王洪臣：城镇污水处理要回归问题本质，精准提质增效

时间： 2020-06-23 14:45

来源：中国水网

作者：刘影

污水处理资源消耗大

　　1.污水处理过程资源消耗有多大？

　　王洪臣认为主要有投资大、占地大、能耗高、物耗高等几个方面。目前，我国在污水处理方面的投资已超过6000亿人民币，消耗城市土地超过30万亩，能耗接近全社会总电耗的1%，年消耗各种药剂超过100万吨。问题是，这些资源消耗是否为必需？答案肯定是否定的，污水处理过程存在巨大提质增效潜力。

　　2. 低质低效的主要原因在哪里？

　　王洪臣的团队随机调查了全国467座污水处理厂（约占总数量的10%，总规模的25%）的主要运行工况，发现目前相当一批污水处理厂运行工况极其不合理，与可持续运营的理念相距甚远，一批处理厂面临运营困境。王洪臣建议，应分析原因，找到对策，摆脱困境，走向可持续运营之路。

调研的472座污水处理厂分布

　　第一，生物系统污泥浓度（MLSS）过高。调研发现，67%的污水处理厂MLSS大于4000mg/L，约30%的处理厂MLSS大于6000mg/L。MLSS过高将导致一系列后果：电耗升高（为满足曝气与搅拌的需要）；曝气器堵塞，降低曝气效率，进一步增大电耗；污泥沉积，减少有效池容，影响处理效果；增大二沉池固体负荷，增大出水SS，严重干扰后续深度处理；增大污泥流失导致系统崩溃的风险。

　　造成MLSS过高的原因有哪些？首先，由于污泥活性太低，不提高污泥浓度，出水氨氮将超标；由于缺氧段太短，只能通过提高污泥浓度尽量提高脱氮效率。另外，污泥没有出路也是重要原因。污泥运不出去，只能暂时存在系统中。第二，生物系统污泥活性（MLVSS/MLSS）太低。调研发现，61%的污水处理厂MLVSS/MLSS小于0.5，约30%的处理厂MLVSS／MLSS低于0.4。污泥活性太低的后果：在同样污泥浓度时处理效果降低；电耗升高（为满足搅拌的需要）；曝气器堵塞，降低曝气效率，进一步增大电耗；污泥沉积，减少有效池容，设备磨损严重，大修理成本提高；降低污泥在二沉池的 “网捕作用”，增大出水漂浮絮体，干扰后续深度处理。

污泥活性（MLVSS／MLSS）调研结果

　　污泥活性太低的原因有哪些？首先原因是污水预处理系统（格栅和沉沙）效果太差，约有一半渣砂进入后续处理单元；另外的原因是，我国90%以上的污水处理厂没有建设初沉池，穿透预处理系统的渣砂直接进入生物处理单元并逐渐积累。第三，生物系统污泥沉降性能（SVI）太差。污泥SVI在80～120时沉降性能最佳。调研发现，只有36%的污水处理厂SVI在80～120范围内，52％的处理厂SVI小于80，21％的处理厂SVI小于50。SVI大于120，属于微膨胀；SVI小于80，则网捕作用消失，出水水质仍然变差。

污泥沉降性能调研结果

　　污泥沉降性能太差的后果：SVI太低，污泥在二沉池的”网捕作用“变差，大量生物絮体随出水流失，干扰后续深度处理；SVI太低，污泥处于微膨胀或膨胀状态，污泥界面上升，导致污泥流失风险，目前不是主要问题。

　　污泥SVI太低的原因有哪些？与活性低的原因相似，主要是预处理系统（格栅和沉沙）效果差，大量渣砂进入生物处理单元。另外，污泥浓度MLSS高，污泥龄（SRT）大，也是SVI低的重要原因。第四，深度处理系统反冲洗回流量太大。反冲洗回流量太大的后果：大量反冲洗水回到工艺首端，浪费提升能力；大量反冲洗水回流至曝气池，减少构筑物的实际水力停留时间，降低处理效果；大量反冲洗水回流至曝气池，增大二沉池水力表面负荷，使二沉池普遍不足问题更加突出；大量反冲洗水最后还要重新回流至深度处理的过滤系统，增大滤速，减少实际过滤能力。

　　反冲洗回流量太大的原因有哪些？首先，二沉池出水SS或生物絮体增大，导致过滤单元堵塞频率增加；其次，水力负荷太大，导致过滤单元堵塞频率增加；再者，同步化学除磷投加药剂量太大，在滤池沉积；最后滤池承担污染物负荷太高，例如，加到反硝化滤池的硝酸盐量太大，导致生物堵塞。

　　第五，各种药剂投加量过大。过量投加的药剂包括为生物脱氮投加的外碳源、为化学除磷投加的无机混凝剂以及各种污泥脱水调理药剂。为什么说是过量投加？对于脱氮，没有充分利用内碳源就盲目投加外碳源，投加的一大部分外碳源是用于消耗过量曝气的氧，这是个巨大的恶性循环。对于除磷，不调整优化生物除磷，直接用大剂量除磷药剂保证出水，影响了污泥活性，增加了反冲洗水量，还增大了污泥量，是个多重恶性循环。

　　3.提质增效优先序？

　　王洪臣总结污水处理过程的提质增效说，每个污水处理厂差别都比较大，原则上应因厂施策地提质增效。但是，预处理对渣砂去除效果差，大量渣砂进入生物系统造成低效是普遍状况，应采取一切必要手段，将渣砂在源头全部去除，这里蕴含着一块巨大的运营优化潜力。另外一个普遍状况是过曝气，虽有许多客观原因，但在确保耗氧指标达标的前提下，优化调整曝气量，既可降低外碳源投加量，又可降低出水的氮磷指标，提质增效潜力很大。

　　最后一句话做个总结，收集系统需要提质增效，处理系统也需要提质增效。污水处理行业要在分析清楚低质低效原因的基础上进行精准提质增效。谢谢大家！

编辑：赵凡