為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：基于離散水質(zhì)水量特性的污水處理廠進(jìn)水有機(jī)碳跟蹤評估技術(shù)研究

推薦單位：中山公用城市排水有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資、建設(shè)、運(yùn)營

項(xiàng)目所在地：廣東省中山市沙溪鎮(zhèn)

項(xiàng)目概況

污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況是評估管網(wǎng)運(yùn)行和污水廠運(yùn)行功能狀態(tài)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)污水中的部分污染物在經(jīng)過預(yù)處理工段及水力條件劇烈變化后可能會被轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化或去除。因此，中嘉污水處理廠二（三期）在旋流沉砂池處布置水質(zhì)取樣器來收集水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，可能存在不能準(zhǔn)確反應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)的風(fēng)險，也可能對管網(wǎng)提質(zhì)增效及污水處理廠運(yùn)行帶來潛在隱患，所以以此作為進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)缺乏依據(jù)。

綜合上述分析，由于預(yù)處理工段存在生物作用，使進(jìn)水存在不可忽視的變化，同時為解決現(xiàn)有取樣器取樣水位固定，無法實(shí)現(xiàn)隨水位自動升降控制的問題，有必要對中嘉污水處理廠取樣器技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化提升研究。

示范意義

準(zhǔn)確掌握污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況是確保污水與污泥處理工藝穩(wěn)定運(yùn)行、科學(xué)管理的重要基礎(chǔ)，是衡量排水管網(wǎng)運(yùn)行工況、進(jìn)行管理維護(hù)的主要依據(jù)。對中嘉污水處理廠二（三期）進(jìn)水水質(zhì)檢測取樣器的位置進(jìn)行優(yōu)化提升研究，為進(jìn)一步提高進(jìn)水水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確性提供了基礎(chǔ)，同時也有望為污水處理廠和排水管網(wǎng)的提質(zhì)增效工作提供抓手，為提質(zhì)增效的有關(guān)考核和決策提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

整體改造工程實(shí)施后，在提高污水廠進(jìn)水濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時，還使進(jìn)廠COD及BOD指標(biāo)測量值均改善約20%以上。此外，項(xiàng)目在實(shí)施過程中產(chǎn)生了3項(xiàng)實(shí)用新型專利，1篇SCI學(xué)術(shù)期刊論文。

（2）社會效益

 本項(xiàng)目為生物處理階段精準(zhǔn)投加碳源提供了支持，保障污水廠出水水質(zhì)的穩(wěn)定。此外，測量不同時段水樣可精確反映進(jìn)水水質(zhì)的變化，推斷外水入侵較為嚴(yán)重的時段，集中力量排查，減少人力、物力等，必要時減少碳源投加。

（3）生態(tài)效益

本項(xiàng)目提高了進(jìn)水水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確性，為排水管網(wǎng)提質(zhì)增效提供了依據(jù)，便于診斷排水管網(wǎng)的外水入侵，快速反饋管網(wǎng)健康情況，用于管網(wǎng)運(yùn)維養(yǎng)護(hù)，避免了因管網(wǎng)存在外水入侵點(diǎn)，導(dǎo)致地下水、山水和河涌水的水質(zhì)污染，為中山市水環(huán)境保護(hù)做出重要的貢獻(xiàn)。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

基于離散水質(zhì)水量特性的污水處理廠進(jìn)水有機(jī)碳跟蹤評估技術(shù)研究。

（2）工藝/裝備原理

對大量實(shí)測數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行頻數(shù)分布及采用ANOVA方差分析進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性差異分析，后采用最小二乘法擬合獲得研究期內(nèi)各取樣點(diǎn)位置的BOD濃度最佳匹配函數(shù)。

通過原位紫外光譜探測技術(shù)對預(yù)處理工段各取樣點(diǎn)樣品中的有機(jī)碳光譜特征進(jìn)行跟蹤及評估各點(diǎn)位有機(jī)碳自衰減情況，最終確定最佳取樣點(diǎn)位。

對自適應(yīng)性取樣器的取樣管路銜接方式與布設(shè)方案的優(yōu)化改造，提高取樣器自動清洗與調(diào)控運(yùn)行能力。

（3）工藝/裝備特點(diǎn)

針對每個水廠水質(zhì)水量離散化規(guī)律差異性特征，綜合水廠各點(diǎn)位有機(jī)碳濃度歷史數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)的顯著性差異規(guī)律與微生物組學(xué)特征，進(jìn)行預(yù)處理工段點(diǎn)位布設(shè)及采樣方案確定。

針對水廠取樣點(diǎn)位的實(shí)際情況，對在線自適應(yīng)型自動取樣器進(jìn)行改造，以適配實(shí)際取樣場地，同時實(shí)現(xiàn)等時等比例及等時等量兩種不同取樣方式進(jìn)行取樣。

針對污水處理廠多路來水進(jìn)行實(shí)時跟蹤監(jiān)測，并基于離散型水質(zhì)水量特性，建立有機(jī)碳物料平衡（OPB）黑箱模型，完成對污水處理廠服務(wù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)廠水中有機(jī)碳量核算。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

城市生活污水處理廠。

（5）工藝/裝備流程圖

取樣器優(yōu)化示意圖

（6）項(xiàng)目部分案列照片

中嘉污水處理廠（二 三期）鳥瞰       

中嘉污水處理廠（二 三期）取樣器

編輯：黃延麗