部分地區(qū)“貪大求高”，污水處理設(shè)施建設(shè)太過(guò)超前，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)水平.....
污水處理廠之間出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，是常有的事。FY縣污水廠的任廠長(zhǎng)向水圈吐槽，這也是被逼的沒(méi)辦法。
“目前大部分地區(qū)普遍還是按污水處理量付費(fèi)，也就是污水廠處理的污水越多，收益就越高。我們污水廠設(shè)計(jì)日處理能力2000多噸，近3年日平均處理污水量卻只有不到100噸.......”
任廠長(zhǎng)看似一句簡(jiǎn)單的吐槽，卻如同一面鏡子，照出了當(dāng)下污水處理廠面臨的現(xiàn)實(shí)難題，也折射出了我國(guó)污水治理諸多頑疾。
污水管網(wǎng)不配套“先天畸形”
一些地區(qū)建設(shè)因受財(cái)力限制，大多基礎(chǔ)設(shè)施不配套，雨污管網(wǎng)“欠賬”較多，城鎮(zhèn)污水無(wú)管網(wǎng)收集到污水處理廠處理，污水處理廠污水收集率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，不能正常運(yùn)營(yíng)。
再加上一些地方雨污分流不到位、管網(wǎng)維護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制不健全等原因，進(jìn)水濃度偏低，污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)功能進(jìn)一步打折扣。低濃度進(jìn)水不僅會(huì)影響污水廠運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間和出水濁度，還會(huì)降低脫氮除磷以及去除COD的效果。
一家污水處理廠曾算過(guò)這么一筆賬，管網(wǎng)進(jìn)水水量和進(jìn)水水質(zhì)對(duì)污水處理廠單位電耗、藥劑費(fèi)用、污泥處置費(fèi)用都有著較大的影響。
◎ 在進(jìn)水水量較低的情況下，提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、產(chǎn)水泵等基礎(chǔ)設(shè)備需保持常開(kāi)狀態(tài)，難以發(fā)揮污水處理廠的處理效能，噸水電耗高。
◎ 進(jìn)水碳源不足和氣水比過(guò)高導(dǎo)致污水處理廠對(duì)復(fù)合碳源有著較高的依賴。
◎ 需要投加大量除磷劑輔助以化學(xué)除磷。處理負(fù)荷較低，污泥齡過(guò)長(zhǎng)，氣水比長(zhǎng)期較高，導(dǎo)致生化池厭氧環(huán)境較差，生物除磷條件較差，厭氧環(huán)境較差，故聚磷菌釋磷效果差。
◎ 除磷劑用量增加、過(guò)高的生化池污泥濃度和異常進(jìn)水會(huì)造成污水處理廠濕泥產(chǎn)量增加，污泥處置費(fèi)用隨之上漲。
值得一提的是，當(dāng)下要配套雨污管網(wǎng)，工程大，耗資多，小地方的財(cái)力有限即使是上面“壓著干”，也無(wú)法根本做到污水管網(wǎng)全覆蓋、污水全收集和全處理。
“總共90幾萬(wàn)的管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，計(jì)劃在鎮(zhèn)中心街安裝直通管網(wǎng)，列支破損費(fèi)37萬(wàn)元，但實(shí)際一搞，光把路還原這一項(xiàng)，就要花掉80%的費(fèi)用。”某鎮(zhèn)書(shū)記直言不諱，在他看來(lái)建設(shè)資金有限、排污管網(wǎng)不暢，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的瓶頸。
水處理設(shè)施建設(shè)“貪大求高”
設(shè)計(jì)能力的超前也是污水處理廠“吃不飽”的主要原因。
我們可以看到，部分地區(qū)的污水處理設(shè)施建設(shè)太過(guò)超前了，存在著明顯的“貪大求高”的問(wèn)題，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)水平，有的實(shí)際處理量?jī)H為設(shè)計(jì)處理能力的一半。
此前就有新聞報(bào)道，某地陸續(xù)投入試運(yùn)行的18座污水處理廠，設(shè)計(jì)日處理污水總量為47萬(wàn)噸，而實(shí)際上，每天處理污水總量?jī)H占設(shè)計(jì)總規(guī)模的三成多一點(diǎn)。只有15萬(wàn)噸左右。
正常情況下，水處理設(shè)施規(guī)劃建設(shè)前應(yīng)考證轄區(qū)內(nèi)污水處理量是否達(dá)到修建標(biāo)準(zhǔn)、是否具備修建條件，要制定有效的約束決策機(jī)制，讓建設(shè)符合地方長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，做到有責(zé)可究。
當(dāng)實(shí)際情況卻是一些地方決策出現(xiàn)失當(dāng)，項(xiàng)目可行性論證不充分——
◎ 有的地區(qū)是出于能爭(zhēng)取到中央及省市的有關(guān)環(huán)保專(zhuān)項(xiàng)資金支持而為，忽略對(duì)建污水處理廠的充分論證，對(duì)獲取資金后的困難思想準(zhǔn)備不足，對(duì)全面情況分析不透;
◎ 有的地區(qū)是出于領(lǐng)導(dǎo)重視環(huán)保和彰顯環(huán)保政績(jī)而為，忽略了污水處理廠建成運(yùn)營(yíng)后的工作難度;
◎ 有的地區(qū)未對(duì)轄區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及其人口增長(zhǎng)、資源環(huán)境、城鎮(zhèn)設(shè)施配套現(xiàn)狀、財(cái)力、項(xiàng)目技術(shù)要求等要素作出綜合預(yù)判，決策不夠冷靜，工程倉(cāng)促上馬。
污水處理"按量付費(fèi)"機(jī)制扭曲
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)普遍采用的按水量付費(fèi)模式在污水處理市場(chǎng)的發(fā)展中逐漸顯露出局限性。
◎ 同一單價(jià)，進(jìn)水污染物濃度較低的污水處理廠，提升污水處理效能的動(dòng)力不強(qiáng)。
◎ 若采取措施減少雨水、山泉水等進(jìn)入污水管網(wǎng)，提高污水濃度，減少污水量，一些污水處理廠得到的污水處理費(fèi)就會(huì)減少。
毫無(wú)疑問(wèn)，現(xiàn)行的污水處理費(fèi)定價(jià)機(jī)制，本質(zhì)上是將處理廠收入與水量直接掛鉤。這種扭曲的激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)致部分處理廠默許甚至鼓勵(lì)管網(wǎng)混接，通過(guò)稀釋污水來(lái)增加處理量。
需要特別指出的是，按效付費(fèi)要順利推進(jìn)需重點(diǎn)關(guān)注“廠—網(wǎng)—河（湖）”一體化問(wèn)題。
現(xiàn)階段部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了較為完備的污水處理廠網(wǎng)一體化管理運(yùn)營(yíng)辦法，而我國(guó)大多數(shù)城市的污水處理廠與排水管網(wǎng)仍分屬不同單位運(yùn)營(yíng)管理，因運(yùn)營(yíng)目標(biāo)和管理考核不同等問(wèn)題還難以實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)統(tǒng)一管理及運(yùn)營(yíng)。
不過(guò)好消息是，自去年3月住建部等五部門(mén)首次將“廠網(wǎng)一體化”運(yùn)維機(jī)制提升至國(guó)家政策層面后，今年5月中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于持續(xù)推進(jìn)城市更新行動(dòng)的意見(jiàn)》，進(jìn)一步明確提出加快建立污水處理廠網(wǎng)一體建設(shè)運(yùn)維機(jī)制。
低濃度進(jìn)水下，污水廠求生之法
管網(wǎng)來(lái)水嚴(yán)重不足，污水處理廠整體負(fù)荷偏低，進(jìn)水濃度低則加劇了碳氮比失衡問(wèn)題。相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，某流域200多座城鎮(zhèn)污水廠，超過(guò)2/3的污水處理廠都面臨著脫氮除磷所需碳源不足、使用成本上升碳源吃不起等問(wèn)題。
那么，這些問(wèn)題該如何解決呢？水圈在這些進(jìn)水濃度低的污水處理廠身上找到了應(yīng)對(duì)之法：
◎ 調(diào)整碳源投加方式
運(yùn)行人員將甲醇投加點(diǎn)從A2/O池厭氧段進(jìn)水口調(diào)整至缺氧段，并對(duì)甲醇用量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)（當(dāng)進(jìn)水濃度以及C/N值低、出水TN值出現(xiàn)上升趨勢(shì)時(shí)，加大投加量，反之則減少投加量），同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的工藝調(diào)控以滿足生產(chǎn)運(yùn)行需求，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
碳源投加點(diǎn)調(diào)整前，甲醇首先在厭氧段消耗一部分，再進(jìn)入缺氧段進(jìn)行反硝化；而調(diào)整后，甲醇全部用于反硝化，避免了厭氧段對(duì)甲醇的消耗，從而使甲醇用量大幅下降。
◎ 改進(jìn)傳統(tǒng)水處理工藝
以AAO工藝為例，在沉降區(qū)旁邊依次設(shè)置厭氧除磷區(qū)和低氧曝氣區(qū)，形成一體化設(shè)置。這樣有利于提高工作效率，縮短污水處理時(shí)間。充分利用空氣壓力的原理建立一個(gè)空氣推流區(qū)前端的低氧曝氣區(qū)域，提供自然力量并減少能源消耗和沖擊載荷。獨(dú)特的溶解氧控制系統(tǒng)，可以加強(qiáng)對(duì)COD、總氮TN和總磷TP的去除。它是低碳源城市污水處理的主要工藝。
◎ 分段進(jìn)水活性污泥法
在實(shí)際工作中，我們更喜歡把這個(gè)方法叫做多點(diǎn)進(jìn)水。采用該方式的目的主要有兩方面：
一是增加脫氮除磷段的碳源含量；二是通過(guò)消耗污泥回流和硝化液回流所攜帶的剩余溶解氧，來(lái)優(yōu)化脫氮除磷的反應(yīng)環(huán)境，從而提高處理效果。
◎ 增設(shè)厭氧水解酸化池
以調(diào)研中的某家污水處理廠為例，其在在氧化溝前設(shè)置前置缺氧池（前置反硝化池）和厭氧池，10％的進(jìn)水直接進(jìn)入前置缺氧池段給回流污泥提供反硝化所需碳源，而在厭氧池內(nèi)，大分子和難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)為聚磷菌提供碳源。
除此之外，還有很多實(shí)際案例都表明，將水解酸化過(guò)程作為低濃度城市污水生物脫氮工藝的預(yù)處理工藝可以為反硝化段補(bǔ)充一定量的碳源，有效提高脫氮效率。
◎ 合理設(shè)置初沉池
初沉池的設(shè)置，在一定程度上導(dǎo)致了后續(xù)脫氮除磷處理階段碳源量更低等問(wèn)題的出現(xiàn)，直接取消初沉池對(duì)于進(jìn)水SS濃度較低且波動(dòng)不大的污水廠無(wú)疑是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
比如，目前就有很多污水廠（如現(xiàn)階段較為流行的延時(shí)曝氣氧化溝工藝），是污水經(jīng)過(guò)沉砂池之后，直接進(jìn)入生物池。
需要特別說(shuō)明的是，如果污水處理廠進(jìn)水SS濃度波動(dòng)較大，在初沉池環(huán)節(jié)處設(shè)置超越管顯然更合適。
◎ 合理篩選外部碳源
不同類(lèi)型的有機(jī)物在生物系統(tǒng)中有著各自的循環(huán)代謝方式，利用效率也自然不同。因此，碳源的來(lái)源和利用效率都是篩選中重點(diǎn)考察的因素。
實(shí)踐可知，活性污泥對(duì)于不同的碳源會(huì)表現(xiàn)出不同的反硝化效率，并且降解時(shí)間、降解程度都有所不同，在反硝化過(guò)程中加入乙酸鈉效果會(huì)更好；
同時(shí)，大量研究表明，乙酸反硝化反應(yīng)速率要高于葡萄糖以及乙醇，因此，在篩選外部碳源時(shí)，需要根據(jù)具體的污水處理項(xiàng)目采取多種方法進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)最終的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益選擇最合適的外部碳源。
◎ 其它技術(shù)的應(yīng)用
比如，短程硝化反硝化。該工藝在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效節(jié)省能源，與傳統(tǒng)工藝相比，減少大約40%左右的碳源。
再比如，CANON工藝。該工藝無(wú)需有機(jī)碳源，能夠在完全無(wú)機(jī)的環(huán)境中進(jìn)行，這樣可以有效節(jié)省100%的外碳源，以及66%的供氣量。
