屢察屢現(xiàn)，污水處理廠長期超負(fù)荷運(yùn)行問題，如何破解？
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不久前，第三輪第二批中央生態(tài)環(huán)保督察再次將利劍指向污水處理廠“吃太飽”的問題，不少地方存在長期超負(fù)荷運(yùn)行的現(xiàn)象。
例如，督察發(fā)現(xiàn)，昆明市主城區(qū)現(xiàn)有22座污水處理廠，有7座常年超負(fù)荷運(yùn)行，治理工程進(jìn)展嚴(yán)重滯后。2023年，重慶市中心城區(qū)污水處理廠中有8家長期超負(fù)荷運(yùn)行。其中，雞冠石污水處理廠設(shè)計(jì)日處理能力80萬噸，實(shí)際2023年單日最高處理水量達(dá)121.9萬噸，負(fù)荷率高達(dá)152%，造成該廠服務(wù)范圍內(nèi)雨季生活污水溢流問題長期難以根本解決。
這類問題在中央生態(tài)環(huán)保督察通報(bào)的涉水典型案例中，是出現(xiàn)頻率較高的一類問題。例如，2023年12月，督查組就通報(bào)了福建龍巖市鐵山污水處理廠長年滿負(fù)荷運(yùn)行和河南洛陽市多座污水處理廠長期超負(fù)荷運(yùn)行，繼發(fā)生活污水溢流問題。
屢察屢現(xiàn)，頑疾難改。背后的原因是什么？如何破解？圍繞相關(guān)問題，記者采訪了業(yè)內(nèi)專家。
超負(fù)荷運(yùn)行≠超標(biāo)排放，關(guān)鍵看出水水質(zhì)和是否有污水溢流
如何理解“超負(fù)荷運(yùn)行”？其中的“負(fù)荷”指的是什么？污水處理中各種“負(fù)荷”的定義有必要先厘清一下。
首先，什么是“設(shè)計(jì)負(fù)荷”？舉個(gè)例子。假如通過“人口數(shù)量 x 人均污水排放量”等方法估算出某座城鎮(zhèn)生活污水處理廠所服務(wù)區(qū)域內(nèi)的每日污水產(chǎn)生量是10萬噸，則該污水處理廠設(shè)計(jì)水量為10萬噸/天，即設(shè)計(jì)負(fù)荷。為了應(yīng)對水量的正常波動(dòng)，這座廠子的處理能力需要保證一定余量，比如按照水量變化系數(shù)1.3來設(shè)計(jì)構(gòu)筑物。
督察中所指“負(fù)荷率高達(dá)152%”，如果單純以水量看，可以理解為實(shí)際處理水量達(dá)到了水量設(shè)計(jì)負(fù)荷的1.52倍。
清華大學(xué)水環(huán)境保護(hù)研究所的邱勇告訴記者：“污水處理系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，主要看出水水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)和上游管網(wǎng)是否溢流。如果出水可以達(dá)標(biāo)排放，就無需過于關(guān)注其是否超負(fù)荷運(yùn)行。就像睡眠一樣，只要睡醒后精神充足，就無需過于在意是睡了6個(gè)小時(shí)還是8個(gè)小時(shí)。如果因?yàn)槌?fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致出水不能達(dá)標(biāo)排放或者存在污水溢流問題，那就要分析原因、尋找對策、迅速改善。”
記者注意到，督察組通報(bào)的污水處理廠超負(fù)荷問題，均涉及超標(biāo)排放或溢流問題。比如，2023年，重慶雞冠石污水處理廠、太平門污水提升泵站共向長江溢流直排污水約900萬噸，溢流污水化學(xué)需氧量平均濃度為96.6毫克/升，超地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)3.8倍。僅重慶市三峽悅來排水有限責(zé)任公司全年就溢流了24次，溢流時(shí)長605小時(shí)。
云南麗江市城區(qū)現(xiàn)有3座污水處理廠，已經(jīng)全部超負(fù)荷運(yùn)行。晴天時(shí)每天有超過2萬噸生活污水直排金沙江一級支流漾弓江，雨天時(shí)排放量更大。
在福建龍巖市鐵山污水處理廠案例中，大量生活污水通過污水處理廠進(jìn)水總管的溢流口直排龍津河，化學(xué)需氧量、氨氮和總磷濃度分別為75毫克/升、17.6毫克/升和2.1毫克/升，分別超地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)2.8倍、16.6倍和9.5倍。
因此，督察組明確指出，問題長期得不到解決的根本原因是多地落實(shí)綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理責(zé)任不到位，對長期存在的污水直排等問題重視不夠、投入不足，推動(dòng)生活污水收集處理設(shè)施建設(shè)不力。
一位污水處理廠廠長表示：“當(dāng)水力負(fù)荷率大于80％時(shí)，除少數(shù)超大型污水處理廠以外，一般的污水廠根本無法在出水達(dá)標(biāo)的前提下倒池停水檢修。”這就意味著有些機(jī)器可能存在長期“帶病”工作的情況，運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)自然較大。所以，長期超負(fù)荷運(yùn)行會對出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放產(chǎn)生不利影響。
長期超負(fù)荷運(yùn)行且存在超標(biāo)排放、污染溢流，“牛鼻子”在網(wǎng)還是廠？分情況
首先，分清這種情況發(fā)生在雨污分流制下還是雨污合流制下。
邱勇分析，如果是在“雨污分流+雨污分流工作做得比較好”的情況下，進(jìn)入污水處理廠的大多是高濃度污水。
在這種情況下，污水處理廠長期超負(fù)荷運(yùn)行，就說明當(dāng)?shù)厣钗鬯幚砟芰Σ蛔�，需要考慮對污水處理廠進(jìn)行擴(kuò)容。
如果是在“雨污分流+雨污分流不規(guī)范、不到位”的情況下，也可能出現(xiàn)污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行問題，那首要工作是對排水管網(wǎng)錯(cuò)接、混接、漏接等問題進(jìn)行精細(xì)化排查，提高管網(wǎng)質(zhì)量。
如果是在“雨污合流”的情況下，特別是雨天，容易發(fā)生超標(biāo)排放或者溢流污染問題，那就要重視應(yīng)對雨水沖擊負(fù)荷，包括進(jìn)行管網(wǎng)提升改造、開展雨天污水應(yīng)急強(qiáng)化處理、新建管網(wǎng)調(diào)蓄池、安裝雨季溢流污染快速凈化設(shè)施、建設(shè)海綿城市等，綜合施策。
其次，分清是“進(jìn)水水量超負(fù)荷”還是“進(jìn)水水質(zhì)超負(fù)荷”？
山西省城鎮(zhèn)排水專業(yè)委員會專家委員郝曉光向記者介紹說：“進(jìn)水水量超負(fù)荷的主要原因有：一是污水處理廠已建成年代較長，服務(wù)范圍內(nèi)人口數(shù)量增加，超過了原有設(shè)計(jì)量；二是雨污合流制下，雨水大量進(jìn)入污水處理廠；三是污水處理廠管網(wǎng)建管不到位，沿途地下各種匯水進(jìn)入污水管網(wǎng)中；四是部分地區(qū)采用其他方式的水源，如自備井等，這些水源未進(jìn)入供水范圍，污水處理廠設(shè)計(jì)過程中無法計(jì)算這部分水量，造成設(shè)計(jì)進(jìn)水量低于實(shí)際進(jìn)水量，從而出現(xiàn)進(jìn)水量超負(fù)荷的現(xiàn)象。”
他進(jìn)一步指出危害。進(jìn)水水量超負(fù)荷會導(dǎo)致污水在污水處理廠內(nèi)的水力停留時(shí)間短，污染物無法得到有效降解，導(dǎo)致超標(biāo)排放。此外，這會造成設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷增大，嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備損毀。
如果是“進(jìn)水水質(zhì)超負(fù)荷”，主要原因有哪些？
郝曉光介紹：“一是污水處理廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)，居民生活排水發(fā)生變化，比如餐飲業(yè)快速發(fā)展、飲食結(jié)構(gòu)變化等。改變排水習(xí)慣可能造成排水中污染增多，超過設(shè)計(jì)負(fù)荷；二是人口增加導(dǎo)致污水處理廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)排放污染物總量增加；三是存在中小企業(yè)的污水直排市政管網(wǎng)的情況，不少中小企業(yè)缺乏污水處理設(shè)施，或者無力投用和維護(hù)，導(dǎo)致排水水質(zhì)指標(biāo)超過企業(yè)納管標(biāo)準(zhǔn)，造成污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)超負(fù)荷；四是企業(yè)偷排。”
這種情況的主要危害有哪些？
他分析道：“第一，污水處理廠是根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)來進(jìn)行廠區(qū)內(nèi)處理構(gòu)筑物、活性污泥濃度、曝氣風(fēng)量、脫泥設(shè)施的設(shè)計(jì)、計(jì)算的。當(dāng)出現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行的進(jìn)水濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原有設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)濃度這一‘水質(zhì)超負(fù)荷’運(yùn)行情況時(shí)，這些設(shè)計(jì)處理參數(shù)就不適用了，直接的結(jié)果就是造成污染物在廠內(nèi)的降解效果下降，出水水質(zhì)超標(biāo)。
二是企業(yè)偷排的污廢水中可能含有大量有毒有害物質(zhì)，會造成污水處理廠的活性污泥中微生物受到毒性沖擊，造成微生物抑制或者死亡，最終造成出水水質(zhì)超標(biāo)。”
如何看待主動(dòng)出擊，以“高峰負(fù)荷運(yùn)行”減少雨季污水外排？
長期以來，“保障防汛安全”和“避免雨污水外排造成污染”都是一個(gè)兩難的問題。在保障防汛安全的前提下，為最大限度減少污染排入外部水環(huán)境，各地都在積極探索。記者了解到，某地自去年以來，在努力探索通過污水處理廠長時(shí)間持續(xù)保持高峰負(fù)荷、高效率運(yùn)行，來減少排入長江的初期雨水和污水。比如，長時(shí)間按照其設(shè)計(jì)的最大校核值，一般為設(shè)計(jì)負(fù)荷的130%運(yùn)行，以接納更多來水。
這種做法和被動(dòng)長期超負(fù)荷運(yùn)行不同，是在做好充分準(zhǔn)備的前提下，主動(dòng)出擊，以提升處理工藝、精細(xì)化運(yùn)營等提高處理效率、提升處理能力，保障出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹：“一開始，我們感覺污水處理廠超高效運(yùn)行的話，達(dá)標(biāo)排放的穩(wěn)定性肯定會受影響，但是經(jīng)過試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)這是可以實(shí)現(xiàn)的。兩座百萬噸處理規(guī)模的污水處理廠最終都取得了整月出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的成果，且各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)都很好。”
但這不代表每座污水處理廠都能在高峰負(fù)荷的情況下，完全把控出水水質(zhì)。能取得這樣的效果是基于兩個(gè)前提條件。
這位負(fù)責(zé)人說：“第一個(gè)條件是目前的污水處理濃度整體偏低，且未達(dá)到設(shè)計(jì)污染物負(fù)荷。我們所在地的污水處理廠進(jìn)水COD的設(shè)計(jì)濃度基本在350mg/L—450mg/L之間，但實(shí)際年日均值約為200mg/L—260mg/L。在現(xiàn)有超高效運(yùn)行工況下，雖然進(jìn)水水量負(fù)荷超過設(shè)計(jì)值，但由于污染濃度偏低，污染物負(fù)荷仍未超過設(shè)計(jì)值，所以污水處理廠仍可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
第二個(gè)條件是要求設(shè)備達(dá)到幾乎100%的完好率。污水處理廠在按照130%的負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，會啟用備用設(shè)備，設(shè)備備用率有所下降。從而一定程度上會降低系統(tǒng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。這就要求所有設(shè)備包括備用設(shè)備均須處于完好狀態(tài)，特別是主關(guān)鍵設(shè)備。在超高效運(yùn)行工況下，一旦有設(shè)備突發(fā)故障，高負(fù)荷的生產(chǎn)狀態(tài)難以持續(xù)。因此，如果污水處理廠決定實(shí)施超高效運(yùn)行的話，須考慮實(shí)施必要的技術(shù)改造，以保證全廠完全運(yùn)行必需的設(shè)備備用率。”
應(yīng)對溢流難題，還有哪些有效措施？
其實(shí)，雨季溢流污染對很多國家、很多地區(qū)來說都是個(gè)難題。如何應(yīng)對，各方可謂“八仙過海，各顯神通”。
邱勇認(rèn)為：“一是進(jìn)行雨污分流，加強(qiáng)排水管網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)。二是實(shí)施科學(xué)有效的技術(shù)方案。
例如，有污水處理廠采取新建一級強(qiáng)化處理設(shè)施應(yīng)對雨季增加的進(jìn)水負(fù)荷，設(shè)施出水與正常工藝段出水混合后達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)。如果雨污分流不徹底，下雨時(shí)污水管網(wǎng)負(fù)荷非常高，可以安裝一套‘平行’的溢流污水處理設(shè)施削減排放的污染總量，如生態(tài)環(huán)境部鼓勵(lì)的雨季溢流污水快速凈化設(shè)施。
三是直接擴(kuò)容，新建污水處理廠或者原位擴(kuò)容。在新建污水處理設(shè)施之前，應(yīng)當(dāng)先對排水管網(wǎng)進(jìn)行精細(xì)化排查，完善排水管網(wǎng)。如果排水管網(wǎng)錯(cuò)接、混接、漏接問題沒有妥善解決，新建污水處理廠也無法發(fā)揮預(yù)期作用。原位擴(kuò)容在不新增廠區(qū)占地面積的前提下，通過設(shè)施改建或技術(shù)升級來提高污水處理廠的處理水量，同時(shí)也能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。”
郝曉光也提出了自己的看法。他說：“這一問題的解決需要從以下幾個(gè)層面考慮。
一是進(jìn)行污水管網(wǎng)排查整改、老舊管網(wǎng)的維護(hù)更新。二是加強(qiáng)對污水處理廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)企業(yè)的排水、排污管理。排水、排污分別由城市管理和生態(tài)環(huán)境兩個(gè)部門進(jìn)行管理，這兩個(gè)部門需協(xié)同管控。有條件的地方應(yīng)積極推進(jìn)廠網(wǎng)一體化管理，讓污水處理廠介入管網(wǎng)管理。這樣，污水處理廠出于自身穩(wěn)定運(yùn)行的需要，會積極主動(dòng)地做好相關(guān)工作，提高對排水企業(yè)的監(jiān)管力度。
三是推進(jìn)排水管網(wǎng)的信息化建設(shè)，對排水管網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行在線儀表布控，收集關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的信息化內(nèi)容，通過信息化平臺建設(shè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)排污情況，避免超負(fù)荷水質(zhì)進(jìn)入污水處理廠。
四是污水處理廠應(yīng)對進(jìn)水進(jìn)行全時(shí)段的監(jiān)測，并建立各時(shí)段水樣的留存，為今后的溯源做好證據(jù)留存。如果是由于進(jìn)水超標(biāo)導(dǎo)致出水超標(biāo)，污水處理廠要想避免行政處罰，需要‘自證清白’，留存證據(jù)非常重要。五是城鎮(zhèn)管理部門應(yīng)建立本城區(qū)內(nèi)排水企業(yè)的水指紋庫，在污水處理廠出現(xiàn)超標(biāo)進(jìn)水時(shí)，能及時(shí)進(jìn)行水指紋比對，確定排污源頭企業(yè)，保障污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行。”
來源：中國環(huán)境
