不久前，第三輪第二批中央生態(tài)環(huán)保督察再次將利劍指向污水處理廠(chǎng)“吃太飽”的問(wèn)題，不少地方存在長(cháng)期超負荷運行的現象。
例如，督察發(fā)現，昆明市主城區現有22座污水處理廠(chǎng)，有7座常年超負荷運行，治理工程進(jìn)展嚴重滯后。2023年，重慶市中心城區污水處理廠(chǎng)中有8家長(cháng)期超負荷運行。其中，雞冠石污水處理廠(chǎng)設計日處理能力80萬(wàn)噸，實(shí)際2023年單日最高處理水量達121.9萬(wàn)噸，負荷率高達152%，造成該廠(chǎng)服務(wù)范圍內雨季生活污水溢流問(wèn)題長(cháng)期難以根本解決。
這類(lèi)問(wèn)題在中央生態(tài)環(huán)保督察通報的涉水典型案例中，是出現頻率較高的一類(lèi)問(wèn)題。例如，2023年12月，督查組就通報了福建龍巖市鐵山污水處理廠(chǎng)長(cháng)年滿(mǎn)負荷運行和河南洛陽(yáng)市多座污水處理廠(chǎng)長(cháng)期超負荷運行，繼發(fā)生活污水溢流問(wèn)題。
屢察屢現，頑疾難除。背后的原因是什么？如何破解？圍繞相關(guān)問(wèn)題，記者采訪(fǎng)了業(yè)內專(zhuān)家。
超負荷運行≠超標排放，關(guān)鍵看出水水質(zhì)和是否有污水溢流 如何理解“超負荷運行”？其中的“負荷”指的是什么？污水處理中各種“負荷”的定義有必要先厘清一下。
首先，什么是“設計負荷”？舉個(gè)例子。假如通過(guò)“人口數量x人均污水排放量”等方法估算出某座城鎮生活污水處理廠(chǎng)所服務(wù)區域內的每日污水產(chǎn)生量是10萬(wàn)噸，則該污水處理廠(chǎng)設計水量為10萬(wàn)噸/天，即設計負荷。為了應對水量的正常波動(dòng)，這座廠(chǎng)子的處理能力需要保證一定余量，比如按照水量變化系數1.3來(lái)設計構筑物。
督察中所指“負荷率高達152%”，如果單純以水量看，可以理解為實(shí)際處理水量達到了水量設計負荷的1.52倍。
清華大學(xué)水環(huán)境保護研究所的邱勇告訴記者：“污水處理系統是否正常運行，主要看出水水質(zhì)是否達標和上游管網(wǎng)是否溢流。如果出水可以達標排放，就無(wú)需過(guò)于關(guān)注其是否超負荷運行。就像睡眠一樣，只要睡醒后精神充足，就無(wú)需過(guò)于在意是睡了6個(gè)小時(shí)還是8個(gè)小時(shí)。如果因為超負荷運行，導致出水不能達標排放或者存在污水溢流問(wèn)題，那就要分析原因、尋找對策、迅速改善?！?br />
記者注意到，督察組通報的污水處理廠(chǎng)超負荷問(wèn)題，均涉及超標排放或溢流問(wèn)題。比如，2023年，重慶雞冠石污水處理廠(chǎng)、太平門(mén)污水提升泵站共向長(cháng)江溢流直排污水約900萬(wàn)噸，溢流污水化學(xué)需氧量平均濃度為96.6毫克/升，超地表水Ⅲ類(lèi)標準3.8倍。僅重慶市三峽悅來(lái)排水有限責任公司全年就溢流了24次，溢流時(shí)長(cháng)605小時(shí)。
云南麗江市城區現有3座污水處理廠(chǎng)，已經(jīng)全部超負荷運行。晴天時(shí)每天有超過(guò)2萬(wàn)噸生活污水直排金沙江一級支流漾弓江，雨天時(shí)排放量更大。
在福建龍巖市鐵山污水處理廠(chǎng)案例中，大量生活污水通過(guò)污水處理廠(chǎng)進(jìn)水總管的溢流口直排龍津河，化學(xué)需氧量、氨氮和總磷濃度分別為75毫克/升、17.6毫克/升和2.1毫克/升，分別超地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類(lèi)標準2.8倍、16.6倍和9.5倍。
因此，督察組明確指出，問(wèn)題長(cháng)期得不到解決的根本原因是多地落實(shí)綜合治理、系統治理、源頭治理責任不到位，對長(cháng)期存在的污水直排等問(wèn)題重視不夠、投入不足，推動(dòng)生活污水收集處理設施建設不力。
一位污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)表示：“當水力負荷率大于80％時(shí)，除少數超大型污水處理廠(chǎng)以外，一般的污水廠(chǎng)根本無(wú)法在出水達標的前提下倒池停水檢修?！边@就意味著(zhù)有些機器可能存在長(cháng)期“帶病”工作的情況，運營(yíng)風(fēng)險自然較大。所以，長(cháng)期超負荷運行會(huì )對出水水質(zhì)穩定達標排放產(chǎn)生不利影響。
長(cháng)期超負荷運行且存在超標排放、污染溢流，“牛鼻子”在網(wǎng)還是廠(chǎng)？分情況 首先，分清這種情況發(fā)生在雨污分流制下還是雨污合流制下。
邱勇分析，如果是在“雨污分流+雨污分流工作做得比較好”的情況下，進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的大多是高濃度污水。在這種情況下，污水處理廠(chǎng)長(cháng)期超負荷運行，就說(shuō)明當地生活污水處理能力不足，需要考慮對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行擴容。如果是在“雨污分流+雨污分流不規范、不到位”的情況下，也可能出現污水處理廠(chǎng)超負荷運行問(wèn)題，那首要工作是對排水管網(wǎng)錯接、混接、漏接等問(wèn)題進(jìn)行精細化排查，提高管網(wǎng)質(zhì)量。如果是在“雨污合流”的情況下，特別是雨天，容易發(fā)生超標排放或者溢流污染問(wèn)題，那就要重視應對雨水沖擊負荷，包括進(jìn)行管網(wǎng)提升改造、開(kāi)展雨天污水應急強化處理、新建管網(wǎng)調蓄池、安裝雨季溢流污染快速凈化設施、建設海綿城市等，綜合施策。
其次，分清是“進(jìn)水水量超負荷”還是“進(jìn)水水質(zhì)超負荷”？
山西省城鎮排水專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家委員郝曉光向記者介紹說(shuō)：“進(jìn)水水量超負荷的主要原因有：一是污水處理廠(chǎng)已建成年代較長(cháng)，服務(wù)范圍內人口數量增加，超過(guò)了原有設計量；二是雨污合流制下，雨水大量進(jìn)入污水處理廠(chǎng)；三是污水處理廠(chǎng)管網(wǎng)建管不到位，沿途地下各種匯水進(jìn)入污水管網(wǎng)中；四是部分地區采用其他方式的水源，如自備井等，這些水源未進(jìn)入供水范圍，污水處理廠(chǎng)設計過(guò)程中無(wú)法計算這部分水量，造成設計進(jìn)水量低于實(shí)際進(jìn)水量，從而出現進(jìn)水量超負荷的現象?！?br />
他進(jìn)一步指出危害。進(jìn)水水量超負荷會(huì )導致污水在污水處理廠(chǎng)內的水力停留時(shí)間短，污染物無(wú)法得到有效降解，導致超標排放。此外，這會(huì )造成設備運行負荷增大，嚴重時(shí)會(huì )造成設備損毀。
如果是“進(jìn)水水質(zhì)超負荷”，主要原因有哪些？
郝曉光介紹：“一是污水處理廠(chǎng)服務(wù)區域內，居民生活排水發(fā)生變化，比如餐飲業(yè)快速發(fā)展、飲食結構變化等。改變排水習慣可能造成排水中污染增多，超過(guò)設計負荷；二是人口增加導致污水處理廠(chǎng)服務(wù)區域內排放污染物總量增加；三是存在中小企業(yè)的污水直排市政管網(wǎng)的情況，不少中小企業(yè)缺乏污水處理設施，或者無(wú)力投用和維護，導致排水水質(zhì)指標超過(guò)企業(yè)納管標準，造成污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)超負荷；四是企業(yè)偷排?！?br />
這種情況的主要危害有哪些？
他分析道：“第一，污水處理廠(chǎng)是根據設計進(jìn)水水質(zhì)來(lái)進(jìn)行廠(chǎng)區內處理構筑物、活性污泥濃度、曝氣風(fēng)量、脫泥設施的設計、計算的。當出現實(shí)際運行的進(jìn)水濃度遠遠超過(guò)原有設計進(jìn)水水質(zhì)濃度這一‘水質(zhì)超負荷’運行情況時(shí)，這些設計處理參數就不適用了，直接的結果就是造成污染物在廠(chǎng)內的降解效果下降，出水水質(zhì)超標。二是企業(yè)偷排的污廢水中可能含有大量有毒有害物質(zhì)，會(huì )造成污水處理廠(chǎng)的活性污泥中微生物受到毒性沖擊，造成微生物抑制或者死亡，最終造成出水水質(zhì)超標?！?br />
如何看待主動(dòng)出擊，以“高峰負荷運行”減少雨季污水外排？ 長(cháng)期以來(lái)，“保障防汛安全”和“避免雨污水外排造成污染”都是一個(gè)兩難的問(wèn)題。在保障防汛安全的前提下，為最大限度減少污染排入外部水環(huán)境，各地都在積極探索。記者了解到，某地自去年以來(lái)，在努力探索通過(guò)污水處理廠(chǎng)長(cháng)時(shí)間持續保持高峰負荷、高效率運行，來(lái)減少排入長(cháng)江的初期雨水和污水。比如，長(cháng)時(shí)間按照其設計的最大校核值，一般為設計負荷的130%運行，以接納更多來(lái)水。
這種做法和被動(dòng)長(cháng)期超負荷運行不同，是在做好充分準備的前提下，主動(dòng)出擊，以提升處理工藝、精細化運營(yíng)等提高處理效率、提升處理能力，保障出水穩定達標排放。
相關(guān)負責人介紹：“一開(kāi)始，我們感覺(jué)污水處理廠(chǎng)超高效運行的話(huà)，達標排放的穩定性肯定會(huì )受影響，但是經(jīng)過(guò)試驗，我們發(fā)現這是可以實(shí)現的。兩座百萬(wàn)噸處理規模的污水處理廠(chǎng)最終都取得了整月出水穩定達標的成果，且各項運行參數都很好?！?br />
但這不代表每座污水處理廠(chǎng)都能在高峰負荷的情況下，完全把控出水水質(zhì)。能取得這樣的效果是基于兩個(gè)前提條件。
這位負責人說(shuō)：“第一個(gè)條件是目前的污水處理濃度整體偏低，且未達到設計污染物負荷。我們所在地的污水處理廠(chǎng)進(jìn)水COD的設計濃度基本在350mg/L—450mg/L之間，但實(shí)際年日均值約為200mg/L—260mg/L。在現有超高效運行工況下，雖然進(jìn)水水量負荷超過(guò)設計值，但由于污染濃度偏低，污染物負荷仍未超過(guò)設計值，所以污水處理廠(chǎng)仍可以實(shí)現穩定達標排放。第二個(gè)條件是要求設備達到幾乎100%的完好率。污水處理廠(chǎng)在按照130%的負荷運行時(shí)，會(huì )啟用備用設備，設備備用率有所下降。從而一定程度上會(huì )降低系統的抗風(fēng)險能力。這就要求所有設備包括備用設備均須處于完好狀態(tài)，特別是主關(guān)鍵設備。在超高效運行工況下，一旦有設備突發(fā)故障，高負荷的生產(chǎn)狀態(tài)難以持續。因此，如果污水處理廠(chǎng)決定實(shí)施超高效運行的話(huà)，須考慮實(shí)施必要的技術(shù)改造，以保證全廠(chǎng)完全運行必需的設備備用率?！?br />
應對溢流難題，還有哪些有效措施？ 其實(shí)，雨季溢流污染對很多國家、很多地區來(lái)說(shuō)都是個(gè)難題。如何應對，各方可謂“八仙過(guò)海，各顯神通”。
邱勇認為：“一是進(jìn)行雨污分流，加強排水管網(wǎng)建設和維護。二是實(shí)施科學(xué)有效的技術(shù)方案。例如，有污水處理廠(chǎng)采取新建一級強化處理設施應對雨季增加的進(jìn)水負荷，設施出水與正常工藝段出水混合后達到城鎮污水處理廠(chǎng)排放標準。如果雨污分流不徹底，下雨時(shí)污水管網(wǎng)負荷非常高，可以安裝一套‘平行’的溢流污水處理設施削減排放的污染總量，如生態(tài)環(huán)境部鼓勵的雨季溢流污水快速凈化設施。三是直接擴容，新建污水處理廠(chǎng)或者原位擴容。在新建污水處理設施之前，應當先對排水管網(wǎng)進(jìn)行精細化排查，完善排水管網(wǎng)。如果排水管網(wǎng)錯接、混接、漏接問(wèn)題沒(méi)有妥善解決，新建污水處理廠(chǎng)也無(wú)法發(fā)揮預期作用。原位擴容在不新增廠(chǎng)區占地面積的前提下，通過(guò)設施改建或技術(shù)升級來(lái)提高污水處理廠(chǎng)的處理水量，同時(shí)也能達到排放標準?！?br />
郝曉光也提出了自己的看法。他說(shuō)：“這一問(wèn)題的解決需要從以下幾個(gè)層面考慮。一是進(jìn)行污水管網(wǎng)排查整改、老舊管網(wǎng)的維護更新。二是加強對污水處理廠(chǎng)服務(wù)區域內企業(yè)的排水、排污管理。排水、排污分別由城市管理和生態(tài)環(huán)境兩個(gè)部門(mén)進(jìn)行管理，這兩個(gè)部門(mén)需協(xié)同管控。有條件的地方應積極推進(jìn)廠(chǎng)網(wǎng)一體化管理，讓污水處理廠(chǎng)介入管網(wǎng)管理。這樣，污水處理廠(chǎng)出于自身穩定運行的需要，會(huì )積極主動(dòng)地做好相關(guān)工作，提高對排水企業(yè)的監管力度。三是推進(jìn)排水管網(wǎng)的信息化建設，對排水管網(wǎng)的關(guān)鍵節點(diǎn)進(jìn)行在線(xiàn)儀表布控，收集關(guān)鍵節點(diǎn)的信息化內容，通過(guò)信息化平臺建設，實(shí)時(shí)監控企業(yè)排污情況，避免超負荷水質(zhì)進(jìn)入污水處理廠(chǎng)。四是污水處理廠(chǎng)應對進(jìn)水進(jìn)行全時(shí)段的監測，并建立各時(shí)段水樣的留存，為今后的溯源做好證據留存。如果是由于進(jìn)水超標導致出水超標，污水處理廠(chǎng)要想避免行政處罰，需要‘自證清白’，留存證據非常重要。五是城鎮管理部門(mén)應建立本城區內排水企業(yè)的水指紋庫，在污水處理廠(chǎng)出現超標進(jìn)水時(shí)，能及時(shí)進(jìn)行水指紋比對，確定排污源頭企業(yè)，保障污水處理廠(chǎng)的穩定運行?！?br />
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