CASS工艺低浓度进水污泥培养与调控

高奇

摘 要： 我国不少小城镇排水系统均为雨污混流，受管网客观条件约束，使得乡镇污水处理站进水浓度偏低，从而影响活性污泥培养。以某乡镇污水处理站为例，介绍了在低浓度进水条件下活性污泥培养及工艺调控，为运行管理工作提供了有力保障。

关键词： 低浓度进水；污泥培养；工艺调控

1.工程概述：

该污水处理站主要处理乡镇生活污水，设计处理水量6000m3/d，采用“粗格栅+细格栅+旋流沉沙池+CASS+过滤”的二级生物脱氮除磷工艺。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

1.1设计参数

1.2工艺流程

工艺流程如图1所示

2.培养工作

2.1.1水质分析

该污水处理站所在乡镇排水系统不完善，存在雨污混流，雨季大量雨水和地下水混入污水管网，污水难以集中收纳，加之乡镇居民小区修建时大多建有化粪池，从而使得进厂水质、水量低于设计标准。经水质化验该污水处理站实际平均进水量为4500m3/d，COD为40～70mg/L、BOD5为20～30 mg/L、NH+ 4–N为6～10mg/L、TP为0.6～1.5mg/L，原水中微生物所必需的C、N、P等元素严重匮乏，这使得活性污泥的培养增加了难度和培养周期。

2.1.2方案制定

根据进水水质化验结果，考虑到原水中营养元素不足问题，培养采用接种方法，所用污泥为附近污水处理厂剩余污泥。4池同时进行，所需的污泥量较大且不具备可操作性，污泥负荷也会随进水水量减小而降低，因此，综合各影响因素考虑对1座反应池污泥进行培养，待运行稳定后再进行余下反应池污泥培养工作。根据设计参数MLSS浓度和反应池容积，对反应池内总悬浮固体量进行核算得知，需要投加含水率75﹪的污泥12t。为保证污泥培养驯化工作顺利完成，污泥投加分两次完成，第一次为培养初期注泥8吨，第二次为25天后注泥4吨。所收集污水水体中砂量较小，为确保进入主生化段原水浓度，培养前将旋流沉砂池进行超越。

2.1.3培养过程

起始阶段原水经预处理系统进入反应池，待池液位略低于正常水位时开始进行供气，此时应注意风机供风量调节，在曝气的同时向池内投加污泥8吨（分2d投加），投泥阶段应加大反应池供气量确保池内搅拌强力，防止污泥在池内堆积，投泥完成后适当降低供风量，防止因剪切作用使污泥细碎以及曝气过量出现内源呼吸现象。闷爆开始阶段池面出现大量白色泡沫，且污泥色泽偏淡，随投泥量增加泡沫逐渐消退，闷爆5天后池内MLSS增长至2700mg/L左后。通过镜检及SV30观察，污泥絮体较大、结构紧密，污泥絮凝沉降性能良好，上清液中有少许悬浮物，菌胶团穿插少量丝状菌，微生物主要以固着型纤毛虫为主，游动型纤毛、鞭毛虫较少。

自第六天开始进入12h周期运行（进水曝气9h，沉淀2h，滗水1h），运行期间每5天对进水曝气时间进行缩减，直至4h小时周期。期间监测各项出水指标，为正常运转提供可行性依据。

到第24天时，观察污泥絮体明显减小，污泥分层时颗粒沉降变慢，池内MLSS浓度出现降低。

到第25天时，继续投加污泥，确保在进水有机物浓度偏低，池内微生物还未完全适应新的条件，短时间无法迅速增殖；污泥出现内源呼吸现象，生化池中可溶、不可沉降的和可沉降的可生物降解有机物随出水流走，挥发性悬浮固体减少的情况下，使反应池污泥浓度得到提升。

按照上述周期（4h）运行30天后，污泥浓度稳定在2500mg/L，此时仅出水TP指标有所波动，其它指标均优于设计标准。由于生物除磷要求微生物始终保持在对数增长期，且对剩余污泥量的排放较高，低浓度进水使泥量增长缓慢，无法进行大量排泥。为确保出水全指标达标排放，故而采用化学除磷方法。通过近2月时间调试，成功实现了低浓度进水条件下的污泥培养，出水各项指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

3.工藝调控

3.1 系统污泥量控制

该站进水浓度远低于设计标准，污泥增长缓慢，如果按照设计污泥龄控制剩余污泥排放，会出现“流失泥龄”现象即：硝化细菌的增长速率低于由排泥流量决定的硝化细菌增长速率，那么硝化细菌就不能在系统中生长下去，硝化反应就不会发生。通过核算，实际污泥龄应远大于设计值，在实际操作中采取不控制泥龄，只控制系统中的污泥量，通过SV30进行剩余污泥排放，例如，当SV30大于20ml/L，则排放污泥直到SV30达到20ml/L。

3.2溶解氧控制

运行期间出水总氮一度升高，经分析，由于进水COD负荷偏低，导致反应池溶解氧浓度高，反硝化不能完全进行，以总氮（总凯式氮+硝酸盐）的形式随出水流出。低溶解氧浓度会降低硝化反应速率，在硝化反应不受影响的前提下，供风量尽量保持相对较小状态，使混合液溶解氧浓度不低于在2.0mg/L，运行一周时间后出水总氮降至5.0mg/L左右。

3.3运行周期控制

受排水系统影响实际进水水量波动较大，雨季进水水量在6000 m3/d左右，而在枯水季节日均进水量仅能达到设计值的60-70﹪，连续进水期间由于来水量受限，反应池液位出现未能满负荷情况，各反应池污泥负荷偏低。为保证反应池正常稳定运行，期间延长运行周期，使进水段时间增长，同时降低供气量防止污泥因曝气过量导致老化解体。

4.结语

①低浓度进水污泥培养周期较长，培养期间污泥投加量需按照设计参数进行核算，并根据实际情况进行分次投加。

②预处理设施对BOD有一定的去除能力，根据水质情况选择是否对预处理设施进行超越，以保证原水浓度。

③低浓度进水情况下反应池所需供气量相对较小，污泥易堆积从而使得MLSS浓度下降，应根据运行情况找到适当供气量，满足反应池最小搅拌强度。

参考文献

[1]《城镇分散型水污染物减排实用技术汇编》，中国环境科学出版社，2009年1月第1版.

[2] 王长生，傅金祥，张萍，等抚顺市污水处理厂活性污泥培养驯化与启动调试〔J〕.中国给排水，2003，19（4）：6-12.