夏季污水处理厂(站)常见问题及应对办法
以下是夏季常见的几类问题:
一、水质水量波动大
1.暴雨冲击:
(1)水力负荷剧增:夏季暴雨频繁,大量雨水涌入污水管网(尤其是合流制管网),导致进厂水量远超设计处理能力。
(2)稀释效应:雨水稀释了污水浓度,导致进水污染物浓度(COD、BOD、氨氮、总磷等)大幅下降,破坏了微生物所需的营养平衡(碳氮磷比例失调)。
(3)溢流与短流:处理能力不足时,可能发生污水溢流(污染环境),或污水未经充分处理就快速通过系统(短流),导致出水超标。
(4)沉淀池效率下降:水量过大时,污水在沉淀池停留时间缩短,沉降效果变差,污泥可能随出水流失。
2.低浓度进水:
即使无暴雨,持续的炎热干燥天气可能导致地下水渗入减少,加上居民用水习惯改变(如洗澡增多),有时反而会出现进水浓度偏低的情况,同样影响生物处理效率。
二、生物处理系统效率下降与不稳定
1.溶解氧不足:
溶解度降低:水温升高导致水中溶解氧饱和度显著下降。
微生物耗氧增加:温度升高加速微生物新陈代谢,耗氧速率大幅提高。
曝气效率降低:高温可能影响曝气设备的效率(如氧转移效率下降)。
后果:好氧池(尤其是末端)极易出现DO不足,导致硝化反应不完全(氨氮去除率下降),甚至引发厌氧状态,产生臭气,污泥活性变差。
2.污泥膨胀与上浮:
丝状菌膨胀:高温是诱发丝状菌(如微丝菌属)过度生长的关键因素之一。丝状菌大量繁殖导致污泥沉降性能恶化(SVI升高),二沉池泥水分离困难,污泥流失,出水浑浊超标。
非丝状菌膨胀:低DO、高负荷或营养失衡(尤其是低F/M比)也会导致絮状菌产生过量胞外聚合物,引起膨胀。
污泥上浮:除了膨胀,高温下反硝化作用在二沉池或污泥斗中加剧,产生的氮气气泡夹带污泥上浮(反硝化上浮)。厌氧消化产生的沼气也可能导致消化污泥上浮。
3.硝化作用抑制:
硝化菌敏感性:负责硝化作用的氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌对高温相对敏感。虽然一定范围内温度升高会加快反应速率,但超过其最适温度(通常在28-35°C,具体菌种不同)后,活性会受到抑制甚至死亡。
DO限制:如上所述,DO不足是抑制硝化的另一个主因。
后果:出水氨氮浓度升高,难以达标。
4.微生物活性变化:
温度显著改变微生物群落结构和活性速率。虽然中温菌代谢加快,但温度接近或超过其耐受上限时,效率会下降或死亡。高温可能更有利于某些有害菌或非目标菌的生长。
5.泡沫问题加剧:
(1)生物泡沫:高温常伴随诺卡氏菌、微丝菌等丝状菌或放线菌的大量增殖,产生稳定的、粘稠的褐色泡沫(通常称为Nocardia泡沫),覆盖池面,阻碍氧气传递,影响观感,可能携带病原体。
(2)化学泡沫:进水中的表面活性剂(如洗涤剂)在高温和曝气作用下更易形成泡沫。
(3)操作泡沫:污泥膨胀或高负荷运行时也易产生泡沫。
三、设备运行与维护挑战
1.设备过热:
电机、风机、水泵、减速机等机械设备在高温环境下长时间运行,散热困难,容易过热,导致故障率增加,甚至烧毁。
2.仪表漂移与失效:
温度、pH、DO、污泥浓度等在线监测仪表在高温高湿环境下可能发生漂移、精度下降或完全失效,影响过程控制。
3.管道与结构物问题:
高温可能导致管道或池体热胀变形,密封件老化加速,增加泄漏风险。
4.人员安全风险:
高温环境下,现场操作、巡检和设备维护人员面临中暑等职业健康风险,工作效率可能下降。
四、感官问题与环境卫生
1.恶臭加剧:
高温加速污水中有机物的厌氧分解(尤其在预处理段、污泥处理段、水流不畅处),产生大量硫化氢、氨、硫醇、有机胺等恶臭气体;生物处理单元DO不足时也会产生臭气;对厂区及周边环境造成严重影响,易引发投诉。
2.藻类滋生:
阳光充足、水温适宜时,氧化沟表面、二沉池出水堰、消毒接触池壁等处容易滋生藻类(青苔),影响美观,可能堵塞出水口,死亡后增加出水COD/BOD。
3.蚊蝇滋生:
温暖潮湿的环境是蚊蝇的理想繁殖地,尤其是污泥处理区和存在积水的区域,带来卫生和疾病传播风险。
五、污泥处理与处置难度增加
1.污泥脱水性能变差:
高温可能导致污泥性质发生变化(如EPS成分改变),使其更难脱水,增加脱水设备的负担和药耗。
2.污泥产量增加:
微生物活性增强,增殖加快,导致剩余污泥产量通常会增加。
3.厌氧消化波动:
高温有利于厌氧消化速率,但需要更严格地控制温度(避免过热)和进料负荷,防止酸化或抑制。产气量可能增加,但也需注意沼气系统安全。
4.储存与运输问题:
高温下污泥更容易腐败发臭,储存和运输过程中的卫生和环境问题更为突出。
应对夏季问题的关键措施(简述)
1.加强监测与预警:
密切关注天气预报、在线仪表数据、污泥性状(SVI、镜检)、DO、氨氮等关键参数。
2.优化曝气控制:
根据DO、氨氮实时数据动态调整曝气量(通常需要增加),确保硝化所需DO。检查曝气设备效率。
3.污泥浓度与排放控制:
合理控制MLSS,及时排放剩余污泥,避免污泥龄过长。针对膨胀可采取调整DO、投加化学药剂(PAC、PAM、氧化剂)、引入选择器等方法。
4.应对暴雨:
充分利用调蓄池(如有),加强管网维护减少雨水入渗,必要时启用应急处理措施或溢流口(需符合法规)。暴雨后注意恢复过程控制。
5.温度控制(如有条件):
对关键设备(如鼓风机房)或小规模反应器采取降温措施(通风、喷淋)。
6.加强除臭:
确保臭气收集和处理系统高效运行,必要时增加临时除臭措施。
7.设备维护:
加强巡检,确保散热系统(风扇、冷却水)正常,重要设备备件充足。
8.卫生与安全:
加强厂区清洁,清除积水防蚊蝇,为员工配备防暑降温用品,调整户外工作时间。
9.调整药剂投加:
可能需要调整混凝剂、助凝剂、碳源(如为反硝化)、消泡剂的投加量。
10.藻类控制:
定期清理池壁和堰口。
总之,污水处理厂在夏季的核心挑战在于应对高温带来的生化反应变化(DO需求激增、硝化抑制、污泥膨胀风险)和暴雨带来的水力/水质冲击。密切监控关键参数,及时采取针对性措施。
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