CASS工藝低濃度進(jìn)水污泥培養(yǎng)與調(diào)控

高奇

摘 要： 我國(guó)不少小城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)均為雨污混流，受管網(wǎng)客觀條件約束，使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站進(jìn)水濃度偏低，從而影響活性污泥培養(yǎng)。以某鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站為例，介紹了在低濃度進(jìn)水條件下活性污泥培養(yǎng)及工藝調(diào)控，為運(yùn)行管理工作提供了有力保障。

關(guān)鍵詞： 低濃度進(jìn)水；污泥培養(yǎng)；工藝調(diào)控

1.工程概述：

該污水處理站主要處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水，設(shè)計(jì)處理水量6000m3/d，采用“粗格柵+細(xì)格柵+旋流沉沙池+CASS+過(guò)濾”的二級(jí)生物脫氮除磷工藝。出水執(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)A標(biāo)準(zhǔn)。

1.1設(shè)計(jì)參數(shù)

1.2工藝流程

工藝流程如圖1所示

2.培養(yǎng)工作

2.1.1水質(zhì)分析

該污水處理站所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水系統(tǒng)不完善，存在雨污混流，雨季大量雨水和地下水混入污水管網(wǎng)，污水難以集中收納，加之鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民小區(qū)修建時(shí)大多建有化糞池，從而使得進(jìn)廠水質(zhì)、水量低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)水質(zhì)化驗(yàn)該污水處理站實(shí)際平均進(jìn)水量為4500m3/d，COD為40～70mg/L、BOD5為20～30 mg/L、NH+ 4–N為6～10mg/L、TP為0.6～1.5mg/L，原水中微生物所必需的C、N、P等元素嚴(yán)重匱乏，這使得活性污泥的培養(yǎng)增加了難度和培養(yǎng)周期。

2.1.2方案制定

根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，考慮到原水中營(yíng)養(yǎng)元素不足問(wèn)題，培養(yǎng)采用接種方法，所用污泥為附近污水處理廠剩余污泥。4池同時(shí)進(jìn)行，所需的污泥量較大且不具備可操作性，污泥負(fù)荷也會(huì)隨進(jìn)水水量減小而降低，因此，綜合各影響因素考慮對(duì)1座反應(yīng)池污泥進(jìn)行培養(yǎng)，待運(yùn)行穩(wěn)定后再進(jìn)行余下反應(yīng)池污泥培養(yǎng)工作。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)MLSS濃度和反應(yīng)池容積，對(duì)反應(yīng)池內(nèi)總懸浮固體量進(jìn)行核算得知，需要投加含水率75﹪的污泥12t。為保證污泥培養(yǎng)馴化工作順利完成，污泥投加分兩次完成，第一次為培養(yǎng)初期注泥8噸，第二次為25天后注泥4噸。所收集污水水體中砂量較小，為確保進(jìn)入主生化段原水濃度，培養(yǎng)前將旋流沉砂池進(jìn)行超越。

2.1.3培養(yǎng)過(guò)程

起始階段原水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)池，待池液位略低于正常水位時(shí)開(kāi)始進(jìn)行供氣，此時(shí)應(yīng)注意風(fēng)機(jī)供風(fēng)量調(diào)節(jié)，在曝氣的同時(shí)向池內(nèi)投加污泥8噸（分2d投加），投泥階段應(yīng)加大反應(yīng)池供氣量確保池內(nèi)攪拌強(qiáng)力，防止污泥在池內(nèi)堆積，投泥完成后適當(dāng)降低供風(fēng)量，防止因剪切作用使污泥細(xì)碎以及曝氣過(guò)量出現(xiàn)內(nèi)源呼吸現(xiàn)象。悶爆開(kāi)始階段池面出現(xiàn)大量白色泡沫，且污泥色澤偏淡，隨投泥量增加泡沫逐漸消退，悶爆5天后池內(nèi)MLSS增長(zhǎng)至2700mg/L左后。通過(guò)鏡檢及SV30觀察，污泥絮體較大、結(jié)構(gòu)緊密，污泥絮凝沉降性能良好，上清液中有少許懸浮物，菌膠團(tuán)穿插少量絲狀菌，微生物主要以固著型纖毛蟲(chóng)為主，游動(dòng)型纖毛、鞭毛蟲(chóng)較少。

自第六天開(kāi)始進(jìn)入12h周期運(yùn)行（進(jìn)水曝氣9h，沉淀2h，潷水1h），運(yùn)行期間每5天對(duì)進(jìn)水曝氣時(shí)間進(jìn)行縮減，直至4h小時(shí)周期。期間監(jiān)測(cè)各項(xiàng)出水指標(biāo)，為正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供可行性依據(jù)。

到第24天時(shí)，觀察污泥絮體明顯減小，污泥分層時(shí)顆粒沉降變慢，池內(nèi)MLSS濃度出現(xiàn)降低。

到第25天時(shí)，繼續(xù)投加污泥，確保在進(jìn)水有機(jī)物濃度偏低，池內(nèi)微生物還未完全適應(yīng)新的條件，短時(shí)間無(wú)法迅速增殖；污泥出現(xiàn)內(nèi)源呼吸現(xiàn)象，生化池中可溶、不可沉降的和可沉降的可生物降解有機(jī)物隨出水流走，揮發(fā)性懸浮固體減少的情況下，使反應(yīng)池污泥濃度得到提升。

按照上述周期（4h）運(yùn)行30天后，污泥濃度穩(wěn)定在2500mg/L，此時(shí)僅出水TP指標(biāo)有所波動(dòng)，其它指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于生物除磷要求微生物始終保持在對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，且對(duì)剩余污泥量的排放較高，低濃度進(jìn)水使泥量增長(zhǎng)緩慢，無(wú)法進(jìn)行大量排泥。為確保出水全指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放，故而采用化學(xué)除磷方法。通過(guò)近2月時(shí)間調(diào)試，成功實(shí)現(xiàn)了低濃度進(jìn)水條件下的污泥培養(yǎng)，出水各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3.工藝調(diào)控

3.1 系統(tǒng)污泥量控制

該站進(jìn)水濃度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，污泥增長(zhǎng)緩慢，如果按照設(shè)計(jì)污泥齡控制剩余污泥排放，會(huì)出現(xiàn)“流失泥齡”現(xiàn)象即：硝化細(xì)菌的增長(zhǎng)速率低于由排泥流量決定的硝化細(xì)菌增長(zhǎng)速率，那么硝化細(xì)菌就不能在系統(tǒng)中生長(zhǎng)下去，硝化反應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。通過(guò)核算，實(shí)際污泥齡應(yīng)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，在實(shí)際操作中采取不控制泥齡，只控制系統(tǒng)中的污泥量，通過(guò)SV30進(jìn)行剩余污泥排放，例如，當(dāng)SV30大于20ml/L，則排放污泥直到SV30達(dá)到20ml/L。

3.2溶解氧控制

運(yùn)行期間出水總氮一度升高，經(jīng)分析，由于進(jìn)水COD負(fù)荷偏低，導(dǎo)致反應(yīng)池溶解氧濃度高，反硝化不能完全進(jìn)行，以總氮（總凱式氮+硝酸鹽）的形式隨出水流出。低溶解氧濃度會(huì)降低硝化反應(yīng)速率，在硝化反應(yīng)不受影響的前提下，供風(fēng)量盡量保持相對(duì)較小狀態(tài)，使混合液溶解氧濃度不低于在2.0mg/L，運(yùn)行一周時(shí)間后出水總氮降至5.0mg/L左右。

3.3運(yùn)行周期控制

受排水系統(tǒng)影響實(shí)際進(jìn)水水量波動(dòng)較大，雨季進(jìn)水水量在6000 m3/d左右，而在枯水季節(jié)日均進(jìn)水量?jī)H能達(dá)到設(shè)計(jì)值的60-70﹪，連續(xù)進(jìn)水期間由于來(lái)水量受限，反應(yīng)池液位出現(xiàn)未能滿負(fù)荷情況，各反應(yīng)池污泥負(fù)荷偏低。為保證反應(yīng)池正常穩(wěn)定運(yùn)行，期間延長(zhǎng)運(yùn)行周期，使進(jìn)水段時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)降低供氣量防止污泥因曝氣過(guò)量導(dǎo)致老化解體。

4.結(jié)語(yǔ)

①低濃度進(jìn)水污泥培養(yǎng)周期較長(zhǎng)，培養(yǎng)期間污泥投加量需按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行核算，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分次投加。

②預(yù)處理設(shè)施對(duì)BOD有一定的去除能力，根據(jù)水質(zhì)情況選擇是否對(duì)預(yù)處理設(shè)施進(jìn)行超越，以保證原水濃度。

③低濃度進(jìn)水情況下反應(yīng)池所需供氣量相對(duì)較小，污泥易堆積從而使得MLSS濃度下降，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況找到適當(dāng)供氣量，滿足反應(yīng)池最小攪拌強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1]《城鎮(zhèn)分散型水污染物減排實(shí)用技術(shù)匯編》，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009年1月第1版.

[2] 王長(zhǎng)生，傅金祥，張萍，等撫順市污水處理廠活性污泥培養(yǎng)馴化與啟動(dòng)調(diào)試〔J〕.中國(guó)給排水，2003，19（4）：6-12.