王洪臣：城鎮(zhèn)污水處理要回歸問題本質(zhì)，精準(zhǔn)提質(zhì)增效

時(shí)間： 2020-06-23 14:45

來源：中國水網(wǎng)

作者：劉影

污水處理資源消耗大

　　1.污水處理過程資源消耗有多大？

　　王洪臣認(rèn)為主要有投資大、占地大、能耗高、物耗高等幾個方面。目前，我國在污水處理方面的投資已超過6000億人民幣，消耗城市土地超過30萬畝，能耗接近全社會總電耗的1%，年消耗各種藥劑超過100萬噸。問題是，這些資源消耗是否為必需？答案肯定是否定的，污水處理過程存在巨大提質(zhì)增效潛力。

　　2. 低質(zhì)低效的主要原因在哪里？

　　王洪臣的團(tuán)隊(duì)隨機(jī)調(diào)查了全國467座污水處理廠（約占總數(shù)量的10%，總規(guī)模的25%）的主要運(yùn)行工況，發(fā)現(xiàn)目前相當(dāng)一批污水處理廠運(yùn)行工況極其不合理，與可持續(xù)運(yùn)營的理念相距甚遠(yuǎn)，一批處理廠面臨運(yùn)營困境。王洪臣建議，應(yīng)分析原因，找到對策，擺脫困境，走向可持續(xù)運(yùn)營之路。

調(diào)研的472座污水處理廠分布

　　第一，生物系統(tǒng)污泥濃度（MLSS）過高。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，67%的污水處理廠MLSS大于4000mg/L，約30%的處理廠MLSS大于6000mg/L。MLSS過高將導(dǎo)致一系列后果：電耗升高（為滿足曝氣與攪拌的需要）；曝氣器堵塞，降低曝氣效率，進(jìn)一步增大電耗；污泥沉積，減少有效池容，影響處理效果；增大二沉池固體負(fù)荷，增大出水SS，嚴(yán)重干擾后續(xù)深度處理；增大污泥流失導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。

　　造成MLSS過高的原因有哪些？首先，由于污泥活性太低，不提高污泥濃度，出水氨氮將超標(biāo)；由于缺氧段太短，只能通過提高污泥濃度盡量提高脫氮效率。另外，污泥沒有出路也是重要原因。污泥運(yùn)不出去，只能暫時(shí)存在系統(tǒng)中。第二，生物系統(tǒng)污泥活性（MLVSS/MLSS）太低。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，61%的污水處理廠MLVSS/MLSS小于0.5，約30%的處理廠MLVSS／MLSS低于0.4。污泥活性太低的后果：在同樣污泥濃度時(shí)處理效果降低；電耗升高（為滿足攪拌的需要）；曝氣器堵塞，降低曝氣效率，進(jìn)一步增大電耗；污泥沉積，減少有效池容，設(shè)備磨損嚴(yán)重，大修理成本提高；降低污泥在二沉池的 “網(wǎng)捕作用”，增大出水漂浮絮體，干擾后續(xù)深度處理。

污泥活性（MLVSS／MLSS）調(diào)研結(jié)果

　　污泥活性太低的原因有哪些？首先原因是污水預(yù)處理系統(tǒng)（格柵和沉沙）效果太差，約有一半渣砂進(jìn)入后續(xù)處理單元；另外的原因是，我國90%以上的污水處理廠沒有建設(shè)初沉池，穿透預(yù)處理系統(tǒng)的渣砂直接進(jìn)入生物處理單元并逐漸積累。第三，生物系統(tǒng)污泥沉降性能（SVI）太差。污泥SVI在80～120時(shí)沉降性能最佳。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，只有36%的污水處理廠SVI在80～120范圍內(nèi)，52％的處理廠SVI小于80，21％的處理廠SVI小于50。SVI大于120，屬于微膨脹；SVI小于80，則網(wǎng)捕作用消失，出水水質(zhì)仍然變差。

污泥沉降性能調(diào)研結(jié)果

　　污泥沉降性能太差的后果：SVI太低，污泥在二沉池的”網(wǎng)捕作用“變差，大量生物絮體隨出水流失，干擾后續(xù)深度處理；SVI太低，污泥處于微膨脹或膨脹狀態(tài)，污泥界面上升，導(dǎo)致污泥流失風(fēng)險(xiǎn)，目前不是主要問題。

　　污泥SVI太低的原因有哪些？與活性低的原因相似，主要是預(yù)處理系統(tǒng)（格柵和沉沙）效果差，大量渣砂進(jìn)入生物處理單元。另外，污泥濃度MLSS高，污泥齡（SRT）大，也是SVI低的重要原因。第四，深度處理系統(tǒng)反沖洗回流量太大。反沖洗回流量太大的后果：大量反沖洗水回到工藝首端，浪費(fèi)提升能力；大量反沖洗水回流至曝氣池，減少構(gòu)筑物的實(shí)際水力停留時(shí)間，降低處理效果；大量反沖洗水回流至曝氣池，增大二沉池水力表面負(fù)荷，使二沉池普遍不足問題更加突出；大量反沖洗水最后還要重新回流至深度處理的過濾系統(tǒng)，增大濾速，減少實(shí)際過濾能力。

　　反沖洗回流量太大的原因有哪些？首先，二沉池出水SS或生物絮體增大，導(dǎo)致過濾單元堵塞頻率增加；其次，水力負(fù)荷太大，導(dǎo)致過濾單元堵塞頻率增加；再者，同步化學(xué)除磷投加藥劑量太大，在濾池沉積；最后濾池承擔(dān)污染物負(fù)荷太高，例如，加到反硝化濾池的硝酸鹽量太大，導(dǎo)致生物堵塞。

　　第五，各種藥劑投加量過大。過量投加的藥劑包括為生物脫氮投加的外碳源、為化學(xué)除磷投加的無機(jī)混凝劑以及各種污泥脫水調(diào)理藥劑。為什么說是過量投加？對于脫氮，沒有充分利用內(nèi)碳源就盲目投加外碳源，投加的一大部分外碳源是用于消耗過量曝氣的氧，這是個巨大的惡性循環(huán)。對于除磷，不調(diào)整優(yōu)化生物除磷，直接用大劑量除磷藥劑保證出水，影響了污泥活性，增加了反沖洗水量，還增大了污泥量，是個多重惡性循環(huán)。

　　3.提質(zhì)增效優(yōu)先序？

　　王洪臣總結(jié)污水處理過程的提質(zhì)增效說，每個污水處理廠差別都比較大，原則上應(yīng)因廠施策地提質(zhì)增效。但是，預(yù)處理對渣砂去除效果差，大量渣砂進(jìn)入生物系統(tǒng)造成低效是普遍狀況，應(yīng)采取一切必要手段，將渣砂在源頭全部去除，這里蘊(yùn)含著一塊巨大的運(yùn)營優(yōu)化潛力。另外一個普遍狀況是過曝氣，雖有許多客觀原因，但在確保耗氧指標(biāo)達(dá)標(biāo)的前提下，優(yōu)化調(diào)整曝氣量，既可降低外碳源投加量，又可降低出水的氮磷指標(biāo)，提質(zhì)增效潛力很大。

　　最后一句話做個總結(jié)，收集系統(tǒng)需要提質(zhì)增效，處理系統(tǒng)也需要提質(zhì)增效。污水處理行業(yè)要在分析清楚低質(zhì)低效原因的基礎(chǔ)上進(jìn)行精準(zhǔn)提質(zhì)增效。謝謝大家！

編輯：趙凡

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