合流制污水溢流污染造成的原因：由于徑流污染物輸送的非連續性和爆發(fā)性，其污染負荷所占比例在雨季會(huì )短時(shí)段內成倍升高，超過(guò)點(diǎn)源污染，對城市水體造成沖擊性影響，嚴重制約城市水環(huán)境質(zhì)量的徹底改善。
目前我國31省市區均分布有合流制排水管網(wǎng)，超過(guò)70% 的大城市雨污不分流。雨季污水處理廠(chǎng)瞬時(shí)流量劇增，水廠(chǎng)處理能力超過(guò)設計能力，經(jīng)常超負荷運行。此外初雨及中后期雨水的COD、SS濃度波動(dòng)大，會(huì )對污水廠(chǎng)造成瞬時(shí)負荷沖擊。
應對措施可總結為兩類(lèi)，分別是完全分流制的市政排水管網(wǎng)建設和完全合流制管線(xiàn)的水廠(chǎng)方面的應對措施。
對于完全分流制的市政排水管網(wǎng)建設，投資成本比水廠(chǎng)投資成本高至少一個(gè)數量級，并且建設周期更長(cháng)，不適用于短期應對合流制污水溢流污染的問(wèn)題。
對于完全合流制的管線(xiàn)，水廠(chǎng)建設和工藝調整中一般采取的措施是建設調蓄池、旋流分離攔截懸浮物、強化生化池和擴建高密度沉淀池等，這些措施雖然能有效應對合流制污水溢流污染問(wèn)題，但是有投資改造成本較高、建設周期長(cháng)、設備維護成本高、應對沖擊時(shí)工藝調整對運行人員素質(zhì)要求高和設備利用率低等缺點(diǎn)。
污水處理廠(chǎng)季節性問(wèn)題——我國污水處理廠(chǎng)運行負荷分析
我國污水處理廠(chǎng)平均處理流量?jì)H有設計流量的50%，實(shí)際來(lái)水污染物濃度僅為設計接收濃度的一半，整體處理負荷不足設計值的一半。雨季進(jìn)水濃度進(jìn)一步降低后，負荷率降到了設計值的20-30%，雨季的來(lái)水污染物濃度負荷雖然降低了，但是進(jìn)水流量卻超過(guò)了設計值。污水廠(chǎng)生化處理的效率與污染物處理負荷有關(guān)，與流量關(guān)系不大，可利用富裕的負荷能力處理雨水。
那么雨季制約水量負荷進(jìn)一步提高的主要原因就是二沉池污泥的沉降速率，因為二沉池的表面負荷與流量息息相關(guān)，超過(guò)設計流量后二沉池活性污泥來(lái)不及沉降就會(huì )排到出水口，造成出水水質(zhì)變差并且活性污泥流失，嚴重影響了生化池的安全生產(chǎn)。
如果能有效解決二沉池的雨季負荷不足的問(wèn)題，處理廠(chǎng)處理雨污水的流量可至少增加2-4倍，結合雨水存儲池，總體可有效處理80%-90%的徑流總量，有效杜絕合流制污水溢流污染的發(fā)生。
污水處理廠(chǎng)季節性問(wèn)題——水廠(chǎng)藥劑解決方案
要提升二沉池在雨季的污泥沉降效果，除了進(jìn)行二沉池擴建或者增加高密沉淀池外，還有更快速更經(jīng)濟的方法，那就是在二沉池中投加絮凝劑，二沉池污泥沉降時(shí)間由30-60min降至1-10min，二沉池最大承載負荷得到提升，進(jìn)而提升水廠(chǎng)處理能力。
污水處理廠(chǎng)季節性問(wèn)題——絮凝劑投加案例分析
案例一：太原某污水處理廠(chǎng)
太原某污水處理廠(chǎng)主體工藝為A2O+高效沉淀池，設計水量16萬(wàn)噸/日，實(shí)際處理量在15萬(wàn)噸/日左右，且運行時(shí)二沉池表面負荷及堰口負荷處于設計最高值，冬季污泥沉降性差跑泥現象嚴重，處理規模達不到滿(mǎn)負荷，高效沉淀池運行壓力大，絮凝劑投加濃度15-30μL/L，稀釋十倍后加入生化池，0.5h后基本得到控制，1h后完全澄清。經(jīng)對二沉池出水檢測，該藥劑對出水各項指標沒(méi)有影響，并且處理水量提升后，二沉池污泥沉降效果依然顯著(zhù)。
案例二：北京某再生水廠(chǎng)
北京某再生水廠(chǎng)工程設計遠期規模16萬(wàn)噸/日，其中一期設計規模為8萬(wàn)噸/日，再生水處理采用多段AO+浸沒(méi)式超濾工藝，并采用臭氧降低出水色度，最終出水水質(zhì)達到北京市地方標準《城鎮污水處理廠(chǎng)水污染物排放標準DB11/890-2012》中的B標準。
當進(jìn)水量超過(guò)8萬(wàn)噸時(shí)，由于二沉池不能滿(mǎn)足超負荷需求造成泥位升高，出現跑泥問(wèn)題。為了實(shí)現超負荷下的達標需求，該廠(chǎng)采用二沉池投加納米絮凝劑NFSSS的方式提高二沉池負荷，加藥之后2h，泥位顯著(zhù)下降，處理水量提高了15%，且出水指標未受影響。示范應用證明，絮凝劑可實(shí)現該廠(chǎng)處理規模提高至9萬(wàn)噸/日乃至更高。
案例三：包頭某再生水廠(chǎng)
包頭某再生水廠(chǎng)主體工藝為A2O工藝，設計水量7.5萬(wàn)噸/日，實(shí)際進(jìn)水量8.3萬(wàn)噸/日，二沉池設計負荷無(wú)法滿(mǎn)足污水廠(chǎng)超負荷運行，二沉池泥位較高，跑泥現象嚴重，通過(guò)在二沉池投加納米絮凝劑，泥位顯著(zhù)降低，二沉池出水清澈，而噸水藥劑成本僅為6分錢(qián)。因此二沉池投加NFSSS，能夠有效解決超負荷下二沉池負荷不足跑泥問(wèn)題，為污水廠(chǎng)提供了有效解決方案。
加絮凝劑之前
加絮凝劑之后
小結
應對合流制污水溢流污染問(wèn)題，可以在不新建市政雨水管網(wǎng)、不改造水廠(chǎng)構筑物的前提下，低成本更高效地解決，就是增加水廠(chǎng)二沉池的處理能力，能接收雨季80%以上的雨水。二沉池的污泥沉降性可以通過(guò)投加納米絮凝劑來(lái)提高。
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