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      污水廠活性污泥的秋季工藝調整

      來源:治污者說  作者:郝曉光
       
      我國的北方地區,四季的環境溫度的變化帶來的生物池內的水溫變化會影響到活性污泥自身的生長特性,很多細菌特別是硝化菌對生存環境的溫度都比較敏感,低溫對活性污泥的影響是比較大的,為了平衡低溫帶來的不良影響,北方地區污水廠會在冬季采取高濃度的活性污泥運行工況,但是高濃度帶來的問題比如污泥泡沫,污泥膨脹的情況也非常突出,如何避免高濃度帶來的冬季運行問題,需要從秋季開始進行工藝調整。
       
      污水廠的冬季運行的問題需要從秋季開始進行工藝調整,這在污水處理廠的運行管理中是預先管理的項目之一。由于水溫變化是滯后于氣溫變化的,從很多水廠的運行統計資料來看,生物池內的水溫會比氣溫滯后1~2個月,因此很多污水廠習慣在氣溫降到零度以后的初冬才開始進行冬季的工況調整,但是這樣往往帶來的是很多負面的冬季運行問題,因此要把冬季工況的調整提前到秋季,主要的原因有以下幾個方面:
       
      第一:污泥齡的控制。運行穩定的污水廠內的活性污泥內微生物的數量巨大,在短時間內進行濃度的提升,只能通過少脫泥甚至不脫泥來實現,但是這樣劇烈的減少脫泥量會造成污泥齡的快速上升,過長的污泥齡是造成活性污泥老化,污泥的生物泡沫,活性污泥絲狀菌和非絲狀菌(EPS)膨脹的主要誘因,特別是在溫度15℃前后。剩余污泥的按時排放是降低泡沫和膨脹風險的首要工藝控制措施,因此在任何工況的調整下,我們都不能忽略保證剩余污泥的穩定排放。因此采取短時間的污泥濃度的提升,是不可取的工藝措施,這就需要通過一個較長時間的工況調整過程,既保證剩余污泥的排放,控制污泥齡在合理范圍,而且還要提升污泥濃度。這樣的工藝調整的時間切入點從秋季開始,更有保證。
       
      第二:生物適應性的考量。北方地區的四季溫度變化大,生物池內的水溫變化冬夏能差到10~15℃之間,溫度的差距對生存在這樣的環境中的微生物會帶來很大的影響,特別是針對適應20℃的微生物,再要去適應10℃的溫度,就有一定困難,從微生物本身也是有一定的抗拒作用,不會輕易的做出適應性的改變,因此在冬季期間單純的依靠增加活性污泥濃度來依靠數量提升處理能力只能是純粹的機械式的操作,運營管理人員要考慮微生物本身的生活習性,夏季的微生物去適應冬季的環境,沒有人為的取暖,它們的改變是很難發生的。這時候需要做的就是通過人的介入來提升它們的冬季適應性。
       
      微生物的世代周期短,一般的剩余污泥排放量的控制要考慮關鍵微生物的生存周期,以保全這部分微生物能在生物池內完成全生命周期,因此在日常工況下,剩余污泥的排放只是起到逐步更新的細微調整。但是在入冬之前,原有的微生物已經具備夏季的較高溫度的適應性,對低溫會有一定的抵抗作用,為此需要做的是全面的更換這一部分的微生物,讓新生的微生物在低溫下生長繁殖,其自身生長過程就自帶了低溫的生存環境,也就更好的適應冬季的生存環境,但是大量的排泥在冬季是不可取的,因為冬季微生物在低溫下生長速度反應速度都明顯下降,生長速度緩慢,大量排放剩余污泥會導致活性污泥無法及時生長補充,提高濃度,因此需要把活性污泥的置換放在秋季的中間溫度下進行,在秋季進行夏季的高溫污泥的置換,在秋末完成置換,開始提升污泥濃度,一直提升到冬季的運行工況的下的污泥濃度。
       
      第三:污泥有機份的改善。從北方地區的氣候條件特征來講,北方的秋冬春三季天氣干燥,降雨量少,夏季炎熱降雨量大。降雨量大對污水廠來說帶來最大的困擾就是進水的濃度下降,無機成分增多,這是由于不健全的合流制地下管網體系造成的,多數北方的污水廠每年夏季結束以后,活性污泥的無機成分會有增加,這部分活性污泥不進行置換,到了冬季直接提升濃度,活性污泥中的相當大的一部分還是無機成分,因此雖然濃度得到了提升,但是卻達不到運營人員期望高濃度的效果。
       
      為了保證處理效果,運營人員只能不斷的過高的提升濃度來維持活性,很多污水廠的冬季運行濃度遠遠高于設計值,就是因為這個原因,設計中沒有判斷出進水無機物對活性污泥濃度的貢獻。無機比例高造成的過高污泥濃度帶來的問題可以說是非常多,對水下設備轉動部分的磨損,不得不提升的冬季曝氣量及曝氣壓力,生物池內的活性污泥的基數過高造成的脫泥車間無法滿足的污泥產生量,長污泥齡造成的除磷劑的投加量的增加,生物碳源的過量消耗等等一系列問題。為了解決這些問題,需要在夏季的雨季結束后,秋季盡快進行污泥的置換,以降低活性污泥中的無機比例為主要的工藝調整目的的工況調整,對于無法改變的外界因素,污水廠內要進行合理有效的工藝控制來最大可能的消除外界因素對廠內工藝的影響。
       
      第四:兼顧廠內脫泥產能。由于多方面的原因,北方地區多數污水廠內的污泥脫水設備的產能低于實際的剩余污泥產量,冬季的高污泥濃度造成污泥車間的生產壓力很大,很多污水廠冬季期間大量的生物泡沫堆積,污泥膨脹,有相當大的成分來自于污泥脫水間的能力不足。而冬季溫度下降對污泥絮凝劑的溶解性,凝聚能力的發揮,脫水機的運行效率,甚至冬季降雪造成污泥外運困難都有一定的影響。因此如果單純的希望冬季的脫水能力保證活性污泥的穩定運行風險是非常大的,所以把活性污泥的置換,濃度的控制等工藝調整都放在秋季,是兼顧污水廠內實際的污泥產能的考慮,工藝調整也要遵循一廠一策的原則,不能盲目依賴他廠的經驗,要結合本廠的實際工況來展開進行。
       
      第五:秋季工藝調整的原則。秋季工藝調整的目的已經很明確,置換污泥,提升污泥濃度,確保冬季穩定運行。需要注意的是工藝調整的原則性的問題,在公眾號之前的工藝調整的系列文章中有詳細介紹工藝調整的內容,大家有興趣可以點擊回看。在秋季進行工藝調整,比如大量排泥,污泥濃度是從多少降到多少?這個其實沒有一個確定的數值,因為每個廠的工藝情況都不相同,MBR工藝和A2O工藝的污泥濃度控制是不同的,那么調整的原則是什么,原則其實也很簡單,就是保證出水水質的穩定達標。一般來說,夏季不論從進水水質,活性污泥中微生物的生物活性等都是最佳的運行工況,出水水質會很好,水質數據會遠遠低于出水標準,秋季的工藝調整就可以利用這個空間,盡量降低污泥濃度,但是要保證出水水質的穩定達標,畢竟達標運行才是污水廠的硬性指標。所以這里沒有絕對的指標,只有相對的標準,就是出水達標,在達標容許的范圍內,運行人員進行下調和置換活性污泥,從而實現冬季的穩定的運行。
       
      對于污水廠來說,四季的變化是周期性的環境因素,同時也會帶來周期性的運行問題,針對這些運行問題,采取治標不治本的措施,比如投加消毒劑,滅菌劑,消泡劑等都是非常不可取的,運行人員要結合本廠實際,認知活性污泥的本能性質,尋找最佳的工藝調整措施,形成年度的周期性的工藝管控措施,才是實現污水廠的周期性的年度管控目標,也是污水廠走向良性管理的途徑。


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