孫勇

摘要：在南方城市建設(shè)的城市污水處理設(shè)施一般遭遇進(jìn)水低濃度現(xiàn)象，導(dǎo)致污水處理設(shè)施的低處理效率、生物化學(xué)系統(tǒng)的破壞、排水水質(zhì)的不穩(wěn)定。通過(guò)分析，低濃度進(jìn)水具有明顯的雨水季節(jié)特征。本文分析了污水處理廠進(jìn)水濃度低的原因，并提出了提升進(jìn)水濃度的相關(guān)措施：通過(guò)改變曝氣量與推流強(qiáng)度，增加活性污泥濃度，可以確保污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：污水處理;氧化槽;進(jìn)水濃度;原因;措施

目前，全國(guó)縣級(jí)以上城市已建成城市污水處理廠。但實(shí)際運(yùn)行管理方面，南方城市普遍出現(xiàn)明顯進(jìn)水濃度低現(xiàn)象。也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為240mg/L，而60～90mg/L之間的進(jìn)水COD濃度大大低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，生物化學(xué)系統(tǒng)的活性污泥無(wú)法正常生長(zhǎng)，污泥體積較小，難以沉淀，整個(gè)污水處理系統(tǒng)因?yàn)榛钚晕勰嗟某掷m(xù)減量而難以正常工作。

一、原因分析

（一）合流制排水體系導(dǎo)致進(jìn)水濃度低

多年監(jiān)測(cè)分析表明，進(jìn)水COD濃度極低。最低53mg/L，通常110mg/L以下。水濃度低的主要原因是采用復(fù)合排水系統(tǒng)。我國(guó)大部分城市（特別是舊市區(qū)）普遍采用的排水系統(tǒng)是合流制排水。由于雨水和生活污水的分離和部分阻斷，污水處理廠的污水濃度較低，影響了污水的運(yùn)行效率。雨季是水濃度低的誘發(fā)因素。多年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，進(jìn)水濃度低具有穩(wěn)定的季節(jié)特征，雨季的進(jìn)水濃度長(zhǎng)期處于低濃度狀態(tài)，在合流制排水系統(tǒng)下，大量雨水流入污水處理廠，污水濃度較低。

（二）設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，沒(méi)有充分考慮進(jìn)水濃度大幅波動(dòng)的情況

普通污水處理廠的設(shè)計(jì)存在很大問(wèn)題，一般240mg/L三污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度標(biāo)準(zhǔn)，在12月至次年4月的枯水期內(nèi)，采用合流制排水系統(tǒng)，然而一到雨季，進(jìn)水濃度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。以氧化槽為首的活性污泥法適用于高濃度城市下水道的處理，但是難以應(yīng)對(duì)低濃度城市下水道的處理。在好氧過(guò)程中，由于因代謝分解衰減產(chǎn)生的新活性污泥比代謝同化產(chǎn)生的新活性污泥少，造成其因無(wú)法正常生長(zhǎng)體積逐漸變小，難以沉淀的活性污泥難以沉淀，污水處理系統(tǒng)整體難以正常工作。

污水處理廠分為兩個(gè)氧化槽，每個(gè)氧化槽有8個(gè)暴氣器和2個(gè)水助推器。在操作過(guò)程中，曝氣盤旋轉(zhuǎn)曝氣并促進(jìn)泥水混合物的流動(dòng)。但是，如果進(jìn)水濃度過(guò)低，則在對(duì)氧化槽活性污泥的生長(zhǎng)沒(méi)有影響的情況下，必須控制溶解氧，停止一部分曝氣器的運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，混合物狀的污泥繁殖和生長(zhǎng)因?yàn)榱鲃?dòng)性的原因而受到影響流動(dòng)受到影響。

針對(duì)低濃度污水，氧化槽工藝的主要強(qiáng)化措施是加強(qiáng)與推流的混合，防止污泥沉積，確保充分混合污泥與污水，活性污泥在氧化槽中也可以始終處于懸浮狀態(tài)。進(jìn)水的COD濃度小于80mg/L時(shí)，水中有機(jī)物濃度低，處理效率低下，系統(tǒng)無(wú)法維持正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)方面，由于相應(yīng)的低濃度污水處理措施不足，系統(tǒng)共設(shè)置8臺(tái)干燥機(jī)，每個(gè)組設(shè)置2臺(tái)2.2千瓦推流式裝置。當(dāng)水的COD濃度大于120mg/L時(shí)，每個(gè)組打開(kāi)5個(gè)以上的噴霧蝶閥和2個(gè)推進(jìn)流裝置，從而不僅可以將泥漿控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，還可以使氧化槽中的活性污泥懸浮充分混合污泥和污水，系統(tǒng)運(yùn)行正常，水中的有機(jī)物被剩余污泥正常分解，活性污泥生長(zhǎng)良好。但是，工廠整體的COD低的話，就有很大的問(wèn)題。氧化槽的組套只打開(kāi)2～3個(gè)曝氣盤。這樣，2個(gè)助推器和2～3個(gè)曝氣盤的推流不能達(dá)到推進(jìn)污泥的效果，活性污泥不能浮游，沉積在槽里，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)作。如果有多個(gè)曝氣盤與助推器，活性污泥可以在懸浮狀態(tài)下處理，但槽COD內(nèi)過(guò)高，活性污泥的氧化加速，污泥性能惡化，處理效果下降，系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

二、提升措施

高濃度處理城市污水適宜使用氧化槽處理工藝，因此解決氧化槽系統(tǒng)正常工作問(wèn)題的最有效措施是提高水的水質(zhì)濃度。把污垢清理干凈是最徹底的方法，但是短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲廴疚锪鲃?dòng)面廣、工程量多、投資成本高，所以改進(jìn)措施要根據(jù)實(shí)際情況。

（一）合理的配水

污水處理廠有兩個(gè)處理系統(tǒng)：人工濕地與氧化槽。人工濕地的系統(tǒng)當(dāng)水濃度較低時(shí)，負(fù)荷較低，這時(shí)必須提高氧化槽的處理效率，降低氧化槽的處理負(fù)荷，適當(dāng)增加人工濕地系統(tǒng)的進(jìn)水量，提高處理后的排水質(zhì)量。氧化槽和人工濕地的排水比例，當(dāng)COD濃度為60-100mg/L時(shí)，由6：1調(diào)整為4：1。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，人工濕地系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)水COD濃度在60 ～ 100mg/L之間時(shí)，優(yōu)于氧化槽處理系統(tǒng)，因?yàn)槠洳灰蕾囉谖鬯杏袡C(jī)污染物的消化特性，因此為了改善水質(zhì)，人工濕地系統(tǒng)的處理水量可以適當(dāng)增加。

（二）選擇曝氣量和推流量效果的最佳組合點(diǎn)。

為了避免加速生物菌的老化，必須控制氧化槽的曝氣量，每個(gè)氧化槽只能打開(kāi)2～3個(gè)曝氣器，這樣，氧化槽中的溶解氧保持在2.0mg/l。對(duì)氧化槽泥水混合物的流速進(jìn)行測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曝氣盤未打開(kāi)時(shí)流速則僅為0.5～0.7m/s，而當(dāng)曝氣盤打開(kāi)時(shí)流速可以達(dá)到3.1～4.2m/s，而活性污泥無(wú)法有效流動(dòng)，污泥沉積池底，引起污泥浮游等現(xiàn)象。

各氧化槽有8個(gè)曝氣器，各曝氣器設(shè)置16個(gè)曝氣盤，為了在合理控制溶解氧的狀態(tài)下獲得理想的推流效果，對(duì)每個(gè)曝氣器拆卸8個(gè)曝氣盤，使氧化槽面的曝氣器從2～3個(gè)增加到6個(gè)，并且根據(jù)懸浮物的含量設(shè)計(jì)的曝氣沉淀砂池的開(kāi)放時(shí)間由16H/D縮短為2H/D，泥水混合流速達(dá)到2.0～3.1m/s，氧化槽中的溶解氧可以控制在1.8～2.0mg/l，這樣可以消除污泥浮游等現(xiàn)象。

（三）增加活性污泥濃度

影響水處理的主要原因是進(jìn)水的濃度低時(shí)活性生物菌不能正常生長(zhǎng)繁殖，污泥的活性因?yàn)榛钚陨锞孕邢粩嘟档?，影響污水處理效果。可以將污泥溢流至廠區(qū)回流到氧化槽，為提高氧化槽內(nèi)污泥濃度，可以通過(guò)加大回流污泥量，沉降比可以達(dá)到9～12。

三、結(jié)論

城市污水處理廠的進(jìn)水濃度較低，除綜合排水、雨水等影響因素外，還與管網(wǎng)的密封性能有關(guān)。在南方城市，由于管網(wǎng)沿著河流配置，地下水位高，地下水浸入管網(wǎng)也是水濃度低的原因之一。對(duì)于已經(jīng)建設(shè)的城市污水處理廠，應(yīng)及時(shí)了解和掌握各種工藝參數(shù)，通過(guò)調(diào)整操作參數(shù)，可以保證處理效果，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定排放。

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