美國、加拿大、歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的污水處理廠的建設(shè)運(yùn)營經(jīng)過多年實(shí)踐，積累了許多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，本文對發(fā)達(dá)國家和地區(qū)污水處理廠的先進(jìn)運(yùn)營管理辦法和技術(shù)進(jìn)行一次梳理和總結(jié)，以期對我國污水處理廠的運(yùn)營優(yōu)化提供借鑒。

運(yùn)營管理體系完善

西方發(fā)達(dá)國家污水處理廠的出水質(zhì)量高且達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，總體運(yùn)營水平較高，原因之一是對運(yùn)行技術(shù)的長期積累和不斷總結(jié)研究。

美國環(huán)保局組織高水平專家團(tuán)隊(duì)，總結(jié)各地污水處理運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，分析研究各地的水質(zhì)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)，編制了權(quán)威的運(yùn)營管理指南作為全國污水處理運(yùn)營的基本技術(shù)工具。

加拿大從污水處理廠全廠的角度考察各流程之間的相互影響，并通過大量模型模擬或試驗(yàn)的方式印證了這些影響，為污水處理廠提高處理性能、降低處理成本提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與控制策略。

美國污水管理署辦公室編寫了一套能源持續(xù)管理的系統(tǒng)方案，總共分為“計(jì)劃-行動(dòng)-核查-實(shí)施”4個(gè)階段。這個(gè)方法發(fā)展成一個(gè)適用于自來水廠和污水處理廠的“九步方案”，包括組建可持續(xù)發(fā)展團(tuán)隊(duì)、收集數(shù)據(jù)、測定污水處理廠設(shè)備性能、能源計(jì)算等部分。利用這套方案系統(tǒng)地進(jìn)行改進(jìn)后，污水處理廠能很好地解決存在的問題，節(jié)能降耗效果也非常明顯。

國外污水處理廠高運(yùn)營水平的另一個(gè)原因是多年來持續(xù)開展員工培訓(xùn)。美國環(huán)保局編制了運(yùn)營培訓(xùn)教材，每年舉辦多次運(yùn)營管理培訓(xùn)班，并舉行優(yōu)秀污水處理廠評比，評選出高出水水質(zhì)、低能耗等方面表現(xiàn)優(yōu)秀的污水處理廠。

國際合作也有助于提高污水處理廠運(yùn)營水平。歐盟在污水處理方面倡導(dǎo)各方廣泛研究與交流，開展各國間的科技合作，具有代表性的研究項(xiàng)目有歐洲“歐盟科學(xué)技術(shù)合作計(jì)劃(COST)”的課題《綜合廢水管理1992~1998》以及《廢水系統(tǒng)的優(yōu)化管理1998~2004》課題等;國際水質(zhì)協(xié)會(huì)聯(lián)合多個(gè)國家開發(fā)了活性污泥模型、基準(zhǔn)模擬模型等，在歐洲許多污水處理廠的運(yùn)營管理中已投入應(yīng)用。

運(yùn)營優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)先

美國許多污水處理廠運(yùn)用了先進(jìn)的運(yùn)營優(yōu)化技術(shù)，使污水處理能效大大提高。美國將運(yùn)營優(yōu)化技術(shù)分為兩大類：新興技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)。

新興技術(shù)指雖然在中試示范項(xiàng)目尚未有完善的操作數(shù)據(jù)，但是在試驗(yàn)階段已經(jīng)顯示出節(jié)能潛力的技術(shù);創(chuàng)新技術(shù)指可能已經(jīng)在國外確立或者在美國作為示范項(xiàng)目已經(jīng)做過驗(yàn)證，或者在美國污水處理廠使用了1~5年的技術(shù)。

這些技術(shù)可概括為以下3個(gè)部分：高效的控制策略、高效機(jī)電設(shè)備和高效的管理體系。這些新興技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)的使用可以使污水處理廠單元能耗降低20%~90%。

一般來說，污水處理廠的提標(biāo)改造有兩種途徑可供選擇，一是大規(guī)模的土建改造;二是工藝優(yōu)化升級(jí)。歐盟提升城市污水處理廠處理能力和運(yùn)行效果的基本理念是：先優(yōu)化工藝，后建工程設(shè)施。歐盟重點(diǎn)研究了污水處理工藝的優(yōu)化技術(shù)，以便在滿足歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，了解污水處理廠裝置的潛能，達(dá)到減少投入、減少占地、減少運(yùn)營費(fèi)的目的。

利用先進(jìn)的工藝綜合模型，預(yù)測工藝處理效果、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題、及時(shí)修補(bǔ)工藝缺陷，是污水處理廠優(yōu)化運(yùn)營的科學(xué)而經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方案。它不僅節(jié)約大量投資、縮短改造時(shí)間，而且成本小，與此同時(shí)，出水水質(zhì)也得到了穩(wěn)定及提升。

芬蘭提倡運(yùn)用基于數(shù)據(jù)處理的新方法對污水處理過程進(jìn)行模擬。基于數(shù)據(jù)的分析模擬通常需要在線測量儀來獲得足夠的數(shù)據(jù)，因此芬蘭的污水處理廠在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段還充分考慮了一些必要的儀器儀表的使用，以構(gòu)建高質(zhì)量的確定性模型。

挪威推薦應(yīng)用精確的數(shù)學(xué)模型控制化學(xué)混凝，實(shí)現(xiàn)了污水處理廠可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及水量按比例精確加藥，達(dá)到了節(jié)省絮凝劑消耗、提升自動(dòng)化控制水平、提高出水水質(zhì)和降低污泥管理成本的目的。