污水处理厂出水指标和影响因素

近日，长春市生态环境局对德惠市东风污水处理有限公司在线监测设备（COD、氨氮、总磷、总氮）取样管插在矿泉水瓶中抽取水样进行检测，篡改、伪造在线监测数据的环境违法行为做出行政处罚，罚款44万余元！

一、污水厂篡改监测数据被罚44万余元

 

 

德惠市东风污水处理有限公司：
我局于2023年8月20日对你（单位）进行了调查，发现你（单位)实施了以下环境违法行为：
一期在线监测设备（COD、氨氮、总磷、总氮）取样管插在矿泉水瓶中抽取水样进行检测，篡改、伪造在线监测数据。
以上事实，有以下证据为凭：
1.现场执法人员执法证复印件两份，证明执法人员身份合法性且符合双人执法；
2.2023年8月20日现场检查（勘察）记录1份、现场照片4张，视频2条，证明2023年8月20日现场检查时，德惠市东风污水处理厂一期在线监测设备（COD、氨氮、总磷、总氮）取样管插在矿泉水瓶中抽取矿泉水瓶中水样进行检测，未接入正常外排水管取样；
3.2023年8月20日、21日、22日德惠市生态环境监测站出具的监测报告三份，证明德惠市东风污水处理厂外排废水能够达到国家规定的城镇污水排放一级A标准，一期厂内总排口与矿泉水瓶中取样水监测结果数据存在差异；
4.2023年8月20日冯国春、李岩峰、陈云堂、2023年8月21日矫喜艳、王庆玲、2023年8月22日李霧、李产豪调查询问笔录各1份，证明德惠市东风污水处理有限公司员工自2023年8月1日开始受领导指派将在线监测设备取样管放进事先准备好的装有污水厂进水与自来水混合溶液的矿泉水瓶中的事实；
5.营业执照复印件1份、法定代表人身份证明书、居民身份证复印件7份，证明德惠市东风污水处理有限公司的基本情况、法定代表人的身份和涉事员工的身份；
6.证明1份、职工名册1份，证明六名涉事员工是德惠市东风污水处理有限公司在职员工的事实。
7.《长春市2023年环境监管重点名录》一份，证明德惠市东风污水处理厂是重点排污单位。
你（单位)的上述行为违反了《中华人民共和国水污染防治法》第三十九条“禁止利用 渗井、渗坑、裂隙、溶洞，私设暗管，篡改、伪造监测数据，或者不正常运行水污染防治设施等逃避监管的方式排放水污染物。”的规定。
我局于2023年9月8日以《行政处罚事先（听证）告知书》（长环罚告字（2023）DH13号）告知你（单位）陈述申辩权（听证申请权）。截至2023年9月15日，你单位未提出陈述申辩及举行听证要求。
依据《中华人民共和国水污染防治法》第八十三条第三项“违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令改正或者责令限制生产、停产整治，并处十万元以上一百万元以下的罚款；情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、 关闭：（三）利用渗井、渗坑、裂隙、溶洞，私设暗管，篡改、伪造监测数据，或者不正常运行水污染防治设施等逃避监管的方式排放水污染物的；”的规定，参照吉林省生态环境厅 《吉林省生态环境行政处罚自由裁量权规定》一、违法行为个性裁量基准（三）水污染防治 13.利用渗井、渗坑、裂隙、溶洞，私设暗管，篡改、伪造监测数据，或者不正常运行水污染防治设施等逃避监管的方式排放水污染物（1）废水类别生活废水，裁量等级选 1；（2） 持续时间 10 天以上，裁量等级选 5；（3） 日排放量 1000 吨以上，裁量等级选 5；二、违法 行为共性裁量基准（1）环境违法次数 1 次，裁量等级选 1；（2）区域影响县级行政区域内， 裁量等级选 1；三、违法行为修正裁量基准（1）改正态度立即改正，裁量等级选-2；（2） 补救措施积极采取补救措施；未采取补救措施，环境影响未扩大，裁量等级选 0；（3）经济 承受度中型企事业单位，裁量等级选 0；（4）地区差异，裁量等级选 1。罚款金额=法定处罚 金额上限x（总个性基准数值/N+总共性基准数值/2+总修正基准数值/4）/10=100 万元x（11/3+2/2-1/4）/10=44.1666 万元，我局决定对你（单位）作出如下行政处罚：
罚款人民币肆拾肆万壹任陆伯陆拾陆元整。
限于接到本处罚决定之日起 15 日内缴至指定银行和账号。逾期不缴纳罚款的，我局可 以根据《中华人民共和国行政处罚法》第七十二条第一项规定每日按罚款数额的 3%加处罚款。
你(单位)如不服本处罚决定，可在收到本处罚决定书之日起 60 日内向长春市人民政府 申请行政复议，也可以在 6 个月内向长春铁路运输法院提起行政诉讼。申请行政复议或者提起行政诉讼，不停止行政处罚决定的执行。
逾期不申请行政复议，不提起行政诉讼，又不履行本处罚决定的，我局将依法申请人民法院强制执行。

二、出水不达标的指标

本文以生活污水作为研究蓝本的，在污水处理过程中，总结一下COD、氨氮、TN等常规出水指标不达标的原因及控制措施！

1、有机物超标

传统活性污泥工艺的主要功效是去除城市污水中的有机污染物质，设计与运行良好的活性污泥工艺，出水BOD5和SS均可小于20mg/L。

影响有机物处理效果的因素主要有：

（1）、营养物

一般城市污水中的氮磷等营养元素都能够满足微生物需要，且过剩很多。但工业废水所占比例较大时，应注意核算碳、氮、磷的比例是否满足100:5:1。如果污水中缺氮，通常可投加铵盐。如果污水中缺磷，通常可投加磷酸或磷酸盐。

（2）、pH

城市污水的pH值是呈中性，一般为6.5～7.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时较大的pH降低往往是城市酸雨造成的，这种情况在合流制系统中尤为突出。pH的突然大幅度变化，不论是升高还是降低，通常都是由工业废水的大量排入造成的。调节污水pH值，通常是投加氢氧化钠或硫酸，但这将大大增加污水处理成本。

（3）、油脂

当污水中油类物质含量较高时，会使曝气设备的曝气效率降低，如不增加曝气量就会使处理效率降低，但增加曝气量势必增加污水处理成本。另外，污水中较高的油脂含量还会降低活性污泥的沉降性能，严重时会成为污泥膨胀的原因，导致出水SS超标。对油类物质含量较高的进水，需要在预处理段增加除油装置。

（4）、温度

温度对活性污泥工艺的影响是很广泛的。首先，温度会影响活性污泥中微生物的活性，在冬季温度较低时，如不采取调控措施，处理效果会下降。其次，温度会影响二沉池的分离性能，例如温度变化会使沉淀池产生异重流，导致短流；温度降低会使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能；温度变化会影响曝气系统的效率，夏季温度升高时，会由于溶解氧饱和浓度的降低，而使充氧困难，导致曝气效率的下降，并会使空气密度降低，若要保证供气量不变，则必须增大供气量。

2、氨氮超标

污水中氨氮的去除主要是在传统活性污泥法工艺基础上采用硝化工艺，即采用延时曝气，降低系统负荷。导致出水氨氮超标的原因涉及许多方面，主要有：

（1）、污泥负荷与污泥龄

生物硝化属低负荷工艺，F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d。负荷越低，硝化进行得越充分，NH₃-N向NO₃--N转化的效率就越高。与低负荷相对应，生物硝化系统的SRT一般较长，因为硝化细菌世代周期较长，若生物系统的污泥停留时间过短，即SRT过短，污泥浓度较低时，硝化细菌就培养不起来，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取决于温度等因素。对于以脱氮为主要目的生物系统，通常SRT可取11～23d。

（2）、回流比

生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大，主要是因为生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留时间就较长，容易产生反硝化，导致污泥上浮。通常回流比控制在50～100％。

（3）、水力停留时间

生物硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺长，至少应在8h以上。这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除率低得多，因而需要更长的反应时间。

（4）、BOD₅/TKN

TKN系指水中有机氮与氨氮之和，入流污水中BOD₅/TKN是影响硝化效果的一个重要因素。BOD₅/TKN越大，活性污泥中硝化细菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同样运行条件下硝化效率就越低；反之，BOD₅/TKN越小，硝化效率越高。很多城市污水处理厂的运行实践发现，BOD₅/TKN值最佳范围为2～3左右。

（5）、硝化速率

生物硝化系统一个专门的工艺参数是硝化速率，系指单位重量的活性污泥每天转化的氨氮量。硝化速率的大小取决于活性污泥中硝化细菌所占的比例，温度等很多因素，典型值为0.02gNH₃-N/gMLVSS×d。

（6）、溶解氧

硝化细菌为专性好氧菌，无氧时即停止生命活动，且硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上，特殊情况下溶解氧含量还需提高。

（7）、温度

硝化细菌对温度的变化也很敏感，当污水温度低于15℃时，硝化速率会明显下降，当污水温度低于5℃时，其生理活动会完全停止。因此，冬季时污水处理厂特别是北方地区的污水处理厂出水氨氮超标的现象较为明显。

(8）pH

硝化细菌对pH反应很敏感，在pH为8～9的范围内，其生物活性最强，当pH＜6.0或＞9.6时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。因此，应尽量控制生物硝化系统的混合液pH大于7.0。

3、总氮超标

污水脱氮是在生物硝化工艺基础上，增加生物反硝化工艺，其中反硝化工艺是指污水中的硝酸盐，在缺氧条件下，被微生物还原为氮气的生化反应过程。

导致出水总氮超标的原因涉及许多方面，主要有：

（1）、污泥负荷与污泥龄

由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的的反硝化。因而，脱氮系统也必须采用低负荷或超低负荷，并采用高污泥龄。

（2）、内外回流比

生物反硝化系统外回流比较单纯生物硝化系统要小些，这主要是入流污水中氮绝大部分已被脱去，二沉池中NO₃--N浓度不高。相对来说，二沉池由于反硝化导致污泥上浮的危险性已很小。另一方面，反硝化系统污泥沉速较快，在保证要求回流污泥浓度的前提下，可以降低回流比，以便延长污水在曝气池内的停留时间。运行良好的污水处理厂，外回流比可控制在50%以下。而内回流比一般控制在300～500%之间。

（3）、反硝化速率

反硝化速率系指单位活性污泥每天反硝化的硝酸盐量。反硝化速率与温度等因素有关，典型值为0.06～0.07gNO3--N/gMLVSS×d。

（4）、缺氧区溶解氧

对反硝化来说，希望DO尽量低，最好是零，这样反硝化细菌可以“全力”进行反硝化，提高脱氮效率。但从污水处理厂的实际运营情况来看，要把缺氧区的DO控制在0.5mg/L以下，还是有困难的，因此也就影响了生物反硝化的过程，进而影响出水总氮指标。

（5）、BOD₅/TN

因为反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，所以进入缺氧区的污水中必须有充足的有机物，才能保证反硝化的顺利进行。由于目前许多污水处理厂配套管网建设滞后，进厂BOD₅低于设计值，而氮、磷等指标则相当于或高于设计值，使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求，也导致了出水总氮超标的情况时有发生。

（6）、pH

反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感，在pH为6～9的范围内，均能进行正常的生理代谢，但生物反硝化的最佳pH范围为6.5～8.0。

（7）、温度

反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感，但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高，反硝化速率越高，在30～35℃时，反硝化速率增至最大。当低于15℃时，反硝化速率将明显降低，至5℃时，反硝化将趋于停止。因此，在冬季要保证脱氮效果，就必须增大SRT，提高污泥浓度或增加投运池数。

4、总磷超标

城市污水处理厂除磷主要是依靠生物除磷，即在好氧段前增加厌氧段，使聚磷菌交替处于厌氧和好氧状态，实现磷酸盐的释放与吸收，并通过排放剩余污泥来达到除磷目的。在生物除磷难以达标的条件下，还可以考虑投加化学药剂来辅助除磷。化学除磷主要是通过混凝、沉淀和过滤等方法使磷成为不溶性的固体沉淀物，从污水中分离出来。

导致生物除磷出水总磷超标的原因涉及许多方面，主要有：

（1）、污泥负荷与污泥龄

厌氧-好氧生物除磷工艺是一种高F/M低SRT系统。当F/M较高，SRT较低时，剩余污泥排放量也就较多。因而，在污泥含磷量一定的条件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。对于以除磷为主要目的生物系统，通常F/M为0.4～0.7kgBOD₅/kgMLSS×d，SRT为3.5～7d。但是，SRT也不能太低，必须以保证BOD₅的有效去除为前提。

（2）、BOD₅/TP

要保证除磷效果，应控制进入厌氧区的污水中BOD₅/TP大于20。由于聚磷酸菌属不动菌属，其生理活动较弱，只能摄取有机物中极易分解的部分。因此，进水中应保证BOD₅的含量，确保聚磷酸菌正常的生理代谢。但许多城市污水处理厂实际进水存在碳源偏低，氮、磷等浓度较高等现象，导致BOD₅/TP值无法满足生物除磷的需要，影响了生物除磷的效果。

（3）、溶解氧

厌氧区应保持严格厌氧状态，即溶解氧低于0.2mg/L，此时聚磷菌才能进行磷的有效释放，以保证后续处理效果。而好氧区的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。因此，对于厌氧区和好氧区溶解氧的控制不当，将会极大影响生物除磷的效果。另外，有些污水处理厂的进水为河道水，污水中溶解氧含量较高，若直接进入厌氧区，则不利于厌氧状态的控制，影响了聚磷菌放磷效果。

（4）、回流比

厌氧-好氧除磷系统的的回流比不宜太低，应保持足够的回流比，尽快将二沉池内的污泥排出，防止聚磷菌在二沉池内遇到厌氧环境发生磷的释放。在保证快速排泥的前提下，应尽量降低回流比，以免缩短污泥在厌氧区的实际停留时间，影响磷的释放。在厌氧-好氧除磷系统中，若污泥沉降性能良好，则回流比在50～70%范围内，即可保证快速排泥。

（5）、水力停留时间

污水在厌氧区的水力停留时间一般在1.5～2.0h的范围内。停留时间太短，一是不能保证磷的有效释放，二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地将污水中的大分子有机物分解成低级脂肪酸，以供聚磷菌摄取，从而也影响了磷的释放。污水在好氧区的停留时间一般在4～6h，这样即可保证磷的充分吸收。

（6）、pH

低pH有利于磷的释放，高pH有利于磷的吸收，而除磷效果是磷释放和吸收的综合。因此在生物除磷系统中，宜将混合液的pH控制在6.5～8.0的范围内。由于对出水总磷指标要求的不断提高，除生物除磷外，化学除磷也得到越来越多地应用。但化学除磷在提高除磷效果的同时，也会因投加化学药剂而使剩余污泥量大大增加，进而增加污泥处理量与泥饼处置量。

实际中应根据实验来确定化学药剂的投加点与投加量，并及时调整，确保出水磷含量稳定达标，并尽可能降低药耗。