二沉池漂泥原因分析及解決措施

李金鳳

(黑龍江華本生物能源有限公司，黑龍江 雙鴨山155921)

我公司一期焦化工程年產(chǎn)焦炭60萬t，配套鼓冷、脫硫、硫銨、粗苯及甲醇等煤氣凈化及化產(chǎn)品生產(chǎn)裝置。與工程配套的污水處理裝置采用A2/O工藝，處理能力45m3/h，主要處理焦化廢水和甲醇精餾殘液。

A2/O工藝以其投資少、運行成本低、工藝成熟等特點，在國內(nèi)焦化企業(yè)應用最多。利用A2/O工藝處理焦化廢水，如果運行不當，則會在二沉池出現(xiàn)漂泥現(xiàn)象，輕則出水懸浮物增加，影響出水水質(zhì)，重則污泥大量死亡、流失導致整個廢水處理系統(tǒng)崩潰。

2011年10月下旬，我公司廢水處理系統(tǒng)出現(xiàn)二沉池漂泥現(xiàn)象，大量污泥隨二沉池出水流出，二沉池出水混濁、顏色加深、COD上升，在短短10天之內(nèi)，好氧池污泥沉降比由35%降至5%，污水處理系統(tǒng)無法正常運行。

1 工藝流程介紹

A2/O(厭氧/缺氧/好氧)以生物法為主要處理工序，輔以物理法、化學法、物化法等，對焦化廢水進行處理，廢水經(jīng)除油、調(diào)節(jié)、浮選、厭氧、缺氧、好氧以及沉淀、混凝沉淀處理后，不僅降低了廢水中所含的油、懸浮物、COD、揮發(fā)酚、氰化物等污染物的濃度，還可有效的脫除氨氮，達到良好的凈化效果。

1.1 工藝流程

1.2 工藝流程說明

廢水處理系統(tǒng)分為預處理、生化處理、混凝處理三個階段。

預處理階段能部分去除焦化廢水中的油類、懸浮物、COD、BOD5等物質(zhì)，是生化階段穩(wěn)定運行的前提。此階段的設施主要包括:除油池、調(diào)節(jié)池、浮選池及其相應的緩沖罐、溶氣罐、刮渣機、撇油機等。廢水進入除油池，在重力作用下，重油沉淀在除油池底部。調(diào)節(jié)池主要進行廢水處理站的內(nèi)部調(diào)節(jié)，當生化處理過程不穩(wěn)定或系統(tǒng)發(fā)生故障時，焦化廢水將進入調(diào)節(jié)池貯存。當系統(tǒng)運轉正常后，再進行處理。除油池出水直接進入浮選池。浮選后部分廢水經(jīng)泵加壓進入溶氣罐，在壓力溶氣罐中溶入壓縮空氣，充分溶氣的浮選水經(jīng)減壓閥進入浮選池，經(jīng)釋放器將溶于水中的空氣釋放，廢水中的乳化油、膠體微粒與微氣泡吸附并浮至浮選池表面，由浮選池刮油機收集到輕油槽中。

生化處理階段的主要設施有:厭氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、污水污泥回流設施及相應的加藥、消泡設施等。大部分浮選池出水由泵送至厭氧池，廢水與池中組合填料上生物膜(厭氧菌)進行生化反應，降解污水中的部分有機物，同時，將大分子的有機物分解為小分子的有機物，提高污水的可生化性，為下段處理創(chuàng)造有利條件。厭氧池的出水，通過布水器分段進入缺氧池。池中組合填料上的生物膜(兼性菌團)以進水中有機物作為反硝化的碳源和能量，以二沉池出水回流水中的硝態(tài)氮作為反硝化的氧源，完成反硝化脫氮反應;同時進行無氧呼吸，降解、去除COD等污染物質(zhì)。缺氧池出水流入好氧池與污泥泵提升后送回到好氧池的活性污泥充分混合，廢水中的氨氮在活性污泥的作用下被氧化成硝態(tài)氮，完成生物脫氮作用的硝化過程;有機物在活性污泥中被異養(yǎng)菌降解，轉化為簡單的無機物和新的微生物有機體，廢水中的有機物得以去除［1］。好氧池的混合液自流進入二沉池，在二沉池內(nèi)進行泥水分離。池底的活性污泥回流至好氧池;剩余污泥外排。上清液自流進入回流水井，其中相當于3～5倍生化進水水量回流至缺氧吸水井，其余部分進入混凝階段進一步處理。

混凝階段的設施主要包括:混合反應池、混凝沉淀池及相應的排泥設施和加藥設施等。混合反應池的前端加入助凝劑PFS(聚合硫酸鐵)溶液，加入量為400～600mg/L，在混合攪拌機的攪拌下，進水與PFS溶液短時間內(nèi)混合均勻，混合反應池內(nèi)，水流速度隨絮凝體的逐漸增大而逐漸降低。在反應池的出水端，投加1～2mg/L助凝劑PAM(聚丙烯酰胺)，廢水中的懸浮物在助凝劑的作用下形成較大的絮凝體，通過重力沉淀在混凝沉淀池底。

2 二沉池漂泥的現(xiàn)象

通過污泥沉降比觀測到活性污泥解絮，沉淀性變差，在水中呈懸浮狀態(tài)，不易沉淀;好氧池污泥沉降比日漸減少，在10天之內(nèi)由35%降低至5%。二沉池出水在流經(jīng)出水堰時可以觀察到有污泥顆粒隨水流出，二沉池池內(nèi)水面上有一層漂浮污泥。二沉池出水懸浮物含量增加，水質(zhì)顏色由淡茶色變成濃茶色，出水COD由(150～180)mg/L升至(400～500)mg/L。二沉池回流污泥的沉降比由70%降低至8%。鏡檢活性污泥發(fā)現(xiàn)，污泥中無絲狀菌，輪蟲、鐘蟲等指示生物消失。

3 二沉池漂泥原因分析

漂泥現(xiàn)象雖然出現(xiàn)在二沉池，但其根源只有10%的可能性來自二沉池本身，有90%以上是來自好氧池和系統(tǒng)工藝指標的控制。

針對我廠二沉池漂泥的性狀，對好氧池的溫度、PH值和系統(tǒng)進水的營養(yǎng)比例和毒物含量進行檢查。對好氧池的溫度和PH值進行離線檢測與校訂，核定差值。分別對系統(tǒng)進水和好氧池上清液的COD、氨氮、含磷量進行化驗。

3.1 溫度波動

雙鴨山地區(qū)進入10月下旬氣溫轉低，且晝夜溫差較大。好氧池混合液的溫度隨氣溫波動并下降15～18℃。

溫度是微生物的重要生存因子。好氧池活性污泥為中溫菌，其生長溫度范圍為20～45℃，經(jīng)實際運行經(jīng)驗，其最適溫度為25℃～35℃，在其范圍內(nèi)，溫度升高，微生物降解有機物的生化反應速率和生長速度加快，通常溫度每升高10℃，生化反應速率增加1倍［1］。在適宜的溫度范圍內(nèi)，微生物能大量的生長繁殖。當好氧池的溫度超過35℃時，污泥絮體開始破壞，沉淀性能轉差;當超過40℃時，原生動物消失，出水開始混濁;當超過45℃時，分散絮體占優(yōu)勢，沉淀性能嚴重惡化。大量污泥漂浮在二沉池的水面上，形成污泥較厚的污泥層［2］。

水溫過低也同樣導致污泥活性降低，分解有機物耗時增加，體現(xiàn)在二沉池活性污泥集團上揚，細小顆粒流出出水堰;有機物分解不完全，出水混濁［3］。

3.2 PH值偏低

利用PH緩沖溶液對好氧池PH在線檢測儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)檢測的數(shù)據(jù)發(fā)生0.5～0.8的偏差，利用PH試紙進行檢測，好氧池混合液的PH值已低于6.5。

廢水生物處理過程中保持最適PH值范圍是十分重要的。好氧池混合液的最適PH值易為6.5～8.5。在此條件下，大多數(shù)的細菌、藻類、放線菌和原生動物等均能生長繁殖，尤其是形成菌膠團的細菌能相互絮凝，形成良好的絮狀物，取得良好的凈化效果。如果好氧池混合液PH值達到9.0時，原生動物將由活躍轉為呆滯，菌膠團粘性物質(zhì)解體，活性污泥結構遭到破壞，處理效果顯著下降;如果好氧池混合液的PH值低于6.5時，酸性的環(huán)境不利于細菌和原生動物生長，尤其對菌膠團不利。受到PH值沖擊的污泥分解甚至死亡，結構松散不易沉淀，二沉池出現(xiàn)大量浮泥現(xiàn)象。PH值越低(或越高)，污泥活性受影響越嚴重，上浮污泥量越多［4］。

3.3 污泥中毒

通過對前期化驗數(shù)據(jù)的整理對比，發(fā)現(xiàn)蒸氨廢水內(nèi)揮發(fā)酚的含量在一個月內(nèi)出現(xiàn)較大的波動，揮發(fā)酚的含量已上升至2 456mg/L。

焦化廢水的組成中，有部分煤氣終冷的直接冷卻水和粗苯加工的直接蒸汽冷凝分離水，因此廢水中含有酚類，當廢水中酚類物質(zhì)在500mg/L以下時，可被微生物分解，但超過1 000mg/L時，即對微生物具有抑制和殺害作用，其主要表現(xiàn)為細胞的正常結構造到破壞以及菌體內(nèi)的酶變質(zhì)，并失去活性。

工業(yè)廢水中，存在著對微生物具有抑制和毒害作用的化學物質(zhì)，這類物質(zhì)稱為有毒物質(zhì)，其毒害作用主要表現(xiàn)在破壞細胞的正常結構及使菌體內(nèi)的酶變質(zhì)，失去活性?；钚晕勰嗍艿接卸疚镔|(zhì)的沖擊和抑制后，正常代謝受到影響，導致部分外圍活性污泥發(fā)生死亡，隨即解體，部分溶解到活性污泥混合液中。發(fā)生污泥中毒后，原后生動物消失，同時伴有放流出水夾帶懸浮顆粒，出水COD值升高。

3.4 營養(yǎng)比例失衡

由于蒸汽不穩(wěn)定和操作問題，蒸氨廢水的氨氮在60～500mg/L間大幅度波動。A2/O工藝處理焦化廢水，水中的氨氮在微生物的作用下最終被轉化為N2和NxO氣體。在此過程中，N元素被微生物利用，作為微生物增殖的營養(yǎng)元素。

活性污泥的營養(yǎng)物質(zhì)主要有:水、碳源、氮源、無機鹽等。污泥在正常運行時，需要均衡的營養(yǎng)比例，最基本的是C、D、P的比例，通常計算比例為C∶N∶P=100∶5∶1。當營養(yǎng)比例失衡，污泥瘦小，絮凝能力下降隨之剝離污泥絮體，細碎的污泥在水中呈懸浮狀態(tài)，不易沉淀，可隨二沉池出水流出。

4 二沉池漂泥解決措施

4.1 緊急解決措施

為改善二沉池漂泥的狀況，減少污泥流失量，在好氧池內(nèi)均勻撒入固體聚合硫酸鐵，每次投加量為25kg，每天一次，連續(xù)投加3天。聚合硫酸鐵具有較好的混凝作用，懸浮的污泥通過藥劑的作用，使解絮的污泥重新絮凝，絮體增大沉淀性增強。與此同時，配制聚丙烯酰胺的溶液，投加在好氧池的出口，與聚合硫酸鐵共同作用，促進污泥的絮凝。

此法只能作為應急措施，不能從根本上解決漂泥，通過藥劑作用絮凝的污泥通過回流在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)1～2個周期后，污泥將重新解絮并上浮。要想徹底解決漂泥，還需找到問題的癥結，并徹底解決。

4.2 降低系統(tǒng)進水

污泥量大幅度減少，污泥活性降低，所以將好氧池的進水由15m3/h，降低至3m3/h。同時，由于好氧池內(nèi)和二沉池的回流泥大幅度減少，所以，將回流硝化液流量降低至10 m3/h，回流污泥量也調(diào)至最低。

降低系統(tǒng)進水量和回流量的目的主要有兩個:一是延長停留時間，使好氧池內(nèi)各項污染物充分分解，二是降低容積負荷，活性污泥在好氧池內(nèi)充分與混凝劑、絮凝劑反應;降低二沉池出水流量和流速，盡量減少因流速過快攜帶出的污泥。

4.3 系統(tǒng)進水的調(diào)配

對系統(tǒng)進水進行嚴格控制，特別是水中氨氮的含量嚴格控制在(100～150)mg/L。將廢水引入調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，防止水質(zhì)波動。

好氧池內(nèi)投加磷鹽。由于污泥活性降低，所以對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力下降，如按照正常運行的比例投加，則無法滿足，因此，磷鹽的投加需要達到常量的2～3倍。

在好氧池內(nèi)適當撒入葡萄糖，調(diào)配水質(zhì)。葡萄糖屬小分子有機物質(zhì)，極易被微生物分解，且葡萄糖性質(zhì)溫和，不會對水質(zhì)造成較大波動。葡萄糖每2～3天投加一次，每次投加25kg。

4.4 PH值控制

系統(tǒng)進水的PH值嚴格控制在7～8，對于波動的水質(zhì)，利用堿液在調(diào)節(jié)池內(nèi)進行調(diào)節(jié)。

好氧池內(nèi)混合液的PH嚴格控制在7～7.5的范圍內(nèi)，根據(jù)好氧池的PH值變化，及時調(diào)整堿的投加量;為快速調(diào)整PH值，將好氧池進口一點加藥改為多點加藥，保持好氧池混合液的PH值穩(wěn)定。

利用PH緩沖溶液對PH試紙進行校核后，利用PH試紙對好氧池混合液的PH進行人工測量。

4.5 溫度控制

為穩(wěn)定系統(tǒng)的溫度，利用蒸汽對好氧池的回流液進行伴熱，并及時根據(jù)氣溫狀況和好氧池混合液溫度的狀況調(diào)整蒸汽用量，將溫度保持在25～28℃。

5 處理結果

通過向好氧池內(nèi)投加混凝劑和助凝劑3日后，污泥的絮凝狀況和沉淀性改善，二沉池出水的漂泥明顯減少。通過好氧池混合液沉降比的觀察，上清液中懸浮物有所減少，但污泥量不見增加?；炷齽┑耐都佑擅咳胀都幼兏鼮楦羧胀都印?/p>

一周后，二沉池出水攜帶污泥已基本抑制;通過好氧池混合液沉降比的觀察，上清液中僅有少量懸浮物，污泥量已基本穩(wěn)定。葡萄糖的投加量減半。

約10日后，二沉池的出水已無漂泥現(xiàn)象，通過好氧池混合液沉降比的觀察，上清液明顯清澈，顏色變淺，污泥量略有增加。通過鏡檢，好氧池污泥中可見少量的漫游蟲和鐘蟲。系統(tǒng)進水量由3 m3/h增加至4 m3/h。

2周后，二沉池的出水清澈，污泥沉降比增加至8%，污泥鏡檢可見輪蟲和鐘蟲。污泥結構緊密，污泥性狀已基本恢復。

6 后期操作注意事項

雖然二沉池漂泥的現(xiàn)象已完全控制，污泥已基本復壯，但仍有一些問題需要注意:

(1)為保證污泥生長所以需要的各項營養(yǎng)物質(zhì)，系統(tǒng)進水量需要逐漸增加，進水量增加量每次不超過30%，防止對系統(tǒng)造成較大的波動。

(2)污泥剛剛復壯，且污泥量較少，系統(tǒng)受沖擊能力低，因此，要嚴格控制進水的水質(zhì)。廢水在調(diào)節(jié)池將水質(zhì)調(diào)節(jié)均勻穩(wěn)定后進入系統(tǒng)。

(3)嚴格控制系統(tǒng)的溫度和PH值，防止出現(xiàn)大的波動，杜絕運行指標超出或低于控制范圍。

［1］高廷耀，顧國維.水污染控制工程.北京:高等教育出版社，1999.

［2］周群英，高廷耀.環(huán)境工程微生物學.北京:高等教育出版社，2000.

［3］張建豐.活性污泥法工藝控制.北京:高等教育出版社，2000.

［4］徐亞同，黃民生.廢水生物處理的運行管理與異常對策.北京:化學工業(yè)出版社，2002.