城市污水处理厂进水浓度低成因分析及对策研究

(整期优先)网络出版时间:2024-04-09
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城市污水处理厂进水浓度低成因分析及对策研究

朱俊

洪泽县清源排水有限公司  江苏淮安 223100

摘  要:随着城市化进程的加快,城市污水处理逐渐成为保障城市水环境安全的重要环节。然而,近年来城市污水处理厂普遍面临着进水浓度低的问题,影响污水处理厂的正常运行和处理效果,也给城市水环境带来了一定潜在风险。文章旨在探讨城市污水处理厂进水浓度低的主要原因,并针对这些原因提出有效的解决对策,以期为城市水环境的保护和污水处理行业的发展提供参考和借鉴。

关键词:城市污水处理厂;进水浓度低;成因;对策

引  言

污水处理厂作为城市水环境治理的重要环节,其运行效率和处理效果直接关系到城市水环境的质量。城市污水处理厂进水浓度低的问题不仅影响污水处理厂的正常运行,会降低污水处理效率,还可能导致出水水质不达标,对城市水环境造成二次污染。但导致城市污水处理厂进水浓度的原因是多方面的,唯有深度分析其成因,并采取综合性的解决对策,才能确保污水处理厂的污水处理效果,为城市的水环境保护做出贡献。

一、城市污水处理厂进水浓度低的成因分析

城市污水处理厂进水浓度低是指进入污水处理厂的污水中污染物的浓度较低,通常表现为污水中的COD、BOD等指标低于设计值或正常处理范围,而进水浓度低可能由多种原因导致。首先,随着城市化的不断推进,大量的硬化地面,如道路、广场和建筑屋顶等,使得雨水无法像过去那样自然渗透入地,并且这些硬化表面会促使雨水迅速汇集,通过城市排水系统流入污水管网。在雨季,尤其是暴雨期间,大量的雨水径流携带的污染物虽然相对较少,但其流量巨大,足以对污水管网中的污水产生显著的稀释作用,这种稀释效应不仅降低会污水的浓度,还可能带入额外的清洁水,进一步影响污水厂的处理效率。其次,当前阶段尽管有严格的环保法规,但部分企业或个人出于成本考虑或环保意识薄弱,污水未经处理而是用清水稀释后直接排放。这些非法排放行为不仅违反了环保法规,还可以直接导致污水处理厂进水浓度的降低,比如在某些情况下,偷排行为可能涉及有毒有害物质的排放,对污水处理厂的正常运行和出水水质也会构成严重威胁。并且,许多城市的污水管网系统已经服役数载,这些老旧管网由于材料老化、设计缺陷或维护不足等问题,容易发生破损和泄漏,当污水从破损的管网中泄漏出去时,不仅会造成环境污染,还会导致到达污水处理厂的污水流量和浓度降低,老旧管网中的沉积物和生物膜也可能影响污水的流动性和浓度[1]。理论上,分流制排水系统能够将雨水和污水分开处理,从而提高污水处理效率。然而,在实际操作中,由于设计缺陷、施工错误或维护不当等原因,雨水与污水的分流往往不彻底,这也意味着部分雨水可能会错误地进入污水系统,从而降低污水的浓度,并且,即使在分流制系统中,也存在着雨水管网与污水管网意外连接的风险,这同样会导致污水浓度的降低。除此之外,为了减轻污水处理厂的负担或满足特定的排放标准,一些工业企业会在废水排入公共污水管网之前对其进行预处理,物理过滤、化学沉淀、生物降解等预处理操作虽然能够去除废水中的部分污染物,废水中剩余的污染物虽然浓度低,但都是难以降解的污染物,加大了污水处理厂处理难度,同时去除率难以保证。甚至,污水处理厂的设计规模过大,实际处理量远远达不到设计容量时,会导致进水在厂内停留时间过长,自然降解和挥发造成进水浓度降低。

二、城市污水处理厂进水浓度低的处理对策

在深入剖析了城市污水处理厂进水浓度低的成因之后,不难发现,这一问题的根源涉及城市规划、管网建设、环保法规执行以及公众环保意识等多个层面,面对这一复杂挑战,单一的解决方案显然难以奏效,需要从多个维度出发,采取一系列综合性、针对性的处理对策,从根本上解决进水浓度低的问题,确保城市污水处理系统的高效、稳定运行。

(一)优化和改造排水系统

现阶段,许多城市仍采用合流制排水系统,即雨水和污水混合在同一管道中排放,这种排水方式不仅会增加污水处理的难度,还可能导致进水浓度的大幅降低。所以,实施雨污分流成为提升污水处理效率的重要举措,对于尚未实现雨污分流的区域,应加快改造进度,通过铺设新的雨水和污水管道,将两者彻底分开,确保它们能够分别进入各自的处理系统,这样雨水将不再混入污水管网,进而能其对污水浓度的稀释作用。同时,雨水的单独收集和处理还有助于减轻城市排水系统的压力,提升城市防洪排涝能力[2]。除了实施雨污分流外,还要加强污水管网的维护和管理。污水管网是城市污水处理的基础设施,其完好与否直接关系到污水处理厂的进水浓度和处理效果,需要定期对污水管网进行检查和维护,及时发现并修复破损、老化和堵塞的管道,确保污水能够顺畅、高效地进入污水处理厂,防止污水泄漏和环境污染事件的发生。污水处理厂可以采用先进的管道检测技术和修复技术,提高管网维护的效率和准确性,同时建立健全的管网维护管理制度和应急预案,确保在紧急情况下能够迅速响应和处理。

(二)强化监管和执法力度

监管的缺失和执法的不严往往导致非法排放和偷排行为频发,严重影响污水处理厂的进水水质和处理效果,相关部门必须建立严格的排放标准和加大打击非法排放行为的力度,以维护正常的污水处理秩序。第一,要建立严格的污水排放标准,基于科学的环境容量评估和污染控制需求,明确规定各类污染物在污水中的合理浓度范围,既不能过高也不能过低。标准的制定和执行应具有强制性和可操作性,能确保所有排入污水管网的废水都能达到处理要求,而对于不能达标的废水,应要求排放单位进行预处理或采取其他措施,以降低其对污水处理厂进水浓度的影响。第二,非法排放和偷排行为不仅违反了环保法规,还会对污水处理厂的运行和出水水质造成严重影响,必须加大对这类行为的打击力度,依法惩处相关责任单位和个人,采取加强日常巡查和监管,建立举报奖励机制,鼓励公众参与监督等措施,对于发现的非法排放行为,立即采取措施予以制止,并按照法律法规进行严厉处罚,以起到震慑和警示作用。第三,可以通过采用一些技术手段来提高监管和执法的效率。比如,利用在线监测设备和自动化控制系统对污水排放进行实时监控和数据分析,能够及时发现异常排放行为并报警。

(三)提升污水处理厂处理能力

面对不断变化的进水水质和水量,污水处理厂必须采取积极措施,改进处理工艺,优化运行参数,并合理调整污泥回流量,以确保稳定、高效的处理效果。传统的污水处理工艺可能难以适应低浓度污水的处理需求,导致处理效率低下和出水水质不达标,污水处理厂需要引入更先进的处理工艺和设备,如活性污泥法、生物膜法、深度过滤技术等,以提高对低浓度污水的处理效率和适应能力,这些先进工艺能够有效地去除污水中的有机物、氮磷等污染物,提升出水水质,满足日益严格的环保标准[3]。同时,进水水质和水量的变化会对污水处理厂的运行产生直接影响,污水处理厂需要根据实际进水情况,灵活调整运行参数,如曝气量、污泥浓度、水力停留时间等,以确保生物反应器的稳定运行和高效去除污染物,同时通过建立智能化监控系统,实现对进水水质和水量的实时监测和数据分析,为运行参数的调整提供科学依据。此外,污泥是生物处理过程中的重要组成部分,其浓度和活性直接影响到对有机物的去除效果,通过增加污泥回流量,可以提高生物处理单元中的污泥浓度,增加微生物的数量和活性,从而增强对有机物的降解能力,合理控制污泥回流比和回流方式,还可以优化生物反应器的泥水混合效果,提高传质效率和处理效果。

(四)加强区域合作和资源共享

相邻城市或者区域之间的环境问题往往具有共通性和相互影响性,通过建立区域联动机制和推广先进技术与管理经验,可以共同应对挑战,提升整个污水处理行业的水平。例如,相邻城市或区域可以签订合作协议,成立联合工作委员会或专项工作小组,共同制定污水处理规划和标准,各地共享污水处理设施、设备和人力资源,避免重复建设和浪费。同时,通过建立统一的信息平台,实现数据共享和实时监测,及时发现并应对进水浓度低等问题。区域联动机制不仅可以提高资源利用效率,还能加强各地之间的沟通与协作,形成合力,共同应对环境挑战。并且,各地也在污水处理实践中积累了丰富的经验和技术成果,但往往存在信息不对称和壁垒问题,需要建立有效的技术推广和交流平台,通过组织研讨会、培训班、现场观摩等形式鼓励各地之间分享先进的污水处理技术、管理经验和创新实践,同时,还可以引入国际先进的污水处理技术和管理模式,结合本地实际进行消化、吸收和再创新,通过技术的引进、消化、吸收和再创新,推动整个行业的技术进步和转型升级。而政府则可以出台相关政策,鼓励和支持各地开展区域合作和资源共享工作[4]。例如,提供财政补贴、税收减免等优惠措施,引导社会资本投入污水处理领域。同时,还可以建立评价指标体系和奖惩机制,对合作成果进行定期评估和总结,激励各地积极参与并取得实效。

(五)强化公众宣传和教育

公众作为城市水环境的主要参与者和管理者,其日常行为和环保意识直接影响到污水的水质和处理效果。因此,应紧密围绕污水处理厂进水浓度低这一核心问题,开展有针对性的公众宣传和教育至关重要。例如,部分居民可能随意将生活污水倒入雨水管道,造成合流制排水系统中污水浓度的降低;或者一些企业和个人非法排放未达标的废水,进一步稀释了污水厂的进水浓度,针对这些行为,需要通过公众宣传和教育,让公众明白这些行为的危害性和对污水处理工作的影响,引导大家规范排放行为,提高污水浓度。在宣传和教育过程中,需要突出进水浓度低对污水处理厂运行和处理效果的具体影响,进水浓度低不仅会增加污水处理厂的运行成本,降低处理效率,还可能导致出水水质不达标,对环境造成二次污染,通过向公众普及这些知识,让大家更加直观地了解到自身行为与污水处理厂运行之间的关系,从而更加自觉地规范自己的行为,还可以结合具体的案例和数据,向公众展示进水浓度低对城市水环境和生态系统造成的长期影响。比如,介绍一些因为进水浓度低导致污水处理厂无法正常运行,最终影响到城市供水安全和环境质量的真实案例,通过这些案例和数据让公众更加深刻地认识到问题的严重性,增强大家的环保意识和责任感。此外,在加强公众宣传和教育的同时,还需要建立有效的反馈机制,鼓励公众积极参与到污水处理和水环境保护的工作中来,设立专门的举报电话和网络平台,方便公众对违法排放行为进行举报;定期举办公众开放日活动,邀请大家参观污水处理厂,了解处理工艺和运行情况,让公众更加直观地感受到自己在环保工作中的重要性,从而更加积极地参与到水环境保护中来。

结束语

综上所述,城市污水处理厂进水浓度低的问题是一个复杂而系统的工程问题,不仅影响污水处理厂的运行效率和处理效果,更会对城市的水环境质量和生态系统健康构成威胁,解决这一问题需要从多个角度出发,采取综合性的措施,如优化和改造排水系统、强化监督和执法力度、改进污水处理工艺和设备、提高公众环保意识和参与度等,同时,政府、企业和公众也需要形成合力,共同推动城市水环境的保护和污水处理行业的发展。

参考文献:

[1]刘文强. 南方典型城市污水处理厂进水浓度低成因分析及对策研究[D]. 南昌大学, 2023.

[2]刘文强,郁达伟,郑利兵等. 南昌某城市污水处理厂进水浓度低成因分析研究 [J]. 环境科学学报, 2022, 42 (09): 141-150.

[3]樊玲凤,胡家忠,欧亮. 城市污水处理厂进水浓度偏低原因分析及对策研究 [J]. 环境科学与管理, 2016, 41 (03): 132-135.

[4]邱鸿荣,罗建中,郑国辉. 城市污水处理厂进水浓度低原因及其对策的研究 [J]. 广东化工, 2010, 37 (12): 93-94.