作為一個污染控制企業，污水處理廠最重要嘅任務係確保出水符合標準。但係，隨住排放標準越嚟越嚴格，同埋環保檢查員嘅積極進取，為污水處理廠帶嚟咗好大嘅運作壓力。真係越嚟越難將啲水拎出嚟。
根據筆者觀察，難以達到放水標準嘅直接原因係我國污水廠普遍存在三個惡性循環。
第一係低污泥活性（ MLVSS / MLSS ）同高污泥濃度嘅惡性循環；第二個係惡性循環，即係用嘅除磷化學物質量越大，污泥輸出量就越多；第三係污水處理廠長期過負荷運行，設備唔可以大修，常年帶住疾病運行，導致污水處理能力下降嘅惡性循環。
#1
低污泥活性同高污泥濃度嘅惡性循環
王洪臣教授對467個污水廠進行過研究。我哋睇下污泥活性同污泥濃度嘅數據：喺呢467個污水廠當中，61 % 嘅污水處理廠嘅 MLVSS/MLSS 小於0.5，大約30 % 嘅處理廠嘅 MLVSS/MLSS 低於0.4。
2/3污水處理廠污泥濃度超過4000毫克/升，1/3污水處理廠污泥濃度超過6000毫克/升，20個污水處理廠污泥濃度超過10000毫克/升。
以上條件（低污泥活性，高污泥濃度）會有咩後果？雖然我哋見過好多技術文章分析真相，但簡單嚟講，有一個後果，就係出水量超標。
呢個可以從兩個方面解釋。一方面，污泥濃度高之後，為咗避免污泥沉積，需要增加通氣。增加通氣量唔單止會增加功耗，仲會增加生物部分。溶解氧嘅增加會搶走脫硝所需嘅碳源，呢個會直接影響生物系統嘅脫硝同除磷效果，導致過量嘅 N 同 P 。
另一方面，高污泥濃度令泥水界面上升，而污泥容易隨住二級沉澱缸嘅排水而流失，噉樣會阻塞先進嘅處理單元，或者令排水嘅 COD 同 SS 超過標準。
講完後果，我哋再講下點解大部分污水廠都會有低污泥活性同高污泥濃度嘅問題。
其實，污泥濃度高嘅原因係污泥活性低。因為污泥活性低，為咗提高處理效果，就要增加污泥濃度。污泥活性低係因為入水含有大量渣砂，渣砂進入生物處理單元，逐漸積累，影響微生物嘅活性。
入水入面有好多渣同沙。一係格柵嘅截流效果太差，二係我國超過90 % 嘅污水處理廠都冇建造過一次沉澱缸。
可能有人會問，點解唔起個初級沉澱缸？呢個係關於管網嘅。我國管網存在接錯、混接、漏接等問題。結果，污水廠嘅進水水質一般有三個特點：高無機固體濃度（ ISS ）、低 COD 、低 C / N 比例。
進水中無機固體濃度高，即含沙量相對較高。原本，初級沉澱缸可以減少一啲無機物質，但係因為入水嘅 COD 相對較低，大部分污水廠根本就唔會建造初級沉澱缸。
最後分析，低污泥活性係「重植物同輕網」嘅遺留問題。
我哋講過，高泥浆濃度同低活性會導致排水中嘅 N 同 P 過多。呢個時候，大部分污水廠嘅應對措施都係加入碳源同無機絮凝劑。然而，加入大量外部碳源會導致電力消耗進一步增加，而加入大量絮凝劑會產生大量化學污泥，導致污泥濃度增加，污泥活性進一步降低，形成惡性循環。
#2
一個惡性循環，即係用嘅除磷化學品嘅量越多，污泥嘅產生量就越大。
除磷化學品嘅使用令到污泥嘅產量增加咗20 % 至30 % ，甚至更多。
污泥問題多年來一直係污水處理廠嘅主要關注點，主要係因為污泥冇出路，或者出路唔穩定。 。
導致污泥年齡延長，導致污泥老化現象，甚至更嚴重嘅異常，例如污泥膨脹。
膨脹嘅污泥嘅絮凝性好差。隨住二次沉澱缸嘅排水流失，先進處理單元被阻塞，處理效果降低，反洗水量增加。
反洗水量嘅增加會導致兩個後果，一係會降低上一個生化部分嘅處理效果。
大量反洗水返回曝氣缸，減少結構實際水力保留時間，降低二次處理嘅處理效果；
第二係進一步降低深度加工單元嘅加工效果。
因為大量反洗水必須返回先進處理過濾系統，所以過濾速率增加，實際過濾能力降低。
整體處理效果變得差，可能會令出水嘅總磷同 COD 超過標準。為咗避免超標，污水廠會增加除磷劑嘅使用，令到污泥嘅用量會進一步增加。
進入惡性循環。
#3
污水廠長期超負荷，污水處理能力降低嘅惡性循環
污水處理唔單止要睇人，仲要睇設備。
污水設備已經喺水處理嘅前線戰鬥咗好耐。如果唔定期修理，遲早都會出現問題。但係，大多數情況下，污水設備係維修唔到嘅，因為一旦某個設備停咗，出水量好可能會超標。喺日罰制度下，個個都負擔唔到。
喺王洪臣教授調查嘅467個城市污水處理廠當中，大約三分之二嘅水力負荷率大於80 % ，約三分之一大於120 % ，5個污水處理廠大於150 % 。
當水力負荷率大於80 % 時，除少數超大型污水處理廠外，一般污水處理廠無法以出水達標為前提停水維修，且冇曝氣器及二次沉澱缸吸水器及刮水器之備用水。下層設備只可以喺排水嗰陣完全大修或者更換。
即係話，大約2/3嘅污水廠係唔可以喺確保排水符合標準嘅前提下維修設備。
根據王洪臣教授嘅研究，增氧機嘅壽命一般係4-6年，但係有1/4嘅污水廠，只要6年都冇對增氧機進行過通風維修。刮泥機，需要清空同修理，一般全年都唔會修理。
啲設備有病運作咗好耐，而且水處理能力越嚟越差。為咗承受出水口嘅壓力，冇辦法停低佢嚟維修。係噉嘅惡性循環，總會有一個污水處理系統會面臨崩潰。
#4
寫喺最後
環境保護被確立為我國基本國策後，水、氣、固體、土壤等污染控制領域發展迅速，其中污水處理領域可以說係其中嘅龍頭。水平不足，污水廠運行陷入困境，管網和污泥問題成為我國污水處理行業兩大短板。
而家，係時候彌補啲缺點喇。
發佈時間：2022年2月23日
