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作品來源：環(huán)保水圈，素材參考：郴州環(huán)保、生態(tài)環(huán)境部、網(wǎng)絡(luò)等
1場大風(fēng)，50人遇難，200多處污水處理設(shè)施被毀，無數(shù)災(zāi)地民眾生活環(huán)境受影響，受“格美”臺風(fēng)影響，湖南資興遭受了嚴(yán)重的自然災(zāi)害。
據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境局工作人員回憶：“到達(dá)現(xiàn)場后被嚇一跳，到處都是被沖毀的污水處理設(shè)施，損壞嚴(yán)重難以用文字描述。”
圖源/ 郴州環(huán)保：被沖毀的環(huán)保設(shè)施
搶險人員需要在短短10天內(nèi)，完成11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)202處污水處理設(shè)施修復(fù)重建工作。然而，經(jīng)費還沒有落實，很多人信心不足。
關(guān)鍵時刻，環(huán)保從業(yè)者站了出來了！多家環(huán)保企業(yè)墊付費用，并派出施工隊伍，集結(jié)到資興市，支援修復(fù)重建。目前，因災(zāi)受損的202處生活污水處理設(shè)施已全部恢復(fù)運行。
01、未來城市污水系統(tǒng)，將遭遇極端天氣頻繁考驗
生態(tài)環(huán)境部門發(fā)布《應(yīng)對氣候變化行動方案》
我們可以看到，近年來多地污水處理設(shè)施遭遇極端天氣損壞的新聞越來越多：受臺風(fēng)“杜蘇芮”導(dǎo)致的暴雨影響，北京19座城鎮(zhèn)污水處理廠、410座農(nóng)污設(shè)施受損；受特大暴雨洪澇災(zāi)害影響，巴中80個建制鎮(zhèn)污水處理設(shè)施及部分管網(wǎng)受損，直接經(jīng)濟(jì)損失約1.68億元；受臺風(fēng)“山竹”影響，香港多座污水處理廠損毀嚴(yán)重，主要的污水處理設(shè)施，包括紫外光消毒系統(tǒng)及二級污水處理所需的設(shè)備都受破壞。
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)出警告：未來，全球大部分地區(qū)極端天氣與氣候事件的頻率和強(qiáng)度將會加劇，河口海岸地區(qū)將面臨更多的極端降水、 河道洪水、 風(fēng)暴潮等。
為應(yīng)對極端天氣頻發(fā)帶來的不利影響，生態(tài)環(huán)境部及各地各級生態(tài)環(huán)境機(jī)構(gòu)多舉并措：
◎ 2020年，生態(tài)環(huán)境部、 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門聯(lián)合印發(fā)《國家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》——“加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施正常運行保障，提高耐受風(fēng)暴潮等極端天氣氣候事件能力”。
◎ 2023年，生態(tài)環(huán)境部、 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等8部門印發(fā)了《關(guān)于深化氣候適應(yīng)型城市建設(shè)試點的通知》—— “將提升城市水安全保障水平作為提高城市適應(yīng)氣候變化水平的重要任務(wù)之一”。
◎ 今年8月，全國多地省市地區(qū)生態(tài)環(huán)境部門發(fā)布《應(yīng)對氣候變化行動方案》——“提升基礎(chǔ)設(shè)施氣候韌性，嚴(yán)格把控突發(fā)災(zāi)后事件后的水質(zhì)問題”。
02、極端天氣下，各類污水廠防災(zāi)避險注意要點
光伏+污水廠，地下污水廠，傳統(tǒng)污水廠
面對極端天氣，尤其是頻發(fā)的臺風(fēng)洪澇災(zāi)害，如何防范、應(yīng)對及善后，是現(xiàn)階段污水廠技術(shù)、管理人員不得不關(guān)注的問題。
一般來說，平均風(fēng)力6級以下，氣象臺發(fā)布白色預(yù)警信號；平均風(fēng)力達(dá)到6-7級，氣象臺發(fā)布藍(lán)色預(yù)警信號；平均風(fēng)力可達(dá)8級以上，氣象臺發(fā)布黃色預(yù)警信號。各污水處理廠需要根據(jù)災(zāi)害大小及具體情況作出如下應(yīng)急措施:
◎ 傳統(tǒng)污水處理廠
臺風(fēng)暴雨來臨前：
適當(dāng)?shù)慕档臀勰酀舛取?/span>可有效保障整體工藝在水質(zhì)波動期中平穩(wěn)渡過，即使進(jìn)水水質(zhì)突然降低，沖擊對活性污泥系統(tǒng)的影響也不會太大。
提前設(shè)置超越管，或增建初沉池或調(diào)節(jié)池。可有效減輕泥砂水對后續(xù)單元的沖擊。
對所有電器系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查。確保設(shè)備完好，無接地等安全隱患。同時，做好各水泵監(jiān)控與狀況記錄，確保臺風(fēng)暴雨期間各水泵正常運行降低水位。
臺風(fēng)暴雨來臨期間：
加強(qiáng)沉淀和格柵作用。如果發(fā)生污泥上浮及出水指標(biāo)上升現(xiàn)象，為維持污水廠穩(wěn)定運行就應(yīng)立即對污水進(jìn)行消毒，把水溢流或排空，不再部分或全部接納雨污水。
采取超越初沉池工藝。如果污水廠在有初沉池的條件下，通過改變工藝可以減少預(yù)處理段沉淀作用對有機(jī)物的消減，保證生化段的有機(jī)碳源，滿足微生物的生長需求。當(dāng)進(jìn)水SS濃度較低時，開啟超越管、超越初沉池來減少有機(jī)物的損失。
注意高/低負(fù)荷進(jìn)水。對于高負(fù)荷或高SS的進(jìn)水主要靠泥齡和剩余污泥的排放量來控制，但在過程控制中一定要注意DO的控制和調(diào)整，嚴(yán)格注意出水指標(biāo)的變化和保證。對于低負(fù)荷的進(jìn)水沖擊，可通過投加碳源及營養(yǎng)物質(zhì)的方法來改善生化系統(tǒng)?？紤]到實際情況，條件艱苦時可就近從化糞池抽取糞便濃水，用做碳源。
調(diào)節(jié)生物段曝氣量。可通過關(guān)閉一部分曝氣機(jī)或間歇曝氣等手段，來實現(xiàn)生物段曝氣量減少。如果不采取措施減少曝氣池溶解氧量，會導(dǎo)致污泥解體，甚至崩潰。
控制進(jìn)水水量。為保證后續(xù)構(gòu)筑物能在一個穩(wěn)定的水力負(fù)荷下運行，臺風(fēng)暴雨天進(jìn)水量應(yīng)與日常提升水量持平，可通過切換污水提升泵或者調(diào)小提升泵出水閥門來實現(xiàn)。值得注意的是，為保證提升水量與日常水量一致，污水廠需要根據(jù)進(jìn)出水流量計準(zhǔn)確進(jìn)行控制。
適當(dāng)調(diào)低內(nèi)外回流。當(dāng)污水廠存在內(nèi)回流系統(tǒng)時，需調(diào)低內(nèi)回流系統(tǒng)，這是因為雨水中DO較高，進(jìn)入到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)污水含氧量會上升，同時反硝化段消耗大量的碳源后會導(dǎo)致好氧段碳源下降，進(jìn)而無法維持好氧微生物的生長和生存，最終出現(xiàn)活性污泥濃度下降，甚至崩潰的現(xiàn)象。除此之外，由于進(jìn)水水質(zhì)突然變化，有機(jī)濃度降低，適當(dāng)調(diào)低外回流量還可減緩活性污泥回到曝氣池內(nèi)的老化速度。
◎ 光伏+污水處理廠
極端天氣，無疑也對光伏污水處理廠提出了嚴(yán)峻考驗。前些年，臺風(fēng)“彩虹”登陸廣東，光伏組件吹飛、內(nèi)部出現(xiàn)裂痕、飛石砸出傷痕等......使得當(dāng)?shù)毓夥O(shè)施遭受巨大的損失。
也正因如此，很多在沿海城市新建的“光伏+污水廠”項目，都對光伏設(shè)施進(jìn)行了強(qiáng)度設(shè)計。事實證明，對光伏板結(jié)構(gòu)體型系數(shù)、構(gòu)造措施等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后，強(qiáng)臺風(fēng)情形下的光伏設(shè)施受損程度有所降低。
比如，在上海竹園污水廠，分布式光伏發(fā)電一期項目應(yīng)用了大跨度預(yù)應(yīng)力懸鎖技術(shù)，單根柔性懸索跨度達(dá)201米，能抵抗12級臺風(fēng)的正面沖擊。
◎ 地下污水處理廠
極端天氣下，地下污水處理廠最應(yīng)該重視的就是水浸問題，在地下部分應(yīng)確保進(jìn)水可控、積水可排、出水不倒流。
進(jìn)水可控：為了保證地下操作層的防汛安全，在進(jìn)水泵房的最前端設(shè)置速閉閘門，當(dāng)進(jìn)水水位達(dá)到警戒水位時，速閉閘門自動關(guān)閘，避免地下污水處理廠被水浸入。同時，為防止當(dāng)速閉閘門關(guān)閉后，隨著來水不斷，進(jìn)水閘門井內(nèi)水位持續(xù)抬升，超量水經(jīng)閘頂漫流進(jìn)入地下廠區(qū)，建議進(jìn)水閘門井頂板標(biāo)高設(shè)置應(yīng)適當(dāng)高于室外地坪。
積水可排：地下污水處理廠由于構(gòu)筑物、設(shè)備滲漏或檢修排水及地下空間出入口阻水不力均會產(chǎn)生積水，建議在地下空間最低處設(shè)置集水池，出水經(jīng)泵站提升至污水處理廠進(jìn)水前池中。
出水不倒流：由于地下污水廠尾水除再生利用外，都需要排到臨近河涌，有河水頂托倒灌的風(fēng)險。因此，建議結(jié)合場平標(biāo)高控制尾水重力流入河涌標(biāo)高，可按高于河道百年一遇洪水位及防潮水位取二者較大值確定或者將尾水壓力抽排至河涌。
地下污水處理廠除了要避免水浸問題，還要注意臺風(fēng)對生產(chǎn)調(diào)度中心的影響，建議結(jié)構(gòu)型式采用鋼筋混凝土框架，立面盡量不采用輕型構(gòu)件。如此一來，臺風(fēng)來臨時才不會因結(jié)構(gòu)問題造成安全事故。
03、臺風(fēng)暴雨過后，污水廠如何快速恢復(fù)生產(chǎn)？
清理泥沙、恢復(fù)生化系統(tǒng)、培養(yǎng)活性污泥
即便做一系列準(zhǔn)備和調(diào)整，嚴(yán)重災(zāi)情下污水廠依舊無法平穩(wěn)度汛。
如果遭遇臺風(fēng)暴雨，當(dāng)污水廠被洪水和大量泥砂沖擊，造成活性污泥系統(tǒng)崩潰，污水直排后，污水廠相關(guān)管理人員應(yīng)在分析現(xiàn)狀后迅速組織技術(shù)力量，根據(jù)現(xiàn)狀編制解決方案并立即實施，及時清理了系統(tǒng)中的大量泥砂，在短期內(nèi)完成活性污泥的培養(yǎng)，迅速恢復(fù)了正常生產(chǎn)，直至出水達(dá)標(biāo)排放。
◎ 清理系統(tǒng)中泥砂??
在構(gòu)筑物中間位置較空地面用磚堆成矩形成水池，池內(nèi)鋪蓋布條或粗纖維編織袋，以該池作為泥砂水過濾池使用。
值得一提的是，如果泥砂量較大和沉積時間比較密實，可用水泵在池中進(jìn)行沖擊，用吸砂泵及污泥泵在池中進(jìn)行抽吸，抽吸提升后在矩形泥砂池中進(jìn)行泥水分離。此外，對曝氣沉砂池中的泥沙進(jìn)行去除時，可分兩廊道分別清理。
◎ 恢復(fù)生化系統(tǒng)
優(yōu)先保證一條生化線的處理運行水平，以及污泥濃度和微生物量，另一條線可以作為水力通過的池體。
具體操作為，選擇生化處理段中的一條處理線，關(guān)閉或調(diào)小其進(jìn)水水量和回流污泥量，把7成以上甚至全部的水量和回流污泥進(jìn)入到另一條生化線內(nèi)。如此一來，待進(jìn)水中雨水退去以后，便可以全進(jìn)水的一條線為主體，恢復(fù)生化系統(tǒng)。
◎ 培養(yǎng)活性污泥
進(jìn)水后利用殘余污泥進(jìn)行污泥培養(yǎng)，同時根據(jù)C:N:P比例進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的調(diào)整和投配，增強(qiáng)污泥活性和絮凝效果，并對問題隱患進(jìn)一步完善修理。
根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和水量情況隨時調(diào)整曝氣量，嚴(yán)格控制DO，隨時觀察現(xiàn)場運行情況和狀態(tài)，避免曝氣過量和不足，防止污泥解體和老化。
合理調(diào)整回流量，根據(jù)氧化溝具體情況適當(dāng)調(diào)整外回流和內(nèi)回流量，保證BOD的有效降解和TN等去除率。根據(jù)泥齡，盡快恢復(fù)污脫系統(tǒng)運行，保證營養(yǎng)物質(zhì)均衡和出水達(dá)標(biāo)。
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