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摘要：本文作者根据自身的工作经验并结合实例，对某城市污水处理厂工艺运行管理方面进行分析探讨，在此仅供同行参考。
关键词：污水处理厂；工艺特点；运行管理；技术改造
Abstract: the author according to own work experience and combining with practical example of a municipal sewage treatment plant process operation management analysis and exploration in the same field for reference only.
Keywords: sewage treatment plants; Process characteristics; Operation management; Technical reform
中图分类号：[R123.3]文献标识码：A 文章编号：
引言
城市污水处理厂是城市发展的重要基础设施，是城市水污染控制、水环境保护工作的关键工程，对社会经济的高速、稳定、可持续发展起着保障和促进的作用。提高污水处理效率、降低运行成本，改善水环境质量，污水处理厂运行管理尤为重要。
1城市污水处理厂的工艺特点
城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多，处理设施通常为钢筋混凝土结构，相应地要求整体工艺构成要简单，单体设施构成也要简化，尽量减少管线穿插和复杂结构，以便减少全厂设施设备的维修管理总量。因此，城市污水处理工程要很慎重选择工艺，主要原则是：整体工艺构成简单，便于维护，能耗尽可能低，占地尽可能省，运行效果要稳定。
2概况
该城市污水处理厂建设规模为日处理污水4万吨，采用普通氧化沟工艺。于2002年4月正式开工建设，2004年6月竣工投入试运行。
3运行管理过程中应注重的几方面工作
3.1活性污泥的培养和驯化。
氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，试运行阶段的主要工作是活性污泥的培养和驯化。常用的污泥培养方法主要有间歇培养、低负荷连续培养、满负荷连续培养、接种培养等。该城市污水处理厂根据自身规模较小、正处夏季等实际情况，采用间歇培养方法，将曝气池注满水，闷曝2—3天后，停止曝气，静沉1小时，然后进入约池容1/5的新鲜污水，循环进行闷曝、静沉、进水三个过程，逐渐增加进水量和进水次数，曝气池中污泥浓度超过1000mg／L时，连续进水连续曝气，并开始污泥回流，回流比25％，随着污泥浓度增高，逐渐提高回流比至设计值。为提高培养速度、缩短培养时间，还采取了从枣庄污水处理厂接回部分已驯化的活性污泥及投入粪便等方法。2004年11月，活性污泥驯化完成，出水稳定、达标排放。
3.2预处理单元运行管理
预处理单元运行不正常，会导致配水渠内严重积砂，污泥泵堵塞并过度磨损，曝气机、水下推进器、污泥脱水机等设备运行阻力增加，配水、出水不匀等，从而影响整个污水处理厂正常运转。该城市污水处理厂预处理单元主要是一道栅距为25mm的粗格栅和一道栅距为5mm的细格栅和两座钟式沉砂池，根据迸水流量、水中污物组成、含砂量及格栅间距，将过栅流速控制在0.6~1.0m/s，沉砂池进水渠道内流速控制在0.6~0.9m／s，水力表面负荷为200m3／(m2．h)，停留时间20-30s，同时，及时清除栅渣、浮渣、沉砂，并对格栅截污效率、沉砂池除砂效果进行分析评价，及时进行工艺调整。
3.3工艺参数控制
下面简要介绍一下回流比、混合液污泥浓度MLSS、混合液溶解氧浓度、污泥龄等工艺参数的控制。
a．回流比。回流比是回流污泥量与入流污水量的比值，回流比太大，可缩短污水在曝气池的实际停留时间，降低处理效果。根据实际运行情况，主要有以下四种调节方式；按照二沉池的泥位调节、按照沉降比调节、按照回流污泥及混合液污泥浓度调节和依据污泥沉降曲线调节。由于四种调节方式各有优缺点，该城市污水处理厂在调节回流比时采取上述方法并用，如：按照污泥沉降曲线确定回流比，用回流污泥浓度和混合液污泥浓度进行校验，同时结合二沉池泥位进行调節，取得了很好的处理效果。
b．混合液污泥浓度MLSS。MLSS值取决于曝气系统的供氧能力，以及二沉池的泥水分离能力，一般控制在2000～3000mg／L之间，夏季、冬季控制的污泥浓度应略有不同。污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20～300C。在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好。夏季气温高适宜活性菌的生长，污泥活性强处理能力较高，为减少能耗、防止污泥膨胀应适当减少活性污泥浓度，根据该城市污水厂的运行经验约为冬季浓度的70％，冬季与之相反。混合液污泥的浓度控制还应分析污泥中有机成分与无机成分的比重，各污水厂的水质来源、成分不同略有差异。该城污水厂两者成分为75％、25％，为此应经常性的监测污泥的MLVSS(挥发性污泥浓度)。
c．混合液溶解氧浓度。溶解氧是通过单纯扩散方式进入微生物细胞内的，混合液须有足够高的溶解氧值，以保持强大的扩散推动力，将微生物好氧分解所需的氧强制“注入”微生物细胞体内，一般控制在2.0mg／L左右。过高的氧含量不仅造成能耗的浪费，还会使活性菌因氧含量过高影响脱氮的处理效果以及二沉池泥水分离。过小的话又会使活性菌得不到自身新陈代谢所需氧量影响处理效果。该城市污水处理厂的曝气系统采用的是盘式表面化曝气机，通过调节曝气机的转速和曝气机的淹没度控制冲氧量，进而控制混合液溶解氧浓度。
d．污泥龄。污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间，直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小。一般来说，年轻的污泥活性高，分解代谢有机污染物的能力强，但凝聚沉降性能较差；而年长的污泥有可能已老化，分解代谢能力较差，但凝聚沉降性能较好。通过调节污泥龄，可以选择合适的微生物年龄，使活性污泥既有较强的分解代谢能力，又有良好的沉降性能，一般控制在3～5天。
3.4技术改造
该城市污水处理厂工艺设计按照二级出水标准设计，虽然设计有厌氧池强化除磷，但不能提供反硝化脱氮的最佳条件，仅依靠不稳定的内源同步反硝化脱氮，实际运行出水证明脱氮除磷效果不佳，2007年对工艺进行了改造。增设除磷脱氮反应池、滤池、消毒池、清水池，进行设备安装及厂区部分工艺管道改造。通过增加厌氧时间，加大回流量，与新进污水充分接触，磷和氨氮有效挥发，达到除磷脱氮的效果。出水深度处理水通过滤池，采用纤维滤料和气水反冲洗技术消除悬浮物和内层泥球，增强截污能力，通过紫外线消毒设备，达到一级A排放标准。改造后的工艺流程为：
由于进水水质的经常性交化，波动较大，为维持稳定运行，随着进水水质的变化及时调整运行参数是维持运行稳定的关键。通过长期的运行实践和对水质分析结果的规律性研究，我们得到以下结论：
a．当出水BOD5、SS大于20mg／L或曝气池活性污泥沉降比大于40％时，运行工段需要及时调整污泥回流比，以维持活性污泥的正常性能。
b．出水CODcr，与出水SS、BOD5具有趋势相关性，而进行CODcr和SS的测量比较迅速，进行BOD5的测量有滞后性。当出水CODcr，大于60mg／L时，适当调整污泥回流比、增加曝气池活性污泥浓度，保持有机物去除效果，维持稳定运行。
c．冬天脱氮效率下降的调试。在冬季，反硝化细菌的活性被大大抑制，脱氮效果明显变差，总氮去除率显著下降。此时，工艺调试的重点是保证出水具有一定的碱度，一般应不低于100g／L，以抑制亚硝酸盐氮的积累；另一方面，判断污泥增长的情况，使污泥龄略长些较好；将生化反应池在线DO仪表重新定位并增加控制点，使硝化与反硝化过程得到更细致的监控，也大大方便了操作工人对工艺运行的控制，同时增加好氧段的曝气量，保证硝化的彻底；另外，加大内回流和对缺氧段的溶解氧和硝酸盐进行在线监控，确保缺氧的工艺条件，以利于反硝化的进行。
4结语
应该要特别注意的是每个污水厂因工艺、进水水质各不相同，工艺指标的控制范围也会有不同，切记照本宣读、盲目借鉴，应根据自身情况，不继积累、总结运行经验保证工艺的正常运行。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：污水处理厂；工艺特点；运行管理；技术改造
Abstract: the author according to own work experience and combining with practical example of a municipal sewage treatment plant process operation management analysis and exploration in the same field for reference only.
Keywords: sewage treatment plants; Process characteristics; Operation management; Technical reform
中图分类号：[R123.3]文献标识码：A 文章编号：
引言
城市污水处理厂是城市发展的重要基础设施，是城市水污染控制、水环境保护工作的关键工程，对社会经济的高速、稳定、可持续发展起着保障和促进的作用。提高污水处理效率、降低运行成本，改善水环境质量，污水处理厂运行管理尤为重要。
1城市污水处理厂的工艺特点
城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多，处理设施通常为钢筋混凝土结构，相应地要求整体工艺构成要简单，单体设施构成也要简化，尽量减少管线穿插和复杂结构，以便减少全厂设施设备的维修管理总量。因此，城市污水处理工程要很慎重选择工艺，主要原则是：整体工艺构成简单，便于维护，能耗尽可能低，占地尽可能省，运行效果要稳定。
2概况
该城市污水处理厂建设规模为日处理污水4万吨，采用普通氧化沟工艺。于2002年4月正式开工建设，2004年6月竣工投入试运行。
3运行管理过程中应注重的几方面工作
3.1活性污泥的培养和驯化。
氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，试运行阶段的主要工作是活性污泥的培养和驯化。常用的污泥培养方法主要有间歇培养、低负荷连续培养、满负荷连续培养、接种培养等。该城市污水处理厂根据自身规模较小、正处夏季等实际情况，采用间歇培养方法，将曝气池注满水，闷曝2—3天后，停止曝气，静沉1小时，然后进入约池容1/5的新鲜污水，循环进行闷曝、静沉、进水三个过程，逐渐增加进水量和进水次数，曝气池中污泥浓度超过1000mg／L时，连续进水连续曝气，并开始污泥回流，回流比25％，随着污泥浓度增高，逐渐提高回流比至设计值。为提高培养速度、缩短培养时间，还采取了从枣庄污水处理厂接回部分已驯化的活性污泥及投入粪便等方法。2004年11月，活性污泥驯化完成，出水稳定、达标排放。
3.2预处理单元运行管理
预处理单元运行不正常，会导致配水渠内严重积砂，污泥泵堵塞并过度磨损，曝气机、水下推进器、污泥脱水机等设备运行阻力增加，配水、出水不匀等，从而影响整个污水处理厂正常运转。该城市污水处理厂预处理单元主要是一道栅距为25mm的粗格栅和一道栅距为5mm的细格栅和两座钟式沉砂池，根据迸水流量、水中污物组成、含砂量及格栅间距，将过栅流速控制在0.6~1.0m/s，沉砂池进水渠道内流速控制在0.6~0.9m／s，水力表面负荷为200m3／(m2．h)，停留时间20-30s，同时，及时清除栅渣、浮渣、沉砂，并对格栅截污效率、沉砂池除砂效果进行分析评价，及时进行工艺调整。
3.3工艺参数控制
下面简要介绍一下回流比、混合液污泥浓度MLSS、混合液溶解氧浓度、污泥龄等工艺参数的控制。
a．回流比。回流比是回流污泥量与入流污水量的比值，回流比太大，可缩短污水在曝气池的实际停留时间，降低处理效果。根据实际运行情况，主要有以下四种调节方式；按照二沉池的泥位调节、按照沉降比调节、按照回流污泥及混合液污泥浓度调节和依据污泥沉降曲线调节。由于四种调节方式各有优缺点，该城市污水处理厂在调节回流比时采取上述方法并用，如：按照污泥沉降曲线确定回流比，用回流污泥浓度和混合液污泥浓度进行校验，同时结合二沉池泥位进行调節，取得了很好的处理效果。
b．混合液污泥浓度MLSS。MLSS值取决于曝气系统的供氧能力，以及二沉池的泥水分离能力，一般控制在2000～3000mg／L之间，夏季、冬季控制的污泥浓度应略有不同。污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20～300C。在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好。夏季气温高适宜活性菌的生长，污泥活性强处理能力较高，为减少能耗、防止污泥膨胀应适当减少活性污泥浓度，根据该城市污水厂的运行经验约为冬季浓度的70％，冬季与之相反。混合液污泥的浓度控制还应分析污泥中有机成分与无机成分的比重，各污水厂的水质来源、成分不同略有差异。该城污水厂两者成分为75％、25％，为此应经常性的监测污泥的MLVSS(挥发性污泥浓度)。
c．混合液溶解氧浓度。溶解氧是通过单纯扩散方式进入微生物细胞内的，混合液须有足够高的溶解氧值，以保持强大的扩散推动力，将微生物好氧分解所需的氧强制“注入”微生物细胞体内，一般控制在2.0mg／L左右。过高的氧含量不仅造成能耗的浪费，还会使活性菌因氧含量过高影响脱氮的处理效果以及二沉池泥水分离。过小的话又会使活性菌得不到自身新陈代谢所需氧量影响处理效果。该城市污水处理厂的曝气系统采用的是盘式表面化曝气机，通过调节曝气机的转速和曝气机的淹没度控制冲氧量，进而控制混合液溶解氧浓度。
d．污泥龄。污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间，直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小。一般来说，年轻的污泥活性高，分解代谢有机污染物的能力强，但凝聚沉降性能较差；而年长的污泥有可能已老化，分解代谢能力较差，但凝聚沉降性能较好。通过调节污泥龄，可以选择合适的微生物年龄，使活性污泥既有较强的分解代谢能力，又有良好的沉降性能，一般控制在3～5天。
3.4技术改造
该城市污水处理厂工艺设计按照二级出水标准设计，虽然设计有厌氧池强化除磷，但不能提供反硝化脱氮的最佳条件，仅依靠不稳定的内源同步反硝化脱氮，实际运行出水证明脱氮除磷效果不佳，2007年对工艺进行了改造。增设除磷脱氮反应池、滤池、消毒池、清水池，进行设备安装及厂区部分工艺管道改造。通过增加厌氧时间，加大回流量，与新进污水充分接触，磷和氨氮有效挥发，达到除磷脱氮的效果。出水深度处理水通过滤池，采用纤维滤料和气水反冲洗技术消除悬浮物和内层泥球，增强截污能力，通过紫外线消毒设备，达到一级A排放标准。改造后的工艺流程为：
由于进水水质的经常性交化，波动较大，为维持稳定运行，随着进水水质的变化及时调整运行参数是维持运行稳定的关键。通过长期的运行实践和对水质分析结果的规律性研究，我们得到以下结论：
a．当出水BOD5、SS大于20mg／L或曝气池活性污泥沉降比大于40％时，运行工段需要及时调整污泥回流比，以维持活性污泥的正常性能。
b．出水CODcr，与出水SS、BOD5具有趋势相关性，而进行CODcr和SS的测量比较迅速，进行BOD5的测量有滞后性。当出水CODcr，大于60mg／L时，适当调整污泥回流比、增加曝气池活性污泥浓度，保持有机物去除效果，维持稳定运行。
c．冬天脱氮效率下降的调试。在冬季，反硝化细菌的活性被大大抑制，脱氮效果明显变差，总氮去除率显著下降。此时，工艺调试的重点是保证出水具有一定的碱度，一般应不低于100g／L，以抑制亚硝酸盐氮的积累；另一方面，判断污泥增长的情况，使污泥龄略长些较好；将生化反应池在线DO仪表重新定位并增加控制点，使硝化与反硝化过程得到更细致的监控，也大大方便了操作工人对工艺运行的控制，同时增加好氧段的曝气量，保证硝化的彻底；另外，加大内回流和对缺氧段的溶解氧和硝酸盐进行在线监控，确保缺氧的工艺条件，以利于反硝化的进行。
4结语
应该要特别注意的是每个污水厂因工艺、进水水质各不相同，工艺指标的控制范围也会有不同，切记照本宣读、盲目借鉴，应根据自身情况，不继积累、总结运行经验保证工艺的正常运行。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。