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水力流程:由中心进水进行好氧处理→进入外环进行缺氧处理→进入二沉池沉淀后出水。
主要设计参数:反应池容积为19 200 m³,组数为4组,最低水温为15 ℃,污泥负荷为0.31 kg BOD5/(kg MLSS·d),MLSS为2 800 mg/L,曝气池停留时间为4.5 h,二沉池停留时间为5.4 h,污泥回流比为75%。
参照标准:
(1)建成之初,出水指标参照《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准,即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤60 mg/L。
(2)2002年后,出水指标参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)要求,即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤15 mg/L、TN≤20 mg/L、TP≤1.5 mg/L(TP执行标准中2005年12月31日前建设的污水处理厂的要求)。
污泥上浮问题的发生
2019年11月3日,该厂一期工程缺氧段发生大面积污泥上浮的现象,同时二沉池也陆续发生大面积污泥上浮。
污泥上浮期间,工艺运行参数并未有任何调整,在线仪表显示好氧段溶氧量为3 mg/L、进水pH值为7~7.4,主要设备运行正常,污水处理能力为10万m³/d。
污泥上浮发生后,污水厂立刻启动应急预案,主要采用高压水枪打碎及人工清捞上浮污泥的应急处置措施,保证污水达标排放。
污泥上浮出现后,调取厂办实验室活性污泥日检测数据进行分析,并委托第三方机构对上浮污泥进行重金属含量检测。
A、B、C、D这4个池的SVI均在100 mL/g左右,初步排除由于丝状菌膨胀导致的污泥上浮现象,但由于排泥不畅,MLSS普遍较高。二沉池上浮污泥颜色为灰褐色,无明显恶臭味道,与曝气池中活性污泥的气味相当。取一定量上浮污泥,打碎后进行污泥沉降试验,发现污泥沉降速度较快,沉降过程中释放大量的气泡,3 min即完成80%的污泥沉降;同时,上清液虽然清澈,但沉降的污泥颜色发暗,有小部分絮体悬浮在表面,50 min后,底部污泥重新上浮;计算F/M仅为0.04,污泥泥龄较长,存在污泥老化的现象。从以上数据初步判定,二沉池上浮污泥极有可能为反硝化污泥上浮。
缺氧池方面,观察环形氧化沟缺氧及好氧段,发现A、B、C、D池有多处曝气柱喷问题。自2019年1月以来,多处曝气盘脱落造成曝气不均(一些区域强一些区域弱)的情况,由于生产任务重,无法停产对曝气盘进行更换维修。这些上浮污泥的色泽及味道与好氧池活性污泥无较大区别,取缺氧池上浮污泥做SV30试验,发现将污泥打碎后不再发生上浮现象,基本可以判断这些污泥是曝气过强由气体夹带至表面的,搅拌时将气体排出后,即正常下沉。
由上浮污泥委外检测结果可知,上浮污泥重金属富集的程度并不高,和日常基本相同,不是污泥上浮的原因。
解决措施
(1)加大排泥力度,缩短污泥在二沉池的停留时间,降低MLSS,缩短污泥泥龄。通过降低MLSS浓度,有效改善污泥上浮的情况,通过1个月不间断24 h排泥,将A、B、C、D这4个池的MLSS降低至3.5 g/L左右,基本解决二沉池污泥上浮的问题。
(2)找准时机更换曝气盘。缺氧段污泥上浮主要是曝气盘脱落引起的,因此,最终根治还需对曝气盘维修更换,从目前更换后的A池来看,缺氧段已经基本看不到污泥上浮的现象。
(3)在出水TN和氨氮均有一定余量的情况下,适当减少曝气强度。
思考与建议
(1)污泥上浮是污水处理厂日常运行中常见的且需尽快解决的问题,如何快速处置十分关键。从10余个运行中的污水厂所发生的污泥上浮问题来看,无论何种原因的污泥上浮,高压水枪、人工清捞、加强排泥均可第一时间操作。
(2)污泥上浮发生后,应尽快知晓原因,做到“对症下药”,不少县、乡、镇级污水厂未调查清楚原因就开始调整生产工艺参数,可能会使污泥上浮的问题加重。
(3)污水处理厂在日常中尽量不要超负荷运行,突发上浮问题时更易应对。最明显的是SS,当上浮问题发生后,二沉池的污泥挡板可以抵挡绝大部分的SS,为组织人工清捞争取了大量时间;而超负荷运行时,污泥极易越过挡板进入出水渠,造成SS超标。
(4)如何快速、准确找到问题是保证污水达标排放和解决污泥上浮的关键。日常的检测数据和事故时期的检测数据是快速、准确找到问题的重点。
在发生污泥上浮后,首先应判断是否属于丝状菌引起的污泥上浮,这点从SVI基本可以判断;若想进一步确定,可以做污泥镜检,一般SVI≤150 mL/g均属于正常范围,基本可以排除丝状菌暴发。其次,需观察上浮污泥的性状,一般来说,二沉池上浮污泥成块状、上浮时携带气泡且有恶臭的,有可能是排泥不及时或刮泥机有死角引起的污泥腐化上浮。一些污水厂将污泥腐化和污泥老化混为一谈是不对的,污泥老化是指污泥泥龄较长、活性较差,而污泥腐化是指污泥发生厌氧分解变质;二沉池发生反硝化污泥上浮基本是成片上浮,夹杂有气泡,但是无恶臭且颜色较淡。最后,可以取上浮污泥做沉降性试验,一般来说,丝状菌暴发的污泥上浮,污泥沉降性及污泥压实性极差;非丝状菌暴发的上浮污泥沉降性较好,特别是老化污泥,沉降速度很快,污泥颜色发暗,反硝化所产生的浮泥在沉降以后,会由于反硝化的作用再次上浮。
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