随着城镇化、工业化建设的飞速发展和农业集约化程度的不断提高,人类活动引发的水环境问题日益突出。
基于我国地域辽阔、省份地理分布差异较大的国情,我国大部分地区有3-4个月甚至北方某些地区有长达6个多月的时间都处于温度相对较低的气候条件下,这也对低温处理污水提出了严峻而艰巨的挑战。
重点问题:低温微生物对污水处理的影响
一般来说,低温下污水的生物处理一直是水处理领域的难点和热点,尤其对于很多北方污水厂来说,在冬季运行过程中不得不面临出水水质下降甚至超标的问题。
低温(指非极端低温,即0℃以上低温条件)对污水处理系统的影响,主要是对微生物酶的影响。
相对于高温对微生物体内酶基本结构的不可逆损伤来说,低温状态下酶结构没有受到根本性的破坏,但随着温度的降低,酶的活性逐渐减弱,微生物生长繁殖逐渐受到影响,最终也会导致微生物的活性过低甚至停止活动。
相关资料表明:当外界温度低于10℃的情况,微生物的生长速度将明显降低,基本处于休眠的状态,污泥的活性也将大幅下降;当外界温度低于 4℃时,部分微生物将开始出现死亡的问题。
针对低温环境下的污水处理生化系统的影响,主要是对微生物酶的影响。让微生物低温环境下保持性能稳定,也是冬季污水处理的重中之重,因此,做好低温条件下各种硬件完好备用是污水处理厂冬季稳定运行的关键。
那么,冬季污水厂的运行管理过程中,应该怎么做呢?
1.全工序设备运行准备
我们常说“设备保证工艺”,对于污水处理厂而言,冬季来临前如下几项工作是必备准备工作,也是整个冬季重点关注的工作任务。
(1)系统硬件检查及检修
对整个污水处理系统的设备、仪器仪表(包括但不限于:粗细格栅、调节池、初沉池、曝气系统、回流系统、推流器、污泥脱水机、污泥运输车辆、在线仪表)等进行检查及检修。
(2)防冻措施落实到位
对阀门、管线进行全面检查,管线保温及伴热工作提前准备,对下水管线、浮渣井做一次彻底疏通和清理。
(3)药剂准备
结合污水厂实际药剂使用情况,做好各种药剂计划提报、采购及存储等方面的工作,尤其是生化系统应对突发事故所用的菌种类、解毒类等产品的准备。
(4)做好冬季低温运行应急预案
根据往年运行经验,制定设备、工艺、安全等方面的应急预案,尤其是生化系统一旦受到冲击后低温停运、启动恢复、污水储存等临时应对措施。
2.生化运行工艺参数优化
低温下污泥生物活性较弱、反应速率慢,需要结合自身工艺和进水特征优化工艺运行参数,这是贯穿冬季运行管理持续、细致的必须工作内容。
(1)延长污泥龄
对于市政污水厂来说,在保证出水总磷的前提下将污泥龄延长至20d以上是应对低温的重要措施之一,延长污泥龄最为常用的、最简单的办法就是减少排泥量。
(2)增加污泥浓度降低污泥负荷
对于硝化系统,常温硝化菌在低温环境下,硝化速率会下降很多,污泥的硝化速率也会降低,从而影响出水氨氮。在此情况下,提高污泥浓度和投加相应的低温硝化菌种产品来增加硝化菌的数量,可有效弥补因温度降低导致的速率损失。
(3)控制污泥膨胀
低温下微生物代谢性差,非丝状菌膨胀(污泥沉降性能变差)现象比较普遍,污泥膨胀不可避免会出现污泥流失,系统内的污泥负荷增高,控制不当易发生生化系统出水水质超标、崩溃等问题。
(4)加强污泥脱水系统管理
冬季污泥脱水系统的良好运行,对于生化系统的稳定运行至关重要,运行不好会造成污水处理厂浮渣、污泥系统的恶性循环,特殊情况下可以利用多药剂使用进行污泥改性,以提高脱泥机的脱水效率,防止污泥处置不当引起的生化系统出水指标波动。
(5)降低进水负荷
低温系统出现异常时,降低进水负荷,是确保冬季低温稳定或较快恢复运行的必要条件之一。
冬季对我国北方污水厂来说是运行管理最困难的时期,低温情况下运行,都或多或少的遇到一些问题,有些是共性的,有些是偶发的,这些问题对生化运行将会产生什么影响、影响范围多大、是否有相应的处置方案等。
无论什么样的问题,我们都要做到未雨绸缪,提前预判。预防性地调整工艺参数、采取相应措施能起到事半功倍的作用,这也是污水处理厂平稳度过寒冬的关键。