二沉池強(qiáng)化沉淀對(duì)污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響研究

徐建春

摘要：二沉池屬于污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，如其出現(xiàn)出水懸浮物較高問題，后續(xù)工藝環(huán)節(jié)的運(yùn)行負(fù)荷將大幅提升，因此污水處理工藝的相關(guān)研究向來受到業(yè)界的高度重視?；诖?，本文簡(jiǎn)單分析二沉池強(qiáng)化沉淀方法，并結(jié)合實(shí)例深入探討污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性受到的影響，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：二沉池;強(qiáng)化沉淀;污水處理系統(tǒng);聚丙烯酰胺

引言：為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以某污水處理廠作為研究對(duì)象，案例污水處理廠二沉池出水懸浮物在2019-2020年為25～30mg/L，通過對(duì)聚丙烯酰胺的連續(xù)投加，出水懸浮物可控制在15mg/L內(nèi)。為明確連續(xù)投加聚丙烯酰胺帶來的影響，本文圍繞污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性開展具體研究。

1.二沉池強(qiáng)化沉淀方法

案例污水處理廠的處理量為3×104m3/d，2017年10月投入運(yùn)行，主要負(fù)責(zé)生活、生產(chǎn)廢水處理，處理的75%廢水為工業(yè)廢水，其中主要污染物為溶解性有機(jī)物，存在較輕的活性污泥質(zhì)和較高的污泥體積指數(shù)（SVI），出水指標(biāo)為一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。為提升污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性，案例污水處理廠在2020年6月開始連續(xù)投加聚丙烯酰胺改善水質(zhì)，聚丙烯酰胺溶液通過泵和管路由配藥間向二沉池進(jìn)水配水井輸送，藥液與污泥在污泥管道內(nèi)充分混合，最終一同進(jìn)入二沉池。

2.污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

2.1水質(zhì)指標(biāo)變化

為明確改造前后案例污水處理廠的污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性，首先需要聚焦水質(zhì)指標(biāo)變化，具體分析可從進(jìn)水懸浮物和總磷入手?；?80mg/L的設(shè)計(jì)進(jìn)水懸浮物進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，2019-2020年，案例污水處理廠存在較為明顯的進(jìn)水懸浮物波動(dòng)，最小值、最大值分別為71mg/L、306mg/L。改造后的2020-2021年存在較小的進(jìn)水懸浮物波動(dòng)，最小值、最大值、平均值分別為88mg/L、163mg/L、125mg/L。2019-2021年進(jìn)水懸浮物平均濃度處于120～140mg/L區(qū)間，均低于設(shè)計(jì)值。2019-2020年進(jìn)水懸浮物超負(fù)荷天數(shù)為1天，具體超負(fù)荷9.5%，可見出水懸浮物穩(wěn)定性受到的改造影響較小;基于5mg/L的設(shè)計(jì)進(jìn)水總磷進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，2019-2020年，污水處理廠存在較為顯著的進(jìn)水總磷波動(dòng)，最小值、最大值、平均值分別為2.80mg/L、18.60mg/L、4.75mg/L，2020-2021年同樣存在較為顯著的進(jìn)水總磷波動(dòng)，最小值、最大值、平均值分別為2.94mg/L、18.11mg/L、4.22mg/L，綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，改造前案例污水處理廠存在較大的總磷處理負(fù)荷[1]。

進(jìn)一步圍繞8.0mg/L的出水懸浮物預(yù)警值進(jìn)行分析，2019-2020年案例污水處理廠存在較為明顯的出水懸浮物波動(dòng)變化，最小值、最大值、平均值分別為4mg/L、8mg/L、5.4mg/L，2020-2021年則分別為4mg/L、9mg/L、4.8mg/L，可見存在較小的出水懸浮物平均值變化，同時(shí)2019-2020年、2020-2021年的出水懸浮物超預(yù)警值次數(shù)占比分別為8.1%、2.4%，可見出水懸浮物在改造后存在顯著的整體下降。結(jié)合上述數(shù)據(jù)可以確定，二沉池強(qiáng)化沉淀在提升污水處理穩(wěn)定性方面的價(jià)值由此得到直觀展示。

2.2出水水質(zhì)穩(wěn)定性比較

為明確出水水質(zhì)穩(wěn)定性，需對(duì)工序能力指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，這一計(jì)算使用等效法，具體公式為：

上式中的 、 、 、 分別為案例污水處理廠污水處理過程的出水水質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差、對(duì)數(shù)均值、預(yù)警值及等效工序能力指數(shù)，其中等效工序能力指數(shù)計(jì)算結(jié)合出水懸浮物、總磷預(yù)警值完成?；诟脑焱瓿珊?020-2021年的污水處理廠出水懸浮物、總磷，可求得對(duì)應(yīng)的等效工序能力指數(shù)分別為0.85、0.52，改造前的對(duì)應(yīng)數(shù)值分別為0.60、0.45，這說明改造后案例污水處理廠存在穩(wěn)定性更高的出水懸浮物、總磷[2]。

2.3藥耗及化學(xué)產(chǎn)泥量分析

整體藥耗會(huì)受到聚合氯化鋁用量影響，進(jìn)水總磷波動(dòng)則會(huì)對(duì)聚合氯化鋁用量造成直接影響。案例污水處理廠收集的含磷廢水主要源于印刷電路板制造和汽車制造，因此需要在一級(jí)、二級(jí)處理工藝段進(jìn)行聚合氯化鋁投加，分別采用間歇投加、連續(xù)投加方式，結(jié)合進(jìn)水總磷波動(dòng)關(guān)聯(lián)出水總磷波動(dòng)，改造前后聚合氯化鋁在一級(jí)處理段的投加分別為A2/O生物池進(jìn)水總磷達(dá)到3.5mg/L、4.0mg/L及以上時(shí)。改造前一級(jí)、二級(jí)處理段的聚合氯化鋁單位耗用量分別為40.30kg/t、106.70kg/t，改造后分別為10.25kg/t、34.40kg/t，同時(shí)需要新增0.56kg/t的聚丙烯酰胺。綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，改造后案例污水處理廠的聚合氯化鋁合計(jì)單位耗用量從147.32kg/t下降至44.94kg/t，存在102.38kg/t的絕對(duì)下降量，聚合氯化鋁的節(jié)約效果明顯。受較小的聚丙烯酰胺用量影響，其同時(shí)存在較小的污泥產(chǎn)量貢獻(xiàn)，基于6.30t/tAl的平均聚合氯化鋁化學(xué)污泥產(chǎn)率系數(shù)及15.87%的聚合氯化鋁平均鋁含量，可確定2019-2020年聚合氯化鋁化學(xué)污泥量為894.82t，2020-2021年為3237.04t，化學(xué)污泥在改在后存在567.76t的減量。二沉池強(qiáng)化沉淀改造前，案例污水處理廠存在1.65t/t的濕污泥產(chǎn)泥率，改造后該數(shù)值下降至0.98t/t，其中的34.75%貢獻(xiàn)源于化學(xué)污泥減量，二沉池強(qiáng)化沉淀改造在降低整體產(chǎn)泥率方面的表現(xiàn)較為突出。

結(jié)論：綜上所述，二沉池強(qiáng)化沉淀帶來的影響較為深遠(yuǎn)。通過投加聚丙烯酰胺溶液，二沉池沉淀效果能夠有效增加，進(jìn)而獲得更加穩(wěn)定度出水懸浮物。對(duì)比出水懸浮物、總磷及預(yù)警值可以發(fā)現(xiàn)，改造后的等效工序能力指數(shù)提升顯著，存在更高的水質(zhì)穩(wěn)定性，同時(shí)存在顯著降低的總體藥耗、減少明顯的化學(xué)產(chǎn)泥量，二沉池強(qiáng)化沉淀能夠較好服務(wù)于整體產(chǎn)泥率控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鵬，張強(qiáng)，夏海霞.利用中水系統(tǒng)解決二沉池冬季穩(wěn)定運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐[J].凈水技術(shù)，2021，40（11）：158-163.

[2]王國(guó)亮，劉劼，孫紅芳.西安市第十污水處理廠準(zhǔn)Ⅳ類水提標(biāo)改造方案的工藝比選及實(shí)施建議[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2021，15（10）：3428-3436+3164.