王洪臣：城镇污水处理厂运营困局怎么破？

北极星环保网讯:城镇污水处理设施运营可分为两个层次：一是正常稳定运营，也就是在正常工况下持续实现污水处理功能；二是可持续运营，在正常稳定运营的基础上，通过节能降耗以及资源回收利用，降低运营成本并同时降低总碳排放量。

目前，一大批设施的运营既不正常也不稳定，不同程度地面临运营困境，几乎所有设施都偏离了可持续运营理念。为保障城镇污水处理厂正常高效运营，充分发挥环境效益，全行业应关注城镇污水处理厂运营困境，分析导致运营困境的原因，共同探寻破解之道。

1城镇污水处理厂目前有哪些主要运营困境

我们调研了全国467座城镇污水处理厂5月份的运行工况，发现困扰正常稳定运营并同时干扰可持续运营的问题主要有3个：一是活性污泥问题，二是能耗高与物耗过高，三是水量超负荷与设备欠维护。

这467座处理厂日总设计处理规模约4 500万m3，约占全行业总规模的1/4，覆盖了除西藏以外的全部省市和自治区。分析调研5月份的运行工况，可基本排除降水和低温等自然因素的影响。

1.1污泥浓度过高与污泥活性太差

活性污泥是实现污水处理功能的核心。活性污泥问题体现在两个方面：浓度（MLSS）太高、活性（MLVSS/MLSS）太差。调研发现，2/3的污水处理厂污泥浓度超过4 000 mg/L，1/3的污水处理厂超过了6 000 mg/L，有20座污水处理厂污泥浓度竟然超过了10 000 mg/L。

污水处理厂在如此高浓度下运行，增大了二沉池固体负荷，使本就不足的二沉池进一步处于超负荷状态，泥水界面上升，污泥流失，堵塞深度处理单元，或直接导致出水超标。另外，为防止污泥沉积，必须增大曝气量，而增大曝气则抬高了溶解氧，干扰生物脱氮，进而影响生物除磷，出水氮和磷难以达标。

一些处理厂靠大量投加化学药实现氮磷达标，使运营偏离了可持续目标。在宏观尺度上，我们可以用MLVSS/MLSS表征污泥活性，正常活性的污泥，MLVSS/MLSS应大于0.7，活性较好的污泥可超过0.8。

调研发现，95%的污水处理厂污泥MLVSS/MLSS低于0.7，其中60%的污水处理厂污泥MLVSS/MLSS低于0.5，30%的污水处理厂污泥MLVSS/MLSS低于0.4，有27座污水处理厂污泥MLVSS/MLSS竟然低于0.3。如此低的污泥活性，大大降低了现有设施的污水处理能力与效果，降低了系统抗水量水质冲击的能力。

为维持出水达标，不得不提高污泥浓度，从而降低了系统稳定性。另外，低MLVSS/MLSS还导致污泥澄清性能变差。在调研的污水处理厂中，超过一半的处理厂污泥SVI值低于80 mL/g，这样的污泥对游离生物微絮体失去“网捕作用”，澄清性能变差。

这些絮状物使出水感观变差，对后续过滤单元造成严重干扰。调研发现，90%以上的污水处理厂建设了深度处理设施，90%以上的这些深度处理设施设置了砂过滤单元，40%的砂滤池反冲洗水占处理量的比例超过5%，超过10%的污水处理厂反冲洗水比例大于10%，有8座污水处理厂的砂滤池反冲洗水竟然高达处理量的20%。

大量反冲洗水回流到工艺前端，占用提升能力、缩短有效停留时间、增大能耗，形成恶性循环。

活性污泥浓度太高的最主要原因是污泥没有稳定连续的出路，脱水污泥出不了厂，只能停止脱水或减少污泥脱水量，将大量污泥暂存在曝气池。一旦污泥临时有了出路，即使脱水机满负荷运行，也无法快速将长期积存的污泥脱水外运。污泥没有稳定出路，已经成为行业的普遍状态，是污水处理厂运营的最大困境。

另外，污泥活性差也是导致污泥浓度高的原因，污泥中大部分为非活性组分，如不保持较高的污泥浓度，出水无法达标。

污泥活性差的原因较为复杂，一是排水管网建设质量差、养护管理不到位，加之公众文明使用下水道意识不强，致使过多的渣砂进入管网并最终进入污水处理厂。二是污水处理厂内预处理效果不佳，许多格栅和沉砂池形同虚设，在普遍没有初沉池的情况下，大量渣砂等无机组分进入曝气池并在生物处理系统积累，致使污泥的MLVSS/MLSS普遍极低。

另外，浓度太高和活性太差还互为原因，活性差需要提高污泥浓度，而提高污泥浓度则降低了排泥量，使无机组分(ISS)更难离开系统，形成恶性循环。除了以上因素，同步化学除磷的过量加药，也成为一些污水处理厂污泥活性降低的重要原因。

1.2能耗高与物耗过高

全行业单位水能耗与国外基本相当，但单位污染物能耗则远高于西方国家，这与我国污水处理厂进水污染物浓度偏低有关，前述活性污泥问题也是导致高电耗的重要原因。当前，为实现氮磷达标，不惜一切代价，过度投加大量化学药剂，成为污水处理厂运营的又一突出问题。

为降低总氮普遍大量投加外购碳源，为降低总磷大量投加无机混凝剂，一些污水处理厂为控制污泥流失还直接往二沉池投加絮凝剂。虽未统计出准确数据，但许多污水处理厂药剂费超过电费跃升为第一大成本要素，一些水务公司的运行经营难以为继。

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