污水處理廠COD超標(biāo)常見(jiàn)原因及解決方法

葉 翔

（泰興市南方水務(wù)有限公司 江蘇泰興 225411）

引言

水是生命之源，習(xí)總書(shū)記多次提到“綠水青山就是金山銀山”。近年來(lái)，國(guó)家生態(tài)環(huán)境部通過(guò)各種形式的環(huán)保督查來(lái)檢驗(yàn)當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)工作，抓了典型，樹(shù)了榜樣。不得不說(shuō)，嚴(yán)厲的監(jiān)管措施下，我們國(guó)家的水環(huán)境和大氣環(huán)境逐年得到了改善。環(huán)保督查的同時(shí)，各級(jí)生態(tài)環(huán)境主管部門對(duì)污水處理廠的管控要求也是越來(lái)越嚴(yán)格，通過(guò)不斷升級(jí)數(shù)字化平臺(tái)，增加自動(dòng)采樣系統(tǒng)，在線數(shù)采儀反控儀表做樣、主要處理設(shè)施視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)等措施來(lái)監(jiān)管污水處理企業(yè)，起到了很好的監(jiān)管和震懾作用。

COD（化學(xué)需氧量）直接反映了污水受有機(jī)污染物污染的情況，同時(shí)也是污水處理廠出水監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，重要程度可想而知。在平常的工作中，我們可以根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況，通過(guò)以下幾點(diǎn)分析出水COD超標(biāo)的原因：

1 COD 在線監(jiān)測(cè)儀表的準(zhǔn)確性

運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)出水COD 在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)升高時(shí)，第一時(shí)間向運(yùn)行管理人員匯報(bào)相關(guān)情況，另外化驗(yàn)人員及時(shí)采樣手工化驗(yàn)。

若手工檢測(cè)未超標(biāo)，則要聯(lián)系在線儀表運(yùn)維單位進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，是否是由于：（1）設(shè)備故障（如排液閥故障導(dǎo)致廢液排放不徹底等）導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)失真；（2）曲線漂移，需要重新標(biāo)定；（3）試劑失效等原因引起，經(jīng)過(guò)相關(guān)處理或者對(duì)故障進(jìn)行清除后，盡快恢復(fù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)儀表維護(hù)進(jìn)行相關(guān)記錄并將情況匯報(bào)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境執(zhí)法部門。

若手工化驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)，就需要運(yùn)行管理人員根據(jù)實(shí)際的工藝運(yùn)行情況進(jìn)行分析，造成出水COD 超標(biāo)是因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部還是進(jìn)水超標(biāo)的原因造成，及時(shí)采取對(duì)應(yīng)的工藝調(diào)整，如降低水量、調(diào)整回流比等。同時(shí)，結(jié)合來(lái)水水質(zhì)，污水處理系統(tǒng)各工藝段的現(xiàn)狀，尤其是生化反應(yīng)池運(yùn)行狀態(tài)（微生物鏡檢）來(lái)判斷受影響程度，預(yù)估水質(zhì)恢復(fù)時(shí)間；在此期間，我們應(yīng)及時(shí)關(guān)閉出水閥門，將不合格廢水排入事故應(yīng)急池，并將系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)匯報(bào)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人，由負(fù)責(zé)人宣布啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

2 可能造成出水COD 超標(biāo)的因素

2.1 進(jìn)水氯離子升高

我們通常將廢水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)（一般為有機(jī)物）的氧當(dāng)量稱為化學(xué)需氧量。在我們化驗(yàn)檢測(cè)分析的過(guò)程中，首先要進(jìn)行的是氯離子的初判，因?yàn)槁入x子易被氧化劑氧化，通常我們是按照國(guó)標(biāo)法投加相應(yīng)量的硫酸汞對(duì)氯離子進(jìn)行掩蔽，來(lái)降低氯離子的對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾。為了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，此時(shí)我們應(yīng)當(dāng)先測(cè)定氯離子濃度，如初判氯離子結(jié)果確實(shí)高的情況下增加硫酸汞投加量來(lái)充分掩蔽氯離子，再來(lái)檢測(cè)COD 含量；當(dāng)然，同時(shí)也需要對(duì)高氯離子的廢水來(lái)源進(jìn)行溯源；污水處理廠管網(wǎng)巡查的相關(guān)同志可以結(jié)合企業(yè)環(huán)評(píng)等資料來(lái)縮小巡查范圍，一般產(chǎn)生高氯離子廢水的行業(yè)包括化工、食品添加劑、海產(chǎn)品加工等，發(fā)現(xiàn)來(lái)源后取樣留證應(yīng)當(dāng)匯報(bào)當(dāng)?shù)刂鞴懿块T，臨時(shí)關(guān)閉其廢水排放閥門；若檢測(cè)結(jié)果顯示氯離子濃度不高，則需考慮進(jìn)水水質(zhì)、生化系統(tǒng)是否異常。

2.2 進(jìn)水水質(zhì)

解決了氯離子干擾的問(wèn)題后，導(dǎo)致出水COD 偏高的原因主要往往受進(jìn)水水質(zhì)和生化系統(tǒng)控制的影響。

進(jìn)水水質(zhì)主要包括進(jìn)水pH、水溫過(guò)低、有機(jī)物濃度、懸浮物、存在難降解或抑制類成分等因素。

（1）進(jìn)水pH 過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)生化系統(tǒng)造成影響，導(dǎo)致生化系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行甚至系統(tǒng)崩潰，微生物和反硝化菌等[1]沒(méi)有合適的生存環(huán)境，必然造成系統(tǒng)處理水質(zhì)能力下降，處理水質(zhì)惡化，出水各項(xiàng)指標(biāo)升高。因此污水處理廠進(jìn)水pH 過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，要及時(shí)采取措施，在預(yù)處理或一級(jí)處理階段對(duì)廢水進(jìn)行中和，污水管網(wǎng)沿線也需檢測(cè)pH，異常管線段同時(shí)進(jìn)行中和。預(yù)處理和一級(jí)處理階段對(duì)廢水進(jìn)行不斷的內(nèi)循環(huán)，防止中和不徹底，中和調(diào)節(jié)完成后再緩慢恢復(fù)進(jìn)水。若判斷pH 異常的廢水即將影響生化系統(tǒng)，我們可以加大回流量，相當(dāng)于用沉淀池的廢水來(lái)稀釋pH，降低其對(duì)生化階段的影響。

（2）水溫過(guò)低。江蘇地區(qū)每年的冬季進(jìn)入大寒之后，水溫會(huì)降至15℃以下，特殊的極寒天氣會(huì)降至12℃以下，過(guò)低的水溫就使得各種微生物的活性大大降低，以氨氮為首的污染物指標(biāo)首當(dāng)其沖的出現(xiàn)濃度上升的趨勢(shì)，跟著就是總氮、COD 等；為保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，通常在每年的11 月中旬前后開(kāi)始，運(yùn)行管理人員會(huì)有計(jì)劃的通過(guò)制定運(yùn)行方案逐步減少排泥量來(lái)緩慢提高污泥濃度，通過(guò)提高活性污泥的菌群數(shù)量，保證生化處理階段的處理效果，水溫過(guò)低時(shí)也可適當(dāng)降低生化系統(tǒng)進(jìn)水量，減小回流比，增加廢水在生化階段的停留時(shí)間。

（3）有機(jī)物濃度。進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生變化，有機(jī)物濃度過(guò)高，進(jìn)而對(duì)活性污泥產(chǎn)生較大影響；遇到高負(fù)荷時(shí)，巡檢和操作人員往往會(huì)發(fā)現(xiàn)生化池白色泡沫增多，出水在線COD 檢測(cè)儀表數(shù)值升高；在做污泥沉降比時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)污泥沉降性能降低，上清液渾濁；有機(jī)物的去除效果降低，好氧區(qū)溶解氧下降，化驗(yàn)人員觀察生物鏡檢時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物增多。此時(shí)應(yīng)及時(shí)大幅度降低生化系統(tǒng)進(jìn)水量，有條件的可停止進(jìn)水，降低回流比，提高曝氣量，通過(guò)悶曝來(lái)讓系統(tǒng)恢復(fù)。通常，發(fā)現(xiàn)出水COD 升高，筆者平常會(huì)做一個(gè)簡(jiǎn)單的悶曝試驗(yàn)，取生化池混合液50L 左右，首先取少量混合液沉淀，取上清液過(guò)濾測(cè)試未進(jìn)行曝氣試驗(yàn)的COD 濃度，然后通過(guò)化驗(yàn)室小型曝氣機(jī)一直悶曝，模擬增加生化系統(tǒng)停留時(shí)間，每間隔4 小時(shí)取少量混合液沉淀測(cè)試COD 濃度，受到有機(jī)負(fù)荷影響時(shí)，在24-48 小時(shí)內(nèi)，上清液的COD 去除率較低，在48 小時(shí)后，上清液COD 去除率能夠達(dá)到50%并繼續(xù)平穩(wěn)降低。若72 小時(shí)COD 去除率仍無(wú)變化，則要懷疑是否系統(tǒng)進(jìn)入了難降解或濃度較高的抑制類物質(zhì)。

（4）懸浮物過(guò)高。生化系統(tǒng)來(lái)水懸浮物[2]偏高，當(dāng)進(jìn)水懸浮物過(guò)高時(shí)，我們?cè)谝患?jí)處理階段可通過(guò)投加絮凝藥劑來(lái)增加沉降效果，及時(shí)排除沉淀污泥可很快解決；另外這個(gè)問(wèn)題也不一定是外部帶來(lái)的，也有可能是一級(jí)處理工段沉淀的污泥過(guò)多未及時(shí)進(jìn)行污泥處理，泥層過(guò)高后隨廢水一道進(jìn)入生化系統(tǒng)。筆者曾遇到過(guò)一種情況，初沉池因?yàn)闃蚣苁轿嘣O(shè)備腐蝕嚴(yán)重，存在較大的安全隱患，無(wú)法繼續(xù)使用，只能報(bào)廢拆除，新設(shè)備制作周期較長(zhǎng)，采用臨時(shí)吸泥泵只能抽吸定點(diǎn)區(qū)域內(nèi)污泥，最終污泥泥層過(guò)高，污泥隨水溢出，大量的物化污泥進(jìn)入生化系統(tǒng)，造成MLSS 增長(zhǎng)很快，由于初沉池屬于密閉空間，運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題，加大脫泥后，各項(xiàng)污染物指數(shù)均在上升；通過(guò)分析，大量的懸浮顆粒造成污泥濃度增長(zhǎng)得過(guò)快的假象，實(shí)際MLVSS 占比較低，僅有30%，活性污泥較少；最后通過(guò)初沉池大量排泥，降低污泥層，生化系統(tǒng)及時(shí)補(bǔ)充新鮮活性污泥得以解決。

（5）進(jìn)水存在難降解（或抑制類）成分。作為污水處理運(yùn)行管理人員，我們要及時(shí)收集信息并判斷進(jìn)水水質(zhì)是否異常。往往一線操作人員的判斷依據(jù)是進(jìn)水在線監(jiān)測(cè)的pH、COD、水溫、TP 等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)將廢水打入事故排放池，并加強(qiáng)一級(jí)處理階段效果。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)出水COD 升高的第一時(shí)間，降低水量，降低回流，人為的增加廢水停留時(shí)間；對(duì)二級(jí)處理各工藝段進(jìn)行取樣分析COD，與平時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)比較，存在難以生物降解物質(zhì)的大多情況下我們會(huì)發(fā)現(xiàn)BOD 占比較低，甚至B/C 小于0.20；受到此類廢水影響時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)厭氧生化處理工序的運(yùn)行管理，這是我們二級(jí)處理的第一道戰(zhàn)線。另外，我們還可以通過(guò)投加活性炭來(lái)吸附此類有機(jī)物；部分難降解有機(jī)物對(duì)活性污泥有一定的抑制作用[2]，對(duì)活性污泥的泥水分離也產(chǎn)生了影響，表現(xiàn)為上清液渾濁。

不難看出，一個(gè)運(yùn)營(yíng)比較好的污水處理廠，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，離不開(kāi)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行；更離不開(kāi)進(jìn)水水質(zhì)的“安全”。往往困難就是一些不法企業(yè)通過(guò)各種途徑將不達(dá)標(biāo)廢水排入市政污水管網(wǎng)，毫不考慮廢水的某些特征污染物指標(biāo)對(duì)污水處理廠造成的影響或后果，而且這種現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。這就要求我們?cè)谄綍r(shí)的工作中將管網(wǎng)巡查工作同時(shí)抓牢，不留盲點(diǎn)，根據(jù)超標(biāo)廢水的特征指標(biāo)，結(jié)合企業(yè)環(huán)評(píng)，查找關(guān)聯(lián)廢水性質(zhì)的企業(yè)，只有查找出源頭，封堵源頭，才能保證來(lái)水的穩(wěn)定。

2.3 工藝控制因素

廢水處理工藝控制影響因素主要包括溶解氧、回流比、污泥濃度等。

（1）溶解氧。AAO 工藝一般厭氧段控制0.2mg/L 以下，缺氧段0.5mg/L 以下（控制好內(nèi)回流比），好氧段控制在2-3mg/L，好氧段溶解氧是運(yùn)行操作人員根據(jù)在線溶氧儀或手動(dòng)式溶氧檢測(cè)儀反饋數(shù)值的升高或降低來(lái)及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率或者氧氣使用量，在平時(shí)的工作中，我們偶爾會(huì)出現(xiàn)進(jìn)水水量增大或者進(jìn)水COD濃度增大，操作人員忙于現(xiàn)場(chǎng)事務(wù)沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)或者長(zhǎng)時(shí)間未做調(diào)整，導(dǎo)致好氧區(qū)溶解氧過(guò)低，甚至低于0.5mg/L，最終出水氨氮、COD 等指標(biāo)超標(biāo)，這就要求我們操作人員有一定的責(zé)任心和業(yè)務(wù)技能，盡可能得杜絕此類現(xiàn)象發(fā)生；一旦出現(xiàn)此情況，要及時(shí)增加風(fēng)機(jī)頻率或者氧氣量，并適當(dāng)降低進(jìn)水量，若此現(xiàn)象維持時(shí)間較長(zhǎng)，則需對(duì)二沉池或后續(xù)工段進(jìn)行取樣分析，水質(zhì)超標(biāo)則需停止進(jìn)水并將廢水回流處理。

（2）回流比。污泥的回流，保證了生化系統(tǒng)的污泥濃度，也就保證了微生物菌群的平衡，水質(zhì)異常時(shí)，通過(guò)回流比的控制，來(lái)盡量增加廢水在系統(tǒng)內(nèi)停留時(shí)間，利用微生物將廢水降解得更加充分。一般情況下，污泥回流比一般控制40%～70%，回流比降低，增加了污泥在二沉池底部的停留時(shí)間，且回流污泥濃度更高，污泥活性也變得更大，增加了降解和吸附有機(jī)物的能力；硝化液內(nèi)回流控制200%為宜，保證缺氧區(qū)溶解氧低于0.5mg/L；這樣保證了厭氧區(qū)釋放磷、缺氧區(qū)反硝化脫氮的功能進(jìn)行，聚磷菌釋磷階段和反硝化菌反硝化階段也消耗了相當(dāng)一部分低分子有機(jī)物。

（3）污泥濃度。合適的污泥濃度，是污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的保證。根據(jù)進(jìn)水濃度和季節(jié)變化，筆者認(rèn)為MLSS 控制區(qū)間在3000-5000mg/L 之間，足以應(yīng)對(duì)處理日常的市政污水，工業(yè)廢水則需根據(jù)污水的水質(zhì)情況來(lái)確定合適的污泥濃度，一般不超過(guò)10000mg/L，因?yàn)槲勰酀舛仍礁?，相?yīng)的能耗比就越大。日常運(yùn)行期間，污水處理運(yùn)行人員注重的更多的是MLVSS 數(shù)值，因?yàn)镸LVSS 更能直觀地反應(yīng)活性污泥的數(shù)量，其結(jié)果已經(jīng)排除了活性污泥中無(wú)機(jī)物的影響，它一般對(duì)MLSS 占比在0.6-0.7 左右，若像文中所提因懸浮顆粒造成的污泥濃度升高的假象，MLVSS 占比會(huì)在50%以下，活性較差，操作人員根據(jù)污泥濃度過(guò)高的數(shù)據(jù)再進(jìn)行大量的排泥，則造成系統(tǒng)不堪重負(fù)，導(dǎo)致水質(zhì)超標(biāo)的水質(zhì)事故發(fā)生。因此，平時(shí)我們運(yùn)行管理人員要及時(shí)了解MLVSS 數(shù)值，并熟悉與MLSS 對(duì)比值，一般會(huì)有個(gè)比較穩(wěn)定的比值，出現(xiàn)較大波動(dòng)，特別是降低到0.5以下時(shí)要引起足夠的重視，因?yàn)槲勰嘀袩o(wú)機(jī)成分太高，需要分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因。

結(jié)語(yǔ)

COD 屬于廢水污染物的重要指標(biāo)，是污水處理是否達(dá)標(biāo)的一個(gè)檢測(cè)參數(shù)，因此，作為污水處理運(yùn)行人員，一定要守護(hù)好處理的每一滴水。在出現(xiàn)出水COD升高甚至超標(biāo)的情況時(shí)，我們運(yùn)行管理人員要根據(jù)實(shí)際情況分析導(dǎo)致超標(biāo)的原因，及時(shí)采取相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行工藝調(diào)控；對(duì)污水處理系統(tǒng)要分析到位，不可盲目調(diào)整，不然沉重的污水處理系統(tǒng)可能會(huì)雪上加霜，讓恢復(fù)變得遙遙無(wú)期，超標(biāo)廢水要及時(shí)排至事故廢水收集池；因進(jìn)水水質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致出水超標(biāo)時(shí)，要及時(shí)跟相關(guān)主管部門匯報(bào)溝通，必要時(shí)要啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，保證尾水達(dá)標(biāo)排放。

另外，一般城鎮(zhèn)污水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，不存在忽高忽低的水質(zhì)變化；對(duì)于有工業(yè)企業(yè)接入的污水廠而言，工業(yè)廢水的管控顯得尤為重要，堅(jiān)決拒絕未經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)廢水直接排入污水管網(wǎng)；當(dāng)然，此項(xiàng)工作也離不開(kāi)當(dāng)?shù)卮隧?xiàng)工作的主管部門配合，做好接管企業(yè)的雨污分流、環(huán)評(píng)資料收集等，加上管網(wǎng)巡查到位，采用定期和不定期方式現(xiàn)場(chǎng)取樣，起到一個(gè)震懾作用，只有將源頭管控到位，才能做到高枕無(wú)憂。