炼油行业A/O生化池运行管理及常见问题处理

文_杨涛 中国石油四川石化有限责任公司公用工程部

经长期运行表明，A/O生化池在污水处理厂生产运行中发挥着重要作用，COD去除率高达90%以上。污水处理厂能否达标排放，取决于生化池运行效果好坏。特别是在上游生产装置生产异常，排水中COD、氨氮、硫化物、pH等指标波动时，生化池运行管理尤为重要。

1 A/O生化池运行管理

1.1 A/O生化池工艺特点

①缺氧池设置在前段，反硝化菌将废水中的有机碳部分降解，未降解的有机物可在好氧池内去除，降低出水COD，提高出水水质。②硝化反应对碱度的消耗可部分由反硝化反应产生的碱度来补充。③好氧池内溶解氧随水流方向逐渐降低，其末段废水回流至厌氧池，有利于厌氧反应的进行。④可生物降解的有机物浓度去除率最高可达95%，工艺流程比较简单，操作方便。

1.2 A/O生化池运行参数优化

（1）温度

废水好氧生物处理一般在15～40℃内运行，温度低于10℃或高于40℃，去除BOD的效率大大降低。20～30℃效果最佳。一般在5～35℃内，温度每增加10～15℃，微生物活动能力可增加一倍。

（2）溶解氧

生化池内溶解氧主要用于有机物及氨氮的分解及微生物细胞的合成，溶解氧对COD、氨氮去除率的影响见图1。

由图1可以看出，溶解氧含量在1.0～2.0mg/L时，硝化反应不够充分，氨氮去除率较低，当溶解氧在2.0～5.0mg/L范围内时，COD及氨氮去除率均维持在80%以上。实际运行表明，当进水COD偏高时，生化池溶解氧会有所降低，此时为保证出水达标，必须及时启运风机，向池内提供充足的溶解氧。

图1 溶解氧对COD、氨氮去除的影响情况

（3） pH值

根据对不同菌种的观察，细菌最适宜生存的pH值范围为7.0～7.5，而硝化菌在pH值为8.0～8.5间表现最为活跃，由于在好养段硝化反应的发生，pH值会下降，尤其是在氨氮浓度较高时，pH值甚至会下降至5.0而呈弱酸性，会抑制硝化反应的进行。实际运行也表明，当进水氨氮偏高时，必须要严格监控生化池进口pH值，必要时及时投加碳酸钠，补充池内碱度，保证硝化反应顺利进行。

（4）碳源

异养菌以有机物为营养物质，而硝化菌则利用无机物合成自身所需的有机物质。当COD较高时，异养菌将大量繁殖，而硝化菌由于硝化反应会引起pH值下降，因此要及时补充碱液，提高其碱度。同时控制好进水COD，避免生化池内碳氮比例失衡，影响处理效果。

（5）混合液MLVSS浓度

生化池活性污泥MLVSS对NH3-N去除也会有相应的影响，如图2所示，随着污泥浓度的提高，降低了有机负荷，从而增大了污泥龄，反硝化菌、亚硝化菌、硝化菌数量增多，硝化菌占有优势，有利于NH3-N去除。

图2 污泥浓度对NH3-N去除的影响

2 A/O生化池常见问题及处理措施

2.1 活性污泥浓度提升困难

（1）现象

活性污泥在没有达到其各项控制指标的情况下，浓度提升困难；活性污泥在符合各项控制值要求的情况下，浓度提升困难。

（2）原因

曝气过度，溶解氧控制过高；营养剂投加不足；进水底物浓度太低；进流水中含有过量的有毒或抑制类物质。

（3）处理措施

查找原因，根据原因调整参数，如溶解氧在好氧池末端控制在2mg/L，增加碳源提高进水底物浓度，控制出水氨氮在2mg/L以下。

2.2 生化池浮渣、泡沫故障

（1）现象

棕色泡沫：活性污泥处于老化状态，部分活性污泥因为老化而解体，悬浮在活性污泥混合液中，在曝气状态下均匀附在泡沫中，导致泡沫破裂时间延长，为泡沫积聚创造了条件；

灰黑色泡沫：活性污泥处于缺氧状态，缺氧的状态可是活性污泥出现局部厌氧反应；

白色泡沫产生，主要常见于负荷过高，曝气过度，洗涤剂流入。

彩色泡沫一般为表面活性剂导致，或生化系统流入带颜色的废水时。

（2）处理措施

泡沫问题比较棘手，如果紧急情况，可采用合适的消泡剂，如果不紧急，可以控制污泥负荷，调整曝气方式，增加营养剂等方式来缓慢解决泡沫问题。

2.3 二沉池污泥上浮

（1）现象

在二沉池中，有时会发生活性污泥不沉淀，并随水流失或者混凝成块从水下浮起的现象，导致排放水恶化。

（2）原因

污泥腐化；污泥脱氮；污泥膨胀。

（3）处理措施

如果是反硝化问题引起，则增加回流量或及时排泥，减少曝气量或时间，减少沉淀池的进水量。

如果是腐化问题，则改善曝气设备，减少废水进水量，降低污泥浓度等。

2.4 活性污泥老化

（1）现象

判断污泥老化可以从污泥沉降比、絮团大小、污泥颜色（深暗，灰黑）、上清液清澈度、液面浮渣判断。

根据进水负荷核算食微比。

（2）原因

排泥不及时；长时间处于低负荷状态；过度曝气导致的活性污泥老化；污泥浓度过高。

（3）处理措施

控制污泥浓度；曝气的均匀性，防止过度曝气。

3 结语

日常运行过程中，要时时监控炼油生产装置排水水质，主要控制COD、石油类、氨氮、硫化物、pH值等指标，确保各项指标稳定，不能有大幅波动。

为确保进生化池污染物浓度稳定，需加强除油、气浮池等生化预处理各工段各设备运行情况，充分发挥各设备运行功能。如上游生产装置排水COD、氨氮等污染物浓度急剧上涨，需控制生化池处理水量，进而确保生化池进水污染物总量稳定，避免对生化池造成冲击，确保出水合格。

如生化池溶解氧等有所下降，影响生化池稳定运行，要及时查找原因，确定何种污染物种类超标排放，并尽快控制上游装置排水中该污染物浓度，同时生化池降量运行，保证溶解氧维持在2.0～5.0mg/L，确保生化池稳定运行。必要时使用COD菌、硝化菌、除油菌等应急药剂，提高生化池内优势菌群数量，尽快恢复系统运行。

在监控生化池各项参数稳定的前提下，要关注日常检修废水排放对生化池运行的影响，特别是污油系统检修排放含油污水，做到缓慢排放，避免冲击生化池。

生化池运行情况可通过厌氧段pH值、好养段溶解氧等在线表及污泥浓度、沉降比等化验分析数据来判断，同时可通过微生物镜检情况提前预判，以便提前调整运行工况。