第六届广东水展

广东国际水处理技术与设备展览会 WATERTECH CHINA (GUANGDONG) 2021

广州 | 保利世贸博览馆 2021331日-42

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污水厂活性污泥的秋季工艺调整

我国的北方地区,四季的环境温度的变化带来的生物池内的水温变化会影响到活性污泥自身的生长特性,很多细菌特别是硝化菌对生存环境的温度都比较敏感,低温对活性污泥的影响是比较大的,为了平衡低温带来的不良影响,北方地区污水厂会在冬季采取高浓度的活性污泥运行工况,但是高浓度带来的问题比如污泥泡沫,污泥膨胀的情况也非常突出,如何避免高浓度带来的冬季运行问题,需要从秋季开始进行工艺调整。

 

污水厂的冬季运行的问题需要从秋季开始进行工艺调整,这在污水处理厂的运行管理中是预先管理的项目之一。由于水温变化是滞后于气温变化的,从很多水厂的运行统计资料来看,生物池内的水温会比气温滞后1~2个月,因此很多污水厂习惯在气温降到零度以后的初冬才开始进行冬季的工况调整,但是这样往往带来的是很多负面的冬季运行问题,因此要把冬季工况的调整提前到秋季,主要的原因有以下几个方面:

 

第一:污泥龄的控制。运行稳定的污水厂内的活性污泥内微生物的数量巨大,在短时间内进行浓度的提升,只能通过少脱泥甚至不脱泥来实现,但是这样剧烈的减少脱泥量会造成污泥龄的快速上升,过长的污泥龄是造成活性污泥老化,污泥的生物泡沫,活性污泥丝状菌和非丝状菌(EPS)膨胀的主要诱因,特别是在温度15℃前后。剩余污泥的按时排放是降低泡沫和膨胀风险的首要工艺控制措施,因此在任何工况的调整下,我们都不能忽略保证剩余污泥的稳定排放。因此采取短时间的污泥浓度的提升,是不可取的工艺措施,这就需要通过一个较长时间的工况调整过程,既保证剩余污泥的排放,控制污泥龄在合理范围,而且还要提升污泥浓度。这样的工艺调整的时间切入点从秋季开始,更有保证。

 

 

第二:生物适应性的考量。北方地区的四季温度变化大,生物池内的水温变化冬夏能差到10~15℃之间,温度的差距对生存在这样的环境中的微生物会带来很大的影响,特别是针对适应20℃的微生物,再要去适应10℃的温度,就有一定困难,从微生物本身也是有一定的抗拒作用,不会轻易的做出适应性的改变,因此在冬季期间单纯的依靠增加活性污泥浓度来依靠数量提升处理能力只能是纯粹的机械式的操作,运营管理人员要考虑微生物本身的生活习性,夏季的微生物去适应冬季的环境,没有人为的取暖,它们的改变是很难发生的。这时候需要做的就是通过人的介入来提升它们的冬季适应性。

 

 

微生物的世代周期短,一般的剩余污泥排放量的控制要考虑关键微生物的生存周期,以保全这部分微生物能在生物池内完成全生命周期,因此在日常工况下,剩余污泥的排放只是起到逐步更新的细微调整。但是在入冬之前,原有的微生物已经具备夏季的较高温度的适应性,对低温会有一定的抵抗作用,为此需要做的是全面的更换这一部分的微生物,让新生的微生物在低温下生长繁殖,其自身生长过程就自带了低温的生存环境,也就更好的适应冬季的生存环境,但是大量的排泥在冬季是不可取的,因为冬季微生物在低温下生长速度反应速度都明显下降,生长速度缓慢,大量排放剩余污泥会导致活性污泥无法及时生长补充,提高浓度,因此需要把活性污泥的置换放在秋季的中间温度下进行,在秋季进行夏季的高温污泥的置换,在秋末完成置换,开始提升污泥浓度,一直提升到冬季的运行工况的下的污泥浓度。

 

第三:污泥有机份的改善。从北方地区的气候条件特征来讲,北方的秋冬春三季天气干燥,降雨量少,夏季炎热降雨量大。降雨量大对污水厂来说带来最大的困扰就是进水的浓度下降,无机成分增多,这是由于不健全的合流制地下管网体系造成的,多数北方的污水厂每年夏季结束以后,活性污泥的无机成分会有增加,这部分活性污泥不进行置换,到了冬季直接提升浓度,活性污泥中的相当大的一部分还是无机成分,因此虽然浓度得到了提升,但是却达不到运营人员期望高浓度的效果。

 

 

为了保证处理效果,运营人员只能不断的过高的提升浓度来维持活性,很多污水厂的冬季运行浓度远远高于设计值,就是因为这个原因,设计中没有判断出进水无机物对活性污泥浓度的贡献。无机比例高造成的过高污泥浓度带来的问题可以说是非常多,对水下设备转动部分的磨损,不得不提升的冬季曝气量及曝气压力,生物池内的活性污泥的基数过高造成的脱泥车间无法满足的污泥产生量,长污泥龄造成的除磷剂的投加量的增加,生物碳源的过量消耗等等一系列问题。为了解决这些问题,需要在夏季的雨季结束后,秋季尽快进行污泥的置换,以降低活性污泥中的无机比例为主要的工艺调整目的的工况调整,对于无法改变的外界因素,污水厂内要进行合理有效的工艺控制来最大可能的消除外界因素对厂内工艺的影响。

 

第四:兼顾厂内脱泥产能。由于多方面的原因,北方地区多数污水厂内的污泥脱水设备的产能低于实际的剩余污泥产量,冬季的高污泥浓度造成污泥车间的生产压力很大,很多污水厂冬季期间大量的生物泡沫堆积,污泥膨胀,有相当大的成分来自于污泥脱水间的能力不足。而冬季温度下降对污泥絮凝剂的溶解性,凝聚能力的发挥,脱水机的运行效率,甚至冬季降雪造成污泥外运困难都有一定的影响。因此如果单纯的希望冬季的脱水能力保证活性污泥的稳定运行风险是非常大的,所以把活性污泥的置换,浓度的控制等工艺调整都放在秋季,是兼顾污水厂内实际的污泥产能的考虑,工艺调整也要遵循一厂一策的原则,不能盲目依赖他厂的经验,要结合本厂的实际工况来展开进行。

 

 

第五:秋季工艺调整的原则。秋季工艺调整的目的已经很明确,置换污泥,提升污泥浓度,确保冬季稳定运行。需要注意的是工艺调整的原则性的问题,在公众号之前的工艺调整的系列文章中有详细介绍工艺调整的内容,大家有兴趣可以点击回看。在秋季进行工艺调整,比如大量排泥,污泥浓度是从多少降到多少?这个其实没有一个确定的数值,因为每个厂的工艺情况都不相同,MBR工艺和A2O工艺的污泥浓度控制是不同的,那么调整的原则是什么,原则其实也很简单,就是保证出水水质的稳定达标。一般来说,夏季不论从进水水质,活性污泥中微生物的生物活性等都是最佳的运行工况,出水水质会很好,水质数据会远远低于出水标准,秋季的工艺调整就可以利用这个空间,尽量降低污泥浓度,但是要保证出水水质的稳定达标,毕竟达标运行才是污水厂的硬性指标。所以这里没有绝对的指标,只有相对的标准,就是出水达标,在达标容许的范围内,运行人员进行下调和置换活性污泥,从而实现冬季的稳定的运行。

 

 

对于污水厂来说,四季的变化是周期性的环境因素,同时也会带来周期性的运行问题,针对这些运行问题,采取治标不治本的措施,比如投加消毒剂,灭菌剂,消泡剂等都是非常不可取的,运行人员要结合本厂实际,认知活性污泥的本能性质,寻找最佳的工艺调整措施,形成年度的周期性的工艺管控措施,才是实现污水厂的周期性的年度管控目标,也是污水厂走向良性管理的途径。

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