城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及提升措施

孙勇

摘要：在南方城市建设的城市污水处理设施一般遭遇进水低浓度现象，导致污水处理设施的低处理效率、生物化学系统的破坏、排水水质的不稳定。通过分析，低浓度进水具有明显的雨水季节特征。本文分析了污水处理厂进水浓度低的原因，并提出了提升进水浓度的相关措施：通过改变曝气量与推流强度，增加活性污泥浓度，可以确保污水处理厂的稳定运行。

关键词：污水处理;氧化槽;进水浓度;原因;措施

目前，全国县级以上城市已建成城市污水处理厂。但实际运行管理方面，南方城市普遍出现明显进水浓度低现象。也就是说，设计标准为240mg/L，而60～90mg/L之间的进水COD浓度大大低于设计标准。因此，生物化学系统的活性污泥无法正常生长，污泥体积较小，难以沉淀，整个污水处理系统因为活性污泥的持续减量而难以正常工作。

一、原因分析

（一）合流制排水体系导致进水浓度低

多年监测分析表明，进水COD浓度极低。最低53mg/L，通常110mg/L以下。水浓度低的主要原因是采用复合排水系统。我国大部分城市（特别是旧市区）普遍采用的排水系统是合流制排水。由于雨水和生活污水的分离和部分阻断，污水处理厂的污水浓度较低，影响了污水的运行效率。雨季是水浓度低的诱发因素。多年的监测结果表明，进水浓度低具有稳定的季节特征，雨季的进水浓度长期处于低浓度状态，在合流制排水系统下，大量雨水流入污水处理厂，污水浓度较低。

（二）设计存在问题，没有充分考虑进水浓度大幅波动的情况

普通污水处理厂的设计存在很大问题，一般240mg/L三污水处理厂的设计进水浓度标准，在12月至次年4月的枯水期内，采用合流制排水系统，然而一到雨季，进水浓度就远远低于设计标準。以氧化槽为首的活性污泥法适用于高浓度城市下水道的处理，但是难以应对低浓度城市下水道的处理。在好氧过程中，由于因代谢分解衰减产生的新活性污泥比代谢同化产生的新活性污泥少，造成其因无法正常生长体积逐渐变小，难以沉淀的活性污泥难以沉淀，污水处理系统整体难以正常工作。

污水处理厂分为两个氧化槽，每个氧化槽有8个暴气器和2个水助推器。在操作过程中，曝气盘旋转曝气并促进泥水混合物的流动。但是，如果进水浓度过低，则在对氧化槽活性污泥的生长没有影响的情况下，必须控制溶解氧，停止一部分曝气器的运转。此时，混合物状的污泥繁殖和生长因为流动性的原因而受到影响流动受到影响。

针对低浓度污水，氧化槽工艺的主要强化措施是加强与推流的混合，防止污泥沉积，确保充分混合污泥与污水，活性污泥在氧化槽中也可以始终处于悬浮状态。进水的COD浓度小于80mg/L时，水中有机物浓度低，处理效率低下，系统无法维持正常运行。设计方面，由于相应的低浓度污水处理措施不足，系统共设置8台干燥机，每个组设置2台2.2千瓦推流式装置。当水的COD浓度大于120mg/L时，每个组打开5个以上的喷雾蝶阀和2个推进流装置，从而不仅可以将泥浆控制在适当的范围内，还可以使氧化槽中的活性污泥悬浮充分混合污泥和污水，系统运行正常，水中的有机物被剩余污泥正常分解，活性污泥生长良好。但是，工厂整体的COD低的话，就有很大的问题。氧化槽的组套只打开2～3个曝气盘。这样，2个助推器和2～3个曝气盘的推流不能达到推进污泥的效果，活性污泥不能浮游，沉积在槽里，系统无法正常运作。如果有多个曝气盘与助推器，活性污泥可以在悬浮状态下处理，但槽COD内过高，活性污泥的氧化加速，污泥性能恶化，处理效果下降，系统无法正常工作。

二、提升措施

高浓度处理城市污水适宜使用氧化槽处理工艺，因此解决氧化槽系统正常工作问题的最有效措施是提高水的水质浓度。把污垢清理干净是最彻底的方法，但是短期内难以实现，因为污染物流动面广、工程量多、投资成本高，所以改进措施要根据实际情况。

（一）合理的配水

污水处理厂有两个处理系统：人工湿地与氧化槽。人工湿地的系统当水浓度较低时，负荷较低，这时必须提高氧化槽的处理效率，降低氧化槽的处理负荷，适当增加人工湿地系统的进水量，提高处理后的排水质量。氧化槽和人工湿地的排水比例，当COD浓度为60-100mg/L时，由6：1调整为4：1。根据实测数据，人工湿地系统，当进水COD浓度在60 ～ 100mg/L之间时，优于氧化槽处理系统，因为其不依赖于污水中有机污染物的消化特性，因此为了改善水质，人工湿地系统的处理水量可以适当增加。

（二）选择曝气量和推流量效果的最佳组合点。

为了避免加速生物菌的老化，必须控制氧化槽的曝气量，每个氧化槽只能打开2～3个曝气器，这样，氧化槽中的溶解氧保持在2.0mg/l。对氧化槽泥水混合物的流速进行测试后发现，当曝气盘未打开时流速则仅为0.5～0.7m/s，而当曝气盘打开时流速可以达到3.1～4.2m/s，而活性污泥无法有效流动，污泥沉积池底，引起污泥浮游等现象。

各氧化槽有8个曝气器，各曝气器设置16个曝气盘，为了在合理控制溶解氧的状态下获得理想的推流效果，对每个曝气器拆卸8个曝气盘，使氧化槽面的曝气器从2～3个增加到6个，并且根据悬浮物的含量设计的曝气沉淀砂池的开放时间由16H/D缩短为2H/D，泥水混合流速达到2.0～3.1m/s，氧化槽中的溶解氧可以控制在1.8～2.0mg/l，这样可以消除污泥浮游等现象。

（三）增加活性污泥浓度

影响水处理的主要原因是进水的浓度低时活性生物菌不能正常生长繁殖，污泥的活性因为活性生物菌自行消化不断降低，影响污水处理效果。可以将污泥溢流至厂区回流到氧化槽，为提高氧化槽内污泥浓度，可以通过加大回流污泥量，沉降比可以达到9～12。

三、结论

城市污水处理厂的进水浓度较低，除综合排水、雨水等影响因素外，还与管网的密封性能有关。在南方城市，由于管网沿着河流配置，地下水位高，地下水浸入管网也是水浓度低的原因之一。对于已经建设的城市污水处理厂，应及时了解和掌握各种工艺参数，通过调整操作参数，可以保证处理效果，实现达标稳定排放。

参考文献

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