摘要：文章論述了絲狀物對(duì)污水廠各種設(shè)備產(chǎn)生的影響以及絲狀物對(duì)污水廠運(yùn)營(yíng)所造成的昂貴開支，分析了絲狀物如何從肉眼不易分辨的小量物質(zhì)聚集成足以威脅到污水廠運(yùn)營(yíng)的大型固體的形成過程和原因，最后對(duì)絲狀物的處理給出了一些建議，指出建設(shè)污水處理廠預(yù)留建設(shè)空地對(duì)污水廠后續(xù)運(yùn)營(yíng)的重要性。

關(guān)鍵詞：絲狀物；污水廠設(shè)計(jì)；污水廠運(yùn)營(yíng)；氣浮池；纏繞；物理處理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X703 文章編號(hào)：1009-2374（2016）05-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.043

1 絲狀物產(chǎn)生的原因

絲狀物是指外形與頭發(fā)絲相似的物體，它們的直徑很小、長(zhǎng)度很大，長(zhǎng)度與直徑的比值很大。絲狀物通常有很強(qiáng)的韌性，柔軟不易斷裂。進(jìn)入污水廠的絲狀物主要是碎布、膠袋、海綿、繩子之類的物質(zhì)。

由表1可以看到廣州市近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。隨著近年來廣州市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廣州市郊區(qū)也慢慢開始繁榮。建立在廣州郊區(qū)的某污水廠周邊慢慢建立起了很多的小型加工廠，主要以紡織加工為主。這些紡織加工業(yè)往河流和市政排水管道排入大量的工業(yè)碎廢料，例如碎布、塑料袋、橡膠、海綿制品等。這些廢料成為污水廠絲狀物的主要來源，對(duì)污水廠的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了長(zhǎng)久的負(fù)面影響。

2 絲狀物對(duì)污水廠的影響

2.1 絲狀物的富集作用

從現(xiàn)實(shí)情況來看，每立方米污水含有的絲狀物含量很低，用肉眼不容易分辨。這些絲狀物對(duì)于小型污水廠是沒有什么影響的。但是對(duì)于大型污水廠，例如日處理能力達(dá)50萬噸的大型污水廠就不能忽視了。由于污水廠處理的污水量大，再加上日積月累，這些小型的絲狀物就可以形成數(shù)量可觀的非常堅(jiān)韌的大型絲狀物堵塞葉輪。

2.2 絲狀物對(duì)設(shè)備的影響

2.2.1 這些絲狀物會(huì)纏繞裝有葉輪的設(shè)備，例如泵、攪拌機(jī)等設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行，需要耗費(fèi)人力去清理，久而久之還會(huì)損壞設(shè)備的電動(dòng)機(jī)和槳葉。發(fā)生過因?yàn)榻z狀物纏繞沉砂池排沙泵，致使沉砂池?zé)o法排沙，不得不停止運(yùn)行沉砂池的情況。

堵塞柵條，導(dǎo)致柵條失效。如果格柵有自動(dòng)清潔裝置，例如清潔小車之類的設(shè)備，絲狀物會(huì)阻礙小車運(yùn)行，導(dǎo)致小車失效。

2.2.2 絲狀物會(huì)堵塞二層池的出泥孔，導(dǎo)致二沉池?zé)o法進(jìn)行有效的泥水分離，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)影響二沉池的出水。

2.2.3 由于儀表的入水孔是很小的，所以只需要一點(diǎn)點(diǎn)絲狀物就可以堵塞儀表的管道，導(dǎo)致儀表失靈。

2.2.4 如果采用的是紫外線消毒，絲狀物還會(huì)纏繞紫外線消毒燈管，致使消毒效果變差，更有甚者還會(huì)損壞燈管。

2.3 絲狀物對(duì)污水廠運(yùn)營(yíng)的影響

絲狀物對(duì)污水廠的影響是巨大的。絲狀物堵塞了格柵，會(huì)減小污水廠的污水進(jìn)水量，讓污水廠不能及時(shí)處理城市污水。嚴(yán)重的時(shí)候可能導(dǎo)致整條生產(chǎn)線癱瘓。絲狀物纏繞了生化池的泵或攪拌機(jī)，會(huì)影響生化池的污水處理效果，引起污水廠出水水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)。絲狀物堵塞二沉池的排泥孔會(huì)使二沉池泥水分離效果變差?；钚晕勰嗖荒芗皶r(shí)排出，就會(huì)上浮到水面，使出水受到污染，出水不能達(dá)標(biāo)。絲狀物如果堵塞了儀表，會(huì)讓污水廠的工作人員無法及時(shí)掌握情況而做出錯(cuò)誤的判斷。最重要的是為了清潔這些絲狀物，污水廠必須動(dòng)用大量的人力物力進(jìn)行人工清潔。二沉池的排泥孔、細(xì)格柵以及各種泵都配有專門的人員定期進(jìn)行清潔。絲狀物的存在增加了相應(yīng)的工作人員，大幅增加設(shè)備損壞和更換的頻率，極大縮短了設(shè)備的使用壽命，大幅增加了污水廠的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

3 設(shè)備無法攔截絲狀物的原因

3.1 SS懸浮物

SS懸浮物指懸浮在水中的固體物質(zhì)，包括不溶于水中的無機(jī)物、有機(jī)物及泥砂、黏土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標(biāo)之一。

3.2 懸浮物的測(cè)定

測(cè)定懸浮物一般用的是傳統(tǒng)的重量法。重量法可以測(cè)出水中懸浮物的重量，但重量法無法給出懸浮物的種類。

3.3 懸浮物的去除

在污水廠設(shè)計(jì)說明書中說：污水中的無機(jī)顆粒和大直徑的有機(jī)顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂梢匀コ≈睆降挠袡C(jī)顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機(jī)顆粒（包括大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機(jī)顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀被去除。由于在前期沒有檢查懸浮物的種類，在設(shè)計(jì)時(shí)一概認(rèn)為污水中的固體都成顆粒狀，沒有考慮固體的其他形狀。在設(shè)計(jì)中，既不考慮固體的形狀，也不考慮固體的性狀，籠統(tǒng)的采用沉淀法去除顆粒，這種設(shè)計(jì)方式缺乏對(duì)實(shí)際情況的詳細(xì)考慮，容易產(chǎn)生難以挽回的錯(cuò)誤。

3.4 污水廠的工藝

大多數(shù)的城市污水處理廠的流程一般為粗格柵→提升泵→細(xì)格柵→沉砂池→生化池→二沉池→消毒→排放。此污水廠采用改良AAO工藝，污水先是進(jìn)入粗格柵（柵距是20mm），再經(jīng)提升泵到細(xì)格柵（柵距是5mm），后經(jīng)旋流沉砂池進(jìn)入生化池，再經(jīng)過二沉池的泥水分離后進(jìn)入二氧化氯消毒，完成消毒后尾水排江。

該污水廠為了加強(qiáng)除磷效果，采用在生物處理池出水中投加硫酸鋁除磷化學(xué)試劑的方法以確保出水達(dá)標(biāo)。

3.5 絲狀物進(jìn)入污水廠的過程

污水廠粗格柵的柵距是20mm，細(xì)格柵的柵距是5mm。絲狀物的直徑一般就和頭發(fā)絲差不多大，遠(yuǎn)小于細(xì)格柵的柵距5mm。污水廠的進(jìn)水流速一般比較大，絲狀物進(jìn)入污水廠的時(shí)候，頭部會(huì)與格柵柵條呈垂直狀態(tài)，所以絲狀物可以輕易通過粗格柵和細(xì)格柵。少部分絲狀物進(jìn)入時(shí)，與格柵柵條不能保持垂直，就會(huì)纏繞在柵條上阻礙水體流動(dòng)。絲狀物到達(dá)沉砂池的時(shí)候，大部分絲狀物因?yàn)榭梢云≡谒?，不和沙一起下沉，可以順利通過。少部分絲狀物會(huì)因?yàn)樾鞒辽俺刂械乃男髯饔?，和污水中的沙粒纏繞在一起形成較大的固體進(jìn)入沉砂池的排沙泵。這種絲狀物與沙粒的混合物會(huì)堵塞砂泵。

可以看到污水廠的一級(jí)處理（粗格柵、細(xì)格柵、沉砂池）對(duì)絲狀物基本是無效的。一級(jí)處理并沒有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，絲狀物非常輕易地就通過了一級(jí)處理。

3.6 設(shè)備的破碎作用

有許多紡織加工業(yè)廢料進(jìn)入污水廠的時(shí)候體積是比較大的，這些較大體積的廢料會(huì)被污水廠的相關(guān)設(shè)備攔截，例如粗格柵、細(xì)格柵等。這時(shí)這些體積較大的廢料會(huì)與污水廠的設(shè)備發(fā)生拉扯、撕裂等相互作用。污水廠的設(shè)備對(duì)廢料的拉扯、撕裂等過程會(huì)將廢料破碎為更加細(xì)小的固體物質(zhì)。體積細(xì)微的固體物質(zhì)更容易通過一級(jí)處理的各種設(shè)備，進(jìn)入反應(yīng)池，最后對(duì)污水廠的設(shè)備造成影響。

3.7 一級(jí)處理的失效

在污水廠設(shè)計(jì)之初，為了簡(jiǎn)便，沒有檢測(cè)懸浮物種類。在不清楚懸浮物的種類的情況下，選擇了沉淀法去除懸浮物。但是污水廠周圍環(huán)境偏偏就多了絲狀物，這是設(shè)計(jì)之初所沒有考慮到的。由于缺乏周全的考慮，致使一級(jí)處理失去了它本來應(yīng)有的作用，讓絲狀物順利通過，這就給污水廠后續(xù)的運(yùn)營(yíng)帶來了許多負(fù)面的影響。

4 大型固體形成的原因

4.1 硫酸鋁

在污水廠中，硫酸鋁主要用于二級(jí)加強(qiáng)處理，用以加強(qiáng)AAO工藝除磷的效果。硫酸鋁除了可以加強(qiáng)除磷效果，它自身還具有一些黏性。黏性可以聚合活性污泥，有利于活性污泥的沉淀。同時(shí)還會(huì)增強(qiáng)活性污泥對(duì)絲狀物的黏附作用。

4.2 二沉池

二沉池是泥水分離的地方，也是泥水濃度最大的地方。附著硫酸鋁的活性污泥，因?yàn)榱蛩徜X的黏性，加強(qiáng)了活性污泥的聚合作用，出現(xiàn)了活性污泥的富集現(xiàn)象。活性污泥在二沉池就可以和大量的絲狀物結(jié)合。

4.3 活性污泥

在反應(yīng)池中，有攪拌機(jī)、回流泵等設(shè)備使活性污泥與污水充分接觸。污水會(huì)因?yàn)楦鞣N水下設(shè)備而不停流動(dòng)。活性污泥在隨水的流動(dòng)過程中，與投加的硫酸鋁結(jié)合，變得更有黏性，更容易吸附水中的絲狀物。活性污泥會(huì)讓污水中的絲狀物成為它自身的骨架，依附絲狀物生長(zhǎng)?；钚晕勰嘣谝栏浇z狀物的同時(shí)，也使絲狀物呈現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。絲狀物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利于活性污泥的生長(zhǎng)，同時(shí)大大增強(qiáng)了骨架的強(qiáng)度。隨著時(shí)間的推移慢慢變大，經(jīng)過二沉池的富集作用，最后變大到足以纏住設(shè)備，使得設(shè)備無法運(yùn)轉(zhuǎn)。

5 解決方案

針對(duì)污水中所含有的大量絲狀物，可以在一級(jí)處理中增加相應(yīng)的處理單元，例如氣浮池。利用沉淀法分離懸浮顆粒時(shí)，沉淀效率與顆粒的沉速有十分密切的關(guān)系。當(dāng)顆粒的密度非常接近或小于水的密度時(shí)，很難用沉淀法將之去除，然而這一類直徑很小、密度接近于水的顆粒污染物在廢水處理中是經(jīng)常遇到的，此時(shí)便可以考慮采用氣浮法處理。

6 結(jié)語

污水廠建設(shè)初期對(duì)SS懸浮物沒有進(jìn)行詳細(xì)的分類，只是套用常規(guī)的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，忽視進(jìn)入污水廠不同形態(tài)的懸浮物。這一經(jīng)驗(yàn)式設(shè)計(jì)導(dǎo)致污水廠一級(jí)處理完全失效，讓絲狀物暢通無阻地進(jìn)入污水廠核心設(shè)備反應(yīng)池，使設(shè)備運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響，徒增污水廠運(yùn)營(yíng)成本。發(fā)現(xiàn)問題后，又因沒有足夠的建設(shè)空地，讓許多很好的解決問題的方案無法實(shí)施，這些是以后設(shè)計(jì)污水廠時(shí)深以為鑒的。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究院，廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院.廣州市瀝滘污水處理廠工程初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書[S].2002.

作者簡(jiǎn)介：肖杰（1984-），男，供職于廣州市凈水有限公司和廣州市瀝滘污水處理廠，研究方向：污水處理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）