導語：我國污水處理能力在增加，污水處理廠污水處理量也在增長，但污水處理廠進水濃度卻在不斷下降。共1669座，村鎮污水處理廠共1830座。

近日，生態環境部華南督察局調研員撰文談污水收集。“一些地區耗資數千萬元對城市污水管網開展排查，投資數億元到數十億元改造城市排水管網，但進水濃度過低的問題未得到根本性的好轉，說明對問題原因的分析、缺陷管網的排查方式及整治措施，可能存在偏差。”

一、管網存在嚴重缺陷！96%被調查污水廠存在低濃度進水問題

據了解，督察局調研員對湖北、海南兩省10個市縣26座城鎮污水處理廠的進水進行取樣監測。其結果顯示：

“26座污水處理廠進水中CODCr的平均濃度僅為85mg/L。其中，有19座污水處理廠的進水濃度在100mg/L以下，8座甚至低于50mg/L，最低的僅有17mg/L；僅有1座污水處理廠的進水濃度略超過200mg/L。”

而與之形成鮮明對比的是，城市居民生活污水污染物濃度卻是較高的。如對湖北省某縣級市12個小區取樣監測后發現，其生活污水CODCr日均濃度平均值為397mg/L。同樣的，在海南省進行取樣監測，居民生活污水的原始濃度大致也達到了這一水平。

由此可見，現階段城市污水的收集仍是薄弱環節，部分城市的污水管網存在重大缺陷。其中，進水污染物濃度低的現象在南方地區尤為明顯，北方地區的進水濃度比南方地區高出48%～59%。

看到這里，南方的朋友們可能要問，到底是哪些原因造成南方地區污水處理廠進水濃度偏低呢？主要原因有以下四點：

1、外水入滲

地下水等滲入污水管道中，清水占據污水管道容量，不僅會稀釋了污水廠的進水污染物濃度，還會增加了污水廠的總進水量。

關于這一點，徐祖信院士早年就在《我國城市黑臭水體治理面臨的挑戰與機遇》一文中提到過，“我國南方城市的管道地下水入滲量可達到3800～6300m3/(km2·d)，是德國1296m3/(km2·d)的3～5倍。”此外，也有調查結果顯示，我國現有很多污水管道都在帶病工作，滲入量已超過國家標準的10倍以上（GB 50268—2008）。

2、雨污錯接混接

雨水接入污水管道進入污水處理廠后，不僅增加了污水處理的水量，還降低了進水濃度；同時，雨水接入侵占了污水管網輸送容量，導致污水管在雨天出現冒溢和污水處理廠超負荷溢流。

南方地區大部分城市雨污混接現象較為普遍，中小城市混接情況尤為嚴重，混接點主要來自居住小區、企事業單位、沿街商鋪等源頭排水。

3、污染物在排水管網中的沉積和降解

一些城市在設計時為安全起見，計算水量較大，選擇管徑較大，但實際運行時水量達不到設計值。

比如，在某南方城市新區，規劃的管道管徑就與實際產生的污水量不相匹配，造成污水在管道中充滿度低，流速小，停留時間長，由于管道里的厭氧環境而發生厭氧水解，使得大量污染物在管道內沉淀及降解，從而導致污水廠進水濃度偏低。

4、水文、氣象等客觀因素

水文方面，南方地區河湖眾多、水網密布，地表水體水位高于污水直排口、雨水排水口和合流制溢流口，易倒灌進入排水管網系統，導致污水管道、截流管道“清污不分”，也稀釋了污水廠進水濃度。

氣象方面，我國南方平均降水量超過800毫米，而北方則少于800毫米，這一分界線大致沿著秦嶺-淮河一線，如位于北方的天津市年降雨量較少導致進水濃度較高。

此前，生態環境部、住建部等4部委聯合印發《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰實施方案》，對進水BOD指標，提出一項可以考核的“硬性指標”。

針對該目標，中國城市規劃設計研究院副總工程師王家卓曾表示，北方實現相對“容易”一些，但對很多南方城市來說，如果不重視不努力，方法不得當，可能就實現不了。

二、碳氮比失衡問題加劇！僅有1/3污水廠的碳源可以滿足脫氮需求

進水低濃度加劇了碳氮比失衡問題。以JS某流域204座城鎮污水廠為例，進水BOD5/COD均值0.42、中值0.39，但BOD5/TN偏低，均值3.82、中值3.33，僅有1/3污水處理廠的碳源可以滿足脫氮需求。

因此，很多污水廠同仁都會有各種疑惑：

#碳源吃不起，如何降低污水廠碳源成本？#如何解決城鎮污水處理廠脫氮除磷所需碳源不足的問題？#碳源不足的情況下，如何提高脫氮除磷的效果？......

那么，這些問題到底該如何解決呢？我們總結了8個低碳源污水處理優化措施：

1、調整碳源投加方式

運行人員將甲醇投加點從A2/O池厭氧段進水口調整至缺氧段，并對甲醇用量進行合理調節（當進水濃度以及C/N值低、出水TN值出現上升趨勢時，加大投加量，反之則減少投加量），同時進行相應的工藝調控以滿足生產運行需求，確保出水水質達標。

碳源投加點調整前，甲醇首先在厭氧段消耗一部分，再進入缺氧段進行反硝化；而調整后，甲醇全部用于反硝化，避免了厭氧段對甲醇的消耗，從而使甲醇用量大幅下降。

2、改進傳統水處理工藝

以AAO工藝為例：

◎ 在沉降區旁邊依次設置厭氧除磷區和低氧曝氣區，形成一體化設置。這樣有利于提高工作效率，縮短污水處理時間。

◎ 充分利用空氣壓力的原理建立一個空氣推流區前端的低氧曝氣區域，提供自然力量并減少能源消耗和沖擊載荷。

◎ 獨特的溶解氧控制系統，可以加強對COD、總氮TN和總磷TP的去除。它是低碳源城市污水處理的主要工藝。

3、分段進水活性污泥法

在實際工作中，我們更喜歡把這個方法叫做多點進水。采用該方式的目的主要有兩方面：

一是增加脫氮除磷段的碳源含量；二是通過消耗污泥回流和硝化液回流所攜帶的剩余溶解氧，來優化脫氮除磷的反應環境，從而提高處理效果。

4、增設厭氧水解酸化池

以調研中的某家污水處理廠為例，其在在氧化溝前設置前置缺氧池（前置反硝化池）和厭氧池，10％的進水直接進入前置缺氧池段給回流污泥提供反硝化所需碳源，而在厭氧池內，大分子和難降解的物質轉化為易于生物降解的物質為聚磷菌提供碳源。

除此之外，還有很多實際案例都表明，將水解酸化過程作為低濃度城市污水生物脫氮工藝的預處理工藝可以為反硝化段補充一定量的碳源，有效提高脫氮效率。

5、合理設置初沉池

初沉池的設置，在一定程度上導致了后續脫氮除磷處理階段碳源量更低等問題的出現，直接取消初沉池對于進水SS濃度較低且波動不大的污水廠無疑是個不錯的選擇。

比如，目前就有很多污水廠（如現階段較為流行的延時曝氣氧化溝工藝），是污水經過沉砂池之后，直接進入生物池。

需要特別說明的是，如果污水處理廠進水SS濃度波動較大，在初沉池環節處設置超越管顯然更合適。

6、合理篩選外部碳源

不同類型的有機物在生物系統中有著各自的循環代謝方式，利用效率也自然不同。因此，碳源的來源和利用效率都是篩選中重點考察的因素。

實踐可知，活性污泥對于不同的碳源會表現出不同的反硝化效率，并且降解時間、降解程度都有所不同，在反硝化過程中加入乙酸鈉效果會更好；

同時，大量研究表明，乙酸反硝化反應速率要高于葡萄糖以及乙醇，因此，在篩選外部碳源時，需要根據具體的污水處理項目采取多種方法進行試驗，根據最終的處理效果和經濟效益選擇最合適的外部碳源。

7、其它技術的應用

比如，短程硝化反硝化。該工藝在實際應用中能夠有效節省能源，與傳統工藝相比，減少大約40%左右的碳源。

再比如，CANON工藝。該工藝無需有機碳源，能夠在完全無機的環境中進行，這樣可以有效節省100%的外碳源，以及66%的供氣量。

三、低濃度進水讓污水廠苦不堪言 只談處理率不談收集率，就是“耍流氓”

從中央環保督察通報的案例來看，仍有很多地區只把目光放在污水廠及尾水排放上，在污水處理率上侃侃而談，卻在污水收集率上避而不談。

對此，不少同行“一肚子苦水”。一些污水處理廠負責人說：“處理系統若是長期處于低有機負荷的運行狀下，不僅很容易造成資源浪費，還會導致出水水質不達標。”

比如，進水濃度低，導致微生物生長和繁殖的營養物質不足，這對菌膠團的形成速度有非常不利的影響，最終使活性污泥在培養的早期階段生長緩慢。

再比如，進水總是比設計的濃度偏低，長期處于該狀態會產生大量的曝氣，曝氣一多就會發生污泥上浮、破碎解體和活性污泥絮凝體膨脹的現象。

此外，低濃度進水對污水廠脫氮除磷，COD去除都有不同程度的影響。

王家卓表示：污水處理廠進水濃度低是當前需要重視的問題。一方面，大量的低濃度污水浪費了污水廠的處理能力。另一方面，浪費了管網空間，導致真正的污水“進不來”，增加了溢流污染風險。管網空間飽和，污水廠處理能力跟不上，一些地方又開始建設污水廠，形成建設“死循環”。

近年來，不少業內人士都在呼吁：“污水治理不能重處理、輕收集，要把污水收集率作為前置，以進水濃度修正統計的污水處理率”。

好消息是，生態環境部、住房城鄉建設部等5部門已于今年初提出，提升城市污水收集處理綜合效能。“到2027年，基本消除城市建成區生活污水直排口和設施空白區，城市生活污水集中收集率達到73%以上。”

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