【摘要】污水處理與人民生活、城市建設(shè)、國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，在我國城市化進(jìn)程與經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速推進(jìn)的今天，做好污水處理廠設(shè)備管理維護(hù)工作，既要掌握科學(xué)的管理與維修方法，又要堅(jiān)持以人為本；既要著眼于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中設(shè)備的安全運(yùn)行，又要著眼于長遠(yuǎn)發(fā)展的管理目標(biāo)。本文 針對某城鎮(zhèn)污水處理廠多年來運(yùn)行管理中存在的一些問題做了深入的分析，通過改進(jìn)措施，確保了該廠能夠正常運(yùn)行與出水達(dá)標(biāo)排放。

【關(guān)鍵詞】污水處理；存在問題；改進(jìn)措施

Questions Existing in the Management of the Running of a Sewage Treatment Plant and the Improvement Measures

Chen Qiu Hong1，Wu Xue Cai2，He Hai Ya2

（1.Zhangjiagang Environmental Protection Bureau， Zhangjiagang， Jiangsu 215600，China；

2.Zhangjiagang Water and Drain Company，Zhangjiagang， Jiangsu 215600，China）

Abstract An in-depth analysis is made on some problems existing for years in the management of the running of a certain urban sewage treatment plants. Through improving measures， normal operation and standardized sewage discharge are ensured.

Keywords Sewage treatment Problems Improvement measures

引言

污水處理廠是將收集的污水通過配套管網(wǎng)工藝處理后，使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的中水。隨著國家對減排任務(wù)的逐步增加，城鎮(zhèn)污水處理廠已遍布城鄉(xiāng)，具有高科技含量的污水處理設(shè)備已基本滿足了城鎮(zhèn)污水處理及排放需求。某城鎮(zhèn)污水處理廠一期工程按國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，于2003年7月正式投產(chǎn)，屬于二級生化處理加二級強(qiáng)化處理，采用DE型氧化溝處理工藝，轉(zhuǎn)刷曝氣。該廠二期工程與提標(biāo)改造工程于2009年底結(jié)束，次年正式投產(chǎn)。在7年多的運(yùn)行實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)了一些運(yùn)行問題，通過技術(shù)人員的努力，對該污水廠管理運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，確保該廠能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1、格柵存在問題及解決措施

格柵是預(yù)處理過程中一道關(guān)鍵工藝，它的作用是攔截去除大的固體物質(zhì)，同時(shí)對后續(xù)工藝中的污水泵起保護(hù)作用，減少二沉池漂浮物，防止工藝管路堵塞。該廠廠區(qū)格柵的設(shè)計(jì)為：中粗格柵與細(xì)格柵，以及其所屬泵站設(shè)計(jì)的一道中粗格柵。其配套設(shè)施為回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，其在實(shí)際運(yùn)行中存在兩點(diǎn)不足：一是中粗格柵除污機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出較大的聲響，該廠所屬泵站的中粗格柵除污機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出聲響，影響到泵站附近的居民晚上正常休息；二是細(xì)格柵除污機(jī)串聯(lián)（尼龍材質(zhì)的）耙齒的軸經(jīng)常斷裂，使細(xì)格柵無法正常運(yùn)行，更換也十分麻煩。

針對以上第一種情況，啟動應(yīng)急議案（接到環(huán)保部門的有關(guān)整改通知后），組織技術(shù)人員查明發(fā)聲原因，并做相應(yīng)的技術(shù)處理：格柵導(dǎo)軌處技術(shù)改進(jìn)。此技術(shù)改進(jìn)后來也得到格柵生產(chǎn)廠家的推廣。另外，針對細(xì)格柵串聯(lián)耙齒的軸經(jīng)常斷裂情況做出認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)主要問題是，格柵生產(chǎn)廠家采用的串聯(lián)耙齒的軸質(zhì)量存在嚴(yán)重材質(zhì)問題，這也是設(shè)備采購后經(jīng)我們更換質(zhì)量較好的軸以后，格柵運(yùn)行才一直正常。

2、曝氣轉(zhuǎn)刷存在問題及解決措施

轉(zhuǎn)刷是氧化溝處理工藝中常采用的一種曝氣裝置。其作用有二：一是向氧化溝內(nèi)的活性污泥混合液中進(jìn)行強(qiáng)制曝氣充氧，以滿足好氧微生物需要；二是推動混合液在氧化溝內(nèi)保持連續(xù)循環(huán)流動，以使污水與活性污泥保持充分混合接觸，并始終處于懸浮狀態(tài)[1]。所以轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)的正常運(yùn)行是廢水處理尾水達(dá)標(biāo)排放的前提。

一期3.5萬m3/d氧化溝12臺轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)（BZS100-900），整套設(shè)備由上海某公司提供，減速機(jī)采用意大利進(jìn)口設(shè)備，電機(jī)由上海某電機(jī)廠配套。由于電機(jī)與減速機(jī)采用直插聯(lián)接，存在聯(lián)接匹配問題。導(dǎo)致在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中抖動較大，使電機(jī)軸承、端蓋、減速聯(lián)接軸器多次出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，存在維修工作量和維修費(fèi)用大等問題。

為有效改善運(yùn)行工況，我們先后對上述12臺減速機(jī)進(jìn)行了改造，把原先直聯(lián)形式改成了彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，使聯(lián)接匹配誤差在彈性聯(lián)軸器上消除。經(jīng)改造運(yùn)行情況良好，保證了轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)（BZS100-900）的長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3、脫水機(jī)存在問題及解決措施

該廠原有脫水機(jī)兩臺，型號為ZK-LDW-2500帶式污泥脫水機(jī)，設(shè)備為上海懷利環(huán)保設(shè)備有限公司引進(jìn)的日本設(shè)備。在運(yùn)行中表現(xiàn)出很多問題：濾帶沖洗裝置（容易堵塞）沖洗效果達(dá)不到實(shí)際要求，濾帶沖洗效果差。濾帶清洗是帶式壓濾機(jī)最關(guān)鍵工序，效果不好，無法恢復(fù)濾帶過水能力，脫水過程無法連續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)致脫水污泥的含水率大于80%，達(dá)不到GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的脫水后污泥含水率應(yīng)小于80%的要求。由于濾帶沖洗效果差，導(dǎo)致濾帶脫水效果失效快，需頻繁更換濾帶，而更換濾帶成本又高。加之該廠所在地的污泥最終處置即將由衛(wèi)生填埋改為污泥干化焚燒，而污泥干化焚燒對于污泥含固率的要求較高。目前廠區(qū)的帶式濃縮脫水一體機(jī)出泥含水率較高，不能滿足要求，需要選擇脫水效果更好的設(shè)備。

為解決運(yùn)行中的實(shí)際問題，結(jié)合離心脫水機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及該廠的實(shí)際情況，將污泥處理設(shè)備改為離心式脫水一體機(jī)。采用德國進(jìn)口設(shè)備LWD430W臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，在投產(chǎn)運(yùn)行一年多來，脫水后污泥含水率一直維持在75%以內(nèi)，也符合污泥最終處置由衛(wèi)生填埋改為污泥干化焚燒對脫水污泥含水率的要求。

4、泡沫問題及解決措施

該廠在投產(chǎn)兩年內(nèi)未出現(xiàn)明顯的泡沫問題，但冬季低溫時(shí)還是出現(xiàn)明顯的污泥膨脹。隨著生活垃圾填埋廠（未經(jīng)任何處理）的滲濾液進(jìn)入該廠后，便開始出現(xiàn)曝氣池中泡沫飄浮在池面上，有時(shí)被風(fēng)一吹，到處飄飛，影響衛(wèi)生。在曝氣池之后的其它處理單元內(nèi)液面不流動的地方出現(xiàn)棕褐色且堆積過度的液面浮渣，嚴(yán)重時(shí)帶起活性污泥顆粒影響正常運(yùn)行。

運(yùn)用活性污泥法的污水處理工程，在其調(diào)試及運(yùn)行過程常常會形成大量的泡沫，而當(dāng)出現(xiàn)泡沫的時(shí)候，通常都伴隨著水質(zhì)急劇惡化，處理效果變差。這時(shí)候就需要消除泡沫，恢復(fù)正常處理。泡沫一般分為三種形式：①啟動泡沫：活性污泥工藝運(yùn)行啟動初期，由于污水中含有一些表面活性物質(zhì)，易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現(xiàn)象會逐漸消失。②反硝化泡沫：如果污水廠進(jìn)行硝化反應(yīng)，則在沉淀池或曝氣不足的地方會發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮等氣泡而帶動部分污泥上浮，出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象。③生物泡沫：由于絲狀菌的異常生長，與氣泡、絮體顆粒混合而成的泡沫具有穩(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)[2]。

經(jīng)本廠技術(shù)人員研究發(fā)現(xiàn)，泡沫問題主要是生物泡沫引起的，其主要原因是活性污泥發(fā)生了較為嚴(yán)重的絲狀菌膨脹，過度膨脹的活性污泥在曝氣的作用下，包裹大量的細(xì)小氣泡而浮于液面，在不斷的曝氣作用下，浮渣也不斷的積聚，最終就形成厚厚的棕黃色浮渣層，因浮渣內(nèi)包裹了氣泡，短時(shí)間內(nèi)浮渣不會因?yàn)槿毖醵兒?，于是對這類液面浮渣進(jìn)行鏡檢，發(fā)現(xiàn)其生物相與曝氣池混合液區(qū)別不大，同樣能夠看到大量的具備活性的原后生動物，但能看到明顯的絲狀物。

引起絲狀菌污泥膨脹的影響因素主要有進(jìn)水水質(zhì)因素（包括：基質(zhì)類型、營養(yǎng)物、H2S的影響）、環(huán)境因素（包括：負(fù)荷與DO、沖擊負(fù)荷、曝氣池流態(tài)與運(yùn)轉(zhuǎn)方式、pH、溫度的影響）[3]。技術(shù)人員針對本廠引起的絲狀菌污泥膨脹做了進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)在曝氣系統(tǒng)中建立一個(gè)適宜絲狀菌異常生長的環(huán)境，有利于其在活性污泥中的過度增殖，使絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌失去了保持平衡的比例生長。對本廠的各項(xiàng)工藝控制參數(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)本廠一直在較底的污泥負(fù)荷F/M（0.05）值以下運(yùn)行。在此狀態(tài)下運(yùn)行，絲狀菌的生長和繁殖比絮凝性菌膠團(tuán)細(xì)菌要占優(yōu)勢；再加之該廠進(jìn)水中有生活垃圾滲濾液（其中含有大量油類物質(zhì)），此類物質(zhì)又對一些活性污泥中的絲狀菌（如諾卡氏菌）大量存在提供了極其有利條件。絲狀菌的大量生長和繁殖導(dǎo)致絲狀菌膨脹，膨脹到一定程度同時(shí)在曝氣作用下就形成穩(wěn)定的泡沫層。

控制（尤其是對于絲狀菌污泥膨脹引起的）生物泡沫問題的措施主要有臨時(shí)控制和工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)控制。臨時(shí)控制措施有活性污泥加重助沉法和滅菌法。其中滅菌法是向系統(tǒng)投加氯氣、臭氧或者是過氧化氫等物質(zhì)。這種方法的原理十分簡單，既然是由于絲狀菌在菌膠團(tuán)外部生長導(dǎo)致污泥膨脹，那么這些絲狀菌對消毒劑就一定比菌膠團(tuán)細(xì)菌更加敏感。應(yīng)該說明的是，這種方法并沒有從根本上控制污泥膨脹，只是能起到暫時(shí)緩解的作用[4]。臨時(shí)控制方法由于運(yùn)行控制不好掌握，且無法徹底解決污泥膨脹問題，還會帶來出水水質(zhì)惡化的不良后果，故本廠沒有采用此法。工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)控制措施用于運(yùn)行控制不當(dāng)產(chǎn)生的絲狀菌污泥膨脹。針對本廠由于低負(fù)荷導(dǎo)致的絲狀菌污泥膨脹，可以在不降低處理功能的前提下，適當(dāng)提高F/M。通過曝氣池中生態(tài)環(huán)境的改變，造成有利于菌膠團(tuán)細(xì)菌生長的環(huán)境條件，應(yīng)用生物競爭的機(jī)制抑制絲狀菌的過度生長和繁殖，將絲狀菌控制在合理的范圍內(nèi)，從而控制污泥膨脹的發(fā)生。這種方法的關(guān)鍵是在曝氣池內(nèi)創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件來實(shí)現(xiàn)。這種方法能夠永久的防止污泥膨脹的發(fā)生，是一種具有可持續(xù)性發(fā)展的方法[3]。

隨著該廠進(jìn)水水質(zhì)的逐漸改善，尤其是COD與BOD（其它指標(biāo)基本不變）值的逐漸增大，到去年下半年污泥負(fù)荷F/M（0.1左右）可以控制在合理的范圍內(nèi)，既是在冬季低溫為保證活性污泥的硝化作用而相對提高污泥濃度，泡沫問題也得到了明顯的改善，如今泡沫問題基本得到解決。

5、提標(biāo)改造問題及解決措施[5]

該廠一期工程按國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但在實(shí)際運(yùn)行中出水水質(zhì)能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著太湖藍(lán)藻事件的發(fā)生，要求太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠尾水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合該廠現(xiàn)運(yùn)行情況達(dá)不到一級A標(biāo)準(zhǔn)的原因及存在的問題，技術(shù)人員進(jìn)行了詳細(xì)的分析后發(fā)現(xiàn)主要問題是解決總氮總磷排放達(dá)標(biāo)問題。

結(jié)合一期工藝設(shè)計(jì)上及實(shí)際運(yùn)行中存在的問題和此次提標(biāo)改造工程（包括二期工程）要求，技術(shù)人員通過多方面論證與現(xiàn)場調(diào)查，最后作出結(jié)論：原有處理工藝挖掘潛力甚微。最終經(jīng)過專家審核后采用目前國外先進(jìn)的ASTRASAND反硝化活性砂濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)集絮凝、沉淀、過濾處理于一體，簡化傳統(tǒng)工藝流程，占地面積??；一次性投資低，無需反沖洗泵和電動、氣動閥門等設(shè)備；效率高，連續(xù)過濾，無需停機(jī)反沖洗，無初濾液問題；模塊化結(jié)構(gòu)，易于改擴(kuò)建。和濾布濾池、MBR膜池、微轉(zhuǎn)盤濾池相比，有較強(qiáng)的競爭力。在反硝化砂濾中，由于水中NO3-N和碳源（碳源外加）的存在，在反硝化砂濾中發(fā)生反硝化反應(yīng)，水中的大部分NO3-N轉(zhuǎn)化為N2，從而得到去除。此外，水中的PO4-P與混凝劑反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，隨砂濾的反沖洗水洗出。通過濾砂連續(xù)地循環(huán)沖洗，砂濾進(jìn)水中的SS也會隨著砂濾的反沖洗水洗出，使得反硝化出水中的SS含量很低。且做了相應(yīng)的中試試驗(yàn)，取得了很好的除磷脫氮效果。

本次提標(biāo)改造工程于2009年底結(jié)束，次年正式投產(chǎn)。經(jīng)過一年左右時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，最終運(yùn)行結(jié)果顯示：ASTRASAND?生物活性砂濾脫氮除磷效果理想，完全能夠滿足市政污水廠的出水水質(zhì)從一級B提升至一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6、結(jié)語

通過對該廠多年運(yùn)行管理中遇到問題的剖析和總結(jié)，有利于在今后的運(yùn)行管理中，通過技術(shù)提升和提標(biāo)改造，繼續(xù)以節(jié)能降耗為前提，改造設(shè)備及構(gòu)筑物老化現(xiàn)象，堅(jiān)決落實(shí)上級部門核定的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)，逐步解決實(shí)際運(yùn)行中遇到的問題和設(shè)計(jì)缺陷，使其能發(fā)揮應(yīng)有的作用。保證污水處理設(shè)備的正常和穩(wěn)定運(yùn)行，不僅要從污水處理廠的生產(chǎn)特點(diǎn)入手，改變和加強(qiáng)設(shè)備管理與維修工作現(xiàn)狀，提高設(shè)備管理、操作和維修人員的知識層次及技術(shù)水平，還需建立完善的設(shè)備管理機(jī)制和配套措施，徹底改變企業(yè)管理者不重視、設(shè)備管理工作不到位、備件儲備不科學(xué)現(xiàn)狀，才能為污水處理廠生產(chǎn)正常運(yùn)行提供可靠的技術(shù)支持與物質(zhì)保證。

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