碳源受新型冠状病毒引发的肺炎（以下简称新冠肺炎，COVID-19）疫情的影响，人口流动、社会活动较往年有所降低，北京市中心城区再生水厂进水量、水质浓度较往年同期出现较大变化，整体处于低负荷运行状态。低负荷运行易引发生物系统失稳、出水水质波动、能耗效率下降等问题，给运行调控带来极大挑战。北京排水集团所属11座再生水厂通过设备设施优化、微生物种群检测、精准调控技术、厂网联动联调等措施确保生物系统稳定、能耗药耗下降、出水安全达标。本文介绍了此次疫情期间北京市中心城区再生水厂采取的低负荷应对措施及调控效果。
北京市中心城区再生水厂概况
北京市中心城区11座再生水厂设计污水日处理能力423万m3/d，出水满足北京市地方标准DB 11/890要求，主要工艺类型及生物池停留时间如表1所示。根据排放受纳水体，按照通惠河、清河、凉水河、坝河进行流域化管理。
历年春节期间伴随人口流动，北京市各再生水厂进水水量均出现一定程度降低，如图1所示。2019年节前3周进水水量为设计水量的82%，春节期间水量降至设计水量的63%，节后第2周水量开始上升，第3周水量恢复至节前水平。2020年节前水量变化与往年同期一致，节后第2周出现小幅回升，但受春节和疫情叠加影响，节后第3周水量仅恢复至设计的66%，此后保持平稳。与去年同期相比，2020年春节后11座再生水厂每日进水总量减少约50万m3/d，且持续时间较长。根据复工复产情况进行模拟预测，4月下旬进水水量可恢复至设计水量的75%～80%。
碳源与进水水量变化情况相似，历年春节期间再生水厂的进水浓度同样出现一定程度降低，如图2所示。2019年节前3周进水COD加权浓度和NH3-N加权浓度分别为574 mg/L和41 mg/L，春节期间浓度降至382 mg/L和34 mg/L，降幅分别为33%和17%，节后第4周恢复至假期前水平。2020年节前3周进水污染物浓度与往年相近，节后第2周COD和NH3-N加权浓度降至最低，分别为314 mg/L和33 mg/L，降幅为41%和15%，C/N由节前10.3降至节后7.7，降幅25%。节后进水COD和NH3-N浓度有小幅回升，但至第12周，其加权浓度仅为352 mg/L和36 mg/L，至4月中旬仍未有明显回升迹象。其主要原因与城市规模及特征有关，北京是以服务业为主的特大型城市，餐饮等服务行业发达，在此期间停工停业对进水污染物浓度带来一定影响。
综合考虑水量及水质叠加影响，2020年节后第1周进水COD及NH3-N负荷为设计负荷的45%和50%，此后缓慢上升，至第12周COD及氨氮负荷仅恢复至58%和67%。2020年疫情期间进水污染物负荷较往年同期明显降低，且持续时间较长。
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