城市污水處理設施運行管理手冊一、引言城市污水處理設施是保障水環(huán)境質(zhì)量、維護城市生態(tài)安全的核心基礎設施。其穩(wěn)定高效運行不僅關系到污水達標排放、水資源循環(huán)利用，更直接影響城市人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展。本手冊聚焦污水處理設施的全流程運行管理，從工藝原理到實操要點，從日常運維到應急處置，系統(tǒng)梳理專業(yè)管理方法，為運營單位、技術人員及管理人員提供兼具理論支撐與實踐指導的操作指南，助力提升設施運行效能，實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的協(xié)同優(yōu)化。二、污水處理設施組成與核心工藝原理（一）預處理系統(tǒng)預處理是污水進入主體處理工藝前的“初步凈化”環(huán)節(jié)，核心設備包括格柵、沉砂池、調(diào)節(jié)池等：格柵：通過機械或人工攔截，去除污水中體積較大的懸浮物（如塑料袋、樹枝、建筑垃圾），按柵隙分為粗格柵（>10mm）、細格柵（3-10mm），需根據(jù)進水雜物量制定清污周期（如每日1-2次人工巡檢，機械格柵每2小時自動運行1次）。沉砂池：利用重力分離原理，去除污水中密度較大的無機顆粒（砂粒、煤渣），常用平流沉砂池、旋流沉砂池，運行時需控制水力停留時間（通常1-3分鐘），定期排砂（每日1-2次）以避免砂粒磨損后續(xù)設備。調(diào)節(jié)池：均衡進水水質(zhì)、水量波動，減少對后續(xù)工藝的沖擊。若進水水質(zhì)波動大（如工業(yè)廢水混入），需增設攪拌裝置或投加酸堿調(diào)節(jié)pH，使出水pH穩(wěn)定在6-9之間。（二）生物處理系統(tǒng)生物處理是去除污水中有機物、氮磷等污染物的核心環(huán)節(jié)，主流工藝分為活性污泥法與生物膜法：活性污泥法（以A2/O、MBR為例）：A2/O工藝（厭氧-缺氧-好氧）：通過厭氧池釋磷、缺氧池反硝化脫氮、好氧池硝化與吸磷，同步實現(xiàn)有機物降解與脫氮除磷。運行時需控制污泥齡（通常15-20天）、混合液回流比（200%-400%）、污泥回流比（50%-100%），定期監(jiān)測污泥濃度（MLSS2000-4000mg/L）與沉降性能（SVI100-150mL/g）。MBR工藝（膜生物反應器）：將膜分離技術與活性污泥法結(jié)合，膜組件（中空纖維膜/平板膜）替代二沉池，實現(xiàn)泥水分離。需重點控制膜通量（通常10-30L/(m2·h)），定期進行在線/離線清洗（如每周次氯酸鈉沖洗、每月檸檬酸浸泡），防止膜污染。生物膜法（以生物濾池、曝氣生物濾池為例）：生物膜附著于填料表面，通過微生物代謝降解污染物。生物濾池需控制水力負荷（1-3m3/(m2·h)）與氣水比（3-5:1），定期反沖洗（當水頭損失超過0.5m時）；曝氣生物濾池（BAF）則需關注填料層堵塞情況，通過空氣反沖+水反沖（氣沖強度15-20L/(m2·s)，水沖強度5-10L/(m2·s)）恢復填料通透性。（三）深度處理系統(tǒng)深度處理旨在進一步去除生物處理后殘留的污染物（如懸浮物、色度、微量有機物），滿足回用或嚴格排放標準：過濾：常用石英砂濾池、活性炭濾池，砂濾池濾速控制在8-10m/h，活性炭濾池需定期更換活性炭（當COD去除率低于30%時）。消毒：采用紫外線、次氯酸鈉、臭氧等方式。紫外線消毒需控制進水SS<20mg/L，燈管每季度擦拭一次；次氯酸鈉消毒需監(jiān)測余氯（接觸池出口0.5-3mg/L），避免余氯過高影響受納水體。（四）污泥處理處置系統(tǒng)污泥是污水處理的副產(chǎn)物，需經(jīng)濃縮、脫水、穩(wěn)定化后處置：濃縮：通過重力濃縮（停留時間12-24小時）或機械濃縮（如帶式濃縮機），將污泥含水率從99%降至95%-97%。脫水：采用帶式壓濾機、板框壓濾機或離心脫水機，使污泥含水率降至80%以下。脫水前需投加絮凝劑（如PAM，投加量0.1%-0.5%），優(yōu)化污泥絮體結(jié)構。穩(wěn)定化與處置：通過厭氧消化（產(chǎn)氣回收能源）、好氧發(fā)酵（制有機肥）或焚燒（減量化）實現(xiàn)污泥資源化。若外運處置，需確保污泥符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》（GB/T____）等標準。三、運行管理全流程實操指南（一）啟動前準備工作1.設備檢查：機械類：格柵耙齒是否完好、風機葉輪有無積塵、泵體潤滑脂是否充足，轉(zhuǎn)動設備需點動試車（運行5-10秒），觀察異響、振動情況。電氣類：檢查控制柜指示燈、斷路器狀態(tài)，測試變頻器、PLC模塊通訊是否正常，接地電阻≤4Ω。自控系統(tǒng)：驗證傳感器（pH、DO、濁度）精度，模擬信號傳輸（如DO傳感器輸出4-20mA對應0-8mg/L）。2.藥劑與物料準備：絮凝劑（PAM）、消毒劑（次氯酸鈉）儲備量滿足7天以上需求，檢查藥劑保質(zhì)期與投加裝置（計量泵）流量精度（誤差≤5%）。污泥處置物資（如發(fā)酵菌劑、焚燒燃料）按需備貨，確保運輸通道暢通。3.系統(tǒng)調(diào)試：清水聯(lián)動試車：向預處理、生物池、深度處理單元注入清水，測試管路密封性、設備聯(lián)動邏輯（如格柵與提升泵聯(lián)鎖啟動）。生物系統(tǒng)馴化：若為新建或重啟設施，需從周邊污水廠接種污泥（投加量使MLSS達2000mg/L以上），按“低負荷-逐步提負荷”原則馴化（前3天進水負荷為設計的30%-50%）。（二）日常運行監(jiān)控要點1.水質(zhì)監(jiān)測：進水：每2小時監(jiān)測COD、BOD、SS、氨氮，每日監(jiān)測pH、總磷，異常時（如COD突然升高50%以上）立即啟動“進水沖擊應急預案”（見第四章）。過程水：生物池出口每4小時監(jiān)測DO（厭氧池≤0.2mg/L，好氧池2-4mg/L）、氨氮（≤8mg/L），二沉池出口監(jiān)測SS（≤30mg/L）。出水：每日監(jiān)測COD、氨氮、總磷、SS，每月委托第三方檢測重金屬、有機物（如VOCs），確保達標（執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB____-2002一級A或地方更嚴標準）。2.設備運行監(jiān)控：風機：監(jiān)測風壓（±5%設計值）、電流（≤額定值），每小時記錄運行參數(shù)，油位低于1/2時補油，軸承溫度超過65℃時停機檢查。水泵：監(jiān)測揚程、流量（與設計值偏差≤10%），振動幅值≤4.5mm/s，發(fā)現(xiàn)異響或漏水立即切換備用泵。膜組件（MBR）：實時監(jiān)測跨膜壓差（TMP），當TMP超過0.03MPa時，縮短清洗周期或增加清洗強度。3.能耗與成本管控：每日統(tǒng)計電耗（風機、水泵占比超60%）、藥耗，繪制“能耗-處理量”曲線，識別異常波動（如電耗突增10%且處理量未變，需排查設備空轉(zhuǎn)、膜污染）。優(yōu)化運行時段：利用谷電時段（如0:00-8:00）啟動高耗能設備（如污泥脫水機），降低電費成本。（三）運行參數(shù)動態(tài)調(diào)整1.生物處理工藝調(diào)控：污泥負荷（F/M）：當進水COD升高時，若MLSS穩(wěn)定，可適當提高曝氣量（增加好氧池DO至3-4mg/L）或延長曝氣時間；若進水COD降低，減少污泥回流比（至30%-50%），避免污泥老化。脫氮除磷優(yōu)化：若出水氨氮超標，檢查好氧池DO是否不足（需≥2mg/L），增加硝化液回流比（至300%）；若總磷超標，確認厭氧池DO≤0.2mg/L，投加鐵鹽（如硫酸亞鐵，投加量50-100mg/L）強化化學除磷。2.深度處理工藝優(yōu)化：過濾系統(tǒng)：當砂濾池出水濁度>5NTU時，縮短反沖洗周期（從48小時調(diào)整為24小時），反沖洗強度提高至15L/(m2·s)。消毒系統(tǒng)：夏季水溫升高時，紫外線消毒劑量需從15mJ/cm2提高至20mJ/cm2，確保大腸桿菌達標。（四）運行記錄與報告管理1.臺賬記錄：設備運行臺賬：記錄每臺設備的啟動時間、運行參數(shù)（電流、壓力、流量）、故障與維修情況，形成“設備健康檔案”。水質(zhì)分析臺賬：按“進水-過程水-出水”分類記錄，附檢測原始數(shù)據(jù)（如COD滴定曲線、DO傳感器校準記錄）。能耗藥耗臺賬：每日統(tǒng)計電、水、藥劑用量，按月分析“單位處理成本”（元/噸水），對比行業(yè)標桿（如標桿值≤0.8元/噸水）。2.報告編制：日報：總結(jié)當日處理量、水質(zhì)達標情況、設備故障，提交運維主管。月報：分析月度運行數(shù)據(jù)（如COD去除率、能耗變化趨勢），提出優(yōu)化建議（如“下月計劃更換#3風機軸承，預計減少故障停機時間20小時”）。年報：梳理全年運行績效（達標率、成本節(jié)約額），制定下一年度運維計劃（如工藝升級、設備改造）。四、日常運維與安全管理要點（一）設備維護精細化管理1.預防性維護：機械類：格柵每周清理齒耙雜物，每月檢查鏈條張緊度；風機每季度更換潤滑油（型號與設備手冊一致），每年進行葉輪動平衡測試。電氣類：每月清潔控制柜灰塵，每半年測試絕緣電阻（≥2MΩ），每年校驗變頻器參數(shù)。自控系統(tǒng)：每周備份PLC程序，每月校準傳感器（如DO傳感器用標準氣校準），每季度檢查通訊線路屏蔽層。2.故障維修管理：建立“故障響應分級制”：一級故障（如生物池曝氣中斷）30分鐘內(nèi)響應，4小時內(nèi)修復；二級故障（如單臺泵停運）2小時內(nèi)響應，8小時內(nèi)修復。維修后驗證：設備重啟后，需連續(xù)運行24小時無故障，且工藝參數(shù)（如DO、出水SS）恢復正常，方可關閉維修工單。（二）水質(zhì)穩(wěn)定保障措施1.進水風險防控：與市政管網(wǎng)管理部門聯(lián)動，獲取工業(yè)企業(yè)排污計劃，提前預判高濃度廢水接入時段，調(diào)整工藝（如增大調(diào)節(jié)池停留時間）。安裝在線監(jiān)測儀（COD、pH、流量），設置三級報警（預警值為排放標準的80%，報警值為90%，緊急值為110%），觸發(fā)緊急值時立即啟動“事故池”暫存污水。2.工藝抗沖擊能力提升：生物池預留20%-30%容積作為“緩沖區(qū)”，進水沖擊時投加葡萄糖（投加量按COD缺口計算，如需補充100mg/LCOD，投加葡萄糖0.25g/L）維持微生物活性。深度處理單元設置“應急投藥點”，如出水SS超標時，緊急投加PAC（投加量50-100mg/L）強化混凝。（三）安全生產(chǎn)標準化管理1.作業(yè)安全：有限空間作業(yè)（如檢查井、生物池）：嚴格執(zhí)行“通風-檢測-監(jiān)護”流程，檢測O?≥19.5%、H?S≤10mg/m3、CO≤30mg/m3方可進入，作業(yè)時持續(xù)通風，每隔30分鐘復測氣體濃度。高空作業(yè)（如風機檢修）：使用防墜落裝置（安全帶、安全繩），作業(yè)面下方設置警戒區(qū)，禁止無關人員進入。2.化學品管理：次氯酸鈉、硫酸等?；罚簡为毚娣庞陉帥鐾L倉庫，設置防泄漏圍堰（容積≥最大儲罐的110%），建立“雙人收發(fā)、雙人保管”制度。藥劑投加：佩戴耐酸堿手套、護目鏡，配置應急沖洗裝置（距投加點≤5米），若藥劑濺灑皮膚，立即用清水沖洗15分鐘以上。3.應急預案演練：每季度開展“進水沖擊”“設備爆炸”“觸電事故”演練，演練后評估效果（如響應時間、處置措施有效性），針對性優(yōu)化預案。五、應急處置與故障排除（一）設備故障應急處置1.曝氣系統(tǒng)故障（風機停機）：立即切換備用風機，若無備用，啟動“間歇曝氣”方案（每停1小時，手動啟動風機曝氣30分鐘），同時減少污泥回流比（至30%），防止污泥膨脹。維修期間，向生物池投加葡萄糖（按COD200mg/L補充），維持微生物活性，每2小時監(jiān)測DO（厭氧池≤0.5mg/L，好氧池≥1mg/L）。2.膜組件污染（TMP驟升）：立即停止產(chǎn)水，啟動在線化學清洗（次氯酸鈉濃度從500mg/L提高至1000mg/L，清洗時間從30分鐘延長至60分鐘）。若在線清洗無效，拆卸膜組件進行離線清洗（檸檬酸濃度2%-3%，浸泡24小時），清洗后測試膜通量，若恢復率<80%，評估膜更換需求。（二）水質(zhì)沖擊應急處置1.高濃度有機廢水沖擊（COD>500mg/L）：開啟調(diào)節(jié)池攪拌，延長停留時間（從6小時增至12小時），同時投加PAC（投加量100mg/L）預處理，降低生物池負荷。生物池啟動“污泥擴容”程序：增加污泥回流比（至100%），投加活性污泥（從周邊污水廠調(diào)用，投加量使MLSS達4000mg/L），提高污泥負荷至0.2-0.3kgCOD/(kgMLSS·d)。2.有毒物質(zhì)沖擊（如重金屬、石油類）：立即關閉進水閘門，啟動事故池暫存污水，投加硫化鈉（針對重金屬，投加量按重金屬濃度的3倍計算）或活性炭（針對有機物，投加量50-100mg/L）進行預處理。委托第三方檢測污水毒性，待毒性消除（如重金屬濃度<排放標準的50%）后，按“低負荷”方式逐步恢復進水。（三）自然災害應對1.暴雨內(nèi)澇：提前加固廠區(qū)防洪堤（高度≥50年一遇水位），檢查排水泵（流量≥設計暴雨徑流量的1.2倍），儲備沙袋（每米堤岸備10個）。暴雨期間，關閉露天設備（如污泥脫水機），將控制柜、電機等電氣設備用防水布覆蓋，每小時監(jiān)測廠區(qū)積水深度，超過0.5米時啟動應急排水泵。2.地震災害：地震發(fā)生時，立即停機（切斷非應急設備電源），組織人員撤離至空曠地帶，檢查建（構）筑物裂