城鎮(zhèn)污水處理廠低濃度進(jìn)水原因分析及對策.doc

城鎮(zhèn)污水處理廠低濃度進(jìn)水原因分析及對策目前，全國各地縣以上城市普遍建成了城鎮(zhèn)污水處理廠，在實(shí)際運(yùn)行管理中，大都遇到了進(jìn)水濃度偏低的現(xiàn)象，在南方城市更加明顯，即COD進(jìn)水濃度在5080mg/L之間，遠(yuǎn)低于設(shè)計指標(biāo)要求（200mg/L），致使生化系統(tǒng)的活性污泥無法正常生長，污泥絮體細(xì)小難以沉淀，活性污泥量不斷減少，從而導(dǎo)致整個污水處理系統(tǒng)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一、原因分析（一）合流制排水體系導(dǎo)致進(jìn)水濃度低通過對污水處理廠的進(jìn)水、出水及相關(guān)工段多年采樣監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水中COD濃度嚴(yán)重偏低，一般在100mg/L以下，最低的為53mg/L，而合流制排水體系的是造成進(jìn)水濃度低的主要原因。合流制排水體系是我國大多數(shù)城市（特別是在舊城區(qū)）普遍存在的排水體系,由于山溪水、雨水和生活污水沒有分流,或僅部分截留，導(dǎo)致污水處理廠接納處理的污水濃度偏低,影響其運(yùn)行效率。雨季是造成進(jìn)水濃度低的誘導(dǎo)因素。多年監(jiān)測結(jié)果說明，在當(dāng)?shù)氐挠晁竟?jié)，進(jìn)水濃度較長時期處于低濃度狀態(tài)，表現(xiàn)出穩(wěn)定的季節(jié)性特征，說明在合流制排水體系下，大量的雨水、山溪水進(jìn)入到污水處理廠，從而導(dǎo)致污水濃度偏低。（二）設(shè)計存在中沒有充分考慮水質(zhì)大幅波動的情況該污水處理廠設(shè)計進(jìn)水濃度為200mg/L,這種情況對于采用全流制排水體系的當(dāng)?shù)貋碚f,僅適合于每年12月至次年4月的枯水期。一旦進(jìn)入豐水期，進(jìn)水濃度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，而以氧化溝為代表的活性污泥法處理工藝比較適合于中、高濃度的城市污水處理，而較難適應(yīng)低濃度的城市污水，其原因在于用活性污泥法處理低濃度的城市污水時，由于有機(jī)物濃度低，在好氧過程中由代謝同化產(chǎn)生的新生活性污泥小于由代謝降解衰減的活性污泥，致使活性污泥無法正常生長，污泥絮體細(xì)小難以沉淀，活性污泥量不斷減少，從而導(dǎo)致整個污水處理系統(tǒng)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在設(shè)備選型上沒有考慮在低濃度低時加大推流能力。該污水處理廠分為兩個氧化溝，每個氧化溝池分別安裝了8臺表面曝氣機(jī)和兩臺水下推進(jìn)器，運(yùn)行時通過曝氣碟片的轉(zhuǎn)動進(jìn)行充氧曝氣的同時推動泥水混合物的流動。然而，當(dāng)進(jìn)水濃度偏低影響氧化溝內(nèi)活性污泥生長時，需要控制溶氧量而停止部分曝氣機(jī)運(yùn)行，此時泥水混合物的合理流動則受到影響，進(jìn)一步影響活性污泥的生長繁殖。針對低濃度污水，氧化溝工藝采取的強(qiáng)化措施主要是在控制DO的條件下，加強(qiáng)推流和攪拌，使氧化溝中的活性污泥處于懸浮狀態(tài)，保證污水和污泥充分混合，防止污泥沉積。當(dāng)進(jìn)廠污水CODcr濃度一直處于80mg/L以下的情況下，由于污水中有機(jī)物濃度低，采用活性污泥法處理工藝時，活性污泥增殖較慢，其自身氧化衰減相對要快，活性污泥絮體惡化，處理效率下降，系統(tǒng)將無法維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于在設(shè)計時未針對低濃度污水采取相應(yīng)的措施，系統(tǒng)配備的曝氣設(shè)備和推流設(shè)備為每組8臺曝氣機(jī)和2臺2.2KW的推流器，當(dāng)進(jìn)廠污水CODcr濃度在120mg/L以上時，每組可開啟5臺以上曝氣轉(zhuǎn)蝶和2臺推流器，由于曝氣轉(zhuǎn)蝶具有充氧及推流攪拌的功能，這樣不僅DO能控制在適合的范圍，氧化溝溝內(nèi)的活性污泥了能處于懸浮狀態(tài)，污泥和污水能得到充分混合，活性污泥生長良好，剩余污泥產(chǎn)出正常，污水中有機(jī)物得到降解，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但當(dāng)進(jìn)廠CODcr較低時，這里就出現(xiàn)一大矛盾，為保證DO不超出適合的范圍，每組氧化溝只能開2-3臺曝氣轉(zhuǎn)蝶，這樣靠2臺推流器和2-3臺曝氣轉(zhuǎn)蝶產(chǎn)生的推流，達(dá)不到污泥前進(jìn)效果，活性污泥不能處于懸浮狀態(tài)以致沉積于溝內(nèi)，系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果開戶多臺曝氣轉(zhuǎn)蝶和2臺推流器，雖能使活性污泥處理懸浮狀態(tài)，但會使溝內(nèi)的DO過高，導(dǎo)致活性污泥自身氧化加快，污泥各項性能變差，處理效果下降，系統(tǒng)也無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。二、改進(jìn)措施氧化溝處理工藝比較適合處理中高濃度的城市污水，所以提高進(jìn)廠水質(zhì)濃度是解決氧化溝系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)最有效的措施，我們認(rèn)為實(shí)施清污分流是最徹底的辦法，但清污分流工程牽涉面廣，工程量大，投入費(fèi)用較高，在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，因此，針對實(shí)際情況采取了相應(yīng)的整改措施。（一）合理的配水根據(jù)該污水處理廠有氧化溝和人工濕地兩套工藝處理系統(tǒng)，在進(jìn)水濃度偏低情況下，人工濕地系統(tǒng)負(fù)荷較低，適當(dāng)增加人工濕地系統(tǒng)的進(jìn)水量有利于提高處理出水水質(zhì)，同時也有利于降低氧化溝處理負(fù)荷，提高氧化溝處理效率。在進(jìn)水CODcr濃度為5090mg/L時，將氧化溝和人工濕地的水量分配比例從5：1調(diào)整至3；1，實(shí)際處理污水量分別調(diào)整為4.5萬噸/日和1.5萬噸/日。通過實(shí)測數(shù)據(jù)數(shù)說明（見表1），當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度在5090mg/L范圍波動時，人工濕地系統(tǒng)由于其不依賴于活性污泥消解污水中有機(jī)污染物的特點(diǎn)，處理效果明顯優(yōu)于氧化溝工藝系統(tǒng)。適當(dāng)提高人工濕地系統(tǒng)處理水量，有利于提高處理出水水質(zhì)。（二）選取曝氣量和推流效果的最佳結(jié)合點(diǎn)由于進(jìn)水濃度低影響生物菌種的繁殖，為了控制氧化溝池內(nèi)曝氣量，避免加速生物菌種的老化，每個氧化溝池僅能開啟2-3臺表面曝氣機(jī)。這樣，氧化溝池內(nèi)DO可以維持在2.0mg/L相對適宜的水平。經(jīng)檢測氧化溝內(nèi)泥水混合物流速，開啟了曝氣轉(zhuǎn)碟地方流速可達(dá)2.02.5m/s,而未開啟曝氣轉(zhuǎn)碟地方流速僅為0.60.8m/s,活性污泥不能有效地流動,出現(xiàn)污泥在池底沉積、厭氧冒泡、死泥漂浮等現(xiàn)象。每個氧化溝池有8臺曝氣機(jī)，每臺曝氣機(jī)安裝了16個曝氣轉(zhuǎn)碟，為了在合理控制溶氧情況下獲得理想的推流效果，將每臺曝氣機(jī)拆卸8片曝氣轉(zhuǎn)碟,這樣每個氧化溝池表面曝氣機(jī)可以從原來只能開啟2-3臺增加到開啟6臺。與此同時，根據(jù)進(jìn)水懸浮物含量狀況，將曝氣沉砂池開啟時間從設(shè)計文本的16h/d縮短至2h/d，氧化溝內(nèi)DO可以控制在1.82.0mg/L的同時泥水混合物流速達(dá)到1.82.2m/s，池底沉積、厭氧冒泡、死泥漂浮等現(xiàn)象得到消除。（三）增加活性污泥濃度進(jìn)水濃度低影響處理出水的原因主要是活性生物菌種得不到正常的生長和繁殖，活性生物菌種自行消化，導(dǎo)致污泥活性不斷下降，進(jìn)而影響處理出水效果。因此，增加污泥濃度、促進(jìn)生物菌種的繁殖是提高處理出水水質(zhì)的重要途徑。促進(jìn)活性生物菌種的生長繁殖增大活性污泥的循環(huán)流動性很重要，常規(guī)操作情況下，氧化溝和二沉池之間的污泥回流只需通過配水井開啟一臺30 KW污泥回流泵，常規(guī)運(yùn)行的處理是：平流沉淀池剩余污泥濃縮池均質(zhì)池污泥脫水車間外運(yùn)。而進(jìn)水濃度偏低情況下，在配水井加開一臺15KW污泥回流泵，適當(dāng)提高污泥回流比，增加氧化溝池內(nèi)污泥濃度。實(shí)際運(yùn)行中采取非常規(guī)的措施，即在均質(zhì)池通過溢流排口，將池內(nèi)污泥溢流至廠區(qū)污水回流池，回流到氧化溝系統(tǒng)：平流沉淀池剩余污泥濃縮池均質(zhì)池剩余污泥濃縮池均質(zhì)池（溢流）廠區(qū)污水收集池細(xì)格柵氧化溝。通過加大回流污泥量，氧化溝池內(nèi)活性污泥濃度明顯提高，沉降比（SV）達(dá)到811，確保了生化處理效果及污泥活性。三、結(jié)論1造成城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水濃度偏低的原因除合流制排水、雨水等因素外，還與截污管網(wǎng)密封性好壞有關(guān)，在南方城市由于地下水位較高、管網(wǎng)常沿河邊布設(shè)，地下水滲入到管網(wǎng)中也是造成進(jìn)水濃度偏低的原因之一。2選擇科學(xué)合理的處理工藝是預(yù)防、解決進(jìn)水濃度偏低的根本辦法，從各類生化處理工藝特點(diǎn)來看，筆者認(rèn)為推流式的氧化溝等工藝對低濃度進(jìn)水處理效果較差，甚至?xí)?