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(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，大城市的改建及中小城市的擴(kuò)容速度越來(lái)越迅速。無(wú)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(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行管理工作已經(jīng)不能滿足當(dāng)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(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)骨干針對(duì)行業(yè)發(fā)展瓶頸，提出了針對(duì)性解決路徑，研制了系列城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)，并在工程實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：污水處理工藝流程問(wèn)題對(duì)策

1. 概述

目前國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理工藝可分為三類，即一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理，污水經(jīng)過(guò)深度處理后還可進(jìn)行綜合利用。綜合考慮投資、運(yùn)行成本和處理效果等因素，根據(jù)污水進(jìn)水水質(zhì)，大多采用一級(jí)和二級(jí)處理工藝。一級(jí)處理也稱物理法處理，其工作原理是利用過(guò)濾、旋流分離等方法去除污水中的懸浮物和泥砂。一級(jí)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(jī)物質(zhì)含量較低的情況，常作為二級(jí)污水處理工藝的預(yù)處理工序。三級(jí)處理是進(jìn)一步去除污水中的其他污染成分（如氮、磷、微細(xì)懸浮物、微量有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽等）的工藝處理過(guò)程。

本工程采用一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)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(dá)到排入下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行集中處理。主要設(shè)備有格柵、水泵、沉砂池、風(fēng)機(jī)、吸砂泵、旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)、除渣機(jī)、濾清器等。污水經(jīng)一二級(jí)處理后進(jìn)入三級(jí)處理設(shè)施，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)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(jí)處理工藝處理的尾水達(dá)到當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)后，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(jìn)行無(wú)害化處置。

2. 控制系統(tǒng)

2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)

結(jié)合污水處理設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)需求，對(duì)該工程自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行研制。機(jī)械處理部分：對(duì)污水提升泵，粗細(xì)格柵，沉砂池?cái)嚢杵?，空壓機(jī)械的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實(shí)施泵閥聯(lián)動(dòng)，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(duì)處理工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)控制，如對(duì)溶解氧、污泥濃度、pH、ORP等。對(duì)曝氣設(shè)備，攪拌設(shè)備，排水設(shè)備，污泥回流泵，鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行操作控制，以滿足污水處理設(shè)施正常運(yùn)行。加藥處理部分：通過(guò)軟件設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理流程中自動(dòng)識(shí)別加藥，包括藥劑劑量和投加頻率等。污泥處理部分：監(jiān)測(cè)控制污泥消化池、污泥脫水機(jī)及干燥設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。

同時(shí)，為了保證污水處理廠的設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)變配電系統(tǒng)的重要組成部分進(jìn)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(hù)功能，對(duì)于應(yīng)付各種緊急故障具備了很強(qiáng)的應(yīng)變能力，同時(shí)從設(shè)備安全的角度考慮，在controX？2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)中只對(duì)高壓進(jìn)電部分的真空鎧裝開(kāi)關(guān)設(shè)置了上位遙控功能；對(duì)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(duì)各回路的電量參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。對(duì)高壓變電進(jìn)線電力元件的遙控，通過(guò)對(duì)用戶操作權(quán)限（0—999級(jí)）的設(shè)定，只有具備很高權(quán)限的用戶才能使用，同時(shí)對(duì)使用者的用戶名，操作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)記錄（為只讀文件）。安全起見(jiàn)，在上位進(jìn)行電力系統(tǒng)的操作時(shí)具有文字提示欄提示和二次確認(rèn)功能。

2.2 暖通送風(fēng)系統(tǒng)

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

3. 污水處理廠運(yùn)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(shí)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(jìn)入污水處理廠的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出污水處理設(shè)施的實(shí)際處理能力，將出現(xiàn)部分雨污水無(wú)法處理而超越外排，直接影響城市水體環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)，由于受大量雨水的稀釋作用，污水處理廠進(jìn)水濃度過(guò)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(shè)不配套，管網(wǎng)建設(shè)滯后，致使污水處理廠實(shí)際處理水量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)處理水量，污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷偏低；二是為了預(yù)留發(fā)展空間，污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模偏大，但當(dāng)前實(shí)際污水產(chǎn)生量不足，致使污水處理廠低負(fù)荷運(yùn)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(kuò)大，大量污泥隨之產(chǎn)生。污泥規(guī)范化、無(wú)害化處理處置成為新的挑戰(zhàn)。全國(guó)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(wú)害化處置方式不斷轉(zhuǎn)變，但真正實(shí)現(xiàn)無(wú)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(biāo)和技術(shù)路線尚不明確，缺乏多元化的技術(shù)措施、剛性的約束指標(biāo)和嚴(yán)格的監(jiān)管體系。

3.4 其它問(wèn)題

主要是污水處理廠技術(shù)人員缺乏，技術(shù)儲(chǔ)備不足，污水處理設(shè)施運(yùn)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(duì)污水處理設(shè)施的沖擊影響較大，生物降解功能遭到破壞，設(shè)施不能正常運(yùn)行；同時(shí)政府主管部門對(duì)城鎮(zhèn)污水處理工作的監(jiān)督管理和指導(dǎo)等體制機(jī)制不健全，上述問(wèn)題勢(shì)必會(huì)影響污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，尾水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

3.5再生水回用率較低

由于涉水的價(jià)、費(fèi)、稅體系尚不健全，導(dǎo)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(lái)水，也暫不考慮使用再生水。同時(shí)，一些污水再生利用設(shè)施建成后，由于管網(wǎng)建設(shè)及有關(guān)政策不配套，造成再生利用設(shè)施閑置，難以發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4. 對(duì)策與建議

4.1 健全體制機(jī)制

污水處理行業(yè)主管部門要嚴(yán)格排水許可，對(duì)長(zhǎng)期低運(yùn)行負(fù)荷或閑置、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的污水處理廠，要加強(qiáng)通報(bào)并責(zé)令限期整改。環(huán)保部門要加強(qiáng)污水處理廠的出水水質(zhì)監(jiān)管，嚴(yán)格實(shí)施排污許可制度，依法做好排污申報(bào)登記工作，對(duì)督查發(fā)現(xiàn)的污水處理廠尾水長(zhǎng)期超標(biāo)等事件，給予罰款，不予安排環(huán)保專項(xiàng)資金，對(duì)污水處理企業(yè)參加各類評(píng)先創(chuàng)優(yōu)等活動(dòng)實(shí)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(yùn)行的重要條件。建議加大對(duì)污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)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(yùn)行負(fù)荷狀態(tài)。同時(shí)，加快推進(jìn)雨污分流工程建設(shè)（改造），實(shí)現(xiàn)雨水和污水分流，保障污水處理廠減排效益。

4.3 加強(qiáng)污泥處理處置監(jiān)管

建議對(duì)污泥處置設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，優(yōu)化組合，在一定區(qū)域內(nèi)建設(shè)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(shí)，強(qiáng)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(xiàng)約束性指標(biāo)。

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(lái)水直接使用量，有效保護(hù)和節(jié)約水資源。同時(shí)，理清水價(jià)、污水處理費(fèi)征收等相關(guān)體系，健全相關(guān)政策，引導(dǎo)人們優(yōu)先使用再生水。

5. 結(jié)語(yǔ)

隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，污水處理廠的數(shù)量成倍增加，其高能耗、高運(yùn)行成本的問(wèn)題亟待解決。因此，政府相關(guān)部門要聯(lián)合行業(yè)內(nèi)專家學(xué)者，進(jìn)一步改進(jìn)污水處理技術(shù)，研制新型的污水處理設(shè)備，加強(qiáng)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(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

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