城市生活污水厂处理高比例工业废水时的运行探索

在常规A2/O模式下调试运行7个月后，发现该工艺运行稳定，脱氮除磷效果好，可以满足一级B排放标准(如表5所示).其中对COD、BOD5、氨氮、TN、TP的去除率分别达到89%、96.82%、93.33%、85.82%、94.82%.

5几种特殊情形下的工控制

5.1水质波动大，进水浓度高，污泥易中毒由于该污水处理厂进水中印染废水比例高，企业废水排放不规律，所以进水水质波动大，主要体现在pH值和COD上.一方面进水偏碱性，而该厂是城市生活污水处理厂，预处理阶段没有设置调节池，无法进行酸碱中和，当企业瞬间排放水量大、pH值过高的废水时，对后续的活性污泥处理系统的冲击是相当大的，污泥活性将受到限制，可能出现解体死亡，引起处理效率降低，导致出水混浊超标;另一方面当进水COD浓度突然飙升，进水负荷突然变化超过活性污泥所能承受的范围，会引起污泥急性中毒，微生物大量死亡，影响出水水质.

该项目于2010年9月初安装试车完毕，中旬开始运行调试.在经历了进水水量不足、浓度过低等不具备培菌条件的两个月后，于同年11月底正式启动调试运行，经过近一个月的调试，污泥浓度平均为3500mg/L，出水COD、BOD5等各项指标基本达到排放要求.12月底遇到两次明显的高浓度进水(pH值为9.42、COD为1051～1340mg/L)，出现活性污泥中毒现象，引起出水弥漫性混浊、各项出水指标上升;次年7月中旬，又出现连续6d进水水质极差的情况(COD为1150～10940mg/L，平均为5274mg/L)，随即生物反应池DO上升，二沉池碎泥漂出，出水COD、SS、TP指标上升明显，同时镜检发现，活性污泥中虽有原、后生动物但数量极少，菌胶团破碎，游离的颗粒多，在之后的10d左右微生物大量死亡，水质开始恶化，由此可见系统因瞬间超高冲击负荷而出现污泥中毒现象.

这两次污泥中毒后，主要采取了以下恢复措施:

①减少进水量，最低至1000m3/h，降低了冲击负荷;

②加大回流比，最大至100%，稀释高浓度进水，提高生物反应池污泥浓度，抵御冲击负荷;

③加大排泥力度，控制最大污泥负荷为0.5kgBOD5/(kgMLSS爛d)，促进污泥更新;

④加大曝气量，使好氧段DO值由原来约mg/L提高至约4mg/L;

⑤加强镜检.

经上述工艺调整后，前后两次中毒现象均有所缓解，连续几天的镜检发现，半个月后有漫游虫出现，生物相逐步变活跃且数量逐渐增多，一个月左右开始有钟虫出现，表明活性污泥基本恢复正常.前次历时约1个月出水COD转至正常，后次历时约1个月也恢复正常.

5.2泡沫多，DO值低，易发生丝状菌膨胀

由于该厂进水含高比例工业废水，COD浓度高，而氨氮、磷含量低，成分相对单一，同时该厂排泥不足，引起低污泥负荷运行;另一个诱因是持续近2个月生物反应池好氧段首端低DO运行，这些因素都为丝状菌增殖创造了条件，促成了丝状菌膨胀.

4月底生物反应池SV30达到90%，SVI>150mL/g，但上清液清澈，出水COD达标;5月初镜检发现轮虫、钟虫、豆形虫，但数量极少，随后几天镜检很难发现原、后生动物(怀疑发生丝状菌膨胀，但当时另一种观点认为SV30高是由于排泥不足引起的);5月底镜检放大160倍，发现类似玻璃丝散落在菌胶团内，放大400倍能看到丝状菌;取二沉池(周进周出式)进水廊道浮于混合液表面的泡沫镜检，发现全部是丝状菌，至此确定发生丝状菌污泥膨胀.遂立即加大生物反应池好氧段第一廊道风量;DO值从6月初开始恢复至1mg/L以上，镜检发现原、后生动物开始增多;6月中旬生物反应池好氧段第一廊道表面浮渣、泡沫明显减少;7月初取二沉池浮渣镜检，发现原、后生动物，偶尔有丝状菌.从4月初开始DO持续偏低近2个月时间，此后1个月丝状菌出现，自DO恢复正常值至丝状菌膨胀现象消失历时约1个月.

对比判断丝状菌污泥膨胀的相关参数，幸而发现此次丝状菌是轻度膨胀，SVI值不高(生活污水为50～150mL/g，工业废水为50～200mL/g属正常)，镜检丝状菌散落在菌胶团内部，彼此间不存在互相粘结，因此通过调大气水比、减少回泥量、加大剩泥排放等方法，恢复正常工艺运行参数，丝状菌得到了有效控制.

5.3水量波动大，硝化反应不充分

调试的前几个月进水氨氮浓度低，氨化、硝化菌还没有大量繁殖，8月底由于新增管道贯通，日均处理水量从5×104m3/d突然增至8×104m3/d，超过硝化细菌处理能力，硝化作用不足，导致出水氨氮超标.近年来的理论研究认为，硝化反应必须在绝对富氧条件下进行，随即采取了加大曝气量，提高生物反应池好氧段DO值以促进硝化作用，一周后对氨氮的去除率从最低的5.56%逐渐恢复到98.57%，出水氨氮达标.

6结论与建议

①该印染企业集聚区域的城市生活污水厂在处理高比例工业废水时采用多模式A2/O生物脱氮除磷/混凝沉淀工艺，运行稳定，处理效果好，出水各项指标均能达到GB18918—2002的一级B标准，部分指标优于该标准，对COD、BOD5、SS、氨氮、TN和TP的去除率分别为89%、96.82%、94.45%、93.33%、85.82%、94.82%.

②在调试运行中发现，适合该厂的最佳工艺运行参数如下:必须控制曝气池出口DO值不低于2mg/L，曝气池首端保证DO值不低于1mg/L，整个生物反应池DO值最好控制在2～4mg/L，不能低于0.5mg/L;为抵御高比例工业废水的冲击负荷，适度提高污泥浓度，SV30为30%左右，MLSS为4500mg/L左右，污泥负荷最佳值为0.15kgBOD5/(kgMLSS爛d)左右，低于0.05kgBOD5/(kgMLSS爛d)的低负荷情况应尽量避免.

③由于现阶段PAC直接投加于二沉池，产生的化学污泥与生化污泥一起被回流至生物反应池，若加药量控制不当，长期运行，无机盐回流易蓄积并影响生物活性.随着外部管网陆续接入、生活污水比例提高，需逐渐减小PAC投加量，有条件时要考虑单独设混凝沉淀池，直接将化学污泥排放掉.

④控制排泥量，加入无机絮凝剂PAC后，絮团形态变化，剩余污泥量会增加，一般是无加药排泥量的两倍，因此排泥要及时足量.

⑤由于工业废水水质波动大、浓度高，建议相关部门配合加强污染源的监控，做好各企业的入管监测工作，并根据工业废水比例较多的实际情况，将计进水标准作为入网标准，避免进水水质对污水厂造成冲击甚至无法正常运行的严重后果;同时加强进厂水质的在线监控，在超出进厂水质标准时，建议减少进水量，必要时停止进水.

⑥针对复杂的外部进水环境，从长远运行考虑，建议增设调节池调节、稳定水质水量，减少对生化系统的冲击负荷;同时强化预处理工艺，将混凝沉淀工艺前移，增设初沉池，这样才能去除进水中的无机颗粒，同时提高生物反应池的活性污泥比例.

⑦倒置A2/O工艺与其他生物脱氮除磷工艺一样容易受低温影响，导致脱氮效率下降.在下阶段调试运行中，可改变A2/O运行模式，进一步提高脱氮效率.

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