近年來，城市污水與工業(yè)廢水的增長依然非常快速，這就要求污水廠出水更加嚴(yán)格地控制，保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

 

但問題是，在污水廠運(yùn)行過程中，上游管網(wǎng)時常出現(xiàn)工業(yè)企業(yè)廢水排放超標(biāo)或超量現(xiàn)象，使得污水廠進(jìn)水出現(xiàn)高負(fù)荷或高有毒有害物質(zhì)濃度影響，進(jìn)而沖擊污水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行，給污水廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行帶來了極大的壓力。

 

一位環(huán)保老兵曾在水圈留言道：“說實話，現(xiàn)在我和兄弟們不是忙于工藝管理，更多的是忙于如何準(zhǔn)確做到對進(jìn)水水質(zhì)預(yù)警從而保障出水水質(zhì)，真是苦不堪言......”

 

 

因此，針對進(jìn)水高負(fù)荷或有毒有害物質(zhì)引起的沖擊影響問題，污水廠亟須探討出污水快速應(yīng)急預(yù)警、溯源及調(diào)控措施策略，減少進(jìn)水沖擊對活性污泥系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)污水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化控制。

01

如何準(zhǔn)確、快速地對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行預(yù)警？

 

1、通過溶解氧的變化及時判斷水質(zhì)情況

 

發(fā)生進(jìn)水沖擊時生化池好氧段溶解氧比較敏感，會產(chǎn)生異常升高或降低。

• 當(dāng)進(jìn)水中 COD、氨氮負(fù)荷異常增高或硫化物含量較高時，系統(tǒng)需氧量異常增加，溶解氧會異常降低；

• 當(dāng)進(jìn)水中含有有毒有害物質(zhì)時，系統(tǒng)中生化反應(yīng)受抑制，溶解氧會異常升高。

 

運(yùn)行中，若水量風(fēng)量未調(diào)整，生化池溶解氧在 1 小時內(nèi)突然升高或降低超過3mg/L，可視作異常。

 

若沖擊強(qiáng)度較大，生化池溶解氧可能在 1 小時內(nèi)突然升高至7mg/L 以上或降低至 0.7mg/L 以下，這種情況需高度關(guān)注。

 

對于進(jìn)水水質(zhì)沖擊較多的污水廠來說，在日常生產(chǎn)運(yùn)行中要提高警惕，及時發(fā)現(xiàn)溶解氧的異常變化，發(fā)生進(jìn)水沖擊后首要措施為切斷污染源，然后再進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。

 

一旦發(fā)現(xiàn)溶解氧異常變化，要立即采取相應(yīng)措施，如關(guān)注生化池出水氨氮變化、曝氣實驗排查進(jìn)水及管網(wǎng)來水、取樣送檢等；若為高負(fù)荷進(jìn)水沖擊，可同時采取手動調(diào)整風(fēng)機(jī)增加風(fēng)量及相關(guān)提高 MLSS 的措施。

 

值得一提的是，發(fā)生進(jìn)水沖擊時，生化池上的曝氣效果和污泥性狀也會發(fā)生變化。

• 發(fā)生高負(fù)荷沖擊溶解氧異常降低時，生化系統(tǒng)的曝氣效果表現(xiàn)為泡沫變少且分散，同時感官上曝氣對生化池混合液的攪拌效果也會變差；

• 發(fā)生有毒有害物質(zhì)沖擊溶解氧異常升高時，生化系統(tǒng)內(nèi)曝氣效果表現(xiàn)為泡沫較大且非常密集，泡沫不易破，易堆積，同時污泥性狀變得分散，泡沫攜帶污泥上浮，但感官上曝氣對生化池混合液的攪拌效果與水質(zhì)正常時相比無差異。

 

2、通過曝氣試驗判斷水質(zhì)沖擊來源

 

曝氣實驗是通過將硝化效果良好的AAO的外回流活性污泥1:1比例與污水混合進(jìn)行曝氣（模擬好氧段的停留時間），測量上清液氨氮數(shù)據(jù)。

• 若氨氮未達(dá)標(biāo)，繼續(xù)延時曝氣2小時（排除氨氮負(fù)荷過高引起的結(jié)果誤判情況），再次測量上清液氨氮數(shù)據(jù)；

• 若氨氮仍未達(dá)標(biāo)，判斷為進(jìn)水中含有抑制性物質(zhì)，通過此方法對進(jìn)水水質(zhì)的抑制性排查，效果較好。

 

同時，可以進(jìn)行洗泥實驗，即用自來水清洗目前受抑制的活性污泥兩遍后，再用水質(zhì)較好、正常污水廠進(jìn)水進(jìn)行曝氣實驗，可快速斷定目前活性污泥受抑制程度。

 

綜上所述，受到進(jìn)水水質(zhì)沖擊時，可以通過曝氣實驗快速排查惡化水質(zhì)進(jìn)水時間及其來源，同時也能清楚了解目前進(jìn)水水質(zhì)情況及目前系統(tǒng)恢復(fù)情況，掌握進(jìn)水及出水水質(zhì)變化趨勢。

 

值得一提的是，在曝氣試驗中進(jìn)行曝氣后氨氮去除效果的判斷時，結(jié)合鈉氏試劑滴色法，更加快速高效。

 

通過曝氣試驗和納氏試劑滴色結(jié)合鎖定問題管網(wǎng)后，及時查閱管網(wǎng)水質(zhì)波動歷史檔案，同步實施色質(zhì)聯(lián)送檢，可更加明確水質(zhì)沖擊性質(zhì)

 

3、通過在上游管網(wǎng)安裝在線監(jiān)測設(shè)備

 

在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于部分不法企業(yè)逃避環(huán)保部門監(jiān)管，向城市排水管網(wǎng)中偷排未經(jīng)處理的污水，導(dǎo)致本污水處理廠易遭受進(jìn)水沖擊，此進(jìn)水存在以下特點：

 

不定時且持續(xù)時間較短，水質(zhì)極其惡劣，對系統(tǒng)影響較大往往超出系統(tǒng)負(fù)荷甚至導(dǎo)致生化處理單元崩潰，極易造成出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

 

由于排水企業(yè)數(shù)量多且排水管網(wǎng)布置體系也龐大復(fù)雜，廠內(nèi)進(jìn)水出現(xiàn)問題時難以排查出問題污水的來源。

 

因此，為了可以及時掌握排水管網(wǎng)的水質(zhì)情況，結(jié)合各支路管網(wǎng)排水的水質(zhì)特點，在主管網(wǎng)節(jié)點集中加裝在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備。

 

依據(jù)管網(wǎng)在線監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，可以作為工業(yè)企業(yè)超標(biāo)排放的預(yù)警依據(jù)，根據(jù)管網(wǎng)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可以提前進(jìn)行相應(yīng)的工藝安排，以應(yīng)對進(jìn)水帶來的沖擊，防止出現(xiàn)出水超標(biāo)情況的發(fā)生。

02

受到?jīng)_擊，應(yīng)采取哪些工藝應(yīng)急調(diào)整策略？

 

1、溶解氧調(diào)整策略

 

當(dāng)進(jìn)水受到高負(fù)荷沖擊時，會導(dǎo)致溶解氧異常降低，此時可以通過多種途徑來穩(wěn)定系統(tǒng)防止出現(xiàn)水質(zhì)波動，其中之一為及時加開風(fēng)機(jī)，增加風(fēng)量，使溶解氧迅速控制于較高水，便于系統(tǒng)快速恢復(fù)。

 

以某城市污水廠為例子，取該污水廠好氧池中的污泥，同時取進(jìn)入污水廠管網(wǎng)中水質(zhì)較差點位處的進(jìn)水，與好氧池污泥按照1:1的形式進(jìn)行混合于5L的實驗桶中，設(shè)置三組實驗，利用曝氣裝置將三組實驗組的溶解氧分別控制于2mg/L，4mg/L，6mg/L，研究高負(fù)荷沖擊時溶解氧的調(diào)整模式（2mg/L，4mg/L，6mg/L）對水質(zhì)恢復(fù)的影響。

 

通過實驗可得，溶解氧控制濃度越高，越有利于氨氮的去除。當(dāng)溶解氧控制大于4mg/L時，氨氮去除效果較好。

 

值得一提的是，對該污水處理廠受高負(fù)荷進(jìn)水沖擊情況進(jìn)行分析，在生化池系統(tǒng)恢復(fù)后，在保持第一階段篩選出的溶解氧濃度情況下，持續(xù)1天后系統(tǒng)可進(jìn)入穩(wěn)定期運(yùn)行。

 

2、回流比及水量調(diào)整策略

 

進(jìn)水水質(zhì)異常時，可加開回流稀釋來水，降低水質(zhì)異常對系統(tǒng)影響；同時加開回流可提高系統(tǒng)MLSS，提高系統(tǒng)抗沖擊能力。需研究不同回流比條件下，應(yīng)對高負(fù)荷水質(zhì)沖擊的效果。

• 如果是高負(fù)荷沖擊，可利用管網(wǎng)蓄水能力，減小進(jìn)水量，延長系統(tǒng)停留時間，降低系統(tǒng)負(fù)荷，利于出水水質(zhì)快速恢復(fù)；

• 如果是硝化抑制導(dǎo)致的污泥中毒，需提高水量，使問題水源快速通過系統(tǒng)，盡快將恢復(fù)后的來水引入系統(tǒng)。需研究不同沖擊類型下，不同水量調(diào)整控制模式對系統(tǒng)的恢復(fù)影響。

 

以某城市污水廠為例，為研究研究在污水處理廠受到高負(fù)荷進(jìn)水沖擊時，通過增加回流比及減少進(jìn)水量，觀察對系統(tǒng)運(yùn)行的影響以及對系統(tǒng)恢復(fù)時間的影響，研究人員設(shè)置4組實驗。 

• 實驗組1條件為回流比100%，進(jìn)水量為日常水量1/2倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組2條件為回流比100%，進(jìn)水量為日常水量2/3倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組3條件為回流比150%，進(jìn)水量為日常水量1/2倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組4條件為回流比150%，進(jìn)水量為日常水量2/3倍時對系統(tǒng)影響。

 

需要說明的是，該污水處理廠AB工藝日常進(jìn)水量為120000m3/d，所有實驗組進(jìn)水統(tǒng)一使用該污水處理廠的實際進(jìn)水，進(jìn)水指標(biāo)COD濃度為769mg/L，氨氮濃度為78.7mg/L。

 

通過實驗發(fā)現(xiàn)，在污水廠受到高負(fù)荷進(jìn)水影響時，合理地增加回流比及適當(dāng)?shù)販p少進(jìn)水量對系統(tǒng)的恢復(fù)有較大的影響。

 

具體表現(xiàn)為，在水質(zhì)沖擊時，水量控制為日常進(jìn)水量的2/3，同時增加回流比到150%，更易于調(diào)控，且系統(tǒng)恢復(fù)效果較為顯著。

 

值得大家共同關(guān)注的是，目前很多進(jìn)入污水廠的管網(wǎng)路線仍為老舊市政管線，管線冗長復(fù)雜，有些管線走向不是十分明確。

 

所以，有時受到?jīng)_擊時，無法快速地判斷，無法準(zhǔn)確地對水源做出定位。

近年來，城市污水與工業(yè)廢水的增長依然非常快速，這就要求污水廠出水更加嚴(yán)格地控制，保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

 

但問題是，在污水廠運(yùn)行過程中，上游管網(wǎng)時常出現(xiàn)工業(yè)企業(yè)廢水排放超標(biāo)或超量現(xiàn)象，使得污水廠進(jìn)水出現(xiàn)高負(fù)荷或高有毒有害物質(zhì)濃度影響，進(jìn)而沖擊污水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行，給污水廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行帶來了極大的壓力。

 

一位環(huán)保老兵曾在水圈留言道：“說實話，現(xiàn)在我和兄弟們不是忙于工藝管理，更多的是忙于如何準(zhǔn)確做到對進(jìn)水水質(zhì)預(yù)警從而保障出水水質(zhì)，真是苦不堪言......”

 

 

因此，針對進(jìn)水高負(fù)荷或有毒有害物質(zhì)引起的沖擊影響問題，污水廠亟須探討出污水快速應(yīng)急預(yù)警、溯源及調(diào)控措施策略，減少進(jìn)水沖擊對活性污泥系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)污水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化控制。

01

如何準(zhǔn)確、快速地對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行預(yù)警？

 

1、通過溶解氧的變化及時判斷水質(zhì)情況

 

發(fā)生進(jìn)水沖擊時生化池好氧段溶解氧比較敏感，會產(chǎn)生異常升高或降低。

• 當(dāng)進(jìn)水中 COD、氨氮負(fù)荷異常增高或硫化物含量較高時，系統(tǒng)需氧量異常增加，溶解氧會異常降低；

• 當(dāng)進(jìn)水中含有有毒有害物質(zhì)時，系統(tǒng)中生化反應(yīng)受抑制，溶解氧會異常升高。

 

運(yùn)行中，若水量風(fēng)量未調(diào)整，生化池溶解氧在 1 小時內(nèi)突然升高或降低超過3mg/L，可視作異常。

 

若沖擊強(qiáng)度較大，生化池溶解氧可能在 1 小時內(nèi)突然升高至7mg/L 以上或降低至 0.7mg/L 以下，這種情況需高度關(guān)注。

 

對于進(jìn)水水質(zhì)沖擊較多的污水廠來說，在日常生產(chǎn)運(yùn)行中要提高警惕，及時發(fā)現(xiàn)溶解氧的異常變化，發(fā)生進(jìn)水沖擊后首要措施為切斷污染源，然后再進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。

 

一旦發(fā)現(xiàn)溶解氧異常變化，要立即采取相應(yīng)措施，如關(guān)注生化池出水氨氮變化、曝氣實驗排查進(jìn)水及管網(wǎng)來水、取樣送檢等；若為高負(fù)荷進(jìn)水沖擊，可同時采取手動調(diào)整風(fēng)機(jī)增加風(fēng)量及相關(guān)提高 MLSS 的措施。

 

值得一提的是，發(fā)生進(jìn)水沖擊時，生化池上的曝氣效果和污泥性狀也會發(fā)生變化。

• 發(fā)生高負(fù)荷沖擊溶解氧異常降低時，生化系統(tǒng)的曝氣效果表現(xiàn)為泡沫變少且分散，同時感官上曝氣對生化池混合液的攪拌效果也會變差；

• 發(fā)生有毒有害物質(zhì)沖擊溶解氧異常升高時，生化系統(tǒng)內(nèi)曝氣效果表現(xiàn)為泡沫較大且非常密集，泡沫不易破，易堆積，同時污泥性狀變得分散，泡沫攜帶污泥上浮，但感官上曝氣對生化池混合液的攪拌效果與水質(zhì)正常時相比無差異。

 

2、通過曝氣試驗判斷水質(zhì)沖擊來源

 

曝氣實驗是通過將硝化效果良好的AAO的外回流活性污泥1:1比例與污水混合進(jìn)行曝氣（模擬好氧段的停留時間），測量上清液氨氮數(shù)據(jù)。

• 若氨氮未達(dá)標(biāo)，繼續(xù)延時曝氣2小時（排除氨氮負(fù)荷過高引起的結(jié)果誤判情況），再次測量上清液氨氮數(shù)據(jù)；

• 若氨氮仍未達(dá)標(biāo)，判斷為進(jìn)水中含有抑制性物質(zhì)，通過此方法對進(jìn)水水質(zhì)的抑制性排查，效果較好。

 

同時，可以進(jìn)行洗泥實驗，即用自來水清洗目前受抑制的活性污泥兩遍后，再用水質(zhì)較好、正常污水廠進(jìn)水進(jìn)行曝氣實驗，可快速斷定目前活性污泥受抑制程度。

 

綜上所述，受到進(jìn)水水質(zhì)沖擊時，可以通過曝氣實驗快速排查惡化水質(zhì)進(jìn)水時間及其來源，同時也能清楚了解目前進(jìn)水水質(zhì)情況及目前系統(tǒng)恢復(fù)情況，掌握進(jìn)水及出水水質(zhì)變化趨勢。

 

值得一提的是，在曝氣試驗中進(jìn)行曝氣后氨氮去除效果的判斷時，結(jié)合鈉氏試劑滴色法，更加快速高效。

 

通過曝氣試驗和納氏試劑滴色結(jié)合鎖定問題管網(wǎng)后，及時查閱管網(wǎng)水質(zhì)波動歷史檔案，同步實施色質(zhì)聯(lián)送檢，可更加明確水質(zhì)沖擊性質(zhì)

 

3、通過在上游管網(wǎng)安裝在線監(jiān)測設(shè)備

 

在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于部分不法企業(yè)逃避環(huán)保部門監(jiān)管，向城市排水管網(wǎng)中偷排未經(jīng)處理的污水，導(dǎo)致本污水處理廠易遭受進(jìn)水沖擊，此進(jìn)水存在以下特點：

 

不定時且持續(xù)時間較短，水質(zhì)極其惡劣，對系統(tǒng)影響較大往往超出系統(tǒng)負(fù)荷甚至導(dǎo)致生化處理單元崩潰，極易造成出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

 

由于排水企業(yè)數(shù)量多且排水管網(wǎng)布置體系也龐大復(fù)雜，廠內(nèi)進(jìn)水出現(xiàn)問題時難以排查出問題污水的來源。

 

因此，為了可以及時掌握排水管網(wǎng)的水質(zhì)情況，結(jié)合各支路管網(wǎng)排水的水質(zhì)特點，在主管網(wǎng)節(jié)點集中加裝在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備。

 

依據(jù)管網(wǎng)在線監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，可以作為工業(yè)企業(yè)超標(biāo)排放的預(yù)警依據(jù)，根據(jù)管網(wǎng)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可以提前進(jìn)行相應(yīng)的工藝安排，以應(yīng)對進(jìn)水帶來的沖擊，防止出現(xiàn)出水超標(biāo)情況的發(fā)生。

02

受到?jīng)_擊，應(yīng)采取哪些工藝應(yīng)急調(diào)整策略？

 

1、溶解氧調(diào)整策略

 

當(dāng)進(jìn)水受到高負(fù)荷沖擊時，會導(dǎo)致溶解氧異常降低，此時可以通過多種途徑來穩(wěn)定系統(tǒng)防止出現(xiàn)水質(zhì)波動，其中之一為及時加開風(fēng)機(jī)，增加風(fēng)量，使溶解氧迅速控制于較高水，便于系統(tǒng)快速恢復(fù)。

 

以某城市污水廠為例子，取該污水廠好氧池中的污泥，同時取進(jìn)入污水廠管網(wǎng)中水質(zhì)較差點位處的進(jìn)水，與好氧池污泥按照1:1的形式進(jìn)行混合于5L的實驗桶中，設(shè)置三組實驗，利用曝氣裝置將三組實驗組的溶解氧分別控制于2mg/L，4mg/L，6mg/L，研究高負(fù)荷沖擊時溶解氧的調(diào)整模式（2mg/L，4mg/L，6mg/L）對水質(zhì)恢復(fù)的影響。

 

通過實驗可得，溶解氧控制濃度越高，越有利于氨氮的去除。當(dāng)溶解氧控制大于4mg/L時，氨氮去除效果較好。

 

值得一提的是，對該污水處理廠受高負(fù)荷進(jìn)水沖擊情況進(jìn)行分析，在生化池系統(tǒng)恢復(fù)后，在保持第一階段篩選出的溶解氧濃度情況下，持續(xù)1天后系統(tǒng)可進(jìn)入穩(wěn)定期運(yùn)行。

 

2、回流比及水量調(diào)整策略

 

進(jìn)水水質(zhì)異常時，可加開回流稀釋來水，降低水質(zhì)異常對系統(tǒng)影響；同時加開回流可提高系統(tǒng)MLSS，提高系統(tǒng)抗沖擊能力。需研究不同回流比條件下，應(yīng)對高負(fù)荷水質(zhì)沖擊的效果。

• 如果是高負(fù)荷沖擊，可利用管網(wǎng)蓄水能力，減小進(jìn)水量，延長系統(tǒng)停留時間，降低系統(tǒng)負(fù)荷，利于出水水質(zhì)快速恢復(fù)；

• 如果是硝化抑制導(dǎo)致的污泥中毒，需提高水量，使問題水源快速通過系統(tǒng)，盡快將恢復(fù)后的來水引入系統(tǒng)。需研究不同沖擊類型下，不同水量調(diào)整控制模式對系統(tǒng)的恢復(fù)影響。

 

以某城市污水廠為例，為研究研究在污水處理廠受到高負(fù)荷進(jìn)水沖擊時，通過增加回流比及減少進(jìn)水量，觀察對系統(tǒng)運(yùn)行的影響以及對系統(tǒng)恢復(fù)時間的影響，研究人員設(shè)置4組實驗。 

• 實驗組1條件為回流比100%，進(jìn)水量為日常水量1/2倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組2條件為回流比100%，進(jìn)水量為日常水量2/3倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組3條件為回流比150%，進(jìn)水量為日常水量1/2倍時對系統(tǒng)影響；

• 實驗組4條件為回流比150%，進(jìn)水量為日常水量2/3倍時對系統(tǒng)影響。

 

需要說明的是，該污水處理廠AB工藝日常進(jìn)水量為120000m3/d，所有實驗組進(jìn)水統(tǒng)一使用該污水處理廠的實際進(jìn)水，進(jìn)水指標(biāo)COD濃度為769mg/L，氨氮濃度為78.7mg/L。

 

通過實驗發(fā)現(xiàn)，在污水廠受到高負(fù)荷進(jìn)水影響時，合理地增加回流比及適當(dāng)?shù)販p少進(jìn)水量對系統(tǒng)的恢復(fù)有較大的影響。

 

具體表現(xiàn)為，在水質(zhì)沖擊時，水量控制為日常進(jìn)水量的2/3，同時增加回流比到150%，更易于調(diào)控，且系統(tǒng)恢復(fù)效果較為顯著。

 

值得大家共同關(guān)注的是，目前很多進(jìn)入污水廠的管網(wǎng)路線仍為老舊市政管線，管線冗長復(fù)雜，有些管線走向不是十分明確。

 

所以，有時受到?jīng)_擊時，無法快速地判斷，無法準(zhǔn)確地對水源做出定位。

  水質(zhì)、水質(zhì)分析