雨污合流易發(fā)生雨季溢流污染
隨著全球氣候變化，大到暴雨在我國的發(fā)生頻率越來越高，造成的危害及損失觸目驚心。我國大部分城市的排水管網(wǎng)仍是雨污合流形式，因此，夏季大到暴雨的沖擊，給污水處理廠帶來了巨大壓力，達(dá)標(biāo)運(yùn)行及安全生產(chǎn)面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，一旦來不及應(yīng)對(duì)或應(yīng)對(duì)不當(dāng)，極易發(fā)生溢流。如何采取更為有效的措施保證雨季污水廠的正常運(yùn)行及達(dá)標(biāo)排放，避免溢流污染，是污水廠雨季面臨的重點(diǎn)工作之一。
合流制溢流污染成因（左圖）及大暴雨后的污水廠現(xiàn)狀（右圖）
雨季污水廠面臨的問題
雨季，大量雨水涌入城市污水處理廠內(nèi)，迅速增加了污水廠的進(jìn)水水量，造成污水廠的超負(fù)荷運(yùn)行；雨水對(duì)城市污水的稀釋作用比較明顯，雖然水量增加，但污染物濃度過低，尤其是有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)無法正常維持，處理效率顯著下降；污水廠水力負(fù)荷劇增，造成二沉池沉降時(shí)間大大縮短，水流的擾動(dòng)性加強(qiáng)，導(dǎo)致活性污泥在二沉池內(nèi)不能有效沉淀，隨上清液帶出二沉池進(jìn)入到后續(xù)處理環(huán)節(jié)，不僅產(chǎn)生溢流污染，也大大降低了回流到生化池內(nèi)的活性污泥濃度，極易導(dǎo)致前端活性污泥系統(tǒng)的崩潰，各項(xiàng)指標(biāo)全部超標(biāo)；合流制下大部分泥沙及雜質(zhì)涌入污水處理廠內(nèi)，進(jìn)一步加劇了不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，雨季污水處理廠達(dá)標(biāo)率相比旱季下降20%乃至更高，溢流污染加劇。
大雨后某污水廠二沉池跑泥情況
某國控?cái)嗝?/span>2013-2017年間達(dá)標(biāo)率波動(dòng)
國內(nèi)外常規(guī)溢流污染解決方案的分析
針對(duì)溢流污染，歐美發(fā)達(dá)國家通常兩種形式處理：（1）采用一級(jí)或者強(qiáng)化一級(jí)處理，雨季部分污水通過初級(jí)處理后跨越生物處理單元最后排放；（2）建立雨水存蓄池，雨后再進(jìn)污水處理廠處理。由于我國污水處理工藝設(shè)計(jì)規(guī)范取消了初沉池，因此直接跨越相對(duì)于污水直排；同時(shí)現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水廠周邊沒有空間建立雨水存蓄池。綜上分析，發(fā)達(dá)國家的方案在我國走不通，需另謀出路。
經(jīng)過十幾年的探索，我國針對(duì)溢流污染，目前常用的措施包括：（1）應(yīng)急一體化截污設(shè)備；（2）新建調(diào)蓄水池；（2）管網(wǎng)雨污分流；（4）擴(kuò)建遠(yuǎn)期。雨季水質(zhì)水量變化大，且非雨季時(shí)，這些應(yīng)急設(shè)備進(jìn)水無法得到保障；而管網(wǎng)投資巨大，周期長；擴(kuò)建也需要具有可用的土地資源，且基建投資大，周期長，同時(shí)非雨季時(shí)很可能無法達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行成本較高。
NFSSS絮凝劑助理污水廠溢流污染控制
鑒于上述溢流污染解決方案的弊端，基于我國污水處理廠進(jìn)水特性，博匯特子公司博泰至淳聯(lián)合清華大學(xué)、瀘州水務(wù)集團(tuán)污水處理有限公司經(jīng)過近幾年的長期合作研究，探索出了一條適合我國污水處理廠現(xiàn)狀且經(jīng)濟(jì)高效的溢流污染控制新方案：即在不改變污水處理廠原有工藝的前提下，基于雨季水量大而污染物濃度僅為設(shè)計(jì)值一半甚至更低的現(xiàn)狀情況下，通過在二沉池進(jìn)水投加新型NFSSS絮凝劑助力污泥快速沉降，將二沉池負(fù)荷提高2-3倍乃至更高，并結(jié)合工藝調(diào)控，達(dá)到超水量1.5-2倍的達(dá)標(biāo)運(yùn)行，從而有效解決了雨季溢流污染問題。
核心產(chǎn)品簡介
NFSSS新型高效納米絮凝劑是由清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院研發(fā)，北京博泰至淳生物科技有限公司與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)合生產(chǎn)。該納米絮凝劑是一種基于納米技術(shù)的高科技廢水處理藥劑，通過利用金屬氧化物納米顆粒與特別電荷有機(jī)載體結(jié)合，形成的以無機(jī)納米鐵為基礎(chǔ)材料的高效納米復(fù)合絮凝劑，具有在低劑量下仍然具有高效的絮凝沉降效果。
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產(chǎn)品優(yōu)勢：
控制溢流污染的應(yīng)用案例
案例一：四川瀘州某污水處理廠NFSSS溢流污染控制
雨季問題：該污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為2.0萬m3/d，雨季時(shí)水量超過3.0萬m3/d，產(chǎn)生溢流污染。
解決方案：原污水處理工藝不變，雨季水量增大后在二沉池進(jìn)水端投加適量NFSSS納米絮凝劑，實(shí)現(xiàn)二沉池泥水快速分離，保障出水澄清；同時(shí)截留污泥至生化系統(tǒng)，確保生化系統(tǒng)處理效果，實(shí)現(xiàn)雨季達(dá)標(biāo)排放。
實(shí)施效果：
通過上述方案，雨季處理水量可達(dá)到2.8-3.0萬m3/d，最高瞬時(shí)水量達(dá)3.2萬m3/d，處理能力提高了1.6倍。二沉池出水澄清，出水持續(xù)達(dá)標(biāo)。
雨季進(jìn)水量變化
加藥前二沉池出水現(xiàn)狀
雨天加藥后運(yùn)行效果
案例二：四川瀘州某污水處理廠NFSSS溢流污染控制
雨季問題：該污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為5.0萬m3/d，雨季時(shí)水量超過8.0萬m3/d，產(chǎn)生溢流污染。
解決方案：原污水處理工藝不變，雨季水量增大后在二沉池進(jìn)水端投加適量NFSSS納米絮凝劑，實(shí)現(xiàn)二沉池泥水快速分離，保障出水澄清；同時(shí)截留污泥至生化系統(tǒng)，確保生化系統(tǒng)處理效果，實(shí)現(xiàn)雨季達(dá)標(biāo)排放。
實(shí)施效果：
通過上述方案，雨季最高水量高達(dá)8.4萬m3/d，處理能力提高了1.68倍。二沉池出水澄清，出水持續(xù)達(dá)標(biāo)。
雨季前后進(jìn)水量變化圖
加藥前
加藥后
暴雨季節(jié)，基于NFSSS納米絮凝劑的溢流污染控制方案為現(xiàn)有污水處理廠提供了經(jīng)濟(jì)、快速、高效的解決途徑，處理規(guī)?？伤矔r(shí)達(dá)到1.3-2倍的量，抗沖擊能力強(qiáng)，相比其他措施，具有時(shí)間短、見效快、成本低、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的顯著優(yōu)勢。