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2022-10-28
普羅生物
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上期文章中，普羅生物為大家介紹了低溫對(duì)微生物的影響和低溫環(huán)境下微生物性能提升技術(shù)；本期將主要從綜合優(yōu)化運(yùn)行管理角度，梳理冬季低溫條件下污水處理廠如何安全穩(wěn)定運(yùn)行。
一、全工序設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)備
我們常說“設(shè)備保證工藝”，做好低溫條件下各種硬件完好備用是污水處理廠冬季穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，生化系統(tǒng)幾大主要設(shè)備的正常運(yùn)行尤為重要。對(duì)于污水處理廠而言，冬季來臨前如下幾項(xiàng)工作是必備準(zhǔn)備工作，也是整個(gè)冬季重點(diǎn)關(guān)注的工作任務(wù)。
（1）系統(tǒng)硬件檢查及檢修
對(duì)整個(gè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)備、儀器儀表（包括但不限于：粗細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池、初沉池、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、推流器、污泥脫水機(jī)、污泥運(yùn)輸車輛、在線儀表）等進(jìn)行檢查及檢修。
（2）防凍措施落實(shí)到位
對(duì)閥門、管線進(jìn)行全面檢查，管線保溫及伴熱工作提前準(zhǔn)備，對(duì)下水管線、浮渣井做一次徹底疏通和清理。
（3）藥劑準(zhǔn)備
結(jié)合污水廠實(shí)際藥劑使用情況，做好各種藥劑計(jì)劃提報(bào)、采購(gòu)及存儲(chǔ)等方面的工作，尤其是生化系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事故所用的菌種類、解毒類等產(chǎn)品的準(zhǔn)備。
（4）做好冬季低溫運(yùn)行應(yīng)急預(yù)案
根據(jù)往年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定設(shè)備、工藝、安全等方面的應(yīng)急預(yù)案，尤其是生化系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊后低溫停運(yùn)、啟動(dòng)恢復(fù)、污水儲(chǔ)存等臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施。
二、改善運(yùn)行環(huán)境
生化系統(tǒng)在低溫情況下，改善除溫度以外其他外部運(yùn)行環(huán)境，對(duì)活性污泥的生物活性有一定的促進(jìn)作用。
比如，硝化系統(tǒng)在冬季運(yùn)行管理中，容易受到外界因素的干擾而變得更加脆弱，上游水量、水質(zhì)的較小波動(dòng)，甚至因某一設(shè)備的故障檢修都有可能使硝化系統(tǒng)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。在冬季運(yùn)行管理過程中，重點(diǎn)關(guān)注的外部環(huán)境因素包括：溫度、堿度、pH、溶解氧等，為硝化菌營(yíng)造一個(gè)更適宜的條件，進(jìn)而在一定程度上增加硝化菌的活性，可以提高對(duì)氨氮的降解能力。通過對(duì)不同污水廠的數(shù)據(jù)分析，一般來講，對(duì)于硝化系統(tǒng)好氧池末端的溶解氧冬季可較夏季高1-2mg/L，堿度比夏季高1.2-1.5倍，pH可提高至7.5以上（超高氨氮廢水除外）。
對(duì)于反硝化系統(tǒng)來說，冬季需要補(bǔ)充比夏季更高的碳源量才能滿足反硝化的需求，溶解氧盡量控制在0.2mg/L以下。另外，在氣溫驟降前，投加反硝化菌種可提高反硝化系統(tǒng)的反應(yīng)速率，進(jìn)而彌補(bǔ)因低溫導(dǎo)致的反硝化速率的降低問題。
三、生化運(yùn)行工藝參數(shù)優(yōu)化
低溫下污泥生物活性較弱、反應(yīng)速率慢，需要結(jié)合自身工藝和進(jìn)水特征優(yōu)化工藝運(yùn)行參數(shù)，這是貫穿冬季運(yùn)行管理持續(xù)、細(xì)致的必須工作內(nèi)容。
（1）延長(zhǎng)污泥齡
對(duì)于市政污水廠來說，在保證出水總磷的前提下將污泥齡延長(zhǎng)至20d以上是應(yīng)對(duì)低溫的重要措施之一，延長(zhǎng)污泥齡最為常用的、最簡(jiǎn)單的辦法就是減少排泥量。
低溫條件下，各種微生物活性降低，硝化菌的比增長(zhǎng)速率降低尤為明顯，比如：在20℃時(shí)硝化菌的比增長(zhǎng)速率為0.7d-1，但在10℃時(shí)會(huì)降低至0.3d-1甚至更低。因此，在水溫低于15℃時(shí)，如果系統(tǒng)污泥齡較短，則無(wú)法維持硝化菌在活性污泥中的占比，為了保持硝化菌在活性污泥中的占比，需要更長(zhǎng)的污泥齡。
（2）增加污泥濃度降低污泥負(fù)荷
對(duì)于硝化系統(tǒng)，常溫硝化菌在低溫環(huán)境下，硝化速率會(huì)下降很多，此時(shí)如果硝化菌在污泥中的占比沒有變化，那么污泥的硝化速率也會(huì)降低，從而影響出水氨氮。在此情況下，提高污泥濃度和投加相應(yīng)的低溫硝化菌種產(chǎn)品來增加硝化菌的數(shù)量，可有效彌補(bǔ)因溫度降低導(dǎo)致的速率損失，進(jìn)而滿足系統(tǒng)處理氨氮的總量保持不變。
對(duì)于反硝化和生物除碳系統(tǒng)，增加污泥濃度的原理基本相同，同樣是用微生物的量和投加低溫反硝化菌種、低溫COD菌種產(chǎn)品來彌補(bǔ)單體微生物反應(yīng)速率的降低。
特別注意兩點(diǎn)，一是在溫度降低前20天就要進(jìn)行減少排泥量來增加污泥濃度的操作，二是不能依靠碳源的大量投加來增加污泥濃度，因這樣新增的污泥主要為異養(yǎng)菌，對(duì)硝化系統(tǒng)極為不利，操作不當(dāng)會(huì)引起硝化系統(tǒng)的波動(dòng)甚至崩潰。
（3）控制污泥膨脹
低溫下微生物代謝性差，非絲狀菌膨脹（污泥沉降性能變差）現(xiàn)象比較普遍，一般認(rèn)為屬胞外粘多糖類物質(zhì)的分解不徹底導(dǎo)致，資料表明，北方60%以上的污水廠在冬季都會(huì)出現(xiàn)SVI升高，部分污水廠SVI可高達(dá)180 ml/g以上。污泥膨脹不可避免會(huì)出現(xiàn)污泥流失，系統(tǒng)內(nèi)的污泥負(fù)荷增高，控制不當(dāng)易發(fā)生生化系統(tǒng)出水水質(zhì)超標(biāo)、崩潰等問題。
非絲狀菌膨脹時(shí)可采取的措施，一是盡量降低硝化液回流量，二是可適當(dāng)?shù)奶岣吆醚醭厝芙庋?，三是降低生化系統(tǒng)進(jìn)水負(fù)荷，目的是消耗胞外粘多糖類物質(zhì)，提高污泥的沉降性能；四是當(dāng)SVI大于150ml/g，且二沉池開始出現(xiàn)污泥流失的情況下，可以通過投加PAC、PFS等無(wú)機(jī)混凝劑來提高污泥的沉降性能，也可投加石灰粉、粉煤灰、硅藻土等無(wú)機(jī)物，短期內(nèi)投加PAM也可改善污泥沉降性能，但需通過現(xiàn)場(chǎng)燒杯小試確定使用陰離子PAM或者陽(yáng)離子PAM用量。
（4）加強(qiáng)污泥脫水系統(tǒng)管理
冬季污泥脫水系統(tǒng)的良好運(yùn)行，對(duì)于生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，也是技術(shù)管理容易忽略的一個(gè)環(huán)節(jié)，運(yùn)行不好會(huì)造成污水處理廠浮渣、污泥系統(tǒng)的惡性循環(huán)，特殊情況下可以利用多藥劑（比如：利用三氯化鐵、次氯酸鈉、石灰等藥劑）使用進(jìn)行污泥改性，以提高脫泥機(jī)的脫水效率，防止污泥處置不當(dāng)引起的生化系統(tǒng)出水指標(biāo)波動(dòng)。
（5）降低進(jìn)水負(fù)荷
低溫系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，降低進(jìn)水負(fù)荷，是確保冬季低溫穩(wěn)定或較快恢復(fù)運(yùn)行的必要條件之一。
通過對(duì)不同市政污水廠分析，提高生化系統(tǒng)的水力停留時(shí)間達(dá)到30h以上，即使水溫在5-6℃的情況下，加以其它運(yùn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)控、低溫菌種的投加等手段，氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放率也會(huì)極大提高。
四、使用低溫菌種強(qiáng)化系統(tǒng)
去除生化抑制性因素，降低廢水毒性，提高廢水的可生化性。常見工藝有：
低溫菌種是從特定低溫環(huán)境中富集培養(yǎng)、分離純化、篩選和馴化得到的，主要用于低溫環(huán)境下的污水處理系統(tǒng)中，其中包括：低溫COD菌、低溫硝化菌、低溫反硝化菌等。實(shí)踐案例表明，普羅生物低溫COD和硝化菌系列產(chǎn)品，在應(yīng)對(duì)冬季低溫環(huán)境方面都表現(xiàn)出了良好的增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的效能，在低溫環(huán)境下，系統(tǒng)受到?jīng)_擊后的快速恢復(fù)方面這些產(chǎn)品也得到了廣泛應(yīng)用。普羅生物低溫COD菌能夠承受5℃左右的低溫環(huán)境，其所分泌的低溫冷活性酶在低溫下具有較高的催化效果，確保微生物正常代謝和養(yǎng)分?jǐn)z取；普羅生物低溫硝化菌在低溫環(huán)境中具有比常規(guī)硝化菌更高的氨氧化速率，保證了低溫環(huán)境下生化系統(tǒng)對(duì)氨氮的處理能力。
五、預(yù)防和預(yù)判
去除生化抑制性因素，降低廢水毒性，提高廢水的可生化性。常見工藝有：
冬季對(duì)我國(guó)北方污水廠來說是運(yùn)行管理最困難的時(shí)期，未雨綢繆預(yù)防性的調(diào)整工藝參數(shù)、預(yù)防性使用相應(yīng)菌種類產(chǎn)品能起到事半功倍的作用，也是污水處理廠平穩(wěn)度過寒冬的關(guān)鍵。
低溫情況下運(yùn)行，都或多或少的遇到一些問題，有些是共性的，有些是偶發(fā)的，但無(wú)論什么樣的問題，對(duì)出現(xiàn)的實(shí)際情況都要有預(yù)判，主要是這些問題對(duì)生化運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生什么影響、影響范圍多大、是否有相應(yīng)的處置方案等。
普羅生物從微生物作用原理和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)方面給大家進(jìn)行了連續(xù)兩期分享；在實(shí)際冬季低溫運(yùn)行中，普羅生物為客戶提供了哪些幫助呢？從下期起，我們將聚焦普羅生物產(chǎn)品在污水處理生化系統(tǒng)低溫運(yùn)行環(huán)境中的應(yīng)用案例，歡迎繼續(xù)關(guān)注。
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