如何界定污水廠的超標(biāo)進(jìn)水？
一般的城鎮(zhèn)生活污水處理廠的服務(wù)范圍大，范圍內(nèi)的排水住戶、企業(yè)眾多，來水水源復(fù)雜多變，造成了城鎮(zhèn)生活污水廠的運(yùn)行的不穩(wěn)定。這種多變除了居民用戶排水的水量的日周期變化帶來的管網(wǎng)底部淤泥的反復(fù)沖洗攜帶造成的水質(zhì)變化，這種變化是通過一段時間的收集整理，是可以預(yù)測的，這種規(guī)律性的變化也馴化了活性污泥系統(tǒng)中微生物的適應(yīng)能力，普通正常運(yùn)行的城鎮(zhèn)生活污水廠可以在這種變化下穩(wěn)定運(yùn)行。但是污水廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)用戶的偷拍、亂拍現(xiàn)象往往對污水廠造成更嚴(yán)重的影響，這種偷拍、亂拍的隱蔽性強(qiáng)，難以追溯源頭，一直是污水廠最為頭疼的進(jìn)水異常因素，并且這種水質(zhì)濃度往往超過污水廠實(shí)際進(jìn)水的濃度，那么今天，文章將圍繞這個超過污水廠的實(shí)際進(jìn)水濃度的問題進(jìn)行一些討論。
超標(biāo)進(jìn)水的標(biāo)準(zhǔn)究竟是什么標(biāo)準(zhǔn)，首先要明確這個概念，由于污水廠是城鎮(zhèn)排水體系的最終收納體，它和城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)是一體的，而我國對排入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)的污水是有一個排放標(biāo)準(zhǔn)的，那就是GB8978-1996的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T31962-2015《污水排人城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，這個標(biāo)準(zhǔn)中對大多數(shù)企業(yè)向城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)排水的濃度都做了相應(yīng)的指標(biāo)要求，這個是可以作為衡量進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)的要求的。除了這個標(biāo)準(zhǔn)以外，污水廠在設(shè)計階段，會對建廠以后未來10~20年的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測的來源主要是對人口數(shù)的變化，服務(wù)區(qū)域內(nèi)可能建有的企業(yè)進(jìn)行預(yù)測。居民排水的水質(zhì)受到當(dāng)?shù)鼐用裆盍?xí)慣的影響一般不會出現(xiàn)較大的偏差，但是對可能建設(shè)的企業(yè)的預(yù)測僅能夠依靠一些城區(qū)規(guī)劃文件來進(jìn)行，預(yù)測的水質(zhì)可能會出現(xiàn)一些偏差，但是總體這個進(jìn)水水質(zhì)會在國家城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的排水標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
這樣依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的等級的不同，界定超標(biāo)可以從GB8978開始向下衡量，國家標(biāo)準(zhǔn)，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)這是三個層級的標(biāo)準(zhǔn)，污水廠可以進(jìn)行進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)的衡量的尺度，還要注意污水廠的環(huán)評資料中的進(jìn)水水質(zhì)的水質(zhì)，這個是可以作為和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境部門進(jìn)行溝通的重要支撐材料，因?yàn)閲壹壍臉?biāo)準(zhǔn)級別更高，指標(biāo)更加寬泛，不一定適用于污水廠個體特征的描述，污水廠的設(shè)計資料通過了環(huán)評以后，環(huán)評批復(fù)的進(jìn)水水質(zhì)就可以成為污水廠進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)尺度了。
有了尺度以后，還需要解決的問題是，持續(xù)多久才算超標(biāo)？污水廠的進(jìn)水是一個持續(xù)變化的狀態(tài)，受到居民生活習(xí)慣的影響，進(jìn)水水量水質(zhì)波動范圍大，峰值和低值出現(xiàn)的頻次多，在一天中某個時段出現(xiàn)超高值然后下一個取樣時段急劇跌落到正常值或者更低值，是常見的現(xiàn)象，那么是不是出現(xiàn)一個超過進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)的高峰值就可以界定成進(jìn)水超標(biāo)了呢？結(jié)合污水廠進(jìn)水的變化，這么敏感的反應(yīng)肯定不行，而且活性污泥的微生物系統(tǒng)本身也并不是會對這些偶發(fā)性的超高數(shù)據(jù)產(chǎn)生反應(yīng)，那么超高進(jìn)水到什么程度，才可以界定他是超標(biāo)進(jìn)水呢？
這需要從另一個層面進(jìn)行分析，污水廠內(nèi)的設(shè)計負(fù)荷，污水廠內(nèi)的處理構(gòu)筑物建設(shè)的大小，并不是隨意而為的，它是根據(jù)污水廠在一定時間內(nèi)，一定量的活性污泥微生物及化學(xué)藥劑可以將一定量的進(jìn)水中的設(shè)計的污染物濃度處理降解到排放標(biāo)準(zhǔn)的所需的時間和空間進(jìn)行計算出來的。這是污水廠的設(shè)計基礎(chǔ)限定條件，這個就決定了污水廠的處理負(fù)荷大小，也是污水廠為什么不能接納超高濃度污水進(jìn)入廠區(qū)的根本原因。
依據(jù)這個原理就能確定了污水廠如何計算界定污水廠進(jìn)水超標(biāo)的情況，比較簡單的計算就是根據(jù)每天污水廠的進(jìn)水污染物的處理負(fù)荷作為界定，可以進(jìn)行簡單的推算：
比如某污水廠設(shè)計處理能力為10000噸/日，實(shí)際進(jìn)水量為8000噸/日，設(shè)計的COD進(jìn)水濃度為350mg/L，某日某個進(jìn)水時段的COD達(dá)到了500mg/L，但是通過做平均值全天進(jìn)水僅為316mg/L，這種情況下，就不能以某個時段的進(jìn)水COD達(dá)到500mg/L作為超標(biāo)進(jìn)水的依據(jù)，但是如果日平均值達(dá)到了350mg/L以上，這時還要考慮一個因素就是進(jìn)水水量，低進(jìn)水量下，在設(shè)計的活性污泥濃度條件下，微生物仍有可能處理較高濃度的進(jìn)水的，因此這里計算還要把水量因素考慮進(jìn)來，利用廠內(nèi)活性污泥的COD負(fù)荷進(jìn)一步的計算如下：
Nrs=[Q(Sa-Se)]/(XvV) 單位：kgCOD/[kgMLVSS·d]
式中 Q——污水流量m3/d；
Sa——經(jīng)預(yù)處理技術(shù)后，進(jìn)入曝氣池污水含有的有機(jī)污染物(COD)量，kg/m3;
Se——經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物(COD)量，kg/m3;
Xv——MLVSS濃度
V——曝氣池有效容積，m3;
設(shè)計污水廠處理在設(shè)計的污泥濃度MLVSS為2500mg/L的工況下，處理的日進(jìn)水量和進(jìn)水COD濃度的能力為：
10000噸/日×(350-50)mg/L=3000kg/日
污水廠的生物池大小為8000m3，污水廠的污泥總量為：
8000m3×2500mg/L=20000kg
Nrs=[Q(Sa-Se)]/(XvV)
=10000m3/d×(350mg/L-50mg/L)÷(8000 m3×2500mg/L)
=3000÷20000=0.15 kgCOD/[kgMLVSS·d]
這樣我們以0.15的COD負(fù)荷再進(jìn)行進(jìn)水濃度是否超標(biāo)的校核，就更為合理了，以實(shí)際進(jìn)水量8000 m3/d計算能處理進(jìn)水COD的總量上限為：
(0.15 kgCOD/[kgMLVSS·d]×(8000 m3×2500mg/L))÷8000m3/d=375mg/L
出水水質(zhì)是保障在COD為50mg/L的達(dá)標(biāo)情況下，進(jìn)水濃度為：
375+50=425mg/L
利用廠內(nèi)污泥濃度的COD負(fù)荷的計算，可以看到當(dāng)進(jìn)水水量為8000 m3/d，全天進(jìn)水平均濃度超過425mg/L的時候，就可以界定為進(jìn)水超標(biāo)了。如果有條件的話，還可以將進(jìn)水小時水量也統(tǒng)計進(jìn)來，做加權(quán)平均值，這樣就更精準(zhǔn)了。
在實(shí)際運(yùn)行中，污水處理廠往往也發(fā)現(xiàn)，即使某一天根據(jù)負(fù)荷能力計算出來超標(biāo)了，但是出水在一定時期內(nèi)仍能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，這是由于活性污泥系統(tǒng)的污泥濃度和剩余污泥排放量的實(shí)際值和設(shè)計值一般都不可能保持相同的原因造成，在利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行校核以后，數(shù)值可能放大一些，仍要考慮的就是污泥齡的因素，在一個污泥周期內(nèi)，可能出水仍能保持穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)，但會出現(xiàn)逐步上升的過程，當(dāng)污泥周期達(dá)到后，就會出現(xiàn)較為明顯的超標(biāo)情況了。因此污水廠不能以短期的出水達(dá)標(biāo)認(rèn)為系統(tǒng)能夠承受過高的進(jìn)水濃度，而不去積極向主管部門協(xié)調(diào)排查管網(wǎng)，而應(yīng)向主管部門提供科學(xué)詳實(shí)的進(jìn)水超標(biāo)的計算后，盡快采取相應(yīng)措施，以免系統(tǒng)進(jìn)一步惡化的情況出現(xiàn)。
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