某污水处理厂运行效能鉴定报告

某污水处理厂运行效能鉴定报告一、污水处理厂基本概况（一）厂区建设与布局该污水处理厂位于城市东南部，总占地面积约8.5万平方米，于2018年正式建成投产，设计日处理规模为10万立方米，服务覆盖周边3个行政区，服务人口约45万人。厂区整体布局遵循“功能分区、流程顺畅、集约高效”的原则，主要分为预处理区、生化处理区、深度处理区、污泥处理区以及辅助生产区五大功能区块。预处理区位于厂区入口处，主要包含粗格栅间、进水泵房、细格栅间和旋流沉砂池，承担着污水的初步净化任务，有效去除污水中较大的漂浮物、悬浮物以及砂粒，为后续处理工序减轻负荷。生化处理区是厂区的核心区域，采用A²/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺，建有4组平行的生化反应池，每组池体有效容积为12000立方米，通过微生物的代谢作用，实现对污水中有机物、氮、磷等污染物的降解去除。深度处理区紧邻生化处理区，由高效沉淀池、V型滤池和消毒接触池组成，进一步去除污水中的残留悬浮物、色度和微量有机物，确保出水水质稳定达标。污泥处理区位于厂区西北部，相对独立，主要包括污泥浓缩池、污泥脱水机房和污泥堆棚，对污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水处理，脱水后污泥含水率降至80%以下，便于后续运输和处置。辅助生产区则涵盖了中控室、化验室、配电室、药剂仓库等设施，为全厂的稳定运行提供技术支持和后勤保障。（二）主要工艺与设备配置污水处理厂核心处理工艺为A²/O+深度处理工艺，具体流程如下：城市污水通过管网收集后，首先进入粗格栅间，经粗格栅拦截去除较大漂浮物后，由进水泵提升至细格栅间，进一步去除细小悬浮物；随后污水进入旋流沉砂池，通过旋流作用分离出砂粒；经过预处理的污水流入生化反应池，依次经过厌氧段、缺氧段和好氧段，在厌氧段，聚磷菌释放磷，同时水解酸化大分子有机物；在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的硝态氮还原为氮气，实现脱氮；在好氧段，有机物被好氧微生物氧化分解，聚磷菌过量摄取磷，同时氨氮在硝化菌的作用下转化为硝态氮；生化反应池出水进入高效沉淀池，通过投加絮凝剂，使水中的悬浮物形成絮体沉淀；沉淀后的上清液流入V型滤池，通过滤料的过滤作用进一步去除残留悬浮物；最后，滤后水进入消毒接触池，采用次氯酸钠消毒法，杀灭水中的病原微生物，达标后的尾水排入附近河流。为保障工艺的稳定运行，厂区配备了一系列先进的处理设备。预处理区安装有2台粗格栅（回转式，栅距20mm）、4台进水泵（潜污泵，单台流量1250立方米/小时，扬程15m）、2台细格栅（转鼓式，栅距5mm）和2套旋流沉砂设备。生化处理区配有8台潜水搅拌机（厌氧段和缺氧段各4台）、12台微孔曝气器（好氧段，单台供气量10立方米/分钟）、4台内回流泵（流量5000立方米/小时）和2台外回流泵（流量2000立方米/小时）。深度处理区拥有2组高效沉淀池（斜管沉淀池，单组处理能力5万立方米/日）、4组V型滤池（单组滤池面积80平方米）和2套次氯酸钠消毒装置。污泥处理区配备2台污泥浓缩机（刮泥机，直径18m）、4台带式污泥脱水机（带宽2m）和2台污泥输送泵。此外，全厂还建立了完善的自动控制系统，通过分布在各处理单元的传感器、仪表和执行机构，实现对水质、水量、液位、压力等运行参数的实时监测和自动调节，有效提升了运行管理的精细化水平。二、运行效能鉴定内容与方法（一）水质指标监测与分析本次运行效能鉴定选取了进水、生化反应池各段出水、深度处理出水以及污泥等关键节点的水质指标进行监测分析，监测指标包括化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD₅）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、悬浮物（SS）、pH值、溶解氧（DO）等。监测时间跨度为2024年1月至2024年12月，采用每日定时采样与不定期抽查相结合的方式。每日在上午9:00和下午16:00分别采集一次水样，采样点涵盖粗格栅前、进水泵后、生化反应池厌氧段出水、缺氧段出水、好氧段出水、高效沉淀池出水、V型滤池出水和消毒接触池出水；每月进行2次污泥指标监测，采样点为污泥浓缩池进泥、浓缩池出泥和脱水后污泥。水样采集严格按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中规定的采样方法执行，采集后立即送化验室进行分析检测。水质指标分析方法均采用国家规定的标准检测方法：COD采用重铬酸钾法（GB11914-89）；BOD₅采用稀释与接种法（GB7488-87）；NH₃-N采用纳氏试剂分光光度法（HJ535-2009）；TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）；TP采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89）；SS采用重量法（GB11901-89）；pH值采用玻璃电极法（GB6920-86）；DO采用电化学探头法（HJ506-2009）。同时，为确保监测数据的准确性和可靠性，化验室定期对检测仪器进行校准维护，对检测人员进行技术培训和考核，并参加国家或行业组织的水质监测能力验证活动，监测数据的合格率始终保持在98%以上。（二）设备运行状态评估设备运行状态评估主要从设备的运行稳定性、故障发生率、能耗水平以及维护保养情况等方面进行。通过调取中控室的设备运行记录、维修保养台账以及现场实地勘察，对全厂主要设备进行逐一排查和分析。对于预处理区的粗格栅、细格栅和旋流沉砂设备，重点评估其栅条磨损情况、运行噪音、电机温度以及砂粒去除效果。经统计，2024年全年粗格栅和细格栅的平均运行时间分别为每天16小时和18小时，设备故障发生率为2.1%，主要故障类型为栅条卡阻和电机过载，经及时维修后均能恢复正常运行，未对污水处理流程造成明显影响。旋流沉砂设备的砂粒去除率稳定在95%以上，设备运行状况良好。生化处理区的潜水搅拌机、曝气器和回流泵是评估的重点。潜水搅拌机主要检查其搅拌强度、叶轮磨损情况和密封性能，2024年共发生3次潜水搅拌机密封泄漏故障，均在24小时内完成维修更换，设备平均无故障运行时间达到8760小时。曝气器的曝气均匀性和氧转移效率直接影响生化处理效果，通过现场检测，好氧段曝气器的氧转移效率保持在20%以上，满足工艺要求，但有部分曝气器出现膜片破损现象，全年累计更换膜片120片，占总曝气器数量的5%。回流泵的运行稳定性和流量准确性是评估的关键，内回流泵和外回流泵的实际流量与设计流量偏差均在±5%以内，设备故障发生率为1.5%，主要故障为泵体叶轮缠绕异物，通过定期清理维护，有效降低了故障发生频率。深度处理区的高效沉淀池刮泥机、V型滤池反冲洗设备和消毒装置也是评估的重要内容。高效沉淀池刮泥机的运行平稳性和排泥效果良好，2024年未发生重大故障；V型滤池反冲洗设备的反冲洗强度和时间符合工艺要求，滤池的过滤周期稳定在48-72小时之间；次氯酸钠消毒装置的药剂投加量准确，消毒接触池的接触时间满足设计要求，尾水消毒效果稳定。污泥处理区的污泥浓缩机、脱水机和输送泵主要评估其污泥脱水效果、设备运行噪音和能耗水平。脱水后污泥含水率稳定在78%-80%之间，达到设计要求；污泥脱水机的带速、张力等运行参数调整合理，设备故障发生率为3.2%，主要故障为滤带跑偏和堵塞，通过加强日常维护和定期清洗，有效减少了故障的发生。（三）能耗与药剂消耗统计分析能耗统计主要包括电耗和药耗两部分。电耗方面，通过调取厂区配电室的用电记录，对2024年各处理单元的用电量进行统计分析。全厂年总用电量为1250万千瓦时，单位污水处理电耗为0.347千瓦时/立方米，其中生化处理区的用电量最大，占全厂总用电量的58%，主要为曝气系统和回流泵的能耗；预处理区和深度处理区的用电量分别占总用电量的15%和18%；污泥处理区和辅助生产区的用电量占比相对较小，分别为6%和3%。与同规模、同工艺的污水处理厂相比，该厂区的单位电耗处于中等偏下水平，表明其在节能运行方面具有一定优势，但仍有进一步优化的空间。药耗统计主要涉及絮凝剂、消毒剂和污泥调理剂的消耗。2024年全年累计投加聚合氯化铝（PAC）120吨，平均投加量为12毫克/升；次氯酸钠溶液（有效氯含量10%）的年消耗量为360吨，平均投加量为4毫克/升；污泥调理剂（阳离子聚丙烯酰胺）的年消耗量为8吨，平均投加量为2.5千克/吨干污泥。通过对药剂投加量与水质变化的相关性分析发现，在进水水质波动较大时，适当提高PAC的投加量，可有效保障高效沉淀池的沉淀效果；次氯酸钠投加量根据出水余氯指标进行实时调整，确保尾水消毒效果达标。与设计投加量相比，实际药剂投加量略高于设计值，主要原因是近年来进水水质呈现出有机物浓度升高、悬浮物含量增加的趋势，需要增加药剂投加量以维持处理效果。三、运行效能鉴定结果（一）水质处理效果评估根据2024年全年的水质监测数据，对污水处理厂的进水水质、各处理单元出水水质以及最终出水水质进行综合分析，评估其水质处理效果。进水水质方面，2024年全年进水COD浓度范围为280-560毫克/升，平均值为410毫克/升；BOD₅浓度范围为120-260毫克/升，平均值为185毫克/升；NH₃-N浓度范围为25-45毫克/升，平均值为32毫克/升；TN浓度范围为35-55毫克/升，平均值为42毫克/升；TP浓度范围为4-8毫克/升，平均值为5.5毫克/升；SS浓度范围为150-350毫克/升，平均值为220毫克/升。进水水质呈现出一定的季节性波动，夏季由于降雨量较大，进水浓度相对较低；冬季则由于用水量减少，污水浓度有所升高，但总体水质符合设计进水水质要求，未出现超出设计承受范围的水质冲击。各处理单元的出水水质监测结果显示，预处理单元对COD、BOD₅、SS的去除率分别为15%、12%和60%，有效去除了污水中的大部分悬浮物和部分易降解有机物，为后续生化处理创造了良好条件。生化处理单元是污染物去除的核心环节，A²/O工艺对COD、BOD₅的去除率分别达到了85%和90%以上，出水COD平均值降至61.5毫克/升，BOD₅平均值降至18.5毫克/升；对NH₃-N的去除率稳定在95%以上，出水NH₃-N平均值为1.6毫克/升；TN去除率为75%左右，出水TN平均值为10.5毫克/升；TP去除率为70%，出水TP平均值为1.65毫克/升，基本满足工艺处理要求，但TN和TP的去除效果仍有提升空间。深度处理单元进一步强化了水质净化效果，高效沉淀池对SS的去除率为70%，V型滤池对SS的去除率为80%，最终出水SS平均值降至5毫克/升以下；经过消毒处理后，尾水的各项水质指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，其中COD≤50毫克/升、BOD₅≤10毫克/升、NH₃-N（8-12月）≤5毫克/升、TN≤15毫克/升、TP≤0.5毫克/升、SS≤10毫克/升，出水水质达标率为100%。（二）设备运行效能评估通过对全厂主要设备的运行状态、故障发生率、维护保养情况以及能耗水平进行综合评估，得出以下结论：全厂设备整体运行状况良好，主要设备的平均无故障运行时间达到8000小时以上，设备完好率为96.5%，能够满足污水处理工艺的连续稳定运行需求。预处理区、生化处理区和深度处理区的关键设备运行稳定性较高，故障发生率均控制在3%以内，且故障发生后能够及时得到维修处理，对污水处理流程的影响较小。污泥处理区的设备故障发生率相对略高，主要是由于污泥处理环境恶劣，设备易受腐蚀和磨损，需要进一步加强日常维护和保养。在设备能耗方面，与同行业先进水平相比，该污水处理厂的单位污水处理电耗处于中等偏下水平，但仍存在一定的节能潜力。例如，生化处理区的曝气系统可以根据进水水质和水量的变化，进一步优化曝气策略，采用智能曝气控制系统，实现按需供氧，降低不必要的能耗。部分老旧设备如进水泵和回流泵，存在电机效率偏低的问题，可考虑逐步进行节能改造，更换为高效节能电机，提高设备运行效率。设备维护保养工作总体较为规范，建立了完善的设备维护台账和定期检修制度，对设备进行定期的清洁、润滑、紧固和调试。但在实际执行过程中，仍存在部分设备维护不及时、维护记录不完整的情况，尤其是一些辅助设备和隐蔽部位的设备，容易被忽视。此外，设备备件的储备管理有待加强，部分关键备件的储备量不足，在设备突发故障时可能会影响维修进度。（三）能耗与药剂消耗效能评估能耗方面，2024年全厂单位污水处理电耗为0.347千瓦时/立方米，低于国内同规模污水处理厂的平均水平（0.38千瓦时/立方米），节能效果较为显著。通过对各处理单元的能耗分析发现，生化处理区的曝气系统是能耗大户，占全厂总能耗的45%，主要原因是为了保证好氧段的溶解氧浓度，曝气系统长期处于高负荷运行状态。虽然目前采用了根据溶解氧浓度自动调节曝气强度的控制方式，但仍存在溶解氧分布不均匀的问题，导致部分区域曝气过量，造成能源浪费。此外，进水泵的运行效率也有提升空间，当前进水泵是按照最大日最大时流量设计选型的，而实际运行中大部分时间处于低负荷状态，存在“大马拉小车”的现象，可通过优化水泵运行组合或采用变频调速技术，降低进水泵的能耗。药剂消耗方面，2024年全年PAC、次氯酸钠和污泥调理剂的单位消耗量分别为12毫克/升、4毫克/升和2.5千克/吨干污泥，与设计值相比，PAC和污泥调理剂的单位消耗量略高，主要是由于进水水质波动和污泥性质变化导致。通过进一步优化药剂投加策略，根据进水水质实时调整药剂投加量，可有效降低药剂消耗。例如，在进水SS浓度较低时，适当减少PAC的投加量；通过改善污泥的脱水性能，降低污泥调理剂的使用量。同时，加强对药剂质量的把控，选择性价比更高的药剂产品，也有助于降低运行成本。综合来看，该污水处理厂的能耗和药剂消耗总体处于合理水平，但通过优化运行管理和设备改造，仍有较大的节能降耗空间，可进一步降低运行成本，提高运行效益。四、存在的问题与改进建议（一）水质处理方面存在的问题与建议TN和TP去除效果有待提升：虽然生化处理单元对TN和TP的去除基本达到了工艺要求，但出水TN和TP浓度接近一级A标准的限值，尤其是在进水水质波动较大或冬季低温条件下，TN和TP的去除效果容易出现波动，存在超标的风险。改进建议：一是优化生化反应池的运行参数，根据进水水质和季节变化，调整厌氧段、缺氧段和好氧段的水力停留时间和溶解氧浓度，强化反硝化脱氮和聚磷菌释磷吸磷过程。例如，在冬季低温时，适当延长好氧段的水力停留时间，提高污泥浓度，增强微生物的代谢活性；二是补充碳源，当进水碳氮比不足时，在缺氧段投加适量的外部碳源（如乙酸钠、葡萄糖等），提高反硝化菌的脱氮效率；三是对生化反应池进行局部改造，在好氧段末端增设后置缺氧区，利用内回流混合液中的硝态氮进行反硝化脱氮，进一步降低出水TN浓度；四是在深度处理区增设化学除磷设施，通过投加除磷药剂（如聚合硫酸铁、三氯化铁等），辅助去除水中的残留磷，确保出水TP稳定达标。进水水质冲击应对能力不足：当遭遇极端天气或突发水质污染事件时，如暴雨导致管网溢流、工业企业偷排高浓度废水等，进水水质可能会出现剧烈波动，超出污水处理厂的设计承受范围，对生化处理系统造成冲击，导致出水水质恶化。改进建议：一是加强进水水质监测预警，在管网关键节点增设水质在线监测设备，实时监测进水COD、NH₃-N等指标的变化情况，一旦发现水质异常，及时发出预警信号；二是在预处理区增设应急调节池，有效容积为5000立方米，当进水水质出现严重超标时，将超标污水引入调节池进行暂存，待进水水质恢复正常后再逐步送入处理系统，避免对生化处理系统造成冲击；三是优化工艺运行应急预案，针对不同类型的水质冲击制定相应的应对措施，如增加污泥回流比、调整曝气强度、投加应急药剂等，提高污水处理厂的抗冲击能力。（二）设备运行方面存在的问题与建议部分设备老化，运行效率偏低：随着运行时间的增加，部分设备如进水泵、回流泵和曝气器等出现老化现象，电机效率下降，设备能耗增加，运行稳定性降低。例如，部分进水泵的电机效率仅为85%左右，低于国家规定的二级能效标准（90%）。改进建议：一是制定设备更新改造计划，逐步对老化严重、效率偏低的设备进行更换。优先更换进水泵和回流泵为高效节能电机，预计可降低设备能耗10%-15%；对破损严重的曝气器膜片进行全面更换，提高曝气器的氧转移效率；二是加强设备的日常维护和保养，建立设备全生命周期管理档案，定期对设备进行检测、评估和维修，及时发现和处理设备潜在的故障隐患，延长设备使用寿命；三是引入设备状态监测技术，对关键设备的振动、温度、电流等运行参数进行实时监测，通过数据分析提前预判设备故障，实现设备的预防性维护。设备自动化控制水平有待提高：虽然全厂建立了自动控制系统，但部分设备的自动化控制程度仍较低，如污泥脱水机的运行参数调整、药剂投加量的控制等，仍依赖人工操作，存在控制精度不高、操作不规范等问题，影响了设备运行效能和处理效果的稳定性。改进建议：一是升级改造自动控制系统，引入先进的PLC（可编程逻辑控制器）和SCADA（数据采集与监视控制）系统，实现对全厂设备的集中监控和自动化控制；二是建立智能控制模型，根据进水水质、水量和工艺运行参数的变化，自动调整设备的运行状态和药剂投加量。例如，通过建立基于模糊控制或神经网络的曝气控制模型，实现好氧段溶解氧的精确控制；根据污泥浓度和脱水效果，自动调整污泥脱水机的带速、张力和药剂投加量；三是加强对操作人员的技术培训，提高其对自动化控制系统的操作能力和故障排查能力，确保自动化系统的稳定运行。（三）能耗与药剂消耗方面存在的问题与建议曝气系统能耗偏高：生化处理区的曝气系统能耗占全厂总能耗的45%，且存在曝气不均匀、溶解氧浓度控制不精准的问题，导致部分区域曝气过量，造成能源浪费。改进建议：一是对曝气系统进行精细化管理，采用分区曝气和智能曝气控制技术，根据生化反应池各区域的溶解氧需求，合理分配曝气量。在好氧段设置多点溶解氧监测点，通过自动控制系统实时调整各区域的曝气强度，实现按需供氧；二是对曝气器进行定期清理和维护，确保曝气器的曝气均匀性和氧转移效率。定期对曝气池底部的积泥进行清理，避免积泥覆盖曝气器，影响曝气效果；三是考虑采用新型高效曝气设备，如微孔曝气盘、射流曝气器等，替代部分老旧的曝气器，提高氧转移效率，降低曝气能耗。药剂投加精细化程度不足：目前药剂投加主要依据经验和人工判断，缺乏科学的投加依据，导致药剂投加量存在一定的盲目性，不仅增加了运行成本，还可能对水质处理效果产生不利影响。改进建议：一是建立药剂投加优化模型，根据进水水