污水处理厂陷入三个恶性循环。

作为一家污染控制企业，污水处理厂最重要的任务是确保出水符合标准。然而，随着排放标准日益严格以及环保监管人员执法力度加大，污水处理厂的运营压力越来越大，出水变得越来越困难。

根据作者的观察，我国污水处理厂难以达到水排放标准的直接原因是，污水处理厂普遍存在三个恶性循环。

第一个是污泥活性低（MLVSS/MLSS）和污泥浓度高的恶性循环；第二个是除磷化学品用量越大，污泥产量越高的恶性循环；第三个是污水处理厂长期超负荷运行，设备无法检修，常年带病运行，导致污水处理能力下降的恶性循环。

#1

污泥活性低和污泥浓度高的恶性循环

王洪臣教授对467个污水处理厂进行了研究。我们来看一下污泥活性和污泥浓度的数据：在这467个污水处理厂中，61%的污水处理厂MLVSS/MLSS小于0.5，约30%的污水处理厂MLVSS/MLSS小于0.4。

2/3 的污水处理厂污泥浓度超过 4000 mg/L，1/3 的污水处理厂污泥浓度超过 6000 mg/L，20 家污水处理厂污泥浓度超过 10000 mg/L。

上述情况（污泥活性低、污泥浓度高）会造成哪些后果？虽然我们看到很多技术文章对此进行了分析，但简单来说，只有一个后果，那就是产水量超过标准。

这可以从两个方面解释。一方面，污泥浓度较高时，为了避免污泥沉积，需要增加曝气量。增加曝气量不仅会增加能耗，还会增加生物处理段的负荷。溶解氧的增加会抢夺反硝化所需的碳源，直接影响生物系统的反硝化和除磷效果，导致氮磷过量。

另一方面，污泥浓度过高会导致泥水界面上升，污泥容易随二级沉淀池的出水流失，这要么会堵塞高级处理单元，要么会导致出水 COD 和 SS 超标。

讨论完后果之后，我们来谈谈为什么大多数污水处理厂都存在污泥活性低、污泥浓度高的问题。

事实上，污泥浓度高的原因是污泥活性低。由于污泥活性低，为了提高处理效果，必须提高污泥浓度。污泥活性低的原因是进水中含有大量矿渣砂，这些矿渣砂进入生物处理单元后逐渐积累，影响了微生物的活性。

进水中含有大量炉渣和沙子。一是格栅的拦截效果太差，二是我国90%以上的污水处理厂没有建设初沉池。

有些人可能会问，为什么不建一个初沉池呢？这涉及到管网问题。我国的管网存在错接、混接、漏接等问题。因此，污水处理厂的进水水质通常具有以下三个特点：无机固体浓度高、化学需氧量低、碳氮比低。

进水中无机固体浓度较高，即含沙量相对较高。原本初沉池可以去除部分无机物，但由于进水化学需氧量（COD）较低，大多数污水处理厂干脆不建初沉池。

归根结底，污泥活性低是“重型设备与轻型网具”的遗留问题。

我们曾指出，污泥浓度高、活性低会导致出水中氮磷含量过高。此时，大多数污水处理厂的应对措施是添加碳源和无机絮凝剂。然而，大量添加外部碳源会导致能耗进一步增加，而大量添加絮凝剂会产生大量化学污泥，导致污泥浓度升高、活性进一步降低，形成恶性循环。

#2

这是一个恶性循环，除磷化学品用量越多，污泥产量就越大。

使用除磷化学品使污泥产量增加了 20% 到 30%，甚至更多。

污泥问题一直是污水处理厂多年来面临的主要问题，主要是因为污泥没有排出途径，或者排出途径不稳定。

这导致污泥龄延长，造成污泥老化现象，甚至出现污泥膨胀等更严重的异常情况。

膨胀污泥絮凝性差。随着二沉池出水流失，深度处理单元堵塞，处理效果降低，反冲洗水量增加。

反冲洗水量的增加会导致两个后果，一是降低前一生化段的处理效果。

大量反冲洗水返回曝气池，减少了结构的实际水力停留时间，降低了二次处理的处理效果；

第二点是进一步降低深度处理单元的处理效果。

由于必须将大量的反冲洗水返回到高级处理过滤系统，因此过滤速率增加，实际过滤能力降低。

整体处理效果变差，可能导致出水中总磷和化学需氧量（COD）超标。为避免超标，污水处理厂将增加除磷剂的使用量，这将进一步增加污泥量。

陷入恶性循环。

#3

污水处理厂长期超负荷运转和污水处理能力下降的恶性循环

污水处理不仅取决于人，也取决于设备。

污水处理设备长期奋战在水处理的第一线。如果不定期维修，迟早会出现问题。然而，在大多数情况下，污水处理设备无法维修，因为一旦某个设备停止运行，出水量很可能超标。在按日罚款的制度下，这并非人人都能承受。

王洪臣教授调查的467座城市污水处理厂中，约有三分之二的水力负荷率大于80%，约有三分之一大于120%，5座污水处理厂大于150%。

当水力负荷率大于80%时，除少数超大型污水处理厂外，一般污水处理厂在出水达标的前提下，不能停水进行维护，且曝气机、二沉池吸刮机等下部设备没有备用水源。只有在排空污水后，才能对下部设备进行全面检修或更换。

也就是说，大约 2/3 的污水处理厂无法在保证出水符合标准的前提下维修设备。

王洪臣教授的研究表明，曝气机的使用寿命一般为4-6年，但四分之一的污水处理厂长达6年未对曝气机进行通风维护。需要清空和维修的刮泥机也常年未进行维修。

这套设备长期带病运行，水处理能力日益下降。为了承受出水压力，根本无法停机维修。在这种恶性循环下，污水处理系统终将面临崩溃。

#4

在末尾写

自环境保护被确立为我国基本国策以来，水、气、固体、土壤等污染治理领域发展迅速，其中污水处理领域可谓领先。然而，由于水平不足，污水处理厂的运行陷入困境，管网和污泥问题成为我国污水处理行业的两大短板。

现在，是时候弥补之前的不足了。