从水文监测角度分析城镇污水厂污水处理效果

李守忠，谢大勇

(辽宁省锦州水文局，辽宁 锦州 121000)

从水文监测角度分析城镇污水厂污水处理效果

李守忠，谢大勇

(辽宁省锦州水文局，辽宁 锦州 121000)

大部分污水处理厂都设有在线监测系统，污水出水监测一般设在湿地前端，对湿地的净化作用不能体现，文章以义县污水处理厂为例，从水文角度通过监测污水理厂前、末端水量、水质办法进行污水处理效果分析。计算了污水处理厂出水系数、进出污水厂污染物总量及占比，进而计算分析了污染物削减程度及出水水质达标分析。

水文监测；污水处理；测试方案；测试成果；污染物排放量

1 基本情况

1.1 自然状况

义县城区位于辽宁省锦州市北部，地处E121°13′～121°15′、N41°31′～41°33′，城区总面积约9.6 km2。城区下辖9个社区、3个村委会，2010年义县城区总人口7.25万人，其中常驻人口6.85万人、暂住人口0.40万人。

1.2 城市供、排水现状

义县城区供水包括市政水源供水和自备水源供水，2011年供水量556.68 万 m3。其中市政水源年供水量550.36 万 m3，占总供水量的98.9%，由供水站配送，自备水源年供水量为6.32 万 m3，占总供水量的1.1%，由各企业自备水源井供水。

义县城区排水管网主要收集义县义州镇所辖东北、建设、友谊等8个社区范围内的污水(排水管网见图1)，污水收集范围内总人口6.32万人，覆盖面积约4.5 km2。城区现有排水管网覆盖区控制面积占义县城区总面积的46.7%，占城区总人口的87.2%。

1.3 污水处理厂现状

义县污水处理厂隶属于北控水务有限公司，厂址位于义县城区东北大凌河右岸高家屯北侧，于2010年5月建成、8月投产运行，设计规模为日处理污水1.5 万 m3。设计污水处理标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)二级标准要求。义县城区排水管网位置图见图1。

图1 义县城区排水管网位置图

污水处理采用浮动生物床法和湿地深度处理工艺，处理流程为：污水→粗格栅去除较大悬浮颗粒→提升泵→细格栅除去漂浮物及小悬浮颗粒→生化反应池进行生化处理以去除污水中的部分溶解性有机物→二沉池进行泥水分离→人工湿地进一步去除多种污染物质→出水进入大凌河。剩余污泥排到污泥储存池后进行压滤脱水，脱水后的污泥与格栅渣及沉砂送至填埋厂填埋[1]。

2 测试方案

2.1 水量监测

本次污水厂进水监测断面设在污水由提升泵提升经细格栅过滤后的污水厂二楼2处矩形提水槽内；污水厂进水经污水厂处理流入人工湿地过滤后通过矩形明渠排入大凌河，本次出水监测断面布设在明渠段。

监测要求以能完整控制水量、水位变化过程为原则，流量采用流速仪用流速—面积法施测，用面积包围法计算水量。

2.2 水质监测

在测试期内，水质监测在首日、周六、周日及周一至周五的隔日进行，采样每日整时取样1次，按早4:00-10:00、午11:00-16:00、晚17:00-3:00的时段划分，将每小时等量取样放入水样容器中，用混合水样测定水质数据，监测项目为化学需氧量、氨氮、总氮、总磷，当日采样完成后及时送样化验。

水质分析方法参照《污水综合排放标准》和《地表水环境质量标准》的测定方法进行，其中化学需氧量采用分光光度法、氨氮采用GB7478—87、总氮采用GB11894—89、总磷采用GB11893—89。

3 测试成果分析

经2011年春季、夏季、冬季三期水平衡测试成果分析，按照春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12—2月的时段划分，根据各季节日平均水平衡测试成果数据，秋季按春季的测试成果计算，计算出全年测试成果。

3.1 污水厂进、出水量

经计算全年污水厂进水量为318.8 万 m3，经污水厂处理后出水量275.9 万 m3排入大凌河，污水厂出水系数春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系数偏大系污水厂出水未经过人工湿地而通过槽跃在渠道直接排出造成，见表1、表2。

表1 污水厂日进水、出水量表 万m3

表2污水厂年进水、出水量表万m3

季节实际天数进水量出水量春季9276 7957 66夏季9297 3197 10秋季9175 9557 04冬季9068 7464 10全年合计365318 80275 92

3.2 污水厂污染物排放量

3.2.1 污染物排放量

经计算义县城区污水收集范围内，全年化学需氧量等4项污染物总排放量为562.5 t、人均年污染物排放量8.9 kg，其中化学需氧量排放370.2 t、占比65.8%，氨氮排放87.9 t、占比15.6%，总氮排放97.0 t、占比17.2%，总磷排放7.4 t、占比1.3%。

按季节分配4项污染物全年排放量，春季排放149.7 t、占比26.6%，夏季排放112.3 t、占比20.0%，秋季排放148.0 t、占比26.3%，冬季排放152.5 t、占比27.1%。

按日量春(秋)季日污染物总排放1.63 t、夏季排放1.22 t、冬季排放1.69 t。

3.2.2 污染物入河量

经计算义县城区污水收集范围内，全年化学需氧量等4项污染物总入河量为145.4 t，其中化学需氧量排放74.4 t、占比51.2%，氨氮排放9.1 t、占比6.2%，总氮排放57.5 t、占比39.5%，总磷排放 4.4 t、占比3.0%。

3.3 污水厂污水处理效果分析

3.3.1 污染物削减率分析

经计算义县城区污水收集范围内，全年化学需氧量等4项污染物总入河量145.42 t较污水厂处理前562.53 t削减74.1%，其中化学需氧量削减80.0%、氨氮削减89.7%、总氮削减40.8%、总磷削减39.8%。见表3。

3.3.2 出水水质达标分析

按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)出水二级标准控制指标，污水厂年内各季化学需氧量、氨氮、总氮、总磷等指标符合设计标准，见表4。

4 结 语

通过水文监测分析，义县污水处理厂出水系数春(秋)季0.75、夏季0.998、冬季0.93，夏季排水系数偏大系污水厂出水未经过人工湿地而通过槽跃在渠道直接排出造成；在义县城区污水收集范围内，全年化学需氧量等4项污染物总入河量145.42 t较污水厂处理前562.53 t削减74.1%，其中化学需氧量削减80.0%、氨氮削减89.7%、总氮削减40.8%、总磷削减39.8%，污染物削减效果明显；按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)出水二级标准控制指标，污水厂年内各季化学需氧量、氨氮、总氮、总磷等指标符合设计标准。

表3 污染物排放量、入河量及削减率表

表4 污水厂出水水质监测成果表 mg/L

[1]蒋陆开.改善水文条件利用水环境容量[J].环境，1999(08)：44.

1007-7596(2014)12-0037-02

2014-08-12

李守忠(1963-)，男，辽宁锦州人，工程师，研究方向水质监测与分析、水资源评价与论证等；谢大勇(1964-)，男，辽宁锦州人，教授级高级工程师。

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