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 導  讀  

      中國大部分污水處理廠都處于溫帶地區(qū)，都會經(jīng)歷溫度比較低的冬季，尤其是北方地區(qū)的污水處理，冬季運行具有低溫時間長、水溫低、進水污染物濃度高、污泥活性較弱等特點，增加了污水處理的難度，不利于污水處理的進行。因而進入冬季運行時應強化自身運行管理，應對冬季運行的不利因素，確保污水廠冬季高效運行，從而穩(wěn)定達標、足額減排。在此結合以往進水情況和冬季運行的經(jīng)驗，總結以下運行辦法，以強化和優(yōu)化污水處理廠運行管理 ，確保足量處理污水、出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。


      從細處入手確保各個污水處理單元充分發(fā)揮應有的功能。對出現(xiàn)的故障和問題，應及時發(fā)現(xiàn)、及時分析和解決。避免小問題和小故障得不到解決，拖成大問題，影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

      須特別注意因為格柵、沉砂池、水解酸化池、污泥脫水機等運行不正常，從而加重了生化處理系統(tǒng)的負擔，引起生化系統(tǒng)運行不正常，造成出水不穩(wěn)定的問題，這些狀況需要引起足夠重視并加以改進。

      污水處理廠應結合自身工藝運行的運行規(guī)律、污泥的性狀、污染物的降解變化規(guī)律等生化系統(tǒng)的具體情況；結合進水水質(zhì) 、水量的日變化、月度變化等情況。通過適當?shù)墓に噧?yōu)化調(diào)整，確保足量處理污水、出水水質(zhì)穩(wěn)定達標，同時節(jié)能降耗優(yōu)化運行成本。


      冬季污水處理廠進水濃度普遍偏高、水溫較低、活性污泥活性較弱，反應速度較慢，污水處理廠需結合自身工藝和進水特征進行生產(chǎn)運行參數(shù)調(diào)整 。

      具體參考如下： 

    （1）以生活污水為主的廠可控制略低的F/M 、以工業(yè)廢水為主的廠宜控制較低的 F/M ，宜控制在 0.03--0.08kgBOD5/kgMLSS·d。

    （2）根據(jù)自身工藝特點，進行適當?shù)钠貧饪刂啤?span style="color:#E53333;">在保證所有單元格曝氣充足前提下將DO值控制在 2.0～3.5mg/L ，不宜過高。如曝氣過量，可能引起污泥系統(tǒng)活性不強、性狀不佳、沉降性能較差等問題，還增加了運行成本。

    （3）保證預處理單元的正常工作，保證生化池各單元格中污泥MLVSS/MLSS 、SV30 、SVI在正常范圍。

    （4）根據(jù)具體工藝運行情況，對內(nèi)外回流量、回流比等參數(shù)進行調(diào)整。

    （5）適當提高污泥濃度MLSS，在細菌代謝能力下降的前提下，使總量的污泥代謝能力能保持穩(wěn)定。


      在生物脫氮過程中，含氮化合物在微生物作用下相繼發(fā)生下列反應：氨化反應-硝化反應-反硝化反應，最 終以N2形式從污水中脫離。

      硝化反應的適宜溫度是 20～30℃，15℃以下時，硝化速度下降，5℃時完全停止。反硝化反應的適宜溫度是 20~ 40℃，低于15℃時，反硝化菌的增殖速率降低，代謝速率也降低。東北地區(qū)冬季的污水溫度在10℃左右甚至更低 ，遠遠達不到硝化菌及反硝化菌的最適溫度 ，對氮的去除效率有很大程度的影響。

      硝化細菌比反硝化細菌更易受到低溫的影響，導致硝化反應不足，低溫運行過程中如果控制不當極易出現(xiàn)NH3-N不穩(wěn)定的情況。可通過適當提高MLSS，增加污泥齡(宜控制在15～25天)。

      適當增加曝氣可以起到一定程度的保持水溫的效果，并且可以提高DO，是一種常用的控制NH3-N處理效果的方法。

      NH3-N處理的關鍵是硝化細菌，應保持處理系統(tǒng) 的穩(wěn)定運行 ，不能受到嚴重沖擊 ，否則冬季硝化細菌很難恢復。

如何防止冬季生物脫氮不達標

    （1）加熱

      現(xiàn)行的解決辦法非常有限，在我國部分北方城市常用的措施有：

      曝氣池、二沉池等池壁采用發(fā)泡保溫板保溫，外砌磚圍護（爐渣、膨脹珍珠巖等填充）結構，池頂加蓋等保溫措施；

      鼓風機一側設空氣預熱室，將冬季-10～-20℃的冷空氣預熱到5～8℃；空氣管道設置管廊，便于保溫處理等。

      適當加熱污泥，包括回流污泥；

      用熱蒸汽給進入曝氣池的污水加熱。

      現(xiàn)行的這些辦法都將會增加污水處理的運行成本。

    （2）提高泥齡/MLSS

      提高泥齡的最 終表現(xiàn)是MLSS的提高，冬季微生物增殖緩慢，做為自養(yǎng)菌的硝化細菌增殖更為緩慢，提高泥齡可以使硝化細菌能保持在一定的范圍內(nèi)（目的是保證硝化細菌為優(yōu)勢菌種），并且適當提高污泥濃度MLSS，在細菌代謝能力下降的前提下，可以使總量的污泥代謝能力能保持穩(wěn)定。

    （3）生物固定化（填料）

      經(jīng)固定化處理后，微生物的抗逆性能提高，能耐受外界環(huán)境的變化，從而保持了較高的活性。此外，微生物經(jīng)包埋固定后持留能力得以增強，可望實現(xiàn)反應器的快速啟動和高效穩(wěn)定運行。

      通過生物固定化可以削弱溫度變化對硝化作用的影響。張爽等研究了固定化硝化菌在不同溫度下對氨氮的去除效能，采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常溫富集培養(yǎng)的含耐冷菌的硝化污泥，用于處理常溫和低溫生活污水。結果表明，經(jīng)過固定化處理的硝化菌群即使在低溫條件下，也表現(xiàn)出了較高的硝化效率（＞80%）。

      也有學者開展了固定化反硝化細菌脫氮的研究，結果表明，經(jīng)過固定化處理，提高了反硝化細菌對溫度的適應性，固定化反硝化細菌對高濃度的銨離子和低溫的耐受性增加。

      固定化是一種有效的技術手段，然而也會使微生物活性有所降低，且固定化后，傳質(zhì)阻力會增大，氧的傳質(zhì)阻礙尤為明顯，固定化更能在厭氧條件下發(fā)揮其優(yōu)勢。此外，其成本也有待技術經(jīng)濟評估。

    （4）馴化

       馴化就是人為的在某一特定環(huán)境條件長期處理某一微生物群體，同時不斷將它們進行移種傳代，以達到累積和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老育種方法。微生物的馴化是脫氮工藝運用到低溫環(huán)境中的重要措施，使微生物體內(nèi)的酶和細胞膜的脂類組成能夠適應低溫環(huán)境，并能在低溫條件下發(fā)揮作用。

      大量研究表明，通過適當?shù)鸟Z化策略，經(jīng)歷一定的馴化時間，低溫脫氮工藝可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

      如果將AOB的運行溫度從30℃直接降至5℃，會導致其失活。逐步降低運行溫度，AOB可調(diào)整細胞膜中的脂肪酸類型使其在低溫條件下不易凍結。

      如果污水處理廠污水量不足，又因為其它原因不能停止生產(chǎn)，要保持污水處理廠各處理單元的污水不結凍，解決的思路主要有兩個：

      一是給處理單元內(nèi)的污水不斷補充熱量，

      二是增加水的流動性，讓水不停的流動。因各污水處理廠的特點不同，所采取的措施方法也不盡相同，應結合自身特點采取適合自己的方式方法進行防凍。

      以下是各類防凍措施總結。因各污水處理廠的特點不同，所采取的措施方法也不盡相同，應結自身特點采取適合自己的方式方法進行防凍。

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冬季污水系統(tǒng)設備運行與維護

冬季下雪、上凍后，對設備設施的維護保養(yǎng)工作將從室外工作轉入室內(nèi)工作，應提前做好關鍵設備的維護保養(yǎng)和維修工作，特別是對曝氣和排泥系統(tǒng)進行系統(tǒng)的檢修，保障關鍵設備冬季不大故障，如這些設備在冬季出現(xiàn)故障，帶來的損失和檢修難度將成倍增長。

在運行中還應確保在線儀表設施(進水COD 、NH3-N以及過程控制中的DO 、pH等)的正常運行，保證數(shù)據(jù)獲取和上傳做到準確有效，以便充分發(fā)揮在線儀表的監(jiān)控作用，及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整出現(xiàn)的異常情況。

（1）格柵：連續(xù)運行。

（2）斜網(wǎng)、旋轉濾網(wǎng)等：減小濾網(wǎng)供料泵出口閥門的開度，使含有溫度的污水連續(xù)通過斜網(wǎng)，避免在間歇期間網(wǎng)眼篩孔結冰，失去過濾能力。

（3）間歇運行的泵閥和連接的管道：減小閥門的開度或調(diào)整泵的運行頻率，使其連續(xù)運行，如自吸式刮泥機的排泥泵，氣浮供料泵、加藥泵等。

（4）停運（或備用）的泵閥和連接的管道：須通過泵口的排氣閥、壓力表、放空閥等進行放空，如備用的供料泵、回用水泵、排污泵等。

（5）鼓風機：具有水冷裝置的鼓風機，應將回流水管與進水水管緊靠在一起，讓回流水管的水溫對進水水管進行保溫，也可使用巖棉、泡沫板、聚氨酯、砂子等包裹或覆蓋進水管，或者進行蒸汽、電伴熱。

（6）設備或管道的取樣閥：使用巖棉、泡沫板、聚氨酯等包裹，或者進行蒸汽、電伴熱；也可將取樣閥維持小開度，讓其長流水避免上凍，避免凍裂閥門和管道（同時須避免流水直接流在地面結冰）。

（7）儲藥罐、溶藥罐：這種罐體很難結冰，若出現(xiàn)結冰的趨勢，可以連續(xù)運行攪拌器，或者通入壓縮空氣進行空氣攪拌，當然也可從鼓風機的風管引風。

（8）冷凝水箱：若在運行狀態(tài)，冷凝水箱液面長期靜止，容易導致結冰，可通過投加防凍液的措施避免結冰（防凍液可以使用車用防凍液）。

冬季污水泵如何保養(yǎng)？

（1）檢查污水泵管路及結合處有無松動現(xiàn)象。用手轉動污水泵，試看污水泵是否靈活。

（2）向軸承體內(nèi)加入軸承潤滑機油，觀察油位應在油標的中心線處，潤滑油應及時更換或補充。

（3）擰下污水泵泵體的引水螺塞，灌注引水（或引漿）。

（4）關好出水管路的閘閥和出口壓力表及進口真空表。

（5）點動電機，試看電機轉向是否正確。

（6）開動電機，當污水泵正常運轉后，打開出口壓力表和進口真空泵視其顯示出適當壓力后，逐漸打開閘閥，同時檢查電機負荷情況。

（7）盡量控制污水泵的流量和揚程在標牌上注明的范圍內(nèi)，以保證污水泵在最 高 效 率點運轉，才能獲得最 大的節(jié)能效果。

（8）污水泵在運行過程中，軸承溫度不能超過環(huán)境溫度35℃，最 高溫度不得超過80℃ 。

（9）如發(fā)現(xiàn)污水泵有異常聲音應立即停車檢查原因。

（10）污水泵要停止使用時，先關閉閘閥、壓力表，然后停止電機。

（11）中開泵污水泵在工作第一個月內(nèi)，經(jīng)100小時更換潤滑油，以后每隔500小時，換油一次。

（12）經(jīng)常調(diào)整填料壓蓋，保證填料室內(nèi)的滴漏情況正常（以成滴漏出為宜）。

（13）定期檢查軸套的磨損情況，磨損較大后應及時更換。

（14）污水泵在寒冬季節(jié)使用時，停車后，需將泵體下部放水螺塞擰開將介質(zhì)放凈。防止凍裂。

（15）污水泵長期停用，需將泵全部拆開，擦干水分，將轉動部位及結合處涂以油脂裝好。

控制污泥膨脹

冬季低溫運行時因污泥活性降低、工藝運行不正常極易出現(xiàn)污泥膨脹的問題。

此時的污泥膨脹具有三個顯著的特點：

一是發(fā)生率極 高，有60％的城市污水處理廠每年都發(fā)生污泥膨脹；

二是普遍性，在各種類型的活性污泥工藝中都存在，甚至最不易發(fā)生污泥膨脹的間歇式曝氣池也發(fā)生了這一問題；

三是危害嚴重，它不僅使污泥流失 、出水懸浮物(SS )超標 ，而且還大大降低了處理能力。

一旦發(fā)生污泥膨脹則很難控制或需要相當長的時間才能恢復。應對污泥膨脹應控制好適當?shù)奈勰嘭摵桑灰诉^低。有厭氧區(qū)選擇區(qū)的可以利用生物選擇功能抑制絲狀細菌的生產(chǎn) ，避免污泥膨脹。

工藝運行人員應對污泥性狀進行及時了解，當SVI超過150時，應引起足夠重視。必要時可投加化學藥劑進行控制。人工合成的高分子陽離子多聚物對控制污泥膨脹的效果較好 ，而且對產(chǎn)泥量的影響很小，但是費用很高。在一些情況下，投加無機絮凝劑(如石灰或三氯化鐵)效果也不錯，但會使產(chǎn)泥量大大增加，給后續(xù)的污泥處理帶來一定的困難。另外，投加泥土和纖維質(zhì)也適用于一些工業(yè)廢水的處理(如造紙廢水)，但這也只是一種短期行為。

氯和過氧化氫已經(jīng)在抑制絲狀菌生長方面有了成功的應用。由于氯相對便宜且易于現(xiàn)場操作，因此應用得較為廣泛，有超過50％的污水處理廠利用氯來控制絲狀菌引起的污泥膨脹。

加氯的目的是為了殺死附著在絮體微生物表面的絲狀菌，但這兩類細菌對氯的敏感性沒有明顯的差別，因此氯的投加量要控制到剛好能殺死絲狀菌而不能傷害到絮體微生物，如果過量同樣不利于改善污泥性能。

合理調(diào)整藥劑投加

處理過程中有高效沉淀池或化學處理單元的污水廠，運行過程中應首先考慮應強化生化系統(tǒng)的處理污染物，再采取化學處理來把關。

投加藥劑必須規(guī)范加藥流程和制度，由專人負責加藥管理；每天不同時段的加藥量，必須結合二沉池水狀況、燒杯實驗數(shù)據(jù)以及出水在線數(shù)據(jù)等的情況；合理調(diào)節(jié)，避免藥劑浪費。

嚴控進水指標

冬季進水量相對較少，工業(yè)污水比例有所提高，應加強進水源頭的控制。

加強生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集 、整理 、統(tǒng)計和分析工作

應特別注意強化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 ，并將數(shù)據(jù)分析的結論指導生產(chǎn)運行的調(diào)整和調(diào)節(jié)。

各污水處理廠應加強化驗分析工作，確保化驗數(shù)據(jù)及時、準確 、可靠；同時確保生產(chǎn)有關數(shù)據(jù)的有效可靠。數(shù)據(jù)的可靠性是開展數(shù)據(jù)分析的前提，如果前提有誤，那必然導致結果的錯誤。

加強污泥脫水系統(tǒng)管理

冬季污泥活性差，給污泥脫水系統(tǒng)的運行管理帶來難度，脫水污泥的含水率不易控制。

應加強污泥濃縮、脫水系統(tǒng)的運行管理，并根據(jù)生產(chǎn)需要合理安排脫水機的運行；保證生化系統(tǒng)維持適當MLSS。

切忌避免由于脫水機運行不正常，引起剩余污泥(或化學污泥)在處理系統(tǒng)中惡性循環(huán)，導致進入生化系統(tǒng)的濃度升高，同時給活性污泥帶來不良影響。

同時對絮凝劑的用量進行積極探索，可開展小試摸索規(guī)律，盡量使用自來水進行配藥，降低PAM用量。

因冬季配藥水溫低，嚴重影響聚丙烯酰胺的溶解，可以考慮在配藥罐、配水管、水箱處加裝加熱裝置，以提高水溫。

注意巡檢安全

冬季低溫時室外設施容易出現(xiàn)凍脹、結冰等情況，應加強廠內(nèi)各處理單元的巡檢工作，包括工藝巡檢和設備巡檢，及時發(fā)現(xiàn)運行過程的異常情況，及時處理。

需特別注意進水、出水、生化池等地的巡檢；及時發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。