楊麗 黃勝

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進水C/N比低污水處理廠運行管理的探討

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水有機負荷低，給污水廠運行管理帶來很多問題，如污泥解體，污泥沉降性不好，出水帶泥，出水SS超標，氨氮去除率低等。往CASS池中投加白糖，補充碳源，增加CASS池污泥有機負荷，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行成本。綜合技術(shù)和經(jīng)濟考慮，依據(jù)進水水質(zhì)變化及時調(diào)整CASS池曝氣時間及曝氣強度，在污泥系統(tǒng)內(nèi)建立起高效的硝化功能，此方案運行成本低，且提高氨氮的去除率，保證污泥系統(tǒng)正常及出水穩(wěn)定達標。

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提升泵站，并經(jīng)一級提升泵站污水泵提升進入污水廠處理。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入污水廠，降低污水廠進水有機物濃度。

該縣城處于雨水豐富地區(qū)，雨季時間長，降雨量大。長時間連續(xù)降雨，雨水混合污水進入污水處理廠，污水處理廠進水有機物濃度低，氨氮濃度高，進水C/N比低，這給污水處理廠運行管理帶來了一定難度。生物池曝氣時間長、曝氣強度大，出水氨氮達標，但是污泥解體、污泥老化，污泥顆粒細、絮凝性、沉降性差，出水SS超標；曝氣時間短，氨氮去除率低，氨氮出水超標。為了保證污泥系統(tǒng)正常，保證出水各項指標穩(wěn)定達標排放，采取多種方案，最后從技術(shù)和經(jīng)濟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準》（GB18918-2002）中的一級B標準。該廠建設(shè)4組CASS生化反應(yīng)池，CASS池采用連續(xù)進水，間歇曝氣，周期排水的運行方式。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)安裝兩臺推流器，主反應(yīng)區(qū)各安裝一臺回流泵和一臺剩余污泥泵。根據(jù)該項目環(huán)境影響報告表，CASS池運行周期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)細格柵進一步去除水中雜質(zhì)，進入旋流沉砂池除砂礫，然后進入CASS池，經(jīng)生物降解有機物、除磷脫氮等反應(yīng)，混合液靜置沉淀，進行泥水分離，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泥池，經(jīng)帶式壓濾機脫水后成泥餅（含水率80%以下）外運衛(wèi)生填埋。

2.2 進出水水質(zhì)

該污水處理廠進水水質(zhì)（如表1）所示，設(shè)計出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。

3 污水處理廠運行存在的問題

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，污水廠的進水有機物濃度低，氨氮濃度高，具體各項指標如表2所示（表中數(shù)據(jù)均為均值）。非雨季時期，進水CODcr≈100mg/L，NH3-N≈27mg/L，控制污水處理廠工藝運行參數(shù)，CASS池運行周期：進水2h、曝氣2h、靜置45min、排水1h、排泥15min，污泥沉降性好，出水穩(wěn)定達標。雨季時期CODcr≈35mg/L，NH3-N≈19mg/L，進水有機負荷低，維持非雨季的運行周期，污泥自身過度氧化，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）；若減少曝氣時間，出水氨氮去除率降低，出水氨氮超標。

表2

4 解決方案

4.1 投加白糖，補充碳源，同時投加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成分含量與污泥沉降性能呈正相關(guān)，即有機物含量越多，沉降性能越好[1]。該縣污水處理廠進水有機負荷低，不能滿足微生物生長需要，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圍的營養(yǎng)物質(zhì)，絮凝體破壞，無法形成菌膠團，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。為了保證出水穩(wěn)定達標，保證污泥系統(tǒng)正常，借鑒別人的經(jīng)驗結(jié)合該縣污水處理廠的實際情況，我們控制CASS池低水位運行，并且進水CODcr＜50mg/L時，往CASS池中投加白糖，補充碳源，每組CASS池每池水至少投入2袋25kg的白糖，據(jù)統(tǒng)計，平均一周運行66池水，一周投入132袋6.6t白糖，這大大增加了運行成本。投加白糖，CASS池曝氣時間2h，出水水質(zhì)各項指標穩(wěn)定達標，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，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達標。

綜上所述，投加白糖，補充碳源，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)定達標，污泥沉降性好。但是，這大大增加了污水處理廠的運行成本。

4.2 根據(jù)進水水質(zhì)及時調(diào)整工藝運行參數(shù)，提高氨氮去除率，改善污泥沉降性

污泥系統(tǒng)微生物種類多，如菌膠團、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等，不同的微生物，生長環(huán)境、去除污水中有害物質(zhì)的作用、繁殖時間、對環(huán)境的敏感性等不一樣。異養(yǎng)菌降解有機物，硝化菌和反硝化菌共同作用去除氨氮、有機氮等，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。而硝化菌世代時間比一般微生物長，硝化過程需氧量濃度高的特點（理論計算表明，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曝氣時間來達到對污泥去除氨氮的能力，但是，進水有機負荷較低，曝氣時間過長，CASS池溶解氧過高，易造成CASS池污泥量減少及污泥性能降低，故應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)濃度及時調(diào)整曝氣時間及曝氣強度，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，晚上24：00至次日10：00污水處理廠的進水水質(zhì)較低，10：00至24：00污水廠進水水質(zhì)較高。根據(jù)進水水質(zhì)特點，結(jié)合CASS工藝的特點，調(diào)整工藝運行參數(shù)。鼓風機頻率調(diào)整為30Hz，并且調(diào)節(jié)鼓風機出風管上的放空管閥門啟閉大小，控制CASS池的曝氣強度和曝氣時間。晚上24：00至次日10：00 CASS池進水，每組CASS池曝氣1.5h，10：00至24：00 CASS池進水，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DO≈2.2mg/L（使用便攜式溶解氧儀測定），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)定達標，每組CASS池每池水曝氣1h。

表3（單位：mg/L）

經(jīng)過一段時間工藝調(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)定達標排放（詳見圖4～6分析圖）。

圖4 進水氨氮濃度分析圖

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，超低進水有機物濃度是城市污水處理廠中普遍存在的問題，如果運行管理不好，直接影響污泥系統(tǒng)和出水水質(zhì)。該縣污水處理廠的實踐運行經(jīng)驗表明，投加白糖補充碳源，提高CASS池進水有機負荷，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)定達標，但是，運行成本增加。根據(jù)進水水質(zhì)濃度，調(diào)整CASS池曝氣時間及曝氣強度，鼓風機頻率控制30Hz，CASS池濃度維持2100mg/L左右，溶解氧濃度控制2.2mg/L左右，污水處理廠運行良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標，污泥沉降性好，運行成本低。故調(diào)整工藝運行參數(shù)運行管理是最佳的運行方案。

[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).中國勞動社會保障出版社.

X703

A

1004-7344（2016）26-0316-02

2016-8-1

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