未來城市污水系統，將遭遇極端天氣頻繁考驗

生態環境部門發布《應對氣候變化行動方案》

近年來多地污水處理設施遭遇極端天氣損壞的新聞越來越多：

受臺風“杜蘇芮”導致的暴雨影響，北京19座城鎮污水處理廠、410座農污設施受損；受特大暴雨洪澇災害影響，巴中80個建制鎮污水處理設施及部分管網受損，直接經濟損失約1.68億元；受臺風“山竹”影響，香港多座污水處理廠損毀嚴重，主要的污水處理設施，包括紫外光消毒系統及二級污水處理所需的設備都受破壞。

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發出警告：未來，全球大部分地區極端天氣與氣候事件的頻率和強度將會加劇，河口海岸地區將面臨更多的極端降水、 河道洪水、 風暴潮等。

為應對極端天氣頻發帶來的不利影響，生態環境部及各地各級生態環境機構多舉并措：

◎ 2020年，生態 環境部、 住房城鄉建設部等部門聯合印發《國家適應氣候變化戰略2035》——“加強基礎設施正常運行保障，提高耐受風暴潮等極端天氣氣候事件能力”。

◎ 2023年，生態 環境部、 住房城鄉建設部等8部門印發了《關于深化氣候適應型城市建設試點的通知》—— “將提升城市水安全保障水平作為提高城市適應氣候變化水平的重要任務之一”。

◎ 今年8月，全國多 地省市地區生態環境部門發布《應對氣候變化行動方案》——“提升基礎設施氣候韌性，嚴格把控突發災后事件后的水質問題”。

極端天氣下，各類污水廠防災避險注意要點

光伏+污水廠，地下污水廠，傳統污水廠

面對極端天氣，尤其是頻發的臺風洪澇災害，如何防范、應對及善后，是現階段污水廠技術、管理人員不得不關注的問題。

一般來說，平均風力6級以下，氣象臺發布白色預警信號；平均風力達到6-7級，氣象臺發布藍色預警信號；平均風力可達8級以上，氣象臺發布黃色預警信號。各污水處理廠需要根據災害大小及具體情況作出如下應急措施:

◎ 傳統污水處理廠

臺風暴雨來臨前：

適當的降低污泥濃度。可有效保障整體工藝在水質波動期中平穩渡過，即使進水水質突然降低，沖擊對活性污 泥系統的影響也不會太大。

提前設置超越管，或增建初沉池或調節池。可有效減輕泥砂水對后續單元的沖擊。

對所有電器系統、機械設備進行一次全面檢查。確保設備完好，無接地等安全隱患。同時，做好各水泵監控與狀況記錄，確保臺風暴雨期間各水泵正常運行降低水位。

臺風暴雨來臨期間：

加強沉淀和格柵作用。如果發生污泥上浮及出水指標上升現象，為維持污水廠穩定運行就應立即對污水進行消 毒，把水溢流或排空，不再部分或全部接納雨污水。

采取超越初沉池工藝。如果污水廠在有初沉池的條件下，通過改變工藝可以減少預處理段沉淀作用對有機物的消減，保證生化段的有機碳源，滿足微生物的生長需求。當進水SS濃度較低時，開啟 超越管、超越初沉池來減少有機物的損失。

注意高/低負荷進水。對于高負荷或高SS的進水主要靠泥齡和剩余污泥的排放量來控制，但在過程控制中一定要注 意DO的控制和調整，嚴格注意出水指標的變化和保證。對于低負荷的進水沖擊，可通過投加碳源及營養物質的方法來改善生化系統。考慮到實際情況，條件艱苦時可就近從化糞池抽取糞便濃水，用做碳源。

調節生物段曝氣量。可通過關閉一部分曝氣機或間歇曝氣等手段，來實現生物段曝氣量減少。如果不采取措施 減少曝氣池溶解氧量，會導致污泥解體，甚至崩潰。

控制進水水量。為保證后續構筑物能在一個穩定的水力負荷下運行，臺風暴雨天進水量應與日常提升水量持平，可通過切換污水提升泵或者調小提升泵出水閥門來實現。值得注意的是，為 保證提升水量與日常水量一致，污水廠需要根據進出水流量計準確進行控制。

適當調低內外回流。當污水廠存在內回流系統時，需調低內回流系統，這是因為雨水中DO較高，進入到厭氧區和缺氧區污水含氧量會上升，同時反硝化段消耗大量的碳源后會導致好氧段碳源下降， 進而無法維持好氧微生物的生長和生存，最終出現活性污泥濃度下降，甚至崩潰的現象。除此之外，由于進水水質突然變化，有機濃度降低，適當調低外回流量還可減緩活性污泥回到曝氣池內的老化速度。

◎ 光伏+污水處理廠

極端天氣，無疑也對光伏污水處理廠提出了嚴峻考驗。前些年，臺風“彩虹”登陸廣東，光伏組件吹飛、內部出現裂痕、飛石砸出傷痕等......使得當地光伏設施遭受巨大的損失。

也正因如此，很多在沿海城市新建的“光伏+污水廠”項目，都對光伏設施進行了強度設計。事實證明，對光伏板結構體型系數、構造措施等方面進行優化設計后，強臺風情形下的光伏設施受損程度有所降低。

比如，在上海竹園污水廠，分布式光伏發電一期項目應用了大跨度預應力懸鎖技術，單根柔性懸索跨度達201米，能抵抗12級臺風的正面沖擊。

◎ 地下污水處理廠

極端天氣下，地下污水處理廠最應該重視的就是水浸問題，在地下部分應確保進水可控、積水可排、出水不倒流。

進水可控：為了保證地下操作層的防汛安全，在進水泵房的最前端設置速閉閘門，當進水水位達到警戒水位時，速閉閘門自動關閘，避免地下污水處理廠被水浸入。同時，為防止當速閉閘門關閉后，隨著來水不斷，進水閘門井內水位持續抬升，超量水經閘頂漫流進入地下廠區，建議進水閘門井頂板標高設置應適當高于室外地坪。

積水可排：地下污水處理廠由于構筑物、設備滲漏或檢修排水及地下空間出入口阻水不力均會 產生積水，建議在地下空間最低處設置集水池，出水經泵站提升至污水處理廠進水前池中。

出水不倒流：由于地下污水廠尾水除再生利用外，都需要排到臨近河涌，有河水頂托倒灌的風險。因此，建議結合場平標高控制尾水重力流入河涌標高，可按高于河道百年一遇洪水位及防潮水位取二者較大值確定或者將尾水壓力抽排至河涌。

地下污水處理廠除了要避免水浸問題，還要注意臺風對生產調度中心的影響，建議結構型式采用鋼筋混凝土框架，立面盡量不采用輕型構件。如此一來，臺風來臨時才不會因結構問題造成安全事故。

臺風暴雨過后，污水廠如何快速恢復生產？

清理泥沙、恢復生化系統、培養活性污泥

即便做一系列準備和調整，嚴重災情下污水廠依舊無法平穩度汛。

如果遭遇臺風暴雨，當污水廠被洪水和大量泥砂沖擊，造成活性污泥系統崩潰，污水直排后，污水廠相關管理人員應在分析現狀后迅速組織技術力量，根據現狀編制解決方案并立即實施，及時清理了系統中的大量泥砂，在短期內完成活性污泥的培養，迅速恢復了正常生產，直至出水達標排放。

◎ 清理系統中泥砂

在構筑物中間位置較空地面用磚堆成矩形成水池，池內鋪蓋布條或粗纖維編織袋，以該池作為泥砂水過濾池使用。

值得一提的是，如果泥砂量較大和沉積時間比較密實，可用水泵在池中進行沖擊，用吸砂泵及污泥泵在池中進行抽吸，抽吸提升后在矩形泥砂池中進行泥水分離。此外，對曝氣沉砂池中的泥沙進行去除時，可分兩廊道分別清理。

◎ 恢復生化系統

優先保證一條生化線的處理運行水平，以及污泥濃度和微生物量，另一條線可以作為水力通過的池體。

具體操作為，選擇生化處理段中的一條處理線，關閉或調小其進水水量和回流污泥量，把7成以上甚至全部的水量和回流污泥進入到另一條生化線內。如此一來，待進水中雨水退去以后，便可以全進水的一條線為主體，恢復生化系統。

◎ 培養活性污泥

進水后利用殘余污泥進行污泥培養，同時根據C:N:P比例進行營養物質的調整和投配，增強污泥活性和絮凝效果，并對問題隱患進一步完善修理。

根據進水水質和水量情況隨時調整曝氣量，嚴格控制DO，隨時觀察現場運行情況和狀態，避免曝氣過量和不足，防止污泥解體和老化。

合理調整回流量，根據氧化溝具體情況適當調整外回流和內回流量，保證BOD的有效降解和TN等去除率。 根據泥齡，盡快恢復污脫系統運行，保證營養物質均衡和出水達標。

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排版：《凈水技術》編輯 李濱妤

審核：《凈水技術》社長/執行主編 阮辰旼

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