淺析污水處理廠低負荷運行的方法

徐大榮（啟東市江海污水處理有限公司,江蘇啟東226200）

淺析污水處理廠低負荷運行的方法

徐大榮
（啟東市江海污水處理有限公司,江蘇啟東226200）

啟東市江海污水有限公司于2011年7月建成并投產，主要處理和合鎮(zhèn)、寅陽鎮(zhèn)、惠萍鎮(zhèn)和沿江船舶企業(yè)的生產生活污水，日處理污水量10000噸，采用“改良型A2/O”工藝。因污水收集管網建設問題，導致進廠水質長期濃度偏低，水量偏少。經過長時間運行監(jiān)測，出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污水物排放標準》（GB18918-2002）的一級標準。

污水廠；低負荷；間歇運行

污水廠外管網建設共30多公里，沿途設有6座本站，但因污水管網工程建設問題，造成廠區(qū)進場水質給生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成較大影響，由于進水中有機物總量過低，不利于微生物的培養(yǎng)和馴化，微生物極易老化，進而影響出水水質。同時水量較少導致工藝運行的連續(xù)性較差，設備開啟關閉頻繁，因此各項運行方式和參數(shù)設置與正常情況有很大的區(qū)別。

1　污水廠概況

江海污水處理廠采用“改良型A2/O”工藝，設計日處理污水量10000噸，主要處理周邊鎮(zhèn)區(qū)和船舶企業(yè)的生產生活污水，污水經處理后出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污水物排放標準》（GB18918-2002）的一級A標準。

1.1工藝流程圖

1.2工藝特點

生化池分預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池。在預缺氧池內，回流污泥前置脫硝消除對后續(xù)生物脫氮除磷的影響。同時在厭氧池和缺氧池分別設置進水口，考慮在溫度極低的情況下，可將厭氧池改為缺氧池，優(yōu)先考慮生物脫氮，通過化學除磷來達到排放標準。在缺氧段，內回流污泥的硝酸鹽在缺氧狀態(tài)下進行反硝化，達到脫氮效果。好氧區(qū)采用管道式微孔曝氣管，每條管道設有蝶閥，以調節(jié)空氣里。

1.3設計進水水質和實際進水水質

污水廠自建成投入試運行以來，進水水質濃度一直偏低，COD平均值為110mg/L，僅達到設計濃度的24.4%；BOD5平均值為64mg/L，僅達到設計濃度的32%，詳細設計與實際進水水質比較如下表1（單位mg/L）：

表1

2　低負荷運行存在的問題

2.1鼓風機風量過大造成DO過高

生化池好氧區(qū)的2臺羅茨風機均按照正常負荷運行時計算，不適用于低負荷運行。雖然其中1臺鼓風機可變頻操作來控制風量，但羅茨風機長期在低頻率運行下造成風機自身散熱性能大大下降，容易總成設備的損壞。而滿頻運行時，進水濃度低，生化反應好氧量少，導致整個生化池DO偏高，根據(jù)運行監(jiān)測，DO基本維持在7mg/L。過高的DO容易造成有機污染物分解過快，從而使微生物缺乏營養(yǎng)，活性污泥易于老化，結構松散。

2.2沉淀池出水不均勻

沉淀池出水三角堰板經現(xiàn)場測量，不再同一水平高度，整體南高北低，這樣就造成沉淀池在排水時集中在池體北側出水，而南側無水流出。因水流連續(xù)性介質，水流偏向一側時會帶動沉淀的泥偏向沉淀池的北側。刮泥機在刮泥時，因沉泥分布不均勻，導致回流污泥量上下波動較大，影響工藝系統(tǒng)的脫氮效果。同時因流量不變，而出水面比正常下少了一半，到時出水流速加大，部分泥來不及沉淀而被水流帶出。經現(xiàn)場查看出水槽，北面的出水槽存在大量沉泥，而南側較少。

2.3工藝系統(tǒng)抗沖擊能力差

在工藝運行期間，存在以下情況對低負荷工藝穩(wěn)定運行造成沖擊：（1）雨季時，廠區(qū)進水量增加，COD濃度大大下降。經分析，污水廠區(qū)管網收集區(qū)域都為鎮(zhèn)區(qū)，而鎮(zhèn)區(qū)基本上都采取雨污合流制排水對污水進場水質濃度稀釋較大，此時化學檢驗分析數(shù)據(jù)進場COD濃度基本維持在60mg/L-80mg/L之間。同時也存在污水管網因人為損壞而導致河水滲漏現(xiàn)象，這部分滲漏河水也稀釋了污水的濃度。被稀釋后的污水進入生化系統(tǒng)時，沒有充足的有機物供微生物消耗分解時，微生物將進入自我消耗狀態(tài)，導致微生物的死亡。（2）鎮(zhèn)區(qū)有制藥廠、屠宰廠和皮革廠等少量小企業(yè)，因其生產規(guī)模較小導致排污不穩(wěn)定，而間接影響廠區(qū)進水濃度，經化學檢驗分析數(shù)據(jù)顯示，進水濃度有時高達500mg/L。因廠區(qū)內好氧區(qū)內活性污泥較少，短時間內無法充分消解污水中的有機物，影響出水水質。同時企業(yè)污水不同于市政污水，其水質的不確定性可能造微生物中毒。

3　工藝運行方案

3.1核心工藝運行

核心工藝即改良型A2/O生化系統(tǒng)，經過運行前期的活性污泥培養(yǎng)后，系統(tǒng)運行趨于穩(wěn)定，出水水質基本達到一級標準。因進水水質和水量長期較穩(wěn)定，制定以下工藝操作步驟：（1）7:00，開進水泵；（2）9:00，開2#羅茨鼓風機（以下簡稱“大風機”），開1#回流泵，開與缺氧池、厭氧池、缺氧池共6臺攪拌機（以下簡稱“1-6#攪拌機”）；（3）10:00，關大風機，開3#羅茨風機（以下簡稱“小風機”），關進水泵；（4）12:00，關1-6#攪拌機，關1#回流泵，關小風機；（5）14:00，開進水泵；（6）16:00，開大風機，開2#回流泵，開1-6#攪拌機；（7）17:00，關大風機，開小風機，關進水泵；（8）19:00，關1-6#攪拌機，關2#回流泵，關小風機；（9）21:00開進水泵；（10）23:00，開大風機，開3#回流泵，開1-6#攪拌機；（11）0:00，關大風機，開小風機，進水泵待液位低時系統(tǒng)自動停止；（12）2:00，關1-6#攪拌機，關3#回流泵，關小風機。

其中大小風機切換步驟，主要由于大風機開啟后，好氧區(qū)DO過高，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。通過技改，增加一臺小風機(功率為18.5Kw,風量10.4m3/min)，經過監(jiān)測，好氧區(qū)的5個點先后DO值從平均7mg/L降低至3.5mg/L。而先開大風機后開小風機主要大風機風量大，提高了攪拌能力，使得泥水混合均勻，活性污泥處于懸浮狀態(tài)。如果只開啟小風機，好氧池內的活性污泥由于攪拌能力不足而逐漸沉降，此時溶解氧上升較快，主要是由于活性污泥沉降后，不能與污水充分接觸，微生物不能進行充分的呼吸作用導致的，照此長時間運行，污泥會越沉越多，最后形成沉積性的死泥，導致好氧池產生翻泥現(xiàn)象。因此，先開啟大風機使得活性污泥與污水充分混合，再換成小風機，為生化反應供氧。

3.2特殊情況應對方案

當雨季時，進水水質濃度下降而水量較大時，短時間內考慮工藝系統(tǒng)關閉，只開啟進水泵，使得雨污水直接通過系統(tǒng)排放，不進行處理。但長時間不運行，只排放對微生物的生存環(huán)境造成影響，此時通過添加外部營養(yǎng)，維持微生物的生長。通常采取投加乙酸鈉，經化學檢驗分析，1g乙酸鈉等于0.42gCOD，按進水COD濃度達到120mg/L（實際進水COD按60mg/L），生化池體積為7800m3，一次共投加45包乙酸鈉（每包乙酸鈉25kg）。投加方法：關閉進水泵，開啟外回流泵，開啟大風機，1小時后，按預缺氧池5包、厭氧池5包、缺氧池5包和好氧池30包的量投加，再運行1小時后，換小風機開啟3小時后，停止系統(tǒng)運行。

當進水水質濃度驟然升高時，關閉提升泵，打開加藥沉淀池的放空管，利用廠區(qū)管網，將處理后的水循環(huán)流至進水泵房，稀釋進水水質的濃度，同時開啟后續(xù)的處理設備：（1）開啟曝氣沉砂池的羅茨風機，主要對污水進行預曝氣，提高污水的可生化性；（2）開啟水解酸化池攪拌機，開啟外回流閥門，使用水解酸化原理改善廢水的可生化性；（3）水解酸化池出水水質化驗，根據(jù)出水水質來檢驗來確定生化系統(tǒng)的運行方式。

經過長期的運行情況總結，以上方案運行基本上維持了好氧池的活性污泥濃度，同時保證了出水水質。

3.3其他設備的運行

廠區(qū)日常在低負荷運行情況下，部分設備的開啟對工藝運行無任何影響，但為保護設備的正常運轉，做好設備的日常維護保養(yǎng)，同時兼顧生產運行成本，對部分設備進行定期開啟關閉。比如，工藝運行采取不排泥的方法，因沉淀池污泥流失較嚴重，采取將所有污泥回流至生化區(qū)來補充泥量，此時剩余污泥泵將定期開啟，主要查看泵的狀況及做好相關的維護措施。

4　總結

通過對工藝運行方案的調整，采取間歇式曝氣活性污泥法，即使水量少、水質濃度低，但采取合適的曝氣時間及污泥濃度，出水水質基本可以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污水物排放標準》（GB18918-2002）的一級標準。隨著管網建設維護工作的逐步晚上，進場水質水量逐步好轉，積累更多的運行經驗為后續(xù)系統(tǒng)正常運行提供保障。

[1]曾科,朱熹禮,李自勛.污水處理廠設計與運行[M].北京：化學工業(yè)出版社,2011.

[2]沈曉楠,謝經良，王福浩.污水處理廠運行和管理問答[M].北京：化學工業(yè)出版社,2007.

[3]張晟.低濃度城市生活污水處理工藝研究—合肥市王小郢污水處理廠運行啟示[J]．環(huán)境科學與管理,2004,29(06):35-37.