阿木古郎镇污水处理厂运行状况及环境影响分析
摘要：本文以阿木古郎镇污水处理工程为研究背景，阐述了建设污水处理厂的意义和污水处理的工艺流程，分析了污水处理厂排放的水、气、声、固体废弃物产生的环境影响，并对处理后的污水进行了监测；通过对监测结果的分析，找到了该厂存在的缺点与不足，结果表明，当前该厂的出水水质暂不符合相关排放标准，并分析了其超标的原因；对今后该厂有针对性的采取改进措施，提高污水处理能力奠定了基础，也为促进城镇环境发展起到了一定的指导意义。
关键词： 污水处理；环境监测；环境影响分析
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0171-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.081
Abstract： This paper based on the Amu Gulang town sewage treatment project as the research background， describe the significance of sewage treatment project and it's working process. Maked analysis to the environmental impact of atmospheric sound solid waste that from sewage treatment plant， at the same time， the sewage was monitored. We can found the plant's weak point by analyzing the monitoring results， the results show that at this time the water discharged from the sewage treatment plant con't meet the standard， and analyzed the reasons for water's quality is unqualified； Lay the foundation for it takes improvement measures， improve the sewage treatment capacity in the future， it also played a guide for promote urban environmental development.
Keywords： Sewage treatment； Environmental monitoring； Environmental impact analysis
阿木古郎鎮位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎左旗，是新巴尔虎左旗旗政府所在地。旗政府为解决污水排放带来的环境污染问题，于2012年开始建设污水处理厂。建厂之前，阿木古郎镇无排水管网，镇区办公楼和住宅楼设有集水井，排水采用污水车定期抽排方式，平房区基本没有固定的排放点，夏季生活污水自然渗透、漫流、蒸发，冬季形成自然冰圈，镇区污染严重。该排水状况，即污染当地水资源，又影响镇容镇貌。目前阿木古郎镇污水处理工厂已基本建成，并于2016年7月投入试运行。
1 污水处理厂规模和工艺流程
污水处理厂位于阿木古郎镇西南，地理坐标北纬48°11′27.30″、东经118°15′17.00″，距离镇区边缘1公里，S203公路西侧2公里处（如图1所示），项目总投资6500万元，配套建设污水管网40km。污水处理厂按照功能可划分为：办公区与生产区。生产区又分为污水处理区和污泥处理区，主要包括粗、细格栅间、污水提升泵房、旋流沉砂池、污泥浓缩池等建筑设施。
该工程采用恒水位序批式反应器工艺（CWSBR）加深度处理，处理能力为5000m3/d（当前实际处理量为1000m3/d），主要工艺流程为：进厂污水→粗格栅及提升泵房→细格栅旋流沉砂池→CWSBR池→消毒接触池→二次提升泵房→反应沉淀池→排放（如图2所示）。污水处理过程按功能可分为四部分：
一级处理：可滤除污水中密度较大的无机物和部分有机物以及水中的悬浮物；
二级处理：CWSBR（Constant Waterlevel Sequencing Batch Reactors）即恒水位序批式反应器（工艺组成如图3所示），该环节是污水处理工程的核心部分。进水泵4、混合器5、滗水器6、滗水泵7依据控制程序工作，可将待处理的污水和需处理合格的污水及时传输至2区和3区，同时保证水面的杂质不会溢出反应池，水力帆8的位置可随各区域容积的变化而改变，从而维持反应池内的水位恒定。该工艺可在单池内连续进水、出水，周期性的完成充水、搅拌、曝气，即缺氧、厌氧、好氧，三个功能块的任意组合，以及随后的沉淀、滗水过程[1]。
三级处理：污水沉淀后，再通过滤布过滤，可将当量尺寸大于10微米的粒子滤除。
污泥处理：带式浓缩脱水机可使污泥含水率降到80%以下，它通过压滤布给污泥提供持久的压力，水透过滤布，使泥水进行分离。脱水后的污泥需进一步进行干化处理（向污泥中均匀加入石灰粉），干化处理后可使污泥含水率小于60%，污泥最终运至垃圾填埋场进行卫生填埋。
按照建厂设计方案，出水水质可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准中的A级标准。处理后的废水，用于浇灌厂址西南侧约1.6km的青贮饲料地和周边草场，有可灌溉草地400ha。由于项目区冬季寒冷不能进行浇灌的特点，在厂址南侧约1km处低洼地带建设了冬储池，占地面积25ha，平均水深3m，可储存污水量7.5×105m3，池底、池壁进行防渗处理，周围修建排洪沟。
2 污水处理厂环境影响分析
2.1 大气环境影响分析
本文通过类比呼伦贝尔市海拉尔区污水处理厂的验收监测结论，来确定阿木古郎镇污水处理工程产生的大气环境影响。海拉尔区污水处理厂设计处理能力为5万t/d，采用百乐克工艺，工艺前段有厌氧选择段，没有恶臭处理设施。项目验收时该厂日处理废水1.44万t/d，为设计能力的28.8%。验收监测结果显示，厂界恶臭浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）大气污染物二级排放标准，污水处理设施边界距离厂界最远距离160m。该案例的污水处理量远大于阿木古郎镇污水处理厂的处理量，且均为好氧处理城市污水，两地气候条件基本相同，因此得出结论：阿木古郎镇污水处理厂运行期产生的异味经处理后可以达标。臭气浓度随扩散距离的增大而衰减，厂址距居民区较远（超过1km），周围无敏感点，在设定的防护距离（200m）以外，对大气环境的影响较小。
阿木古郎镇污水处理厂锅炉房总装机容量为1t/h，年燃煤量约100t。通过估算本项目产生的SO2、NO2和烟尘在下风向最大浓度占标率分别为4.5%、4.7%、1.9%，均未超过10%[2]。现使用烟尘初始浓度达标（≤1600mg/m3）的燃煤锅炉，配备除尘效率在93%以上的除尘器，处理后的烟气经高于25m的烟囱排放；厂地煤场设封闭煤棚，底部采用混凝土地面硬化防渗，并及时外运；采取以上措施可有效减少烟气和扬尘污染，对环境的影响可以接受。
2.2 声环境影响分析
噪声污染源主要有罗茨鼓风机、水泵等设备。该厂噪声治理采取的措施为：选用技术新、噪声低的设备，并对鼓风机等设备安装消声和减振装置；在厂区周围绿化植树，形成隔离林带。采取上述措施后，噪声对周边环境产生的影响可以接受。
2.3 固体废弃物影响分析
固体废弃物主要是栅渣、污泥、燃煤灰渣和少量生活垃圾。阿木古郎镇生活垃圾填埋场现已建成投入运营，本项目所产生的固体废弃物均可送往垃圾填埋场进行卫生填埋，厂区内设置生活垃圾箱，燃煤灰渣采用防渗、防风的储池收集，定期外运铺路或制砖。采取以上措施，本项目产生的固废不会造成二次污染。
2.4 水环境影响分析
阿木古郎镇污水处理厂当前实际处理量为1000m3/d，废水中主要含有COD、SS、NH3-N、TN、TP等污染物，按照建厂设计方案，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准（如表1所示）。
上式中：Pi，Ci，Coi分别表示第i种污染物的污染指数、浓度以及评价标准。评价时，P≤1为合格，P>1则不合格。实际出水监测结果如表2所示。
按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，此处利用单因子指数评价法对处理后水体的各项指标进行评价。根据公式（2-1），评价结果如表3所示。
单因子指数法清楚地显示出各项指标的评价结果，有利于今后重点加强对某些指标的处理。根据表2和3的数据可知，化学需氧量、氨氮、总磷的浓度超标，不符合排放标准。在后期的改进中应重点加强对上述超标因子的处理，降低其在水中的含量。
3 水质超标原因分析及改进措施
3.1 水质超标原因分析
通过对排出水进行监测，结果显示阿木古郎镇污水处理厂排出水不符合排放标准，分析其原因主要有以下几点：
（1）污水处理工程现处于试运行阶段，部分污水处理项目尚未完工，导致整个工艺流程不完善。根据现场调研结果，目前已完成粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池、CWSBR反应池、鼓风机房、污泥脱水机房、消毒接触池及加药间、综合楼等工程，一级A部分原水车间、深度处理车间、清水池、给水泵房等土建工程已开工建设，目前尚未完成。
（2）污水收集管网未完工，污水由污水车直接送至厂内。设计建设污水管网共计40km，目前建设完成10km。各类排入城镇管网的污水水质必须按《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）的规定严格控制和管理，由于整个管网尚未投入使用，导致污水厂的进水浓度超标，从而影响出水水质。
（3）CWSBR反应池内活性污泥质量不合格，监测结果显示，活性污泥的沉降比偏高，说明现有污泥的凝聚性能偏低，从而对出水水质造成影响。导致污泥沉降比偏高的原因有：
冬季水温较低，污泥相应粘度加大，沉淀性能相对温度高时下降；冬季水温较低，污泥自身的内源衰减速度降低，污泥产生量会上升，如果剩余污泥过多，污泥负荷增大[3]；污泥浓度太高造成污泥老化和污泥膨脹，也会导致污泥沉降比升高。
3.2 改进措施
加快原水车间和深度处理车间等未完工的工程建设进度，并加强运营管理；加紧铺设排水管网，并尽快投入使用；为进一步提升进水水质，建议在阿木古郎镇南出口附近建设中途提升泵站一座；对现有污泥活性进行调控，增加反应池的进水量，并控制在合适的范围内，保持较高溶解氧状态一段时间，抑制低营养细菌继续增加，一段时间后污泥活性可提高；加大剩余污泥排放量，调控负荷，将系统污泥浓度控制到合理范围内。
4 结语
当前，阿木古郎镇污水处理厂处于试运行期，整体上仍然有所欠缺，应该加快建设污水管网和相关的污水处理设施，使自身的工艺流程得到完善。从长远角度考虑，建议将处理后的污水作为中水回用[4]。综合来讲，阿木古郎镇污水处理厂的建设意义重大，符合国家产业政策，体现了经济、环境、社会效益的统一。
参考文献
[1]郭洪彬. 哈尔滨团结镇污水处理工程地下水环境影响评价与研究[D].吉林大学，2013：1-2.
[2]王萌. 工业园区规划环评中大气环境影响评价方法探讨[D].内蒙古大学， 2012：11-12.
[3]陈志强，韩帮军，马放，韩雅红，余庚星，赵晓龙，何志茹. 阿什河哈尔滨段沿河面源污染现状与防治对策[J]. 环境科学与管理，2013，01：41-45.
[4]Bao C K，Lu Y S，Shang J C.Plan Environmental Impact Assessment： Methods and Cases. 2011.
作者简介：贺东坤（1987-），男，蒙古族，硕士，工程师，从事环境监测工作。
关键词： 污水处理；环境监测；环境影响分析
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0171-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.081
Abstract： This paper based on the Amu Gulang town sewage treatment project as the research background， describe the significance of sewage treatment project and it's working process. Maked analysis to the environmental impact of atmospheric sound solid waste that from sewage treatment plant， at the same time， the sewage was monitored. We can found the plant's weak point by analyzing the monitoring results， the results show that at this time the water discharged from the sewage treatment plant con't meet the standard， and analyzed the reasons for water's quality is unqualified； Lay the foundation for it takes improvement measures， improve the sewage treatment capacity in the future， it also played a guide for promote urban environmental development.
Keywords： Sewage treatment； Environmental monitoring； Environmental impact analysis
阿木古郎鎮位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎左旗，是新巴尔虎左旗旗政府所在地。旗政府为解决污水排放带来的环境污染问题，于2012年开始建设污水处理厂。建厂之前，阿木古郎镇无排水管网，镇区办公楼和住宅楼设有集水井，排水采用污水车定期抽排方式，平房区基本没有固定的排放点，夏季生活污水自然渗透、漫流、蒸发，冬季形成自然冰圈，镇区污染严重。该排水状况，即污染当地水资源，又影响镇容镇貌。目前阿木古郎镇污水处理工厂已基本建成，并于2016年7月投入试运行。
1 污水处理厂规模和工艺流程
污水处理厂位于阿木古郎镇西南，地理坐标北纬48°11′27.30″、东经118°15′17.00″，距离镇区边缘1公里，S203公路西侧2公里处（如图1所示），项目总投资6500万元，配套建设污水管网40km。污水处理厂按照功能可划分为：办公区与生产区。生产区又分为污水处理区和污泥处理区，主要包括粗、细格栅间、污水提升泵房、旋流沉砂池、污泥浓缩池等建筑设施。
该工程采用恒水位序批式反应器工艺（CWSBR）加深度处理，处理能力为5000m3/d（当前实际处理量为1000m3/d），主要工艺流程为：进厂污水→粗格栅及提升泵房→细格栅旋流沉砂池→CWSBR池→消毒接触池→二次提升泵房→反应沉淀池→排放（如图2所示）。污水处理过程按功能可分为四部分：
一级处理：可滤除污水中密度较大的无机物和部分有机物以及水中的悬浮物；
二级处理：CWSBR（Constant Waterlevel Sequencing Batch Reactors）即恒水位序批式反应器（工艺组成如图3所示），该环节是污水处理工程的核心部分。进水泵4、混合器5、滗水器6、滗水泵7依据控制程序工作，可将待处理的污水和需处理合格的污水及时传输至2区和3区，同时保证水面的杂质不会溢出反应池，水力帆8的位置可随各区域容积的变化而改变，从而维持反应池内的水位恒定。该工艺可在单池内连续进水、出水，周期性的完成充水、搅拌、曝气，即缺氧、厌氧、好氧，三个功能块的任意组合，以及随后的沉淀、滗水过程[1]。
三级处理：污水沉淀后，再通过滤布过滤，可将当量尺寸大于10微米的粒子滤除。
污泥处理：带式浓缩脱水机可使污泥含水率降到80%以下，它通过压滤布给污泥提供持久的压力，水透过滤布，使泥水进行分离。脱水后的污泥需进一步进行干化处理（向污泥中均匀加入石灰粉），干化处理后可使污泥含水率小于60%，污泥最终运至垃圾填埋场进行卫生填埋。
按照建厂设计方案，出水水质可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准中的A级标准。处理后的废水，用于浇灌厂址西南侧约1.6km的青贮饲料地和周边草场，有可灌溉草地400ha。由于项目区冬季寒冷不能进行浇灌的特点，在厂址南侧约1km处低洼地带建设了冬储池，占地面积25ha，平均水深3m，可储存污水量7.5×105m3，池底、池壁进行防渗处理，周围修建排洪沟。
2 污水处理厂环境影响分析
2.1 大气环境影响分析
本文通过类比呼伦贝尔市海拉尔区污水处理厂的验收监测结论，来确定阿木古郎镇污水处理工程产生的大气环境影响。海拉尔区污水处理厂设计处理能力为5万t/d，采用百乐克工艺，工艺前段有厌氧选择段，没有恶臭处理设施。项目验收时该厂日处理废水1.44万t/d，为设计能力的28.8%。验收监测结果显示，厂界恶臭浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）大气污染物二级排放标准，污水处理设施边界距离厂界最远距离160m。该案例的污水处理量远大于阿木古郎镇污水处理厂的处理量，且均为好氧处理城市污水，两地气候条件基本相同，因此得出结论：阿木古郎镇污水处理厂运行期产生的异味经处理后可以达标。臭气浓度随扩散距离的增大而衰减，厂址距居民区较远（超过1km），周围无敏感点，在设定的防护距离（200m）以外，对大气环境的影响较小。
阿木古郎镇污水处理厂锅炉房总装机容量为1t/h，年燃煤量约100t。通过估算本项目产生的SO2、NO2和烟尘在下风向最大浓度占标率分别为4.5%、4.7%、1.9%，均未超过10%[2]。现使用烟尘初始浓度达标（≤1600mg/m3）的燃煤锅炉，配备除尘效率在93%以上的除尘器，处理后的烟气经高于25m的烟囱排放；厂地煤场设封闭煤棚，底部采用混凝土地面硬化防渗，并及时外运；采取以上措施可有效减少烟气和扬尘污染，对环境的影响可以接受。
2.2 声环境影响分析
噪声污染源主要有罗茨鼓风机、水泵等设备。该厂噪声治理采取的措施为：选用技术新、噪声低的设备，并对鼓风机等设备安装消声和减振装置；在厂区周围绿化植树，形成隔离林带。采取上述措施后，噪声对周边环境产生的影响可以接受。
2.3 固体废弃物影响分析
固体废弃物主要是栅渣、污泥、燃煤灰渣和少量生活垃圾。阿木古郎镇生活垃圾填埋场现已建成投入运营，本项目所产生的固体废弃物均可送往垃圾填埋场进行卫生填埋，厂区内设置生活垃圾箱，燃煤灰渣采用防渗、防风的储池收集，定期外运铺路或制砖。采取以上措施，本项目产生的固废不会造成二次污染。
2.4 水环境影响分析
阿木古郎镇污水处理厂当前实际处理量为1000m3/d，废水中主要含有COD、SS、NH3-N、TN、TP等污染物，按照建厂设计方案，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准（如表1所示）。
上式中：Pi，Ci，Coi分别表示第i种污染物的污染指数、浓度以及评价标准。评价时，P≤1为合格，P>1则不合格。实际出水监测结果如表2所示。
按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，此处利用单因子指数评价法对处理后水体的各项指标进行评价。根据公式（2-1），评价结果如表3所示。
单因子指数法清楚地显示出各项指标的评价结果，有利于今后重点加强对某些指标的处理。根据表2和3的数据可知，化学需氧量、氨氮、总磷的浓度超标，不符合排放标准。在后期的改进中应重点加强对上述超标因子的处理，降低其在水中的含量。
3 水质超标原因分析及改进措施
3.1 水质超标原因分析
通过对排出水进行监测，结果显示阿木古郎镇污水处理厂排出水不符合排放标准，分析其原因主要有以下几点：
（1）污水处理工程现处于试运行阶段，部分污水处理项目尚未完工，导致整个工艺流程不完善。根据现场调研结果，目前已完成粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池、CWSBR反应池、鼓风机房、污泥脱水机房、消毒接触池及加药间、综合楼等工程，一级A部分原水车间、深度处理车间、清水池、给水泵房等土建工程已开工建设，目前尚未完成。
（2）污水收集管网未完工，污水由污水车直接送至厂内。设计建设污水管网共计40km，目前建设完成10km。各类排入城镇管网的污水水质必须按《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）的规定严格控制和管理，由于整个管网尚未投入使用，导致污水厂的进水浓度超标，从而影响出水水质。
（3）CWSBR反应池内活性污泥质量不合格，监测结果显示，活性污泥的沉降比偏高，说明现有污泥的凝聚性能偏低，从而对出水水质造成影响。导致污泥沉降比偏高的原因有：
冬季水温较低，污泥相应粘度加大，沉淀性能相对温度高时下降；冬季水温较低，污泥自身的内源衰减速度降低，污泥产生量会上升，如果剩余污泥过多，污泥负荷增大[3]；污泥浓度太高造成污泥老化和污泥膨脹，也会导致污泥沉降比升高。
3.2 改进措施
加快原水车间和深度处理车间等未完工的工程建设进度，并加强运营管理；加紧铺设排水管网，并尽快投入使用；为进一步提升进水水质，建议在阿木古郎镇南出口附近建设中途提升泵站一座；对现有污泥活性进行调控，增加反应池的进水量，并控制在合适的范围内，保持较高溶解氧状态一段时间，抑制低营养细菌继续增加，一段时间后污泥活性可提高；加大剩余污泥排放量，调控负荷，将系统污泥浓度控制到合理范围内。
4 结语
当前，阿木古郎镇污水处理厂处于试运行期，整体上仍然有所欠缺，应该加快建设污水管网和相关的污水处理设施，使自身的工艺流程得到完善。从长远角度考虑，建议将处理后的污水作为中水回用[4]。综合来讲，阿木古郎镇污水处理厂的建设意义重大，符合国家产业政策，体现了经济、环境、社会效益的统一。
参考文献
[1]郭洪彬. 哈尔滨团结镇污水处理工程地下水环境影响评价与研究[D].吉林大学，2013：1-2.
[2]王萌. 工业园区规划环评中大气环境影响评价方法探讨[D].内蒙古大学， 2012：11-12.
[3]陈志强，韩帮军，马放，韩雅红，余庚星，赵晓龙，何志茹. 阿什河哈尔滨段沿河面源污染现状与防治对策[J]. 环境科学与管理，2013，01：41-45.
[4]Bao C K，Lu Y S，Shang J C.Plan Environmental Impact Assessment： Methods and Cases. 2011.
作者简介：贺东坤（1987-），男，蒙古族，硕士，工程师，从事环境监测工作。
