摘要：城市污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理標(biāo)準(zhǔn)是污水處理廠工藝選擇、基建費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用的決定因素。實(shí)踐中，往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)水量或水質(zhì)普遍與實(shí)際運(yùn)行情況有較大的差異，而造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。南方某污水處理廠工程已經(jīng)成功運(yùn)行4年以上。本文統(tǒng)計(jì)和分析了該廠2005~2008年的運(yùn)行進(jìn)水量和進(jìn)水水質(zhì)，得到了運(yùn)行進(jìn)水量總變化系數(shù)1.64(包括時(shí)變化系數(shù)1.25和日變化系數(shù)1.31)和設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)的運(yùn)行出現(xiàn)頻率，其中BOD5、 COD 、SS、 TN、TP的出現(xiàn)頻率分別為94.6%、66.0%、91.8%、86.5%、96.4%，還提出了一些建議，其結(jié)果可供類似城市污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：總變化系數(shù)　頻率　COD負(fù)荷　統(tǒng)計(jì)

進(jìn)水量總變化系數(shù)(包括時(shí)變化系數(shù)和日變化系數(shù))和進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)污水處理廠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通常按有關(guān)規(guī)范和城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的有關(guān)人口和土地規(guī)劃等確定和預(yù)測(cè)。由于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展很快，涉及的可變因素多等，所以已建成后的城鎮(zhèn)污水處理廠的進(jìn)水量及進(jìn)水水質(zhì)，運(yùn)行值跟設(shè)計(jì)值相差較大，影響了工程建設(shè)和運(yùn)行效果[1] [2]。

設(shè)計(jì)人員是依據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)給出的總變化系數(shù)Kz值來確定計(jì)算流量，但不同區(qū)域排水體制、人們生活習(xí)慣等差異，其污水量相差比較大。如果有歷史統(tǒng)計(jì)資料，可以通過統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算出污水量的變化系數(shù)，但實(shí)際中往往缺乏或不重視這方面的資料積累，結(jié)果造成污水處理廠建成后水量達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)�；驑�(gòu)筑物處理能力不能滿足要求[3] [4]。

南方城市污水處理廠實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值[5]。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定，一般是實(shí)測(cè)污水廠服務(wù)范圍內(nèi)污水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，據(jù)此確定污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，但是，有時(shí)很難得到實(shí)測(cè)污水廠進(jìn)水水質(zhì)，通常情況，設(shè)計(jì)人員參照鄰近地區(qū)、類似工業(yè)區(qū)、居住區(qū)的水質(zhì)或依據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)給出的按人均每天排入水體的水質(zhì)指標(biāo)量、《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)建議典型的生活污水水質(zhì)等方法確定，但設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)有關(guān)的調(diào)查方法、取得的實(shí)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理和分析等則未作明確規(guī)定[4] [6]。

南方某污水處理廠工程（以下簡(jiǎn)稱“某污水處理廠”）的設(shè)計(jì)規(guī)模為3×104m3/d，運(yùn)行水量范圍為2.50×104m3/d～4.20×104m3/d，處理效果比設(shè)計(jì)更好。本文統(tǒng)計(jì)了該廠4年多的進(jìn)水量和進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)果，可供類似污水處理廠工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參考。

一、進(jìn)水量總變化系數(shù)

由于居住區(qū)生活污水定額是平均值，因此根據(jù)設(shè)計(jì)人口和生活污水定額計(jì)算所得的是污水平均流量。而實(shí)際上流入污水管道的污水量時(shí)刻都在變化。污水量的變化程度通常用變化系數(shù)表示。

某污水處理廠2005～2008年各年進(jìn)水最大日所在月的逐日流量變化曲線所示，4年中最大日進(jìn)水的瞬時(shí)變化曲線。由此得出日變化系數(shù)Kd=1.31，時(shí)變化系數(shù)KH=1.25，總變化系數(shù)KZ=1.64（Kz = Kd?Kh）。

上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：進(jìn)水量總變化系數(shù)，運(yùn)行值1.64，跟設(shè)計(jì)值1.45比較接近，1.64表述了某污水處理廠工程的排水系統(tǒng)為部分帶截留設(shè)施的合流制，因雨季有一部分雨水進(jìn)入，所以總變化系數(shù)較大。

二、進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果與分析

城市污水廠的質(zhì)量負(fù)荷為污水中的組分濃度與污水流量之乘積，在流量已確定的條件下，水質(zhì)指標(biāo)濃度值的確定將直接影響質(zhì)量負(fù)荷的大小[7]。城市污水流量變化實(shí)際上與水質(zhì)變化并不同步，因此在設(shè)計(jì)過程中，流量確定之后，如何按水質(zhì)變化確定相應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)就顯得非常重要。本文采用COD負(fù)荷進(jìn)行分析。

由上述結(jié)果可看出：五項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)值在運(yùn)行中出現(xiàn)的頻率除COD為66.0%以外，其它均在86%以上，BOD5、SS、 TN、TP的出現(xiàn)頻率分別為94.6%、91.8%、86.5%、96.4%。它們的生化（脫碳、脫氮和除磷）比為BOD5/COD=0.58，BOD5/TN=6和BOD5/TP=30。如果85%[4] [6] [8]的水質(zhì)指標(biāo)BOD5、COD、SS、 TN、TP（詳見表2）分別為124、307、200、25、3.8，生化比為BOD5/COD=0.4，BOD5/TN=5和BOD5/TN=33。因?yàn)锽OD5與COD比數(shù)，前者（0.58）大于后者（0.4），BOD5與TN比數(shù)，前者（6.0）大于后者（5.0），所以前者（設(shè)計(jì)值）的生化條件比后者（85%頻率的出現(xiàn)值）好。

旱季和雨季的差異很明顯，雨季平均流量比旱季的大了43.0%，雖然值兩者較接近，但是旱季COD負(fù)荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季COD負(fù)荷變化范圍為122.54～525.03kg?COD/h，平均值為311.5kg?COD/h，雨季COD負(fù)荷變化范圍為119.01～500kg?COD/h，平均值為261.2kg?COD/h。設(shè)計(jì)COD負(fù)荷為325.0kg?COD/h，介于旱季與雨季平均COD負(fù)荷范圍之間。

三、結(jié)論與建議

（1）某污水處理廠四年運(yùn)行進(jìn)水量的總變化系數(shù)為1.64，日變化系數(shù)1.31和時(shí)變化系數(shù)1.25。建議可供類似的城鎮(zhèn)污水處理廠工程的設(shè)計(jì)參考，但若已有或能測(cè)得進(jìn)水量實(shí)際數(shù)據(jù)，應(yīng)由該數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出。關(guān)于現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》[9]的表3.1.3，該表系我國(guó)自1972年起，先后在北京、長(zhǎng)春、廣州、鄭州和鞍山5座城市進(jìn)行觀測(cè)和歷史觀測(cè)資料，共27個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的2000個(gè)數(shù)據(jù)，經(jīng)綜合分析后得出。在1987年實(shí)行的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）里[10]，還對(duì)總變化系數(shù)指出：當(dāng)有實(shí)際生活污水量變化系數(shù)值時(shí)，按實(shí)際資料取值。雖然該表的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于我國(guó)代表地區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，但該表距今已達(dá)37年，我國(guó)居民生活污水量已發(fā)生巨大變化，建議國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)盡快組織修訂。

（2）五項(xiàng)設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo)（BOD5、COD、SS、TN、TP分別為150mg/l、260mg/l、230 mg/l、25mg/l、5mg/l）在四年運(yùn)行水質(zhì)數(shù)值中出現(xiàn)的頻率分別為BOD594.6%、COD66.0%、SS91.8%、TN86.5%和TP96.4%。若已有（或能測(cè)出）一定數(shù)量的進(jìn)水水質(zhì)實(shí)際數(shù)值，同時(shí)擬用頻率確定類似工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，本工程得出的頻率建議可供參考。

（3）從進(jìn)水量和COD濃度數(shù)據(jù)的分布示出，旱季和雨季的差異很明顯，雨季平均流量比旱季大了43.0%，雖然COD負(fù)荷值兩者較接近，但是旱季COD負(fù)荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季平均值為311.5kgCOD/h，雨季平均值為261.2kgCOD/h，旱季比雨季大19.3%。如何在污水處理廠的工程設(shè)計(jì)中適應(yīng)或利用這客觀規(guī)律，待探討之。其它進(jìn)水水質(zhì)負(fù)荷指標(biāo)的分布情況待補(bǔ)充。
 

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