摘要：介紹了紹興污水處理廠春節(jié)枯水期、夏季高溫、高濃度污水以及污泥膨脹時這些不同情況下的運行情況進行分析，尋找規(guī)律，保證了污水處理廠能在不同的運行模式下能連續(xù)、穩(wěn)定、預(yù)處理經(jīng)濟運行。

論文關(guān)鍵詞：污水處理廠,運行模式,研究

紹興污水處理廠承擔(dān)紹興市、縣兩地工業(yè)廢水和生活污水“集中處理，達標(biāo)排放”任務(wù)，其設(shè)計總規(guī)模為90×10m/d，其中一、二期工程為60×10m/d已建成投運，通過技術(shù)改造后處理能力最大可達到70×10m/d，三期工程為20×10m/d。

1進水水質(zhì)

從接納的污水構(gòu)成來看，紹興污水處理廠工業(yè)廢水所占比例較大，占到80%以上，工業(yè)廢水中，又以印染廢水為主，其比例占90%以上；從進水水質(zhì)濃度來看，進水COD普遍高于1000，污水濃度高，處理難度大；從水量波動情況來看，進廠工業(yè)廢水排放受行業(yè)生產(chǎn)淡、旺季影響，進水波動幅度較為明顯，高低水量比達到10:1，這勢必做好工藝控制，確保系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)處理。

2運行模式的種類

通過對高濃度印染廢水的運行分析總結(jié)，按照每年的季節(jié)不同而確定相關(guān)的運行模式，主要分為春節(jié)枯水期運行模式、夏季運行模式、污泥膨脹運行模式。通過對典型運行模式的研究和確立，建立有效的應(yīng)對機制，有利于提高工藝調(diào)整的及時性和準(zhǔn)確性，并為有針對性地處理類似突變情況積累一定的運行經(jīng)驗。

2．1春節(jié)運行模式

春節(jié)前后，大部分生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn)休假，工業(yè)廢水特別是印染廢水排放量急劇下降，而生活污水略有增加。根據(jù)經(jīng)驗，在進入春節(jié)前一周，水量由較高水平逐漸降到20×10m/d，期間進廠水質(zhì)相對較好，主要以印染為主，此時可按春節(jié)期間運行模式進行控制，以下以一期工程為例說明春節(jié)運行模式的控制。

2.1.1春節(jié)期間水質(zhì)水量變化情況

春節(jié)期間生產(chǎn)企業(yè)排污量的急劇減少和居民生活污水略有增加，這就決定進廠水質(zhì)將發(fā)生一定變化。從圖1.1可看，2008年～2009年春節(jié)水量、水質(zhì)的變化分別從距春節(jié)大致前10天左右開始下降，春節(jié)后10天左右恢復(fù)至節(jié)前水平。

從圖1可知，在春節(jié)來臨前，主要工業(yè)排污單位開始停產(chǎn)，水量逐步下降，一般經(jīng)過10天左右下降到最低水平，在最低水量維持10天左右，隨后各企業(yè)陸續(xù)恢復(fù)生產(chǎn)，水量慢慢上升，一般經(jīng)過5～6天時間恢復(fù)到節(jié)前狀態(tài)。水質(zhì)變化與水量變化同步，在水量處低谷時段水質(zhì)處較好水平，在水量達到較高時水質(zhì)污染程度相應(yīng)上升到較高水平。此規(guī)律在運行幾年來基本相似，這能便于此階段對生產(chǎn)系統(tǒng)的超前控制，盡可能實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.1.3春節(jié)生產(chǎn)運行控制要點

2.1.3.1預(yù)處理系統(tǒng)加藥量控制

針對春節(jié)期間水量水質(zhì)變化特點，對生產(chǎn)系統(tǒng)加藥控制應(yīng)根據(jù)水質(zhì)變化情況進行調(diào)整，以確保后續(xù)處理達標(biāo)排放，同時又保持經(jīng)濟運行。進廠水量在節(jié)前10天時開始下降，水質(zhì)也同步下降，因此加藥量需同步下降，直到停止加藥，當(dāng)進水COD小于1000mg/L時，停止投加藥劑，當(dāng)然實際情況要根據(jù)生化出水水質(zhì)情況等情況來確定加藥情況；節(jié)后生產(chǎn)的恢復(fù)，一般時間為5-6天，一般情況下當(dāng)進水COD大于1000mg/L時可以加藥，根據(jù)進水的pH值及生化出水情況逐步加大加藥量，直到恢復(fù)節(jié)前情況。

2.1.3.2生產(chǎn)運行控制要點

穩(wěn)流池、格柵：當(dāng)進水量小于10×10m/d時，開啟1臺格柵；當(dāng)水量每增加10×10m/d時增加一臺格柵。

調(diào)節(jié)池：根據(jù)穩(wěn)流池的出水量，合理確定調(diào)節(jié)池的投運座數(shù)及池內(nèi)攪拌器的開啟臺數(shù)，既保證調(diào)節(jié)池內(nèi)各點水質(zhì)均勻，同時保證系統(tǒng)經(jīng)濟運行。當(dāng)水量小于15×10m/d，保持一座調(diào)節(jié)池運行，水量在15~30×10m/d時二座調(diào)節(jié)池運行，水量大于30×10m/d時三座調(diào)節(jié)池運行。

進水提升泵房：春節(jié)前后，根據(jù)進水量變化的特點，合理確定水泵的投運臺數(shù)，當(dāng)水量小于5×10m/d時，一臺小泵并利用調(diào)節(jié)池液位進行調(diào)節(jié)；當(dāng)水量在5~10×10m/d時，一臺大泵，用變頻控制的實施水量的調(diào)節(jié)；當(dāng)水量在10~15×10m/d時,一臺大泵（變頻控制的）加一臺小泵。

預(yù)處理沉淀池：當(dāng)進水水質(zhì)還較高時，COD超過1000mg/L時，繼續(xù)保持加藥，但需及時下調(diào)加藥量，使出水COD穩(wěn)定在900～1000mg/L之間，同時做好排泥量的下調(diào)工作。預(yù)處理沉淀池投運數(shù)量也根據(jù)進水泵提升水量來定，當(dāng)提升水量小于10×10m/d，保持1座運行，水量在10~20×10m/d時2座運行；水量超過20×10m/d全部投運。當(dāng)進水COD低于1000mg/L時，不需進行加藥，可作為一般的澄清池。

厭氧池：預(yù)處理沉淀池停止加藥后，厭氧池的進水水質(zhì)較好，此時需適當(dāng)加大厭氧池的污泥回流量，使系統(tǒng)內(nèi)保持一定的污泥濃度，在進水量低于20×10m/d時，停止向III組厭氧池進水。在進水量低于10×10m/d時，再關(guān)停I組或II組厭氧池，關(guān)停前先將污泥回流停止，并加大另一組運行厭氧池的污泥回流量。

曝氣池：在處理水量小于10×10m/d，投運1/3曝氣池，期間由于進水水質(zhì)較好，系統(tǒng)產(chǎn)泥量相對較低，需停止剩余污泥排放，同時適當(dāng)加大回流量。停運曝氣池保持“微曝氣”狀態(tài)，當(dāng)處理水量在10~15×10m/d,投運3座曝氣池運行，每隔3天做好切換。

當(dāng)水量超過15×10m/d以上時，曝氣池全部投運，供風(fēng)量根據(jù)溶氧情況及時進行調(diào)整，在春節(jié)后的恢復(fù)階段需適當(dāng)上調(diào)風(fēng)量，并進行一定量排泥、將回流比逐漸控制到50%左右的水平。

二沉池：主要進行水力復(fù)核，使表面負荷0.3，根據(jù)運行曝氣池的情況調(diào)整二沉池的投運數(shù)量。當(dāng)曝氣池全部運行，且處理水量在15～20×10m/d時，兩組二沉池各投運3座；當(dāng)曝氣池部分運行時，處理水量在7～10×10m/d時,對應(yīng)曝氣池的二沉池全部；當(dāng)曝氣池部分運行時，處理水量在5×10m/d以下時，對應(yīng)曝氣池的二沉池2座或1座運行。

2.2夏季運行模式

夏季運行中最顯著的特點是溫度過高，一般認為在水溫高于39℃時系統(tǒng)運行進入高溫運行模式。除此之外，在春夏之交或夏秋之交，由于季節(jié)的變化印染企業(yè)將進行較大幅度的調(diào)整，廢水的水質(zhì)將發(fā)生一定的變化，系統(tǒng)需及時進行適應(yīng)性調(diào)整。

2.2.1夏季運行模式特點

夏季運行中最大制約因素是高水溫，對生產(chǎn)運行帶來多方面的影響，具體表現(xiàn)在對微生物的影響、對水中溶解氧的影響、對二沉池及沉淀池的影響、對關(guān)鍵運行設(shè)備及構(gòu)筑物和管線的影響。

2.2.1.1高溫運行溫度變化情況

從圖2為紹興污水處理廠2009年1月～11月曝氣池和生物氧化池日水溫變化曲線可見，二期水溫高于一期水溫，一般比一期高3～4℃，高溫季節(jié)一期水溫一般處在40℃左右，二期水溫一般在43℃左右，因此二期工程在夏季的運行壓力更大。

2.2.1.2高溫運行對微生物影響

任何一種微生物只能在一定的溫度范圍內(nèi)生存，在適宜的溫度范圍內(nèi)微生物能大量生長繁殖，根據(jù)對溫度的不同反應(yīng)微生物可分為三大類，即低溫菌、中溫菌和高溫菌。

夏季曝氣池和生物氧化池溫度高達40℃以上，對微生物本身較為不利，主要體現(xiàn)在微生物的活性減弱，反應(yīng)速度減慢，對污染物的去除受到一定的制約。

2.2.1.3高溫運行對DO影響

在一、二期工藝流程，核心部分均為好氧系統(tǒng)，而好氧系統(tǒng)中的微生物需要的是溶于水中的氧即溶解氧。

由于夏季氣溫高，氧不易溶解于水，因此，同樣質(zhì)量的空氣轉(zhuǎn)移到水中的溶解氧偏低，會引起供氧不足，因此需要通過增開鼓風(fēng)機來加大供風(fēng)量，加大風(fēng)量過程中使較大部分氧溢至空氣中，相應(yīng)運行成本增加，對鼓風(fēng)機運行壓力也較大。

2.2.1.4高溫運行對二沉池、中沉池影響

高溫情況下，成層沉淀速度降低，二沉池易出現(xiàn)泛泥現(xiàn)象，從而導(dǎo)致SS升高。同時，微生物在二沉池內(nèi)的停留過程中代謝能力加快（包括反硝化），往往會產(chǎn)生一定量的氣體，池面也時有小氣泡上浮，在小氣上浮過程中也使部分污泥伴隨上浮，降低沉淀效果。一些藻類也會利用水中的CO/HCO或空氣中的CO，在二沉池出水槽生成藻類，影響觀感。

2.2.2夏季運行工藝控制要點分析

夏季運行高溫的影響，一旦控制不當(dāng)，會對本來比較脆弱的好氧處理系統(tǒng)帶來較大的影響，造成處理系統(tǒng)效率的下降，因此夏季高溫季節(jié)的運行，要把握夏季氣溫高和水質(zhì)季節(jié)性變化的特點，合理進行運行工況的調(diào)整。

2.2.2.1預(yù)處理參數(shù)控制

預(yù)處理部分主要是控制預(yù)處理出水的COD，一期工程中夏季運行時段（2009年8～10月份）進出水COD及加藥情況進行統(tǒng)計分析，具體見圖3。

2.2.2.2生化系統(tǒng)參數(shù)控制

供氧合理是好氧系統(tǒng)發(fā)揮最大效能的關(guān)鍵，既要做到供氧的充分又要防止供氧的浪費，夏季高溫運行時，要加強對DO的檢測控制，對于一期好氧系統(tǒng)是推流式曝氣池，在確保曝氣池出水端DO在3～4mg/L以內(nèi)時，并使DO從進水端到出水端表現(xiàn)一定的梯度；對于二期好氧系統(tǒng)是完全混合式的生物氧化池，因此池內(nèi)DO一般控制在3.0mg/L較為適宜。

2.3高濃度運行模式

根據(jù)歷年進廠水量水質(zhì)數(shù)據(jù)反映，紹興污水處理廠一年中進水水質(zhì)高峰有二次，一次是春節(jié)后的3～5月份堿減量廢水高峰時節(jié)；另一次是在中秋至春節(jié)前階段，進水COD有一個較大的升高，同時伴隨水量的增加，這是秋季生產(chǎn)高峰，但時間相對較短，高濃度時節(jié)生產(chǎn)運行調(diào)控也需高度重視。

2.3.1高濃度運行模式特點

高濃度運行模式的主要特點是水量大和污水濃度高，3~5月和春節(jié)前的2個月左右一、二期進廠COD明顯高于其它月份約200mg/L左右。

2.3.2高濃度運行模式運行參數(shù)控制

高濃度運行在預(yù)處理段要適當(dāng)提高加藥量及污泥排放量，在生化處理段要適當(dāng)提泥污泥濃度，并保持排泥順暢及和控制好DO，適當(dāng)加大回流比等措施。

2.3.2.1工藝控制要點

預(yù)處理加藥量的控制：在高濃度時將加藥量調(diào)整大左右，比其它平常提高10%左右，使預(yù)處理出水COD仍保持在900mg/L左右。

生化系統(tǒng)控制：污泥濃度3g/L左右、好氧系統(tǒng)回流比40%以上、好氧系統(tǒng)向厭氧系統(tǒng)回流比10%以上、汽水比大于12：1、有機負荷0.6～0.8kgCOD/kgMLSS·d或0.28～0.4kgBOD/kgMLSS。

2.4污泥膨脹運行模式

污泥膨脹是活性污泥處理工藝運行中的異常現(xiàn)象，運行來一、二期處理系統(tǒng)發(fā)生的一系列膨脹現(xiàn)象均是由絲狀菌引起，因此在污泥出現(xiàn)膨脹時，主要是對絲狀菌進行控制。當(dāng)然引起絲狀菌大量繁殖的原因較多，有此是多個因素結(jié)合在一起，做好控制也是污水處理中重要工作，污泥膨脹如發(fā)展嚴(yán)重，會使系統(tǒng)出水水質(zhì)變質(zhì)，污泥大量流失，達標(biāo)排放壓力大大增加，如能有效地進行控制或及早采取有效措施，是為污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行增加保障，也是較為值得研究的內(nèi)容。

2.4.1污泥膨脹運行模式特點

2.4.1.1水質(zhì)、污泥性狀變化

發(fā)生污泥膨脹前期，往往會有前兆，二沉池出水COD處較好水平（比平常下降10～20%），出水SS僅為平常的50%，但污泥的SV30和SVI緩慢上升，由30%左右（SVI約100ml/g）快速上升，經(jīng)過3~5天左右，若不采取措施，SV30突升至85%左右，SV120由正常情況下的20%左右上升至60%以上，SVI超過200ml/g以上。在SVI過高時，污泥沉降會大大減慢，如未及時采取措施，會導(dǎo)致二沉池出水帶泥，影響生化出水水質(zhì)。但從圖4可看，在運行中污泥膨脹控制較為方便，在較短時間內(nèi)能將污泥膨脹控制住，以保持處理系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)然在污泥膨脹不影響出水水質(zhì)時，對污染物的去除是較為有利的，如何進行量的控制，是今后研究和摸索的方向。

2.4.1.2生物相變化

從鏡檢來看，在污泥膨脹的過程中，生物相有明顯變化：

1）、膨脹發(fā)生的初期，微生物的種類和數(shù)量逐步減少，但活性仍較好，污泥結(jié)構(gòu)開始變差，絲狀菌的菌絲逐步伸出，隨后豐度逐步上升，由A級上升至D級，甚至E級。

2）、在正常情況下的活性污泥中，微生物種類、數(shù)量較多，有較多鐘蟲出現(xiàn)，但當(dāng)污泥將要膨脹時，突然鐘蟲數(shù)量銳減，但發(fā)育正常，有時還出現(xiàn)輪蟲，隨后絲狀菌數(shù)量明顯增加，產(chǎn)生污泥膨脹。

2.4.2污泥膨脹原因探討

絲狀菌污泥膨脹的產(chǎn)生主要是由于絲狀菌過度生長造成的，此時菌膠團細菌生長受到一定程度抑制，絲狀菌處于優(yōu)勢。絲狀菌過度生長原因是復(fù)雜的，是多種因素交叉作用的結(jié)果。

2.4.2.1水質(zhì)特點

在廢水生物處理工藝中，廢水的污染物成分與微生物的生理活性之間有著密切的關(guān)系。廢水的水質(zhì)組成是導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹的重要原因。當(dāng)廢水中可溶性有機物含量多時，易于發(fā)生污泥膨脹；微生物進行正常的生長與繁殖，除了需要碳源外，還需氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。氮、磷和碳之間的比例通常為BOD：N：P=100：5：1。當(dāng)廢水中氮、磷含量不足時，易于發(fā)生污泥膨脹；曝氣池內(nèi)混合液的pH值一般都保持在7～8之間，但當(dāng)混合液的pH值波動較大時，易于發(fā)生污泥膨脹；水質(zhì)、水量的波動，對微生物造成沖擊，由于絲狀菌表面積較大，抵抗能力比菌膠團強，其增長數(shù)量會超過菌膠團，導(dǎo)致絲狀菌膨脹。

紹興進廠廢水以印染廢水為主，具有COD、BOD5、pH及色度均很高的特點，成分復(fù)雜，廢水中含有染料、助劑、纖維等物質(zhì)，水質(zhì)水量波動比較大，這是污泥膨脹發(fā)生的內(nèi)因。

2.4.2.2運行工況因素

除了水質(zhì)特點外，生化系統(tǒng)的運行工況（包括污泥負荷、水溫、溶解氧）也對污泥膨脹的產(chǎn)生具有直接的影響，這些因素錯綜復(fù)雜交織在一起，使工況條件發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)生污泥膨脹。

2.4.3污泥膨脹控制對策

由于紹興污水處理廠采用集中處理方式，不可能對進水源頭大量的點源進行限制，且進水水質(zhì)隨市場形勢的波動，因此只能根據(jù)進水水質(zhì)進行工藝調(diào)整，主要措施有增加缺氧單元，改變運行方式、適當(dāng)控制污泥負荷、增加排泥量，縮短泥齡、及時調(diào)控溶解氧等。

3結(jié)論

典型運行模式的研究，是對生產(chǎn)系統(tǒng)進一步了解和掌握的過程，是為今后在運行中遇到類似問題提供處理方法的過程，以便在系統(tǒng)遇到異常趨勢的萌芽狀態(tài)時，盡可的短時間內(nèi)將其消除，以確保系統(tǒng)“連續(xù)、穩(wěn)定、預(yù)處理、經(jīng)濟”。在原有典型運行模式的基礎(chǔ)上，通過在日常運行中的逐步摸索和研究分析，對工藝控制進行階段性總結(jié)，以提高典型運行模式的可操作性。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”