市政污水处理厂应对进水超标问题的措施

一、现状分析

1. 进水超标的现象及影响

近年来随着环保督察力度的加大,工业企业废水不经预处理直接偷排的情况有所好转,但关于污水处理厂进水严重超标导致出水超标甚至系统瘫痪的报道仍时有所闻,并引发业内热议,进水超标仍是市政污水处理厂稳定达标运行的重大隐患之一?目前市政污水处理厂通常采用预处理?生物处理? 深度处理相结合的处理工艺,生物系统仍是整个污水处理系统的核心环节?由于微生物的特性,其对进水各项污染物均有一定的接纳极限,当进水水质出现较大幅度或长时间超标现象,会对生物系统造成严重冲击,致使微生物大量死亡,导致生物处理系统效率大幅下降,对出水水质造成很大影响?极端情况下,甚至可能造成生物处理系统瘫痪的严重后果?且由于微生物生长繁殖需要一定周期,因此生物系统一旦受到冲击,其恢复时间往往至少需要一至两周时间?

2. 进水超标带来的后果

随着全社会对生态环境保护的日渐重视与关注, 尤其是中央生态环保督察开展以来,社会对环境事件的关注度尤为突出,一旦造成环境污染事件,对社会? 环境?企业的影响?损失和压力都巨大?市政污水处理厂往往都是国控重点监管单位,所有数据实时上传,一旦出现出水超标的情况,面临的就是行政处罚, 而行政处罚还会导致企业三年内无法享受增值税70% 即征即退的优惠待遇,这对盈利水平本就微薄的污水处理企业来说基本就是毁灭性的打击?而且处罚可能还会导致企业贷款困难等其他不利影响?如果企业试图以进水超标为由豁免出水超标导致的行政处罚, 目前已有的法律实践中希望渺茫?

3. 应对措施的思考

污水处理厂作为城市排水系统的末端环节,对进水水质?水量的变化,无法主动控制,只能积极应对? 因此如何与政府相关职能部门及前端污水输送系统建立积极有效的沟通反馈,设立联动机制,制订分级响应预案及应急预案等,从而更加主动地应对进水超标情况就显得尤为重要?

二、东部地区某污水厂近年进水超标情况

东部地区某污水厂建有一期工程(5万m3/d)及扩建工程((7万m3/d),其中一期工程为混合型污水, 扩建工程则以开发区内工业废水为主?因此,进水超标现象自一期工程2007年建成投产以来一直频繁发生,但进水超标的特点随着产业特点及国家政策调整也呈现出不同的表现形式?目前一期工程较常见且对统影响较大的超标现象为:进水pH 低?进水总氮? 总磷高;扩建工程较为常见的则是进水COD 高?pH 高等现象?近两年公司进水超标情况见图1~ 图5?

三、建立更积极的应对措施

1. 建立沟通联络渠道及分级响应预案

公司联合区水务局?排水管理所?水务执法大队? 生态环境局?环境监察支队?排水公司等政府部门及相关单位共同建立微信联络群?各部门?各单位主要分管领导都在群内,一旦前端泵站或公司进水仪表出现超标数据,第一时间在群内通报,以便相关执法部门及时掌握超标信息,便于加强源头管控?公司已联合区排水所?排水公司等部门制定了一 期工程进水pH?扩建工程进水COD 异常情况分级响 应预案?针对进水水质超标程度,分别设有黄色?橙 色?红色预警等级,分别对应谨慎关注?进水流量限制?临时停泵等应对措施?经过试运行,可有效缓解进水超标对系统带来的冲击和影响?下一步计划将预案逐步扩大到其他各项进水指标?联动机制及分级响应预案的建立,有助于政府主管部门及时了解进水水质超标情况,有利于及时采取行动,排查偷排企业,便于政府部门更直观地了解公司所面临的严峻情况,有助于公司与相关部门开展正向沟通工作?同时建立起有效的联动机制后,有助于政府部门及时对偷排现象进行排查查处,可进一步将压力传导至排污企业,遏制潜在的偷排冲动,从源头减少进水超标的发生概率?

2. 与前端泵站互相配合

公司同时与前端泵站建立起有效的沟通互动渠道:

①互相及时通报在线数据异常情况及实时水位信息,为采取针对性措施争取时间;

②根据泵站在线仪表数据建议泵站对水量进行合理调配?如:将超标泵站的水量降低或暂停,而水质正常的泵站可以加大输送水量,充分利用管网的稀释?调节?缓冲功能,尽可能降低实际到达公司进水泵房的污染物浓度;

③利用公司化验能力,配合政府执法部门及排水公司对相应沿线泵站进行取样分析,排查偷排企业。

3. 建立内部应急预案

（1）设置应急事故池充分利用扩建工程原为高浓度工业废水而设置的调节池?水解酸化池,将其中的部分池体改造为功能可切换的应急事故池,并设置了配水水泵?阀门?流量计及相应的管网等?当有超标进水时,可通过配水系统将超标废水部分或全部调配至应急事故池,为系统赢得缓冲时间,极大程度减少了超标进水对生化系统的冲击?一期及扩建工程各有约(12000 m3) 的应急池容,且可互为备用,该系统已为污水处理厂成功应对较大超标进水事件若干起,实践证明事故池的设置是非常行之有效的方法之一?

（2）建立有针对性的应急预案针对COD?pH?氨氮?总氮?总磷等不同污染物指标的特点,分别制订了不同的应急方案?下面以我司较典型的进水超标类型为例,应急配水方案如下:

*进水pH低于设计标准时：因为微生物对低pH 较敏感,进水pH 过低会对生物系统直接造成致命性冲击,因此如果出现低pH (小于等于6)进水时,将会首先考虑启用应急事故池? 通过对事故管网中的电磁阀门的控制,将超标水调配至事故池暂存?同时,立即联系前方泵站及主管部门, 根据水质情况启动相应等级的应急响应预案?当超标污水进入事故池时,意味着原系统停止或减少了进水,因此工艺人员需及时对后续各工艺段的控制参数进行调整,如生物反应池溶解氧?污泥内回流?污泥外回流?深度处理段药剂投加量等,根据实际情况及时适量在厌氧段或缺氧段投加碳源,尽可能维持微生物生存环境,以便超标冲击结束后系统能够 迅速恢复?如果进水超标持续时间较长(大于8h),则应考虑进一步调整进水方案,比如在辅助投加碱液的同时超标水少量进入系统,其余量仍进入事故池,而准确的进系统水量?碱液投加量?进事故池水量等需经工艺人员计算确定,并同步调整系统各项运行参数?

*进水COD高于设计标准时：由于COD?氮?磷等污染物可通过微生物进行降解,所以当进水COD 超标时,首先考虑的还是协调泵站减少输送水量,在利用管网稀释功能的同时, 小水量继续进水?根据实际进水浓度以及当前系统实际去除率来确定进水量,保证实际进水污染物浓度与平时相当,这样可以确保出水仍能维持稳定达标,也可以保证生物系统的必要负荷,尽量维持微生物的生长繁殖?同时密切关注进?出水水质及系统工艺参数,如果进水指标持续上升或长时间持续超标,或者前方泵 站水位超高必须加大进水量时才考虑启用事故池,启用事故池后仍需对后续各工艺参数进行及时调整?

总之,应急预案的核心是对实际水质进行具体分析,根据进水超标指标的特点,结合当前处理系统的状态,对症下药,灵活运用,制定最适合的控制方案及参数设置?不可生搬硬套,更不可一味依赖有限的事故池容,应该充分利用系统潜力及前方泵站?管网的稀释功能,这样既能把部分压力转移到输送系统, 减轻污水厂的压力,也能为后续继续应对超标事件留有转换的余地?此外,公司针对超大水量?停水抢修?生物系统受创?出水水质指标达到警戒值等应急情况,均制订了专项应急预案?

（3）公司各部门协调配合积极应对制定了各部门各岗位应对突发情况的操作规程, 一旦发生进水超标事件,管理(经理)?工艺?中控? 化验?运行等各岗位人员及时根据各自的职责,采取各项应对措施?如:管理人员除统筹协调外,要积极与前方泵站及政府职能部门沟通;中控人员及时核对仪表数据并实时关注系统各项参数及设备运行情况; 化验人员需及时对水质进行化验分析;工艺人员则需综合分析各项情况后下达运行调整指令;而操作人员 则需确保各项指令及时准确落实到位?

（4） 预案的检验与修订：公司定期组织各项应急预案的培训和演练,以便全员均能熟练掌握,当发生突发情况时可以冷静应对处置?同时公司重视每次启用或演练应急预案后的评价总结,针对暴露出的问题,认真分析原因,制定更有效的措施,并及时对应急预案进行修订,以使预案得到持续改进?

四、结束语

进水超标现象对每个污水厂来说都是不愿看到却又难以避免的,任何一个污水厂都无力也无法独自面对或承受进水超标带来的严重后果?因此污水厂应该结合自身实际更积极主动地会同各相关部门?单位共同建立联合沟通渠道及应急预案,不仅能缓解自身压力,也有利于取得政府理解,传导部分压力?与此同时, 污水厂也需立足自身特点,不断挖掘自身潜力,加强信息化自动化建设,提升管理水平,积极探索更为有效的应急应对措施并根据情况变化不断优化和更新?

马一行,袁 飞,卫鸣志,张剑辉 化 工 设 计 通 讯 资源与环境 第48卷第11期 2022年