

按季節分配4項污染物全年排放量，春季排放149.7 t、占比26.6%，夏季排放112.3 t、占比20.0%，秋季排放148.0 t、占比26.3%，冬季排放152.5 t、占比27.1%。

按日量春(秋)季日污染物總排放1.63 t、夏季排放1.22 t、冬季排放1.69 t。

3.2.2 污染物入河量

經計算義縣城區污水收集范圍內，全年化學需氧量等4項污染物總入河量為145.4 t，其中化學需氧量排放74.4 t、占比51.2%，氨氮排放9.1 t、占比6.2%，總氮排放57.5 t、占比39.5%，總磷排放 4.4 t、占比3.0%。

3.3 污水廠污水處理效果分析

3.3.1 污染物削減率分析

經計算義縣城區污水收集范圍內，全年化學需氧量等4項污染物總入河量145.42 t較污水廠處理前562.53 t削減74.1%，其中化學需氧量削減80.0%、氨氮削減89.7%、總氮削減40.8%、總磷削減39.8%。見表3。

3.3.2 出水水質達標分析

按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)出水二級標準控制指標，污水廠年內各季化學需氧量、氨氮、總氮、總磷等指標符合設計標準，見表4。

4 結 語

通過水文監測分析，義縣污水處理廠出水系數春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系數偏大系污水廠出水未經過人工濕地而通過槽躍在渠道直接排出造成；在義縣城區污水收集范圍內，全年化學需氧量等4項污染物總入河量145.42 t較污水廠處理前562.53 t削減74.1%，其中化學需氧量削減80.0%、氨氮削減89.7%、總氮削減40.8%、總磷削減39.8%，污染物削減效果明顯；按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)出水二級標準控制指標，污水廠年內各季化學需氧量、氨氮、總氮、總磷等指標符合設計標準。

表3 污染物排放量、入河量及削減率表

表4 污水廠出水水質監測成果表 mg/L

[1]蔣陸開.改善水文條件利用水環境容量[J].環境，1999(08)：44.

1007-7596(2014)12-0037-02

2014-08-12

李守忠(1963-)，男，遼寧錦州人，工程師，研究方向水質監測與分析、水資源評價與論證等；謝大勇(1964-)，男，遼寧錦州人，教授級高級工程師。

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