進(jìn)水C/N比低污水處理廠運(yùn)行管理的探討

楊麗 黃勝

（1.廣西綠邦環(huán)?？萍加邢薰?廣西南寧 530000 2.寧夏智誠(chéng)安環(huán)科技發(fā)展股份有限公司廣西分公司 廣西南寧 530000）

進(jìn)水C/N比低污水處理廠運(yùn)行管理的探討

楊麗1黃勝2

（1.廣西綠邦環(huán)?？萍加邢薰?廣西南寧 530000 2.寧夏智誠(chéng)安環(huán)科技發(fā)展股份有限公司廣西分公司 廣西南寧 530000）

某縣城污水處理廠進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷低，給污水廠運(yùn)行管理帶來(lái)很多問(wèn)題，如污泥解體，污泥沉降性不好，出水帶泥，出水SS超標(biāo)，氨氮去除率低等。往CASS池中投加白糖，補(bǔ)充碳源，增加CASS池污泥有機(jī)負(fù)荷，并且投加PAC，此方案提高氨氮去除率，改善污泥沉降性，但是大大增加污水處理廠的運(yùn)行成本。綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮，依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整CASS池曝氣時(shí)間及曝氣強(qiáng)度，在污泥系統(tǒng)內(nèi)建立起高效的硝化功能，此方案運(yùn)行成本低，且提高氨氮的去除率，保證污泥系統(tǒng)正常及出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

低C/N比；提高氨氮去除率；改善污泥沉降性；工藝控制

1 前言

某縣城污水經(jīng)市政污水管網(wǎng)收集，分別匯入城西泵站、城北泵站等兩座一級(jí)提升泵站，并經(jīng)一級(jí)提升泵站污水泵提升進(jìn)入污水廠處理。該縣城市政污水管網(wǎng)建設(shè)不完善，部分管網(wǎng)雨污不分流，雨季大量雨水混合污水進(jìn)入污水廠，降低污水廠進(jìn)水有機(jī)物濃度。

該縣城處于雨水豐富地區(qū)，雨季時(shí)間長(zhǎng)，降雨量大。長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨，雨水混合污水進(jìn)入污水處理廠，污水處理廠進(jìn)水有機(jī)物濃度低，氨氮濃度高，進(jìn)水C/N比低，這給污水處理廠運(yùn)行管理帶來(lái)了一定難度。生物池曝氣時(shí)間長(zhǎng)、曝氣強(qiáng)度大，出水氨氮達(dá)標(biāo)，但是污泥解體、污泥老化，污泥顆粒細(xì)、絮凝性、沉降性差，出水SS超標(biāo)；曝氣時(shí)間短，氨氮去除率低，氨氮出水超標(biāo)。為了保證污泥系統(tǒng)正常，保證出水各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，采取多種方案，最后從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度上確定最佳的方案。

2 工程概況

該縣城污水處理廠采用CASS工藝，一期設(shè)計(jì)規(guī)模為15000m3/d，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。該廠建設(shè)4組CASS生化反應(yīng)池，CASS池采用連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，周期排水的運(yùn)行方式。CASS池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成，每組CASS池預(yù)反應(yīng)區(qū)安裝兩臺(tái)推流器，主反應(yīng)區(qū)各安裝一臺(tái)回流泵和一臺(tái)剩余污泥泵。根據(jù)該項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表，CASS池運(yùn)行周期6h，其中曝氣4h，沉淀1h，潷水1h，曝氣階段污泥回流，潷水階段排除剩余污泥。

2.1 工藝流程

工藝流程如圖1所示，原污水經(jīng)粗格柵攔截水中漂浮物，由潛水泵提升，經(jīng)細(xì)格柵進(jìn)一步去除水中雜質(zhì)，進(jìn)入旋流沉砂池除砂礫，然后進(jìn)入CASS池，經(jīng)生物降解有機(jī)物、除磷脫氮等反應(yīng)，混合液靜置沉淀，進(jìn)行泥水分離，上清液經(jīng)潷水器排水，紫外線消毒后排入紅水河。CASS池定期排泥，污泥經(jīng)剩余污泥泵提升排入污泥儲(chǔ)泥池，經(jīng)帶式壓濾機(jī)脫水后成泥餅（含水率80%以下）外運(yùn)衛(wèi)生填埋。

2.2 進(jìn)出水水質(zhì)

該污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)（如表1）所示，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。

3 污水處理廠運(yùn)行存在的問(wèn)題

圖1 工藝流程圖

表1（單位：mg/L）

由于該縣城污水收集管網(wǎng)的特殊原因，污水廠的進(jìn)水有機(jī)物濃度低，氨氮濃度高，具體各項(xiàng)指標(biāo)如表2所示（表中數(shù)據(jù)均為均值）。非雨季時(shí)期，進(jìn)水CODcr≈100mg/L，NH3-N≈27mg/L，控制污水處理廠工藝運(yùn)行參數(shù)，CASS池運(yùn)行周期：進(jìn)水2h、曝氣2h、靜置45min、排水1h、排泥15min，污泥沉降性好，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。雨季時(shí)期CODcr≈35mg/L，NH3-N≈19mg/L，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷低，維持非雨季的運(yùn)行周期，污泥自身過(guò)度氧化，造成污泥解體和污泥老化，CASS池表面漂著大量的泥，其為淡黃色、質(zhì)輕（如圖2）；污泥顆粒小、絮凝性差、沉降性差，上清液渾濁、出水帶泥（如圖3）；若減少曝氣時(shí)間，出水氨氮去除率降低，出水氨氮超標(biāo)。

表2

4 解決方案

4.1 投加白糖，補(bǔ)充碳源，同時(shí)投加PAC，改善污泥沉降性

圖2

圖3

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)存在于污泥中的有機(jī)成分含量與污泥沉降性能呈正相關(guān)，即有機(jī)物含量越多，沉降性能越好[1]。該縣污水處理廠進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷低，不能滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)需要，微生物處于饑餓狀態(tài)，致使活性污泥上的微生物不得不裂殖去攝食周?chē)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，絮凝體破壞，無(wú)法形成菌膠團(tuán)，粘性變差，吸附能力變差，造成污泥量減少，污泥沉降性不好，出水帶泥及SS超標(biāo)。為了保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，保證污泥系統(tǒng)正常，借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合該縣污水處理廠的實(shí)際情況，我們控制CASS池低水位運(yùn)行，并且進(jìn)水CODcr＜50mg/L時(shí)，往CASS池中投加白糖，補(bǔ)充碳源，每組CASS池每池水至少投入2袋25kg的白糖，據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均一周運(yùn)行66池水，一周投入132袋6.6t白糖，這大大增加了運(yùn)行成本。投加白糖，CASS池曝氣時(shí)間2h，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，污泥沉降性有所改善，但是污泥顆粒較小，沉降性較慢，需要投加絮凝劑改善污泥的沉降性。

聚合氯化鋁（PAC）吸附能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的凝聚性能，形成的絮凝體顆粒較大，PAC投加后快速攪拌，可以大大縮短絮凝體形成時(shí)間[2]。該縣污水處理廠每組CASS池的有效容積2633.55m3，CASS池曝氣下，于CASS池主反應(yīng)區(qū)的前段和后段分別投入25kg的PAC。投加PAC后，污泥污泥絮凝顆粒大，沉降性好，上清液清澈，出水SS達(dá)標(biāo)。

綜上所述，投加白糖，補(bǔ)充碳源，并投加PAC改善污泥沉降性，這使該縣污水處理廠出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，污泥沉降性好。但是，這大大增加了污水處理廠的運(yùn)行成本。

4.2 根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及時(shí)調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)，提高氨氮去除率，改善污泥沉降性

污泥系統(tǒng)微生物種類(lèi)多，如菌膠團(tuán)、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等，不同的微生物，生長(zhǎng)環(huán)境、去除污水中有害物質(zhì)的作用、繁殖時(shí)間、對(duì)環(huán)境的敏感性等不一樣。異養(yǎng)菌降解有機(jī)物，硝化菌和反硝化菌共同作用去除氨氮、有機(jī)氮等，若要提高氨氮的去除率，需要在污泥系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng)硝化菌，在CASS池中建立起高效的硝化和反硝化功能。而硝化菌世代時(shí)間比一般微生物長(zhǎng)，硝化過(guò)程需氧量濃度高的特點(diǎn)（理論計(jì)算表明，每1mg NH3-N完全氧化需耗氧4.57mg），應(yīng)采用控制高濃度的溶解氧濃度及延長(zhǎng)曝氣時(shí)間來(lái)達(dá)到對(duì)污泥去除氨氮的能力，但是，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷較低，曝氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，CASS池溶解氧過(guò)高，易造成CASS池污泥量減少及污泥性能降低，故應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)濃度及時(shí)調(diào)整曝氣時(shí)間及曝氣強(qiáng)度，控制CASS池的污泥濃度及DO濃度。

該縣污水處理廠自投產(chǎn)以來(lái)，晚上24：00至次日10：00污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)較低，10：00至24：00污水廠進(jìn)水水質(zhì)較高。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合CASS工藝的特點(diǎn)，調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)。鼓風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整為30Hz，并且調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)管上的放空管閥門(mén)啟閉大小，控制CASS池的曝氣強(qiáng)度和曝氣時(shí)間。晚上24：00至次日10：00 CASS池進(jìn)水，每組CASS池曝氣1.5h，10：00至24：00 CASS池進(jìn)水，每組CASS池曝氣2h，每組CASS池曝氣結(jié)束前10min，在CASS池出水端測(cè)DO≈2.2mg/L（使用便攜式溶解氧儀測(cè)定），CASS池停止曝氣靜置1h，每組CASS池每次排泥10～15min，維持CASS池污泥濃度2100mg/L左右。但是下雨天，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)低（如表3），為了維持污泥正常，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，每組CASS池每池水曝氣1h。

表3（單位：mg/L）

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間工藝調(diào)整，污水處理廠污泥顏色由淡黃色變土黃色，污泥沉降性能好SVI≈100，上清液清澈，氨氮去除率提高，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放（詳見(jiàn)圖4～6分析圖）。

圖4 進(jìn)水氨氮濃度分析圖

圖5 出水氨氮分析圖

圖6 氨氮去除率分析圖

5 結(jié)論

由于市政管網(wǎng)不完善，超低進(jìn)水有機(jī)物濃度是城市污水處理廠中普遍存在的問(wèn)題，如果運(yùn)行管理不好，直接影響污泥系統(tǒng)和出水水質(zhì)。該縣污水處理廠的實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，投加白糖補(bǔ)充碳源，提高CASS池進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，輔助投加絮凝劑PAC，可以提高氨氮的去除率，改善污泥絮凝性和沉降性，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但是，運(yùn)行成本增加。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)濃度，調(diào)整CASS池曝氣時(shí)間及曝氣強(qiáng)度，鼓風(fēng)機(jī)頻率控制30Hz，CASS池濃度維持2100mg/L左右，溶解氧濃度控制2.2mg/L左右，污水處理廠運(yùn)行良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，污泥沉降性好，運(yùn)行成本低。故調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行管理是最佳的運(yùn)行方案。

[1]Goodwin JA S，F(xiàn)orster C F.Afuether examination into the composition of activated sludge surfaces in relation to their settlement characteristics[J]. Water Research，1985，19（4）：527～533.

[2]王有志.水污染控制技術(shù).中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.

X703

A

1004-7344（2016）26-0316-02

2016-8-1

楊麗（1984-），女，本科，主要從事環(huán)保項(xiàng)目技術(shù)管理工作。