導語：我國(guo)污(wu)水(shui)處(chu)理(li)能力在(zai)(zai)增加，污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠污(wu)水(shui)處(chu)理(li)量也在(zai)(zai)增長(chang)，但(dan)污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠進水(shui)濃度卻在(zai)(zai)不斷下降。共1669座，村鎮污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠共1830座。

近日(ri)，生態環(huan)境部華(hua)南(nan)督察(cha)局調研(yan)員(yuan)撰(zhuan)文(wen)談污水(shui)(shui)收(shou)集(ji)。“一些地區(qu)耗資(zi)數(shu)千萬元對(dui)城市污水(shui)(shui)管(guan)網開展排查(cha)，投(tou)資(zi)數(shu)億元到(dao)數(shu)十億元改造城市排水(shui)(shui)管(guan)網，但進水(shui)(shui)濃度(du)過低的(de)問題未得到(dao)根本性的(de)好轉，說明對(dui)問題原因的(de)分析、缺陷管(guan)網的(de)排查(cha)方式及(ji)整治措(cuo)施，可能存(cun)在偏差。”

一、管(guan)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(diao)研員對湖北(bei)、海(hai)南兩省10個市縣(xian)26座(zuo)城(cheng)鎮污(wu)水(shui)處理廠(chang)的進(jin)(jin)水(shui)進(jin)(jin)行(xing)取樣監測(ce)。其結果顯示：

“26座污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)進(jin)水(shui)(shui)中(zhong)CODCr的(de)(de)平均濃度僅(jin)為85mg/L。其(qi)中(zhong)，有19座污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)的(de)(de)進(jin)水(shui)(shui)濃度在100mg/L以(yi)下，8座甚至低于50mg/L，最(zui)低的(de)(de)僅(jin)有17mg/L；僅(jin)有1座污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)的(de)(de)進(jin)水(shui)(shui)濃度略超過(guo)200mg/L。”

而與(yu)之形成鮮明對比(bi)的是，城市居民生(sheng)活(huo)污水污染物濃(nong)度卻是較高(gao)的。如對湖(hu)北省某(mou)縣級市12個小區取(qu)樣(yang)監(jian)測后發現，其生(sheng)活(huo)污水CODCr日均濃(nong)度平(ping)均值(zhi)為397mg/L。同樣(yang)的，在海南省進行取(qu)樣(yang)監(jian)測，居民生(sheng)活(huo)污水的原始濃(nong)度大致也達(da)到了這(zhe)一(yi)水平(ping)。

由此可(ke)見，現(xian)階段城(cheng)市(shi)污(wu)水的收集仍是薄弱環節，部分城(cheng)市(shi)的污(wu)水管網(wang)存(cun)在(zai)重大缺陷。其中(zhong)，進水污(wu)染物濃度(du)低的現(xian)象在(zai)南(nan)方地(di)(di)區尤為(wei)明(ming)顯，北方地(di)(di)區的進水濃度(du)比南(nan)方地(di)(di)區高出48%～59%。

看到(dao)這(zhe)里，南方(fang)的朋友們可能要問，到(dao)底(di)是哪些原因造成南方(fang)地區污水處(chu)理廠進(jin)水濃度偏低(di)呢(ni)？主要原因有以下四點：

1、外水入滲

地下水(shui)等(deng)滲(shen)入(ru)污水(shui)管道中，清(qing)水(shui)占(zhan)據污水(shui)管道容量(liang)，不僅會稀釋(shi)了污水(shui)廠的進水(shui)污染物濃度(du)，還會增加了污水(shui)廠的總進水(shui)量(liang)。

關于這一(yi)點，徐祖信(xin)院士(shi)早年就在《我國(guo)城市黑臭水體治理(li)面臨的挑戰與(yu)機遇》一(yi)文中提到過，“我國(guo)南方城市的管(guan)道地下水入滲量可達(da)到3800～6300m3/(km2·d)，是(shi)德國(guo)1296m3/(km2·d)的3～5倍(bei)。”此外，也有(you)調查結果顯示，我國(guo)現(xian)有(you)很多污(wu)水管(guan)道都在帶(dai)病工作，滲入量已(yi)超過國(guo)家標準的10倍(bei)以(yi)上(shang)（GB 50268—2008）。

2、雨(yu)污錯接混接

雨(yu)水(shui)(shui)接(jie)入污(wu)(wu)水(shui)(shui)管(guan)道進(jin)入污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠后，不僅增(zeng)加了污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)的水(shui)(shui)量，還降低(di)了進(jin)水(shui)(shui)濃度(du)；同時，雨(yu)水(shui)(shui)接(jie)入侵占了污(wu)(wu)水(shui)(shui)管(guan)網輸(shu)送容量，導致(zhi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)管(guan)在雨(yu)天出(chu)現冒溢和污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠超(chao)負荷溢流。

南方地區(qu)大(da)部分城市雨污(wu)混(hun)接現象較(jiao)為(wei)普遍，中小城市混(hun)接情況尤為(wei)嚴重，混(hun)接點(dian)主要來自居住(zhu)小區(qu)、企事(shi)業單(dan)位、沿(yan)街商鋪等(deng)源(yuan)頭(tou)排(pai)水。

3、污染物在排水管(guan)網中的沉積和(he)降解

一些(xie)城市在設(she)計時為安全起見(jian)，計算水(shui)(shui)量(liang)較大，選擇(ze)管徑(jing)較大，但實際(ji)運行時水(shui)(shui)量(liang)達不到設(she)計值。

比如，在某南方城市新區，規劃的(de)管道(dao)管徑就與(yu)實(shi)際產生(sheng)的(de)污水(shui)(shui)量不相匹(pi)配，造成污水(shui)(shui)在管道(dao)中充滿(man)度低(di)，流速小，停留時間長(chang)，由(you)于管道(dao)里的(de)厭氧環境而(er)發生(sheng)厭氧水(shui)(shui)解，使(shi)得大量污染物在管道(dao)內沉淀及降(jiang)解，從而(er)導致污水(shui)(shui)廠進水(shui)(shui)濃度偏低(di)。

4、水文、氣(qi)象等(deng)客觀因素

水(shui)文方面，南方地區河湖眾多、水(shui)網(wang)密布(bu)，地表(biao)水(shui)體水(shui)位高于(yu)污(wu)水(shui)直(zhi)排口、雨水(shui)排水(shui)口和合流(liu)制溢流(liu)口，易倒灌進(jin)入排水(shui)管網(wang)系統，導(dao)致污(wu)水(shui)管道、截(jie)流(liu)管道“清污(wu)不(bu)分”，也稀釋了污(wu)水(shui)廠進(jin)水(shui)濃(nong)度(du)。

氣象方(fang)(fang)面，我(wo)國南方(fang)(fang)平均降(jiang)水(shui)量超過800毫米(mi)(mi)，而北方(fang)(fang)則少于800毫米(mi)(mi)，這一(yi)分界線大(da)致沿(yan)著秦(qin)嶺(ling)-淮河(he)一(yi)線，如(ru)位于北方(fang)(fang)的天(tian)津市年(nian)降(jiang)雨(yu)量較(jiao)少導致進水(shui)濃(nong)度較(jiao)高。

此前，生態環境部、住建部等4部委聯合印發(fa)《深入打(da)好城(cheng)市黑臭(chou)水體治理攻堅戰實(shi)施方(fang)案》，對(dui)進水BOD指標，提出一項可以考核的(de)“硬性指標”。

針對該目(mu)標，中(zhong)國城市規(gui)劃設(she)計研(yan)究院(yuan)副總工程師王(wang)家卓曾表示，北方實現相(xiang)對“容(rong)易(yi)”一些，但對很(hen)多南方城市來(lai)說，如果(guo)不重視不努力，方法不得當，可(ke)能就實現不了。

二、碳氮比(bi)失衡問題加劇！僅(jin)有1/3污水廠的碳源可以滿足脫氮需求

進水(shui)(shui)低(di)濃度(du)加劇了碳氮比失衡問題(ti)。以JS某流(liu)域204座城(cheng)鎮(zhen)污水(shui)(shui)廠為(wei)例，進水(shui)(shui)BOD5/COD均值0.42、中(zhong)值0.39，但(dan)BOD5/TN偏低(di)，均值3.82、中(zhong)值3.33，僅有1/3污水(shui)(shui)處理(li)廠的碳源可以滿足脫氮需求。

因(yin)此，很多污(wu)水廠(chang)同仁都會有各種疑惑(huo)：

#碳(tan)源(yuan)吃不(bu)起(qi)，如何(he)降低污(wu)水廠碳(tan)源(yuan)成本(ben)？#如何(he)解(jie)決城鎮污(wu)水處理(li)廠脫氮除磷所(suo)需碳(tan)源(yuan)不(bu)足的問題？#碳(tan)源(yuan)不(bu)足的情(qing)況下，如何(he)提高(gao)脫氮除磷的效果？......

那么(me)，這(zhe)些(xie)問(wen)題到底該(gai)如何解(jie)決呢？我們總結了8個(ge)低碳源污(wu)水(shui)處理(li)優化措施：

1、調整(zheng)碳源投(tou)加方(fang)式

運行(xing)(xing)人員將甲醇投(tou)加(jia)點從A2/O池厭氧段進水(shui)口調(diao)(diao)整(zheng)至(zhi)缺氧段，并對甲醇用量進行(xing)(xing)合理調(diao)(diao)節(jie)（當進水(shui)濃度以(yi)及C/N值低(di)、出(chu)水(shui)TN值出(chu)現上升趨勢時(shi)，加(jia)大(da)投(tou)加(jia)量，反之則減少投(tou)加(jia)量），同時(shi)進行(xing)(xing)相應(ying)的工藝(yi)調(diao)(diao)控(kong)以(yi)滿足生產運行(xing)(xing)需求，確(que)保出(chu)水(shui)水(shui)質達標(biao)。

碳源投(tou)加點調整前(qian)，甲醇首(shou)先在厭氧段消耗(hao)一(yi)部分，再進(jin)入缺氧段進(jin)行反硝化；而調整后，甲醇全部用于(yu)反硝化，避免了厭氧段對甲醇的消耗(hao)，從而使甲醇用量(liang)大幅下降。

2、改進傳統水處理工(gong)藝(yi)

以(yi)AAO工(gong)藝為(wei)例：

◎ 在沉降(jiang)區旁邊依次設(she)置厭氧(yang)除磷區和低氧(yang)曝氣區，形成(cheng)一體(ti)(ti)化設(she)置。這樣有(you)利于提高工作效率，縮短污水處理時(shi)間(jian)。

◎ 充分利用空氣(qi)壓力的原理建立(li)一個空氣(qi)推流區前端(duan)的低氧曝氣(qi)區域，提供自然力量并減(jian)少能源(yuan)消耗和(he)沖(chong)擊載荷(he)。

◎ 獨(du)特的(de)溶解(jie)氧(yang)控制系統，可(ke)以加強對COD、總氮(dan)TN和總磷TP的(de)去除(chu)。它是(shi)低碳源(yuan)城市(shi)污(wu)水處理的(de)主要工(gong)藝。

3、分段進水活(huo)性污泥法

在實際(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)，我們更喜歡把這(zhe)個方法(fa)叫(jiao)做多點進水。采用該方式的(de)目的(de)主要(yao)有兩方面：

一是增加脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)段(duan)的碳源含量；二(er)是通過消耗污泥回(hui)流(liu)(liu)和硝(xiao)化(hua)液回(hui)流(liu)(liu)所攜帶的剩(sheng)余溶解(jie)氧，來優化(hua)脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)的反應環境，從而提(ti)高處理效果。

4、增(zeng)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(yang)(yang)化溝(gou)前(qian)設置(zhi)(zhi)前(qian)置(zhi)(zhi)缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)（前(qian)置(zhi)(zhi)反硝(xiao)化池(chi)(chi)）和(he)厭氧(yang)(yang)池(chi)(chi)，10％的進(jin)水直接(jie)進(jin)入前(qian)置(zhi)(zhi)缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)段給回流污泥(ni)提(ti)供反硝(xiao)化所需碳(tan)源(yuan)，而(er)在厭氧(yang)(yang)池(chi)(chi)內，大(da)分子和(he)難降(jiang)解的物質轉化為易(yi)于生物降(jiang)解的物質為聚磷菌提(ti)供碳(tan)源(yuan)。

除此之外，還有(you)很多實際案例都表明，將水解酸化過程作(zuo)為低濃度(du)城市(shi)污水生物(wu)脫(tuo)(tuo)氮工(gong)藝的預(yu)處(chu)理工(gong)藝可以為反硝化段補充一(yi)定量的碳源，有(you)效提(ti)高脫(tuo)(tuo)氮效率。

5、合(he)理設置初沉池

初(chu)沉(chen)池(chi)(chi)的(de)(de)設置(zhi)，在一定程度上導(dao)致了后續(xu)脫(tuo)氮除磷處理(li)階段碳(tan)源量更低(di)等問題的(de)(de)出現，直接(jie)取消初(chu)沉(chen)池(chi)(chi)對于進(jin)水(shui)SS濃度較低(di)且波(bo)動不大的(de)(de)污(wu)水(shui)廠(chang)無疑(yi)是(shi)個不錯的(de)(de)選(xuan)擇。

比如，目(mu)前就有很(hen)多污水廠（如現階段較(jiao)為流行的延(yan)時曝(pu)氣氧化溝工藝(yi)），是污水經過沉砂池(chi)之后，直接進入生(sheng)物池(chi)。

需要特別說(shuo)明的是，如果污水處(chu)理廠進水SS濃度波動(dong)較大，在(zai)初沉池環節(jie)處(chu)設置超(chao)越管顯(xian)然更合適。

6、合理(li)篩(shai)選(xuan)外部碳源

不同類型的(de)有(you)機物在(zai)生物系統(tong)中有(you)著各自的(de)循環(huan)代謝方式，利(li)用效率(lv)也自然不同。因此(ci)，碳源的(de)來源和利(li)用效率(lv)都是(shi)篩選中重點考察(cha)的(de)因素。

實(shi)踐可知，活性污泥對于(yu)不同的碳(tan)源會表現出不同的反硝(xiao)化(hua)效率，并且降解(jie)時間、降解(jie)程度都(dou)有所(suo)不同，在反硝(xiao)化(hua)過程中加入乙酸鈉(na)效果會更好；

同時(shi)，大量研究表明(ming)，乙酸反(fan)硝化反(fan)應速率要(yao)高于葡萄糖以及乙醇，因(yin)此，在篩(shai)選外部(bu)碳(tan)源時(shi)，需要(yao)根據(ju)具(ju)體(ti)的污水處(chu)(chu)理項目(mu)采取(qu)多(duo)種方法進行試(shi)驗，根據(ju)最終的處(chu)(chu)理效(xiao)果和經濟效(xiao)益選擇最合適的外部(bu)碳(tan)源。

7、其它技術的應用

比(bi)如(ru)，短程硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)。該工藝(yi)(yi)在實際應用中能(neng)夠有效節省能(neng)源，與傳統工藝(yi)(yi)相比(bi)，減少(shao)大約40%左右的碳源。

再比(bi)如(ru)，CANON工藝。該工藝無需(xu)有(you)機(ji)(ji)碳源，能夠在完(wan)全無機(ji)(ji)的環境中進行，這樣可以有(you)效節省100%的外(wai)碳源，以及66%的供氣量。

三、低濃度(du)進水讓(rang)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(yang)環保(bao)督察(cha)通報的案例來(lai)看，仍有(you)很多地區只把目光放(fang)在污(wu)水廠及(ji)尾(wei)水排放(fang)上，在污(wu)水處(chu)理率上侃侃而談，卻在污(wu)水收(shou)集率上避而不談。

對此(ci)，不少同(tong)行(xing)(xing)“一(yi)肚子(zi)苦水(shui)”。一(yi)些(xie)污水(shui)處理(li)廠(chang)負(fu)責人說：“處理(li)系統若是長期處于低有機負(fu)荷(he)的運(yun)行(xing)(xing)狀下，不僅(jin)很(hen)容易造成資源浪費，還(huan)會導致出水(shui)水(shui)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(zhi)不(bu)足，這對(dui)菌膠團的形成速度有(you)非(fei)常不(bu)利的影響，最終使(shi)活性污泥在培養的早期階段生長緩慢。

再(zai)比(bi)(bi)如(ru)，進水(shui)總是(shi)比(bi)(bi)設(she)計(ji)的濃度偏低，長(chang)期處于該狀態會產生(sheng)大量(liang)的曝(pu)(pu)氣(qi)，曝(pu)(pu)氣(qi)一多(duo)就會發生(sheng)污(wu)泥上浮、破碎解體(ti)和活性污(wu)泥絮凝體(ti)膨脹的現象(xiang)。

此外，低濃度進(jin)水對污水廠脫氮除(chu)磷，COD去(qu)除(chu)都(dou)有不同程度的(de)影響(xiang)。

王家卓表示：污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠進水(shui)(shui)濃度(du)低是(shi)當前需要(yao)重視(shi)的問題。一(yi)方面，大量的低濃度(du)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)浪費了污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠的處理能(neng)(neng)力。另一(yi)方面，浪費了管網空間，導致真正的污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)“進不來”，增加了溢(yi)流污(wu)(wu)(wu)染風險。管網空間飽(bao)和，污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠處理能(neng)(neng)力跟不上，一(yi)些地方又開(kai)始建(jian)設污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)廠，形成建(jian)設“死循環”。

近(jin)年來，不少業內(nei)人士都在呼(hu)吁：“污(wu)水治理不能(neng)重(zhong)處理、輕收(shou)集，要把污(wu)水收(shou)集率作為前置(zhi)，以進水濃度修正統計的(de)污(wu)水處理率”。

好(hao)消息(xi)是，生態環境部(bu)(bu)、住房城鄉建設部(bu)(bu)等5部(bu)(bu)門已于今年初(chu)提(ti)出，提(ti)升城市(shi)(shi)污(wu)水收(shou)集(ji)處理綜(zong)合效能。“到(dao)2027年，基本消除城市(shi)(shi)建成區生活(huo)污(wu)水直(zhi)排口和設施空白(bai)區，城市(shi)(shi)生活(huo)污(wu)水集(ji)中收(shou)集(ji)率(lv)達到(dao)73%以上。”

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