陶娟
【摘要】近年來,隨著國家對環(huán)境保護的逐漸重視,各項污染物的治理從處理量到各項指標的要求均不斷提升,今年年初國家出臺的《水污染防治行動計劃》,提出強化城鎮(zhèn)生活污染治理,其中要求城鎮(zhèn)污水處理設施應于2017年底前全面達到一級A排放標準。重任當前,污水處理行業(yè)立即響應,全面進入污水廠提標改造階段。本文以長三角地區(qū)二級發(fā)達城市寧波市為例,分析寧波市城市排水有限公司下屬污水處理廠在提標改造期間面臨的困難和問題,并提出相應對策。
【關鍵詞】污水處理廠;提標
一、寧波市城市排水公司下屬污水處理廠現狀簡介
寧波市排水系統(tǒng)自上世紀八十年代末起,開始建設雨、污分流制排水管道,八十年代末至九十年代末,結合世界銀行城建環(huán)保貸款工程,重新規(guī)劃建設中山路、百丈路、人民路和藥行街等排水主干管道,并于1999年建成江東北區(qū)污水處理廠,一期工程處理能力為3萬噸/天,從而市城市污水處理從無到有,并逐漸形成一定規(guī)模,以排水公司下屬污水處理廠為例,見表1。
由上表可知,目前寧波市排水公司下屬污水處理廠處理工藝以AAO為主流工藝,出水標準多以二級和一級B為主。
二、存在的困難和問題
(一)建設用地制約
污水處理廠原規(guī)劃控制用地指標多按照二級標準預留,近年來,污水、污泥、除臭等處理要求不斷提高,在現有用地上,既要滿足規(guī)劃遠期處理量,又要滿足提標改造的需要,用地已是十分緊張。隨著城市發(fā)展的不斷擴張,污水處理廠廠址從最初的城市邊緣逐漸向城市中心靠攏,周邊被民用、商用等各種建筑包圍,污水廠周邊新征用地不僅受到環(huán)保距離約束,拆遷也存在較大難度。在這種情況下,污水廠管理企業(yè)多被要求在原廠址范圍內進行擴建、提標等建設任務,這無疑給設計、施工、運營帶來了相當的壓力和難度。
(二)建設、運營資金的增加
根據對江蘇、上海等地提標改造典型工程的實地調查,綜合得出下表數據。
由上表可知,深度處理常規(guī)工藝混凝沉淀池、濾池等處理單元,投資均在100元/噸水以上,而MBR、膜過濾等工藝,雖然占地較小,但建設成本和后期運營成本均較高。以一個10萬噸/天污水廠為例,從一級B提標至一級A,主要工藝采用生物池投加填料+混凝沉淀池+濾布濾池方案,則主要大型設備需要增加5000萬元左右投資,運行成本也相應增加。
(三)技術瓶頸
(1)進水水質存在著較嚴重的工業(yè)廢水沖擊。原則上工業(yè)廢水必須經過處理后達到“污水排入城市下水道水質標準”后才可納入城市管網,最終進入污水處理廠。但由于目前我國對點源污染的管理體制和手段尚未健全,工業(yè)廢水不經處理后直接排入城市下水道的現象屢有發(fā)生,因此在確定污水處理廠提標改造進水水質時,必須充分考慮該因素的影響。而根據寧波市幾家城鎮(zhèn)污水處理廠主要污染物來源調查研究,經進水水質水量特性分析后發(fā)現,工業(yè)企業(yè)生產廢水排放已經對城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質和出水穩(wěn)定達標產生了不同程度的影,例如垃圾滲濾液等廢水、重金屬、有毒有害有機物、硝化抑制物和含氮雜環(huán)化合物(不可氨化有機氮)工業(yè)廢水直接影響到微生物的生存。這些廢水不加以禁止或者總量控制,對進水水質波動很大、對生物處理系統(tǒng)造成不可逆的影響,因此如果不加強污染物源頭控制,污水處理廠升級改造想要達到預期目標很難得到保障。
(2)進水有機濃度低(低碳源)特性。進水水質水量特性和出水水質標準的確定是污水處理工藝方案選擇的關鍵環(huán)節(jié), 也是我國當前污水處理工程設計中存在的薄弱環(huán)節(jié)之一。調查結果表明, 大多數情況是實際進水水質低于設計值, 造成部分污水處理廠未進行升級改造前, 大部分出水指標就己經達到要求,但同時由于進水有機污染物濃度(碳源)偏低,導致微生物缺乏營養(yǎng)基質,生物處理效果較差,脫氮除磷效果不理想,影響出水指標很難穩(wěn)定達標。在目前國內污水廠升級改造過程中,進水低濃度已成為一個共性問題,在水質構成復雜或特殊時,有必要進行工藝動態(tài)試驗或中試研究,否則即便選擇合理的工藝,進水濃度偏低也將成為制約提標改造能否成功的關鍵因素之一。
三、對策和建議
(一)合理規(guī)劃,保障污水處理廠用地面積
一般污水處理廠選址時,需要考慮周邊一定范圍的環(huán)保防護距離,設置綠化、環(huán)衛(wèi)或其他公共設施,而隨著城市的發(fā)展,地塊性質的改變往往未能考慮到污水廠的遠期發(fā)展,從而導致污水廠被“包圍”的情況,由于污水廠本身的特點,一經選址,或者干管的敷設規(guī)劃一旦確定,異地擴建的可能性基本不存在,因此建議在新的規(guī)劃編制或者調整時,結合國家環(huán)保要求趨勢,例如按照一級A或者更高標準,適當預留污水廠提標所需用地,保證污水廠的用地面積能夠滿足提標和擴建的需要。而對于周邊已無可控用地的污水廠,建議規(guī)劃部門通過調整服務片區(qū)、管網體系等來調整遠期控制水量。
(二)推進城市管道梳理,加大工業(yè)污水排放監(jiān)管力度
城市污水廠目前在進水方面普遍存在進水水質不夠穩(wěn)定的情況。一是由于老城區(qū)管網的體制不明,雨污混接情況普遍存在,收集系統(tǒng)中,污水管道受到降雨、河網水倒灌等因素的影響,導致濃度過低,碳源不足,難以實現生物處理的脫氮除磷效果。建議由政府部門牽頭,逐步對老城區(qū)管道進行梳理,通過分流制改造、合理設置截流倍數、內河截污等舉措,逐步減少收集系統(tǒng)不完善對污水處理廠的沖擊,減少污水廠的運營負荷,同時也能一定程度上改善進水水質可生化性差的情況。第二,環(huán)保部門已經嚴格控制工業(yè)廢水進入城市生活污水處理廠,但在實際情況中,仍然有工業(yè)企業(yè)偷排的情況,由于源頭多樣,往往很難控制,為污水廠的正常運營帶來了嚴重隱患,提標,甚至是達標排放,在工業(yè)污水的沖擊面前,都變得不可控制,因此環(huán)保部門應加大對企業(yè)排放污水情況的監(jiān)督,為污水廠達標排放保駕護航。
(三)因廠而異,選擇合適的工藝
目前國內污水廠提標改造生物核心工藝段采用生物脫氮除磷工藝以及膜生物反應器技術較多,而污水廠的提標改造一般包括水力改造、設備改造和工藝提標改造等,其中污水處理工藝升級改造是提高出水水質的關鍵。與新建污水處理廠不同,污水處理廠升級改造的工藝選擇問題相對復雜,通常情況下要考慮三個問題:①盡量利用原有構筑物,投資少;②工藝運行可靠,靈活性強;③處理效率高,能耗低。就處理功能而言,生物脫氮除磷和膜生物反應器技術均可實現工藝升級改造的目的,但從運行成本、管理和節(jié)能等方面綜合考慮,對工藝的選擇仍是提標改造的關鍵所在。
四、結語
污水廠提標改造在未來幾年時間內是勢在必行的,條件和環(huán)境都在帶動污水處理技術不斷地向前發(fā)展,資源逐漸整合,市場也將趨于規(guī)范,這是一個良好的開端。而對于寧波市而言,需要努力的方向還有很多,只有綜合考慮每個廠的水量、水質情況,有計劃、有步驟地制定改造計劃,充分學習吸取其他省市成功案例經驗,選擇適合自身的工藝技術及管理模式,才能最終達成全面提升。
參考文獻
[1]《水污染防治計劃》,2015.4
[2]《城市生活垃圾處理和給水與污水處理工程項目建設用地指標》,2005.10