最近，有些城市的污水处理厂长期超负荷运行引发广泛关注。污水处理厂如果长年满负荷运行或长期超负荷运行，容易引发生活垃圾污水溢流污染问题。
那么，污水处理厂长期超负荷运行背后有哪些原因？如何破解生活垃圾污水溢流污染？围绕相关问题，记者正常采访了业内专家。
首先，什么是“设计负荷”？举个例子。假如通过“人口数量×人均污水排放量”等方法估算出某座城镇生活垃圾污水处理厂所服务区域内的每日污水产生量是10万吨，则该污水处理厂设计水量为10万吨/日，即设计负荷。为了应对水量的正常波动，这座厂子的解决能力需要保证一定余量，比如按照水量变化系数1.3来设计构筑物。
清华大学水环境保护研究所的邱勇和记者说：“污水处理系统是否正常运行，主要看出水水质是否达标和上游管网是否溢流。如果出水可以达标排放，就无需过于关注其是否超负荷运行。就像睡眠一样，只要睡醒后精神充足，就无需过于在意是睡了6个小时还是8个小时。如果因为超负荷运行，导致出水不能达标排放或者存在污水溢流问题，那就要分析原因、寻找对策、迅速改善。”
据报道，云南省丽江市城区现有3座污水处理厂，已经全部超负荷运行。晴天时每天有超过两万吨生活垃圾污水直排金沙江一级支流漾弓江，雨天时排放量更大。
一位污水处理厂厂长表示：“当水力负荷率大于80％时，除少数超大型污水处理厂以外，一般的污水处理厂根本没办法在出水达标的前提下倒池停水检修。”这就从另一方面代表着有些机器有几率存在长期“带病”工作的情况，运营风险自然较大。所以，长期超负荷运行会对出水水质稳定达标排放产生不利影响。
邱勇分析，如果是在“雨污分流+雨污分流工作做得比较好”的情况下，进入污水处理厂的大多是高浓度污水。在这种情况下，污水处理厂长期超负荷运行，就说明当地生活垃圾污水解决能力不足，需要仔细考虑对污水处理厂进行扩容。
如果是在“雨污分流+雨污分流不规范、不到位”的情况下，也也许会出现污水处理厂超负荷运行问题，首要工作是对排水管网错接、混接、漏接等问题进行精细化排查，提高管网质量。
如果是在“雨污合流”的情况下，特别是雨天，易发生超标排放或者溢流污染问题，那就要重视应对雨水冲击负荷，包括进行管网提升改造、开展雨天污水应急强化处理、新建管网调蓄池、安装雨季溢流污染快速净化设施、建设海绵城市等，综合施策。
山西省城镇排水专业委员会专家委员郝晓光向记者介绍说：“进水水量超负荷的根本原因有：一是污水处理厂已建成年代较长，服务范围内人口数量增加，超过了原有设计量；二是雨污合流制下，雨水大量进入污水处理厂；三是污水处理厂管网建管不到位，沿途地下各种汇水进入污水管网中；四是部分地区采用其他方式的水源，如自备井等，这些水源未进入供水范围，污水处理厂设计过程中无法计算这部分水量，造成设计进水量低于实际进水量，从而出现进水量超负荷的现象。”
他进一步指出危害：进水水量超负荷会导致污水在污水处理厂内的水力停滞时间(指待处理污水在反应器内的平均停留时间)短，污染物没办法得到有效降解，导致超标排放。此外，这会造成设备正常运行负荷增大，严重时会造成设备损毁。
郝晓光介绍：“一是污水处理厂服务区域内，居民生活排水发生明显的变化，比如，餐饮业加快速度进行发展、饮食结构变化等。改变排水习惯会造成排水中污染增多，超出原有设计负荷；二是人口增加导致污水处理厂服务区域内排放污染物总量增加；三是存在中小企业的污水直排市政管网的情况，不少中小企业缺乏污水处理设施，或者无力投用和维护，导致排水水质指标超过企业纳管标准，造成污水处理厂的进水水质超负荷；四是企业偷排。”
他分析道：“第一，污水处理厂是根据设计进水水质来进行厂区内处理构筑物、活性污泥浓度、曝气风量、脱泥设施的设计计算的。当出现实际运行的进水浓度远超于原有设计进水水质浓度这一‘水质超负荷’运作情况时，这些设计处理参数就不适用了，直接的结果就是造成污染物在厂内的降解效果下降，出水水质超标。二是企业偷排的污水中可能含有大量有毒有害于人体健康的物质，会造成污水处理厂的活性污泥中微生物受到毒性冲击，造成微生物抑制或者死亡，最终造成出水水质超标。”
长期以来，“保障防汛安全”和“避免雨污水外排造成污染”都是一个两难的问题。在保障防汛安全的前提下，为最大限度减少污水排入外部水环境，各地都在积极探索。
记者了解到，某地自去年以来，努力探索通过污水处理厂长时间持续保持高峰负荷、高效率运行，来减少排入长江的初期雨水和污水。比如，长时间按照其设计的最大校核值，一般为设计负荷的130%运行，以接纳更多来水。
这种做法和被动长期超负荷运行不同，是在做好充分准备的前提下，主动出击，以提升处理工艺、精细化运营等提高处理效率、提升解决能力，保障出水稳定达标排放。
相关负责的人介绍：“一开始，我们感觉污水处理厂超高效运行的话，达标排放的稳定性肯定会受影响，但是经过试验，我们得知这是能轻松实现的。两座百万吨处理规模的污水处理厂最终都达到了整月出水稳定达标的效果，且各项运行参数都很好。”
但这不代表每座污水处理厂都能在高峰负荷的情况下，完全把控出水水质。能取得这样的效果是基于两个前提条件。
这位负责人说：“第一个条件是目前的污水处理浓度整体偏低，且未达到设计污染物负荷。我们所在地的污水处理厂进水COD的设计浓度基本在350mg/L—450mg/L之间，但实际年日均值约为200mg/L—260mg/L。在现有超高效运行工况下，虽然进水水量负荷超出原有设计值，但由于污染浓度偏低，污染物负荷仍未超出原有设计值，所以污水处理厂仍能轻松实现稳定达标排放。第二个条件是要求设备达到几乎100%的完好率。污水处理厂在按照130%的负荷运行时，会启用备用设备，设备备用率会降低。从而某些特定的程度上会降低系统的抗风险能力。这就要求所有设备包括备用设备均须处于完好状态，特别是主关键设备。在超高效运行工况下，一旦有设备突发故障，高负荷的生产状态难以持续。因此，如果污水处理厂决定实施超高效运行的话，须考虑实施必要的技术改造，以保证全厂完全运行必需的设备备用率。”
其实，雨季溢流污染对很多国家、很多地区来说都是个难题。怎么样应对，各方可谓“八仙过海，各显神通”。
邱勇认为：“一是进行雨污分流，加强排水管网建设和维护。二是实施科学有效的技术方案。例如，有污水处理厂采取新建一级强化处理设施应对雨季增加的进水负荷，设施出水与正常工艺段出水混合后达到城镇污水处理厂排放标准。如果雨污分流不彻底，下雨时污水管网负荷非常大，能安装一套‘平行’的溢流污水处理设备削减排放的污染总量，如生态环境部鼓励的雨季溢流污水快速净化设施。三是直接扩容，新建污水处理厂或者原位扩容。在新建污水处理设施之前，应当先对排水管网进行精细化排查，完善排水管网。如果排水管网错接、混接、漏接问题没有妥善解决，新建污水处理厂也没办法发挥预期作用。原位扩容在不新增厂区占地面积的前提下，通过设施改建或技术升级来提高污水处理厂的处理水量，同时也能达到排放标准。”
郝晓光也提出了自己的看法。他说：“这一问题的解决需要从以下几个层面考虑。一是进行污水管网排查整改、老旧管网的维护更新。二是加强对污水处理厂服务区域内企业的排水、排污管理。排水、排污分别由城市管理和生态环境两个部门来管理，这两个部门需协同管控。有条件的地方应积极地推进厂网一体化管理，让污水处理厂介入管网管理。这样，污水处理厂出于自身稳定运行的需要，会积极主动地做好相关工作，加大对排水企业的监督管理力度。三是推进排水管网的信息化建设，对排水管网的关键节点进行在线仪表布控，收集关键节点的信息化内容，通过信息化平台建设，实时监控企业排污情况，避免超负荷水质进入污水处理厂。四是污水处理厂应对进水进行全时段的监测，并建立各时段水样的留存，为今后的溯源做好证据留存。如果是由于进水超标导致出水超标，污水处理厂要想避免行政处罚，需要‘自证清白’，留存证据很重要。五是城镇管理部门应建立本城区内排水企业的水指纹库，在污水处理厂出现超标进水时，能及时进行水指纹比对，确定排污源头企业，保障污水处理厂的稳定运行。”
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