王松林,曹宇,單靈婕
(中建水務環(huán)保有限公司,北京 100070)
隨著《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2018)和《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案(2019 ~2021 年)》的頒布實施。新一輪對太湖流域城鎮(zhèn)污水處理的提質(zhì)增效提出了新要求和方向,江蘇各地區(qū)域治污PPP 項目紛紛落地建設,水環(huán)境綜合整治效果顯著提升。
區(qū)域治污工程項目一般包括新建、改造或提標污水處理廠及其配套的污水管網(wǎng)、提升泵站、智慧污水管控平臺等內(nèi)容。實施后,部分市政污水處理廠出現(xiàn)進水濃度偏低相關技術問題,本文將主要從納污管網(wǎng)提質(zhì)增效方面進行闡述。
目前,對點源排放污染物氮、磷等營養(yǎng)鹽的排放限值控制越來越嚴,而據(jù)統(tǒng)計分析,太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠進水BOD/COD 均值0.4,ρ(BOD)/ρ(TN)在3.3 ~8.5 之間,BOD/TP 在28 左右,生物處理污水可生化性一般,基本滿足脫氮除磷的需求,但為提高總氮去除率,生物脫氮吞噬利用了污水中大量碳源,導致生物除磷效果不佳需要投入更多藥劑。
城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設計進水水質(zhì)參數(shù)一般依據(jù)《室外排水設計規(guī)范》并根據(jù)所在地人均綜合生活污水排放指標,折算出生活污水的各污染物濃度和地下水的滲入量(滲入量取占收集污水量的10%計),生活污水BOD5/CODCr約為0.5,江蘇某地污水廠進水各污染物濃度取值見表1。
表1
進水水質(zhì)范圍參照華東地區(qū)標準取值見表2。
表2
對已建成運營的某市政污水處理廠的進水水質(zhì)重點指標進行連續(xù)抽樣監(jiān)測分析,發(fā)現(xiàn)進水指標如下:
COD 共監(jiān)測592 次,滿足進水水質(zhì)要求的僅有83 次,占13.2%。高于進水水質(zhì)要求的有28 次,占4.5%。低于進水水質(zhì)要求的有481 次,占80.9%。
氨氮共監(jiān)測593 次,滿足進水水質(zhì)要求的有166 次,僅占28%,高于進水水質(zhì)要求的有182 次,占30.7%。低于進水水質(zhì)要求的有245 次,占41.3%;
總磷共監(jiān)測296 次,滿足進水水質(zhì)要求的有75 次,僅占25.3%。高于進水水質(zhì)要求的有78 次,占26.4%。低于進水水質(zhì)要求的有143 次,占48.3%;
總氮共監(jiān)測574 次,滿足進水水質(zhì)要求的有154 次,僅占26.8%。高于進水水質(zhì)要求的有212 次,占36.9%。低于進水水質(zhì)要求的有208 次,占36.2%;
進水水質(zhì)波動大,整體水質(zhì)濃度偏低,為維持設備正常運轉(zhuǎn),使出水穩(wěn)定達標排放,需在生化段增加碳源投加量,人力物力資源投入增加運維成本。
(1)納污管理體制不完善。城鎮(zhèn)在發(fā)展建設過程中,前期統(tǒng)一規(guī)劃、環(huán)境保護意識淡薄,投資因素的限制及歷史其他因素的影響,排水管網(wǎng)多為雨污合流制。規(guī)劃滯后地下管網(wǎng)置換難度大導致滿足不了越來越多的污水收集處理需求。工程重建設輕管理,地下管網(wǎng)缺少基礎規(guī)劃、弱驗收存檔留存資料不齊全未及時更新等,致使地下市政、通訊、電力、燃氣等管線縱橫交錯,給新建納污工程帶來很大難題??辈煸O計單位勘察區(qū)域排污口及接管的翔實情況難上加難,邊設計邊施工邊投入使用的三邊工程常有發(fā)生,致使截污效果大打折扣。
(2)老舊納污管網(wǎng)合用。區(qū)域治污鎮(zhèn)區(qū)和集鎮(zhèn)區(qū)污水管網(wǎng)設計建設中,往往考慮利用現(xiàn)有管網(wǎng),擴大收集覆蓋面而補充納污管網(wǎng),完善雨污分流污水收集系統(tǒng)?,F(xiàn)存老舊污水管網(wǎng)、管涵、檢查井等地下構造物建久失修,敷設較淺,建設標準較低,磚砌檢查井或混凝土管道在城鎮(zhèn)建設中存在管道質(zhì)量欠佳被工程車輛機械壓損、挖斷、混接錯接等致地表水地下水大量滲入管網(wǎng)的情況發(fā)生,不斷稀釋管網(wǎng)中的污水濃度。
(3)新建納污管質(zhì)量監(jiān)管不到位?,F(xiàn)階段,區(qū)域治污多采用PPP 或EPC 模式建設,項目建設區(qū)域范圍廣,監(jiān)管較為困難,施工質(zhì)量決定總包單位管理水平。往往在管網(wǎng)建設及驗收中,過程監(jiān)管履職不到位,約束懲罰措施不嚴格落地,閉水或嚴密性試驗流于形式等,都會導致納污管網(wǎng)運行中出現(xiàn)污水處理廠進水水質(zhì)濃度低,管網(wǎng)存在外來水入流入滲的情況發(fā)生。隨著時間推移,情況還會越來越嚴重,甚至管道泄漏對周邊地下土層造成流失而導致地面沉降塌陷的發(fā)生。
(1)完善污水管網(wǎng)建設管理機制。政府管理部門和建設單位須高度重視納管的建設管理,管網(wǎng)建設運營實行專職專管和專事專辦。重視城鎮(zhèn)建設管網(wǎng)前期合理布局與規(guī)劃,加強工程設計、施工和驗收全過程控制。強化建設過程質(zhì)量監(jiān)督,對問題及時進行糾察糾偏和整改,對問題管網(wǎng)堅決不容許竣工驗收。
(2)加強污水管網(wǎng)的管理與維護。委派專業(yè)隊伍加強污水管網(wǎng)的管理與維護,建立日常維護檢修計劃并有效執(zhí)行,加強對管網(wǎng)以及配套設備的管理與維護,如對提升泵站、倒虹管、污水井進行定期檢查,對管道進行不定期清淤等。加強維修和備品備件的供應保障,使設備始終處于正常工作狀態(tài),預防意外事故的發(fā)生等。
(3)納管管網(wǎng)綜合整治技術。根據(jù)國家頒布的排水口、管道及檢查井治理技術指南,指明排水管網(wǎng)整治技術有合流管整治、問題管道修補和管道清淤技術。合流管整治技術有截留式合流制系統(tǒng)、分流制系統(tǒng)雨污分流、調(diào)蓄處理系統(tǒng)技術。問題管道修補涉及CIPP 紫外光固化內(nèi)襯修復技術、不銹鋼快速鎖修復技術、離心噴筑修復技術、熱塑成型修復技術、脹裂管管道原位更新技術、開挖埋管和注漿塌陷預處理技術等。管道清淤包括水力沖洗技術、機械沖洗技術、空氣脈沖法、化學清洗法和彈性沖管器清理法,可以根據(jù)項目實際情況合理選用相應技術進行工程應用。
(4)外部接管碳源適度利用。污水處理廠外加碳源一般選用小分子有機酸、醇類和糖類,農(nóng)產(chǎn)品加工等生產(chǎn)廢水如釀酒廢水、制藥廢水等大量含有此類碳源,可適度利用,以減少污水廠運營生產(chǎn)成本,降本增效帶來直接經(jīng)濟價值。根據(jù)進出水指標碳源不足部分加入乙酸納鹽、甲醇等碳源。加強工藝內(nèi)部碳源研究,探索沉砂池、預缺氧池的設置對后續(xù)生物處理系統(tǒng)的影響,以及充分利用生物污泥中碳源的技術措施。
解決水環(huán)境問題,需要綜合系統(tǒng)性思維,以可持續(xù)為基本原則,進行頂層規(guī)劃、系統(tǒng)設計、建設控制、運營保障。通過工程技術措施或管理手段,合理規(guī)劃與控制納污管網(wǎng)的入滲入流,加強施工全過程管理,減少污染物在管道長距離輸送過程中因滲漏稀釋或通向排口轉(zhuǎn)入水體,使污水處理廠成為污染物最終的受納、處理場所。