污水厂运行问题分析及解决专项方案.doc

A2/O污水厂运营问题分析及解决方案

摘要：
文章中以新疆喀什市污水解决厂工艺运营为例，分析运营状况，发现运营问题并提出解决方案及建议。
核心词：
A2/O；工艺运营

工程概况
喀什市污水解决厂设计解决规模为8万m3/d。工艺采用A2/O工艺，兼具除磷脱氮功能。污水解决厂工艺流程如图1所示。解决后出水规定达到《城乡污水解决厂污染物排放原则》（GB 18918-）一级B原则。工艺流程涉及粗格栅、进水泵房、细格栅、曝气沉砂池、初沉池、四组A2/O生物反映池（单组设计解决能力2万m3/d）、四组辐流式沉淀池（单组设计解决能力2万m3/d）、储泥池、污泥脱水机房。设计进水水质见表1。

图1 喀什市污水解决厂工艺流程图

表1 喀什市污水解决厂设计进出水水质 单位：mg/L
项目
COD
BOD5
SS
TN
氨氮
TP
设计进水
380
200
200
40
30
5
设计出水
60
20
20
20
8
1

污水厂运营状况及存在问题
进出水水质总体状况
表2 喀什市污水解决厂每月平均进出水水质 单位：mg/L
时间
项目
COD
BOD5
SS
氨氮
TN
TP
4月
进水均值
389
274
245
31
58
4.4
超标率*
53%
75%
59%
62%
94%
48%
出水均值
51
14
25
35
49
0.71
超标率
27%
25%
59%
100%
100%
17%
5月
进水均值
437
233
355
34
51
5.3
超标率
67%
70%
69%
80%
88%
50%
出水均值
38
6.8
24
34
44
0.84
超标率
7%
0
46%
100%
100%
31%
注：超标率=超标天数/取样天数
进出水数据为厂内化验室寻常化验数据
分指标水质分析
COD
1．进出水COD状况

图2 进出水COD状况
由图2可以看到，进水COD值有一半以上是在设计进水值上方，即超过了原设计值，最高值达到1125mg/L，4、5月份超标率分别为53%和67%。在此条件下，出水COD值超标状况并不严重，基本可以满足设计规定。
2．COD去除率状况

图3 COD去除率状况
由图3可以看到，COD去除率多集中在80~95%之间，基本满足设计去除率84.2%规定。其中去除率极低值为50%，通过查看当天数据发现去除率低因素是原进水化验值很低（68mg/L），当天出水COD值为34mg/L，并未影响出水水质达标。因而总体来说，COD去除效果还是比较抱负。
BOD5
1．进出水BOD5状况

图４ 进出水BOD5状况
进水BOD5波动范畴在122.8～379.8mg/L，在4、5月共进行24次进、出水BOD5指标化验，其中17次化验成果高于进水设计值（200mg/L），超标率为71%，其中极大值（5月7日379.8mg/L）超标倍数1.9倍。出水BOD5值基本可以稳定达标。
2． BOD5去除率状况

图5 BOD5去除率状况
BOD5去除率基本均高于设计去除率，其中最高值达到98.9%，BOD5去除效果非常抱负。
SS
1．进出水SS状况

图6 进出水SS状况
进水SS化验值有近2/3（65%）在设计值（200mg/L）上方，超过了设计值，最高值为908mg/L（5月6日），超标倍数4.54倍。期间出水SS值超标率为58%，与进水SS超标率相称，出水SS超标与进水水质有一定有关性。
2．SS去除率状况

图7 SS去除率状况
SS实际去除率波动范畴在60.8～98.6%，波动幅度较大，其中3/5达到设计去除率，2/5未达到设计去除率，SS去除效果不佳。
氨氮
进出水氨氮状况

图8 进出水氨氮状况
进水氨氮超标率为71%，但超标倍数均不大。出水氨氮均不达标，且无明显去除。
TN
进出水TN状况

图9 进出水TN状况
由于氨氮无明显去除，硝化作用未发挥，因而对于TN也基本无去除作用。
TP
1．进出水TP状况

图10 进出水TP状况
进水TP波动范畴在1.4～13.6mg/L，但多数进水值在6mg/L如下。出水TP超标率在31%，但多数超标倍数并不高，TP达标状况尚可。
2．TP去除率状况

图11 TP去除率状况
TP实际去除率除了有几日由于工艺运营不稳定，基本在设计去除率以上，TP去除效果不佳。
工艺运营问题分析及解决办法
SS超标因素分析及其解决办法
导致SS超标因素重要分为三个方面：进水因素、污泥性质和工艺装置故障。
1）检查进水
由以上对于进出水水质分析，进水SS超标与出水SS超标有一定有关性。究其因素，进水SS超标会导致污泥浓度增高，沉淀池固体负荷相应较高，从而引起出水SS超标。因而，进水SS超标是出水SS超标重要因素。
2）污泥性质调查
为了调查污泥性质，取生物池中混合液在实验室做污泥沉降实验，发现污泥沉降速度不久，但表面漂浮着一层细小絮状物无法沉降。
分析此种现象产生因素也许是：污泥老化，使污泥絮体沉降速度太快，来不及将悬浮在混合液中微絮捕集沉淀下去。

图12 生物池活性污泥SVI值
从图12中也可以看到，污泥SVI值非常低，大概在3～5ml/g，远低于普通都市污水解决厂污泥SVI正常值50~150ml/g。证明了污泥老化，无机成分偏多。
结合厂里实际运营状况分析，厂内污泥脱水机未能正常运营，剩余污泥排放不畅，污泥长期没有更新，也与实际反映状况相符。
3）工艺装置故障
对于出水SS超标，重要应检查如下工艺装置与否正常：
预解决设施，重要是初沉池解决效果与否恶化，排泥管与否堵塞，排泥工作与否正常进行；
二沉池，重要考察二沉池与否浮现短流，二沉池泥位与否异常升高，二沉池分派井与否配水均匀；
污泥泵池，重要检查污泥回流泵与否正常运营，污泥回流比与否偏低；
剩余污泥排放，重要检查剩余污泥泵与否正常运营，污泥脱水机房与否可以足量完毕脱水任务。
通过对以上也许存在问题逐个检查，发现设备及工艺构筑物至少存在如下问题：
初沉池排泥管堵塞，排泥不正常，初沉池基本无解决效果。
污泥回流比偏低，二沉池泥位较高。
污泥脱水机房实际解决能力达不到规定。
4）解决办法
调查进水SS超标因素，排查污水收集管道完好性。
清除初沉池管道堵塞，恢复初沉池解决效果。
提高污泥回流比（普通控制在80~100%）。
对污泥脱水机进行调试，使之适应工艺规定。
氨氮超标因素分析及其解决办法
普通影响硝化反映效果影响因素重要有如下几条：
1）F/M和SRT
生物硝化属低负荷工艺，负荷越低，硝化进行得越充分，向转化效率就越高。与低负荷相相应，生物硝化系统泥龄SRT普通较长，这重要是由于硝化细菌增殖速度较慢，世代期长，如果不保证足够长SRT，硝化细菌就培养不起来，也就得不到硝化效果。
2）回流比R
生物硝化系统回流比普通较老式活性污泥工艺大。这重要是由于生物硝化系统活性污泥混合液中已具有大量硝酸盐，如果回流比太小，活性污泥在二沉池停留时间就较长，容易产生反硝化，导致污泥上浮。
3）水力停留时间Ta
生物硝化系统曝气池水力停留时间Ta普通也较老式活性污泥工艺长，这重要是由于硝化速率较有机污染物去除效率低得多，因而需要较长时间。
4）溶解氧DO
硝化工艺混合液DO应控制在2.0mg/L以上，普通在2.0~3.0mg/L之间。当DO不大于2.0mg/L时，硝化将受到抑制；当DO不大于1.0mg/L，硝化将受到完全抑制并趋于停止。
5）微生物活性
微生物活性好有助于发挥硝化作用，此外活性污泥中硝化菌比例直接影响硝化速率。
6）BOD5/TKN
BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化细菌所占比例越小，硝化速率也就越小；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。诸多污水解决厂运营实践发现，BOD5/TKN值最佳范畴为2～3。
7）有毒物质
某些重金属、络合阴离子、氰化物以及某些有机物质会干扰或破坏硝化细菌正常生理活动。
8）温度
硝化细菌对温度变化也很敏感。在5～35℃范畴内，硝化菌能进行正常生理代谢活动，并随温度升高，生物活性增大。在生物硝化系统运营管理中，当污水温度低于15℃时，硝化速率会明显下降，当温度低于10℃时，已经启动硝化系统可以勉强维持。
通过对本工程实际运营状况调查，也许存在问题有：
1）F/M和SRT
依照调查，本工程剩余污泥排放工程始终未正常运营，污泥浓度相对较高，但咱们并不能就此推断此工艺运营状况符合低负荷，从图12中咱们可以看到活性污泥SVI值很低，表白污泥无机成分偏多，相对于偏高MLSS值，实际MLVSS值并不高。
此外，由于本工程进水BOD5值也相对较高，初沉池由于排泥管路堵塞导致沉淀效果不好，因而进入生物池BOD5基本与进水BOD5值相称。
因而推断F/M值偏高。
2）回流比R
本工程实际运营外回流比R控制在60%左右，这与设计值（100%）相比过小。
3）溶解氧DO
本工程A2/O生物池好氧段分为三格，依照我方人员现场测试，三段实际溶解氧为DO1=0.5~1.2mg/L，DO2=1~1.5mg/L，DO3=1.2~1.5mg/L。溶解氧实际控制值偏低，由于硝化细菌摄氧速率较分解有机物细菌低得多，如果不保持充分氧量，硝化细菌将争夺不到所需要氧。此外，绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内，只有保持混合液中较高溶解氧浓度，才干将溶解氧挤入絮体内，便于硝化菌摄取。
4）BOD5/TKN
由于普通都市污水中和和含量极小，因而用TN代替TKN作计算，依照表2中记录，4月和5月进水BOD5/TKN比值分别为4.72和4.57，基本符合都市污水BOD5/TKN比范畴（5～6），此时活性污泥中硝化细菌比例约为5%。如果污水BOD5/TKN减至3，则硝化细菌比例可达到9%。因而本工程设立了初沉池，对进水中SS进行去除同步减少进入生物池BOD值，，从而减少C/N比，增进硝化反映。
但是实际运营中由于初沉池未能正常发挥作用，因而无法对硝化反映起到积极作用。
5）微生物活性
由于本工程剩余污泥排泥不畅，导致生物池老泥囤积，从显微镜观测微生物相，微生物活性普遍不强。
解决办法：
1）清除初沉池管道堵塞，恢复初沉池解决效果。
2）提高污泥回流比（普通控制在80～100%）。
3）提高曝气量，控制好氧段DO在2～3mg/L（实际运营时可以恰当将DO值控制稍高一点）。
4）在没有明显硝化作用前关闭混合液回流，可在一定限度上增长实际水力停留时间。

建议
针对污水厂调试运营期间暴露出问题，对于污水解决厂启动及运营提出如下建议：
1．充分注重清水联动测试，设备问题尽量在污水进厂前及早发现解决。
2．初沉池对后续生物解决工段稳定运营起到重要调节作用，保证其正常工况非常重要。
3．影响硝化作用因素各种各样，也有也许是各种因素联合伙用。在工艺调节过程中要及时理解氨氮变化趋势，以拟定调节方向对的与否。
4．污泥解决是污水解决厂工艺运营重要一环，污泥解决工段一定要保证正常运营，才干保证污水解决工艺正常运营。
5．加强对进入管网污水监管，从源头上解决污水解决厂进水超标问题。

参照文献
[1] 郑兴灿 李亚新编著 污水除磷脱氮技术[M]北京 中华人民共和国建筑工业出版社，1998
[2] 王洪臣主编 都市污水解决厂运营控制与维护管理[M]北京 科学出版社，