浅析污水处理厂低负荷运行的方法

徐大荣（启东市江海污水处理有限公司,江苏启东226200）

浅析污水处理厂低负荷运行的方法

徐大荣
（启东市江海污水处理有限公司,江苏启东226200）

启东市江海污水有限公司于2011年7月建成并投产，主要处理和合镇、寅阳镇、惠萍镇和沿江船舶企业的生产生活污水，日处理污水量10000吨，采用“改良型A2/O”工艺。因污水收集管网建设问题，导致进厂水质长期浓度偏低，水量偏少。经过长时间运行监测，出水水质达到《城镇污水处理厂污水物排放标准》（GB18918-2002）的一级标准。

污水厂；低负荷；间歇运行

污水厂外管网建设共30多公里，沿途设有6座本站，但因污水管网工程建设问题，造成厂区进场水质给生物处理系统的稳定运行造成较大影响，由于进水中有机物总量过低，不利于微生物的培养和驯化，微生物极易老化，进而影响出水水质。同时水量较少导致工艺运行的连续性较差，设备开启关闭频繁，因此各项运行方式和参数设置与正常情况有很大的区别。

1　污水厂概况

江海污水处理厂采用“改良型A2/O”工艺，设计日处理污水量10000吨，主要处理周边镇区和船舶企业的生产生活污水，污水经处理后出水水质达到《城镇污水处理厂污水物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。

1.1工艺流程图

1.2工艺特点

生化池分预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池。在预缺氧池内，回流污泥前置脱硝消除对后续生物脱氮除磷的影响。同时在厌氧池和缺氧池分别设置进水口，考虑在温度极低的情况下，可将厌氧池改为缺氧池，优先考虑生物脱氮，通过化学除磷来达到排放标准。在缺氧段，内回流污泥的硝酸盐在缺氧状态下进行反硝化，达到脱氮效果。好氧区采用管道式微孔曝气管，每条管道设有蝶阀，以调节空气里。

1.3设计进水水质和实际进水水质

污水厂自建成投入试运行以来，进水水质浓度一直偏低，COD平均值为110mg/L，仅达到设计浓度的24.4%；BOD5平均值为64mg/L，仅达到设计浓度的32%，详细设计与实际进水水质比较如下表1（单位mg/L）：

表1

2　低负荷运行存在的问题

2.1鼓风机风量过大造成DO过高

生化池好氧区的2台罗茨风机均按照正常负荷运行时计算，不适用于低负荷运行。虽然其中1台鼓风机可变频操作来控制风量，但罗茨风机长期在低频率运行下造成风机自身散热性能大大下降，容易总成设备的损坏。而满频运行时，进水浓度低，生化反应好氧量少，导致整个生化池DO偏高，根据运行监测，DO基本维持在7mg/L。过高的DO容易造成有机污染物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。

2.2沉淀池出水不均匀

沉淀池出水三角堰板经现场测量，不再同一水平高度，整体南高北低，这样就造成沉淀池在排水时集中在池体北侧出水，而南侧无水流出。因水流连续性介质，水流偏向一侧时会带动沉淀的泥偏向沉淀池的北侧。刮泥机在刮泥时，因沉泥分布不均匀，导致回流污泥量上下波动较大，影响工艺系统的脱氮效果。同时因流量不变，而出水面比正常下少了一半，到时出水流速加大，部分泥来不及沉淀而被水流带出。经现场查看出水槽，北面的出水槽存在大量沉泥，而南侧较少。

2.3工艺系统抗冲击能力差

在工艺运行期间，存在以下情况对低负荷工艺稳定运行造成冲击：（1）雨季时，厂区进水量增加，COD浓度大大下降。经分析，污水厂区管网收集区域都为镇区，而镇区基本上都采取雨污合流制排水对污水进场水质浓度稀释较大，此时化学检验分析数据进场COD浓度基本维持在60mg/L-80mg/L之间。同时也存在污水管网因人为损坏而导致河水渗漏现象，这部分渗漏河水也稀释了污水的浓度。被稀释后的污水进入生化系统时，没有充足的有机物供微生物消耗分解时，微生物将进入自我消耗状态，导致微生物的死亡。（2）镇区有制药厂、屠宰厂和皮革厂等少量小企业，因其生产规模较小导致排污不稳定，而间接影响厂区进水浓度，经化学检验分析数据显示，进水浓度有时高达500mg/L。因厂区内好氧区内活性污泥较少，短时间内无法充分消解污水中的有机物，影响出水水质。同时企业污水不同于市政污水，其水质的不确定性可能造微生物中毒。

3　工艺运行方案

3.1核心工艺运行

核心工艺即改良型A2/O生化系统，经过运行前期的活性污泥培养后，系统运行趋于稳定，出水水质基本达到一级标准。因进水水质和水量长期较稳定，制定以下工艺操作步骤：（1）7:00，开进水泵；（2）9:00，开2#罗茨鼓风机（以下简称“大风机”），开1#回流泵，开与缺氧池、厌氧池、缺氧池共6台搅拌机（以下简称“1-6#搅拌机”）；（3）10:00，关大风机，开3#罗茨风机（以下简称“小风机”），关进水泵；（4）12:00，关1-6#搅拌机，关1#回流泵，关小风机；（5）14:00，开进水泵；（6）16:00，开大风机，开2#回流泵，开1-6#搅拌机；（7）17:00，关大风机，开小风机，关进水泵；（8）19:00，关1-6#搅拌机，关2#回流泵，关小风机；（9）21:00开进水泵；（10）23:00，开大风机，开3#回流泵，开1-6#搅拌机；（11）0:00，关大风机，开小风机，进水泵待液位低时系统自动停止；（12）2:00，关1-6#搅拌机，关3#回流泵，关小风机。

其中大小风机切换步骤，主要由于大风机开启后，好氧区DO过高，不利于系统稳定运行。通过技改，增加一台小风机(功率为18.5Kw,风量10.4m³/min)，经过监测，好氧区的5个点先后DO值从平均7mg/L降低至3.5mg/L。而先开大风机后开小风机主要大风机风量大，提高了搅拌能力，使得泥水混合均匀，活性污泥处于悬浮状态。如果只开启小风机，好氧池内的活性污泥由于搅拌能力不足而逐渐沉降，此时溶解氧上升较快，主要是由于活性污泥沉降后，不能与污水充分接触，微生物不能进行充分的呼吸作用导致的，照此长时间运行，污泥会越沉越多，最后形成沉积性的死泥，导致好氧池产生翻泥现象。因此，先开启大风机使得活性污泥与污水充分混合，再换成小风机，为生化反应供氧。

3.2特殊情况应对方案

当雨季时，进水水质浓度下降而水量较大时，短时间内考虑工艺系统关闭，只开启进水泵，使得雨污水直接通过系统排放，不进行处理。但长时间不运行，只排放对微生物的生存环境造成影响，此时通过添加外部营养，维持微生物的生长。通常采取投加乙酸钠，经化学检验分析，1g乙酸钠等于0.42gCOD，按进水COD浓度达到120mg/L（实际进水COD按60mg/L），生化池体积为7800m³，一次共投加45包乙酸钠（每包乙酸钠25kg）。投加方法：关闭进水泵，开启外回流泵，开启大风机，1小时后，按预缺氧池5包、厌氧池5包、缺氧池5包和好氧池30包的量投加，再运行1小时后，换小风机开启3小时后，停止系统运行。

当进水水质浓度骤然升高时，关闭提升泵，打开加药沉淀池的放空管，利用厂区管网，将处理后的水循环流至进水泵房，稀释进水水质的浓度，同时开启后续的处理设备：（1）开启曝气沉砂池的罗茨风机，主要对污水进行预曝气，提高污水的可生化性；（2）开启水解酸化池搅拌机，开启外回流阀门，使用水解酸化原理改善废水的可生化性；（3）水解酸化池出水水质化验，根据出水水质来检验来确定生化系统的运行方式。

经过长期的运行情况总结，以上方案运行基本上维持了好氧池的活性污泥浓度，同时保证了出水水质。

3.3其他设备的运行

厂区日常在低负荷运行情况下，部分设备的开启对工艺运行无任何影响，但为保护设备的正常运转，做好设备的日常维护保养，同时兼顾生产运行成本，对部分设备进行定期开启关闭。比如，工艺运行采取不排泥的方法，因沉淀池污泥流失较严重，采取将所有污泥回流至生化区来补充泥量，此时剩余污泥泵将定期开启，主要查看泵的状况及做好相关的维护措施。

4　总结

通过对工艺运行方案的调整，采取间歇式曝气活性污泥法，即使水量少、水质浓度低，但采取合适的曝气时间及污泥浓度，出水水质基本可以达到《城镇污水处理厂污水物排放标准》（GB18918-2002）的一级标准。随着管网建设维护工作的逐步晚上，进场水质水量逐步好转，积累更多的运行经验为后续系统正常运行提供保障。

[1]曾科,朱熹礼,李自勋.污水处理厂设计与运行[M].北京：化学工业出版社,2011.

[2]沈晓楠,谢经良，王福浩.污水处理厂运行和管理问答[M].北京：化学工业出版社,2007.

[3]张晟.低浓度城市生活污水处理工艺研究—合肥市王小郢污水处理厂运行启示[J]．环境科学与管理,2004,29(06):35-37.