污水處理廠陷入三個惡性循環。

作為一家污染控制企業，污水處理廠最重要的任務是確保出水符合標準。然而，隨著排放標準日益嚴格以及環保監管人員執法力度加大，污水處理廠的營運壓力越來越大，出水變得越來越困難。

根據作者的觀察，我國污水處理廠難以達到水排放標準的直接原因是，污水處理廠普遍存在三個惡性循環。

第一個是污泥活性低（MLVSS/MLSS）和污泥濃度高的惡性循環；第二個是除磷化學品用量越大，污泥產量越高的惡性循環；第三個是污水處理廠長期超負荷運行，設備無法檢修，常年帶病運行，導致污水處理能力下降的惡性循環。

#1

污泥活性低和污泥濃度高的惡性循環

王洪臣教授對467個污水處理廠進行了研究。我們來看看污泥活性和污泥濃度的數據：在這467個污水處理廠中，61%的污水處理廠MLVSS/MLSS小於0.5，約30%的污水處理廠MLVSS/MLSS小於0.4。

2/3 的污水處理廠污泥濃度超過 4000 mg/L，1/3 的污水處理廠污泥濃度超過 6000 mg/L，20 家污水處理廠污泥濃度超過 10000 mg/L。

上述情況（污泥活性低、污泥濃度高）會造成哪些後果？雖然我們看到許多技術文章對此進行了分析，但簡單來說，只有一個後果，那就是產水量超過標準。

這可以從兩個方面來解釋。一方面，當污泥濃度較高時，為了避免污泥沉積，需要增加曝氣量。增加曝氣量不僅會增加能耗，還會增加生物處理段的負荷。溶氧的增加會搶奪反硝化所需的碳源，直接影響生物系統的反硝化和除磷效果，導致氮磷過量。

另一方面，污泥濃度過高會導致泥水界面上升，污泥容易隨二級沉澱池的出水流失，這會堵塞高階處理單元，或會導致出水 COD 和 SS 超標。

討論完後果之後，我們來談談為什麼大多數污水處理廠都存在污泥活性低、污泥濃度高的問題。

事實上，污泥濃度高的原因是污泥活性低。由於污泥活性低，為了提高處理效果，必須提高污泥濃度。污泥活性低的原因是進水中含有大量礦渣砂，這些礦渣砂進入生物處理單元後逐漸積累，影響了微生物的活性。

進水中含有大量爐渣和沙子。一是格柵的攔截效果太差，二是我國90%以上的污水處理廠沒有興建初沉池。

有些人可能會問，為什麼不建造一個初沉池呢？這牽涉到管網問題。我國的管網有錯接、混接、漏接等問題。因此，污水處理廠的進水水質通常有以下三個特性：無機固體濃度高、化學需氧量低、碳氮比低。

進水中無機固體濃度較高，即含沙量相對較高。原本初沉池可以去除部分無機物，但由於進水化學需氧量（COD）較低，大多數污水處理廠乾脆不建初沉池。

歸根究底，污泥活性低是「重型設備與輕型網具」的遺留問題。

我們曾指出，污泥濃度高、活性低會導致出水中氮磷含量過高。此時，大多數污水處理廠的應對措施是添加碳源和無機絮凝劑。然而，大量添加外部碳源會導致能耗進一步增加，而大量添加絮凝劑會產生大量化學污泥，導致污泥濃度升高、活性進一步降低，形成惡性循環。

#2

這是一個惡性循環，除磷化學品用量越多，污泥產量就越大。

使用除磷化學物質使污泥產量增加了 20% 到 30%，甚至更多。

污泥問題一直是污水處理廠多年來面臨的主要問題，主要是因為污泥沒有排出途徑，或是排出途徑不穩定。

這導致污泥齡延長，造成污泥老化現象，甚至出現污泥膨脹等更嚴重的異常狀況。

膨脹污泥絮凝性差。隨著二沉池出水流失，深度處理單元阻塞，處理效果降低，反沖洗水量增加。

反沖洗水量的增加會導致兩個後果，一是降低前一生化段的處理效果。

大量反沖洗水返回曝氣池，減少了結構的實際水力停留時間，並降低了二次處理的處理效果；

第二點是進一步降低深度處理單元的處理效果。

由於必須將大量的反沖洗水返回到高級處理過濾系統，因此過濾速率增加，實際過濾能力降低。

整體處理效果變差，可能導致出水中總磷和化學需氧量（COD）超標。為避免超標，污水處理廠將增加除磷劑的使用量，這將進一步增加污泥量。

陷入惡性循環。

#3

污水處理廠長期超負荷運作和污水處理能力下降的惡性循環

污水處理不僅取決於人，也取決於設備。

污水處理設備長期奮戰在水處理的第一線。如果不定期維修，遲早會出現問題。然而，在大多數情況下，污水處理設備無法維修，因為一旦某個設備停止運行，出水量很可能會超標。在按日罰款的製度下，這並非人人都能承受。

王洪臣教授調查的467座城市污水處理廠中，約有三分之二的水力負荷率大於80%，約三分之一大於120%，5座污水處理廠大於150%。

當水力負荷率大於80%時，除少數超大型污水處理廠外，一般污水處理廠在出水達標的前提下，不能停水進行維護，且曝氣機、二沉池吸刮機等下部設備沒有備用水源。只有在排空污水後，才能對下部設備進行全面檢修或更換。

也就是說，大約 2/3 的污水處理廠無法在保證出水符合標準的前提下維修設備。

王洪臣教授的研究表明，曝氣機的使用壽命一般為4-6年，但四分之一的污水處理廠長達6年未對曝氣機進行通風維護。需要清空和維修的刮泥機也常年未進行維修。

這套設備長期帶病運行，水處理能力日益下降。為了承受出水壓力，根本無​​法停機維修。在這種惡性循環下，污水處理系統終將面臨崩潰。

#4

在末尾寫

自環境保護確立為我國基本國策以來，水、氣、固體、土壤等污染治理領域發展迅速，其中污水處理領域可謂領先。然而，由於水準不足，污水處理廠的運作陷入困境，管網和污泥問題成為我國污水處理產業的兩大短板。

現在，是時候彌補之前的不足了。