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    3. 城鎮污水處理廠進水濃度偏低原因及對策

      進水水質是確定污水處理廠工藝流程的重要依據,是核算實際減排量的主要參數,直接影響建設費用及運行成本。某市城區一座污水廠進水COD濃度偏低,本文根據該水廠實際情況進行調查,給出了一些原因和對策。

      進水水質是確定污水處理廠工藝流程的重要依據,是核算實際減排量的主要參數,直接影響建設費用及運行成本。至2014年某市城區內建有一座污水廠,設計處理能力為8萬m3/d,并設有5個提升泵站;該污水處理廠建成投產的主要目的為區域主要污染物減排總量發揮重要作用。但隨著污水處理廠的正式運行,一系列問題也逐漸暴露出來,其中最主要的問題是進水COD濃度普遍偏低。針對此情況,筆者進行調查分析,得到以下一些成果。

      調查方法和內容

      ①搜集資料。聯系有關單位收集相關資料和了解相關情況,包括污水廠服務范圍的排水管網設計圖及竣工圖、城市人口、氣象氣候等資料;城市采用的排水體制、地下水情況及管網維護情況等。對管網圖進行詳細分析,結合現場調查確定采樣點。

      ②對各排水單元包括生活污水原水、截污主管、各級支管、污水泵站等進行主要污染物COD濃度的取樣監測。選擇具有代表性的居民區進行化糞池處理效率的調查,以及對居民自備水情況進行調查。

      ③對區域排水管網包括污水泵站與各截污工程管網進行調查分析。根據對管網服務范圍的人口與用水單位估算理論排水量,與實測范圍的實際排水量進行對比進而確定排水管網的納污率。

      ④找出外來水源進入管網的具體位置,記錄其流量和COD濃度,并連續監測多天。

      ⑤根據實驗結果和收集的資料進行系統整理,進而對污水廠進水濃度低的原因進行分析與總結,并提出針對性建議和整改措施。

      某市給排水及污水廠實際進水水質現狀

      據調查,該市城區居民平均用水量為8.91萬m3/d,用水高峰期可達到近9.7萬m3/d。其排水體制以截流式合流制為主。污水處理廠以進水早、中、晚的混合樣反映當天污水處理廠進水水質基本情況。通過對該污水處理廠早中晚混合進水COD濃度進行監測,得出其進水水質變化圖,如圖1。

      圖1污水處理廠進水濃度變化圖

      由圖1可知,污水處理廠的進水濃度主要集中在80~100mg/L,處于長期偏低的狀態,遠未達到設計值300mg/L。

      城市生活污水本底值調查

      主要選取了居民集中的小區、行政中心區、具代表性的商業餐飲區、賓館密集區及醫院污水作為城市生活污水本底值調查對象。其監測結果如表1。

      表1城市生活污水本底值監測結果

      由表1中的監測結果可知,居民區與商業餐飲區污水濃度相對較高,醫院污水濃度偏低,市政中心區與賓館密集區污水濃度相當。按各種生活污水所占比例計算出生活污水COD濃度加權平均值為189.34mg/L。

      原因分析

      1排水體制的問題

      該市新城區采用雨污完全分流制,然而污水干管尚未修建,污水只能與雨水管合流排入就近河渠,污染水環境;該市排水體制主要還是雨污合流制,老城區目前還在采用暗渠代替管道收集污水的方式,加上該市屬亞熱帶季風性濕潤氣候,雨水又較頻繁且雨季降雨量較大,近年來該市年平均降雨量約為1800mm,這極大的增加了雨水對污水濃度的稀釋作用,可以看出,雨污合流系統對污水廠的進水濃度影響較大。

      2外來低COD濃度水源進入污水管道的影響

      調查過程中發現,整個污水管網收集系統中存在多個外來水源進入管網的現象。這些外來低COD濃度水源包括內河涌水、游泳池水及建筑施工用水、地下水等。調查結果顯示,內河涌水進入泵站的平均水量達到2. 2萬m3/d,約占總污水量的1/4,其COD濃度平均為60mg/L;城區內多個小區建有小中型游泳池,其更換的水同建筑施工用水一樣,基本都排入城市污水管道,這些都給污水廠進水COD濃度造成了一定影響;該市位于長江中游南岸,擁有異常豐富的水資源且地下水位較高,而大多排水管材質屬于混凝土管,在老城區甚至還是剛性接頭,因此,地下水、地表水很容易滲入或流入排水管網內,污水濃度便被稀釋。

      3化糞池設置的問題

      化糞池是一種簡單的初級污水處理分散設施,能夠起到一定的污水處理作用,因此在城區內未建有污水處理廠時,很多居民區興建化糞池處理生活污水,某種程度上可以減輕對水體的污染。但污水處理廠建立后,管網收集了經過化糞池預處理之后的污水,也直接降低了進入污水處理廠的COD濃度。調查結果顯示該市整體居民小區化糞池處理效率為35%左右,最終化糞池上清液排入污水管網中。

      4納污率低

      該市自建立污水處理廠后,城市排水管網的鋪設相對滯后,許多區域生活污水都無法有效收集至污水干管并排至污水處理廠。市區內仍有部分干管閑置未接入主管,許多區域未鋪設污水收集管道,因此造成了排水管網的有效收集區域減小,納污率低。城區內部分區域干管污水直接排入附近水體,從而發生處理污水量達不到,抽取河水來冒充處理的現象,這樣不僅導致污水廠納污率變低,進水濃度變低,而且造成環境水體的污染,完全沒有體現出興建污水廠的價值。

      5居民用水習慣

      隨著該市給水系統的不斷完善以及居民生活水平的不斷提高,加上該市水價較低、當地居民節約用水意識又不強,導致人均用水量逐年增加。而經調查可知,居民用水量的提高主要體現在洗浴、洗滌等用水量的增大,這些生活污水的有機物濃度又較低,進入管網必然使得污水廠后進水濃度偏低。

      對策

      1重視城市排水系統建設的前期調研和規劃設計

      城市排水系統規劃和設計的基礎資料是評價規劃設計質量以及社會和環境影響的決定性因素。主要基礎資料包括城市總體規劃、現有城市排水系統及設施、當地污水灌溉、污水回用現狀等。污水廠如果沒有對收集區域的污水水質、收集區域目前的污水管網、沒有對污水收集區域的人口數量和用水量等情況進行調查就進行設計,這將導致污水廠建成以后進入污水廠的水量和水質充滿不確定性。

      2完善排水體制

      根據國家排水規范中“允許同一城鎮可采取不同的排水體制”的規定,近期可多采用截流式合流制排水體制進行過渡,遠期隨城區建設逐步改造成分流制,可將原有的雨污合流管改成單一雨水管,不再接入截流干管,同時將截流干管作為污水干管使用并封閉其溢流口,并重新鋪設污水支管接入污水干管,這樣遠期就

      實現了雨污完全分流制。該市老城區建筑密度大,管網鋪設也較錯綜復雜,改造較難,因此可將較易改造的區域,如建筑密度小、管網密度小區域,先改造成雨污完全分流制,再結合規劃部門,對較難改造的老城區將其排水體制逐漸改為雨污完全分流制。

      3減少進入管網的外來水源

      調查過程中發現該市進入管網的外來水源主要有雨水、河水(包括大量進入泵站收集池的內河涌)以及地下水。因此,應盡量采取措施減少外來水源進入污水管網,甚至應做到杜絕河水進入管網。對此提出以下措施:

      ①杜絕雨水進入污水管網的主要措施還是將排水體制逐漸改為雨污完全分流制;

      ②對于城區內幾條連通污水管網和河涌的排放口,以及充當污水干管收集生活污水的暗渠,在不影響排洪的情況下,可以將其封堵,杜絕雨水及其他低濃度外來水源進入管網;對于容易發生河水倒灌的溢流口,可以安裝合適的拍門防止其倒灌。

      ③做好防漏、抗滲處理。設計城市排水管網時,應調查該城市各個區域的地下水及地表水情況,以便更好地做好防漏、抗滲工作,從而達到污水廠進水濃度受地下水地表水滲入影響最小的目的。

      4逐步改造化糞池

      如果不設化糞池,糞便等雜物便直接進入污水管道,容易造成管道堵塞,因此并不提倡完全拆除化糞池,考慮到化糞池對污水廠進水濃度的影響,可對其進行改造。該市大部分小區或大樓均設置三級化糞池,其級數多、污水停留時間長,要使化糞池處理有機物能力降低可以將其級數減少、污水停留時間和厭氧消化時間縮短,起到簡單的沉淀效果即可。對應采取的措施可以有減少化糞池級數和減小化糞池體積。

      5完善污水管網建設和提高納污率

      城市污水廠往往存在的問題是污水廠雖然按計劃建成投產,但污水管網卻只建了部分污水干管與支管,并沒有收集規劃區域內的全部污水,造成污水廠實際處理量不足以及未收集的污水直接排入河體污染環境等現象。該市污水處理廠同樣存在類似的問題,因此需要重新規劃排水管網,能夠與舊的排水系統充分銜接,盡量保證規劃區域內污水最終全部排入污水廠。

      6加強居民節水意識,提高用水效率

      該市水資源豐富,水價不高,居民用水量逐年增加,也形成了用水浪費的習慣,因此加強居民節水意識顯得尤為重要。建議從以下兩個方面做起:

      ①做好宣傳,鼓勵居民節約用水,鼓勵居民一水多用,如自行收集洗菜、洗澡等水作為沖廁用水等。

      ②調整水費或者計劃用水和定額供水同,對居民的用水量實現控制,使居民逐漸養成節約用水的習慣。

      關鍵詞: 城鎮污水 污水處理 進水濃度

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