馬一行,袁 飛,衛(wèi)鳴志,張劍輝
(上海奉錦環(huán)境建設(shè)管理有限公司,上海 200000)
近年來隨著環(huán)保督察力度的加大,工業(yè)企業(yè)廢水不經(jīng)預(yù)處理直接偷排的情況有所好轉(zhuǎn),但關(guān)于污水處理廠進水嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致出水超標(biāo)甚至系統(tǒng)癱瘓的報道仍時有所聞,并引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議,進水超標(biāo)仍是市政污水處理廠穩(wěn)定達標(biāo)運行的重大隱患之一。
目前市政污水處理廠通常采用預(yù)處理、生物處理、深度處理相結(jié)合的處理工藝,生物系統(tǒng)仍是整個污水處理系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。由于微生物的特性,其對進水各項污染物均有一定的接納極限,當(dāng)進水水質(zhì)出現(xiàn)較大幅度或長時間超標(biāo)現(xiàn)象,會對生物系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊,致使微生物大量死亡,導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)效率大幅下降,對出水水質(zhì)造成很大影響。極端情況下,甚至可能造成生物處理系統(tǒng)癱瘓的嚴(yán)重后果。且由于微生物生長繁殖需要一定周期,因此生物系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊,其恢復(fù)時間往往至少需要一至兩周時間。
隨著全社會對生態(tài)環(huán)境保護的日漸重視與關(guān)注,尤其是中央生態(tài)環(huán)保督察開展以來,社會對環(huán)境事件的關(guān)注度尤為突出,一旦造成環(huán)境污染事件,對社會、環(huán)境、企業(yè)的影響、損失和壓力都巨大。市政污水處理廠往往都是國控重點監(jiān)管單位,所有數(shù)據(jù)實時上傳,一旦出現(xiàn)出水超標(biāo)的情況,面臨的就是行政處罰,而行政處罰還會導(dǎo)致企業(yè)三年內(nèi)無法享受增值稅70%即征即退的優(yōu)惠待遇,這對盈利水平本就微薄的污水處理企業(yè)來說基本就是毀滅性的打擊。而且處罰可能還會導(dǎo)致企業(yè)貸款困難等其他不利影響。如果企業(yè)試圖以進水超標(biāo)為由豁免出水超標(biāo)導(dǎo)致的行政處罰,在目前已有的法律實踐中希望渺茫。
污水處理廠作為城市排水系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié),對進水水質(zhì)、水量的變化,無法主動控制,只能積極應(yīng)對。因此如何與政府相關(guān)職能部門及前端污水輸送系統(tǒng)建立積極有效的溝通反饋,設(shè)立聯(lián)動機制,制訂分級響應(yīng)預(yù)案及應(yīng)急預(yù)案等,從而更加主動地應(yīng)對進水超標(biāo)情況就顯得尤為重要。
東部地區(qū)某污水廠建有一期工程(5萬m3/d)及擴建工程(7萬m3/d),其中一期工程為混合型污水,擴建工程則以開發(fā)區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水為主。因此,進水超標(biāo)現(xiàn)象自一期工程2007年建成投產(chǎn)以來一直頻繁發(fā)生,但進水超標(biāo)的特點隨著產(chǎn)業(yè)特點及國家政策調(diào)整也呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式。目前一期工程較常見且對系統(tǒng)影響較大的超標(biāo)現(xiàn)象為:進水pH低、進水總氮、總磷高;擴建工程較為常見的則是進水COD高、pH高等現(xiàn)象。
近兩年公司進水超標(biāo)情況見圖1~圖5。
圖1 一期工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計
圖2 擴建工程超標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計
表1 一期、擴建工程部分進水水質(zhì)超標(biāo)極值統(tǒng)計
公司聯(lián)合區(qū)水務(wù)局、排水管理所、水務(wù)執(zhí)法大隊、生態(tài)環(huán)境局、環(huán)境監(jiān)察支隊、排水公司等政府部門及相關(guān)單位共同建立微信聯(lián)絡(luò)群。各部門、各單位主要分管領(lǐng)導(dǎo)都在群內(nèi),一旦前端泵站或公司進水儀表出現(xiàn)超標(biāo)數(shù)據(jù),第一時間在群內(nèi)通報,以便相關(guān)執(zhí)法部門及時掌握超標(biāo)信息,便于加強源頭管控。
公司已聯(lián)合區(qū)排水所、排水公司等部門制定了一期工程進水pH、擴建工程進水COD異常情況分級響應(yīng)預(yù)案。針對進水水質(zhì)超標(biāo)程度,分別設(shè)有黃色、橙色、紅色預(yù)警等級,分別對應(yīng)謹(jǐn)慎關(guān)注、進水流量限制、臨時停泵等應(yīng)對措施。經(jīng)過試運行,可有效緩解進水超標(biāo)對系統(tǒng)帶來的沖擊和影響。下一步計劃將預(yù)案逐步擴大到其他各項進水指標(biāo)。
聯(lián)動機制及分級響應(yīng)預(yù)案的建立,有助于政府主管部門及時了解進水水質(zhì)超標(biāo)情況,有利于及時采取行動,排查偷排企業(yè),便于政府部門更直觀地了解公司所面臨的嚴(yán)峻情況,有助于公司與相關(guān)部門開展正向溝通工作。同時建立起有效的聯(lián)動機制后,有助于政府部門及時對偷排現(xiàn)象進行排查查處,可進一步將壓力傳導(dǎo)至排污企業(yè),遏制潛在的偷排沖動,從源頭減少進水超標(biāo)的發(fā)生概率。
公司同時與前端泵站建立起有效的溝通互動渠道:①互相及時通報在線數(shù)據(jù)異常情況及實時水位信息,為采取針對性措施爭取時間;②根據(jù)泵站在線儀表數(shù)據(jù)建議泵站對水量進行合理調(diào)配。如:將超標(biāo)泵站的水量降低或暫停,而水質(zhì)正常的泵站可以加大輸送水量,充分利用管網(wǎng)的稀釋、調(diào)節(jié)、緩沖功能,盡可能降低實際到達公司進水泵房的污染物濃度;③利用公司化驗?zāi)芰Γ浜险畧?zhí)法部門及排水公司對相應(yīng)沿線泵站進行取樣分析,排查偷排企業(yè)。
3.3.1 設(shè)置應(yīng)急事故池
充分利用擴建工程原為高濃度工業(yè)廢水而設(shè)置的調(diào)節(jié)池、水解酸化池,將其中的部分池體改造為功能可切換的應(yīng)急事故池,并設(shè)置了配水水泵、閥門、流量計及相應(yīng)的管網(wǎng)等(圖3)。當(dāng)有超標(biāo)進水時,可通過配水系統(tǒng)將超標(biāo)廢水部分或全部調(diào)配至應(yīng)急事故池,為系統(tǒng)贏得緩沖時間,極大程度減少了超標(biāo)進水對生化系統(tǒng)的沖擊。一期及擴建工程各有約12 000m3的應(yīng)急池容,且可互為備用,該系統(tǒng)已為污水處理廠成功應(yīng)對較大超標(biāo)進水事件若干起,實踐證明事故池的設(shè)置是非常行之有效的方法之一。
圖3 工藝流程圖
3.3.2 建立有針對性的應(yīng)急預(yù)案
針對COD、pH、氨氮、總氮、總磷等不同污染物指標(biāo)的特點,分別制訂了不同的應(yīng)急方案。下面以我司較典型的進水超標(biāo)類型為例,應(yīng)急配水方案如下:
3.3.2.1 進水pH低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時
因為微生物對低pH較敏感,進水pH過低會對生物系統(tǒng)直接造成致命性沖擊,因此如果出現(xiàn)低pH(小于等于6)進水時,將會首先考慮啟用應(yīng)急事故池。通過對事故管網(wǎng)中的電磁閥門的控制,將超標(biāo)水調(diào)配至事故池暫存。同時,立即聯(lián)系前方泵站及主管部門,根據(jù)水質(zhì)情況啟動相應(yīng)等級的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。
當(dāng)超標(biāo)污水進入事故池時,意味著原系統(tǒng)停止或減少了進水,因此工藝人員需及時對后續(xù)各工藝段的控制參數(shù)進行調(diào)整,如生物反應(yīng)池溶解氧、污泥內(nèi)回流、污泥外回流、深度處理段藥劑投加量等,根據(jù)實際情況及時適量在厭氧段或缺氧段投加碳源,盡可能維持微生物生存環(huán)境,以便超標(biāo)沖擊結(jié)束后系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)。
如果進水超標(biāo)持續(xù)時間較長(大于8h),則應(yīng)考慮進一步調(diào)整進水方案,比如在輔助投加堿液的同時超標(biāo)水少量進入系統(tǒng),其余量仍進入事故池,而準(zhǔn)確的進系統(tǒng)水量、堿液投加量、進事故池水量等需經(jīng)工藝人員計算確定,并同步調(diào)整系統(tǒng)各項運行參數(shù)。
3.3.2.2 進水COD高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時
由于COD、氮、磷等污染物可通過微生物進行降解,所以當(dāng)進水COD超標(biāo)時,首先考慮的還是協(xié)調(diào)泵站減少輸送水量,在利用管網(wǎng)稀釋功能的同時,小水量繼續(xù)進水。根據(jù)實際進水濃度以及當(dāng)前系統(tǒng)實際去除率來確定進水量,保證實際進水污染物濃度與平時相當(dāng),這樣可以確保出水仍能維持穩(wěn)定達標(biāo),也可以保證生物系統(tǒng)的必要負(fù)荷,盡量維持微生物的生長繁殖。
同時密切關(guān)注進、出水水質(zhì)及系統(tǒng)工藝參數(shù),如果進水指標(biāo)持續(xù)上升或長時間持續(xù)超標(biāo),或者前方泵站水位超高必須加大進水量時才考慮啟用事故池,啟用事故池后仍需對后續(xù)各工藝參數(shù)進行及時調(diào)整。
總之,應(yīng)急預(yù)案的核心是對實際水質(zhì)進行具體分析,根據(jù)進水超標(biāo)指標(biāo)的特點,結(jié)合當(dāng)前處理系統(tǒng)的狀態(tài),對癥下藥,靈活運用,制定最適合的控制方案及參數(shù)設(shè)置。不可生搬硬套,更不可一味依賴有限的事故池容,應(yīng)該充分利用系統(tǒng)潛力及前方泵站、管網(wǎng)的稀釋功能,這樣既能把部分壓力轉(zhuǎn)移到輸送系統(tǒng),減輕污水廠的壓力,也能為后續(xù)繼續(xù)應(yīng)對超標(biāo)事件留有轉(zhuǎn)換的余地。
此外,公司針對超大水量、停水搶修、生物系統(tǒng)受創(chuàng)、出水水質(zhì)指標(biāo)達到警戒值等應(yīng)急情況,均制訂了專項應(yīng)急預(yù)案。
3.3.3 公司各部門協(xié)調(diào)配合積極應(yīng)對
制定了各部門各崗位應(yīng)對突發(fā)情況的操作規(guī)程,一旦發(fā)生進水超標(biāo)事件,管理(經(jīng)理)、工藝、中控、化驗、運行等各崗位人員及時根據(jù)各自的職責(zé),采取各項應(yīng)對措施。如:管理人員除統(tǒng)籌協(xié)調(diào)外,要積極與前方泵站及政府職能部門溝通;中控人員及時核對儀表數(shù)據(jù)并實時關(guān)注系統(tǒng)各項參數(shù)及設(shè)備運行情況;化驗人員需及時對水質(zhì)進行化驗分析;工藝人員則需綜合分析各項情況后下達運行調(diào)整指令;而操作人員則需確保各項指令及時準(zhǔn)確落實到位。
3.3.4 預(yù)案的檢驗與修訂
公司定期組織各項應(yīng)急預(yù)案的培訓(xùn)和演練,以便全員均能熟練掌握,當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況時可以冷靜應(yīng)對處置。同時公司重視每次啟用或演練應(yīng)急預(yù)案后的評價總結(jié),針對暴露出的問題,認(rèn)真分析原因,制定更有效的措施,并及時對應(yīng)急預(yù)案進行修訂,以使預(yù)案得到持續(xù)改進。
進水超標(biāo)現(xiàn)象對每個污水廠來說都是不愿看到卻又難以避免的,任何一個污水廠都無力也無法獨自面對或承受進水超標(biāo)帶來的嚴(yán)重后果。因此污水廠應(yīng)該結(jié)合自身實際更積極主動地會同各相關(guān)部門、單位共同建立聯(lián)合溝通渠道及應(yīng)急預(yù)案,不僅能緩解自身壓力,也有利于取得政府理解,傳導(dǎo)部分壓力。與此同時,污水廠也需立足自身特點,不斷挖掘自身潛力,加強信息化自動化建設(shè),提升管理水平,積極探索更為有效的應(yīng)急應(yīng)對措施并根據(jù)情況變化不斷優(yōu)化和更新。