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摘要：随着城市建设的快速发展，城区规模的不断扩大，人口的不断增加，城区水域环境已受到污染，主要表现在氮、磷严重超标。污水长时间的排放河道淤塞、河水水质恶化、卫生条件变差等现象。严重影响城市居民的生活环境质量。为此，使生活污水和工业废水的无害化就显得日益迫切。本文结合工程实例，对污水厂调试和试运行过程中遇到的问题及解决措施进行了分析。
关键词：污水厂；循环活性污泥工艺；调试；运行
中图分类号： U664 文献标识码： A 文章编号：
1 污水处理厂循环活性污泥工艺
1.1 工艺流程
污水处理厂工艺流程如图1所示。污水流入提升泵房，经过粗格栅截留较大颗粒的悬浮物和漂浮物，目的是防止后续处理构筑物管道、阀门和水泵机组堵塞。提升泵房的两用一备潜污泵将污水提升至细格栅，除去较细的悬浮垃圾物质，并在旋流沉砂池作用下，除去比重较大的无机颗粒，再由配水管自流进入循环活性污泥池，与回流的活性污泥在生物选择池混合，从循环活性污泥池预反应区到主反应区，经历曝气、沉淀阶段后，从滗水器至消毒池，经紫外线消毒后排放，部分回收利用剩余部分排放。经稳定和脱水后的污泥，送至污泥填埋场进行卫生填埋。
图1污水处理厂工艺流程
1.2 主要构筑物参数
工程设计参数是依据实验室模拟试验结果确定的：污泥负荷为0.128kgBOD5/（kg·d）；设计最低水温为120℃；泥龄为12d；污泥为3500mg/L；循环活性污泥池的运行周期为4h，其中曝气2h，采用连续进水，周期循环延时曝气法；整个循环活性污泥池容积3960m3，长度方向分主反应区和预反应区，其长度分别为52.1m和35.6m，宽度方向分2格，每格可独立运行，池深6.0m，有效水深5.0m（污泥区高1.5m，缓冲区高2.0m），活性污泥界面以上最小水深为1.5m，排水比约为1/3。
2 污水厂调试
2.1 设备调试
全厂机电设备及污水专用机械和工艺管线阀件安装完毕，经初步验收后，通过单体调试，局部联动调试和系统联合调试检验（包括按图纸检查各构筑物的施工质量如：漏水、渗水、局部沉淀等；各种通用或非通用机电设备、仪表、仪器、阀件及设备是否能满足本厂污水处理工艺要求；机电设备有无异常声响和漏油、震动等）后，就可以开始运行全厂联合试转了。
2.2 活性污泥接种培菌驯化
在上述各项调试工作正常后，开始进行污水处理厂活性污泥接种培菌驯化。
(1)初期。首先向循环活性污泥池注入一定量的水；在循环活性污泥池边上挖一个物料池，池容积在20m3左右，将含水率为80%的脱水污泥置于池内用水溶化，用潜污泵将其打到循环活性污泥池里，第一次投加20t。投料后进行闷曝，DO控制在2～3mg/L；第一天曝气采取10h充氧，2h停机的方式进行。经过一天闷曝后再次投料，第二次投入10m3污泥至物料池溶化用泵打入循环活性污泥池。同时投加大粪水20～30m3，投加养料控制生化池COD质量浓度在200～300mg/L。第二、三天的闷曝控制为开8停2或开6停2；每天都需要补充养料，由于初期城市污水管网系统未配套完善，有部分污水来自城市排污沟的雨污合流水，污水中营养物不足，可生化性不好，就采取从环卫所运来粪便作为污水生物处理过程的营养液，此阶段回流污泥泵常开，但剩余污泥泵绝对不能开启，以免影响曝气池污泥浓度及活性污泥的培养。
(2)中期。经过5d的闷曝后，通过显微镜，看到少量的原生动物。补充碳源的标准仍以生化池COD的质量浓度在300mg/L左右。并适量换水，同时继续进行闷曝。此阶段为加速污泥菌胶团的形成，在生化池中可适量投加粉状PAM。每天需要投加葡萄糖约800kg，尿素200kg，普钙400kg。
(3)后期。经过10d左右闷曝后，生化污泥表现显淡黄色，污泥30min沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物钟虫、纤毛虫，以及后生动物轮虫、线虫等，此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。增负荷以每2d增加1/5的污水负荷进行。1周后基本可以全负荷运行。
2.3 工艺调试条件控制
(1)溶解氧控制。循环活性污泥池具有同步硝化和反硝化功能，是通过控制主反应区的曝气强度使主体溶液处于好氧状态，而活性污泥絮体内部处于缺氧状态实现的。因此反应器中溶解氧浓度控制十分重要。反应池内必须有足够的溶解氧维持微生物生理活动。DO太低会抑制微生物的生理活动，DO太高易导致有机污染物分解过快。因此，生化调试期间，曝气强度原则上应结合水中溶解氧类控制气水比，一般好氧区溶解氧的质量浓度控制在1～3mg/L，兼氧区控制在0～0.5mg/L。闷曝期间的溶解氧控制是较为灵活的。在污泥浓度较低的调试阶段设备的充氧效率非常高，设备全开可以在短短1h内将曝气池溶解氧从0mg/L提高到4mg/L。因此，此阶段需要调试人员密切监控溶解氧的变化，建议每0.5～1h测定一次溶解氧值。
(2)温度的控制。在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。根据微生物学的理论，当温度在15℃以上时微生物活性正常，低于15℃活性下降，低于10℃明显下降，低于4℃其生理活性极低。所以温度低将对污泥活性产生很大影响，有机物和其他污染物的降解率明显下降。曾有学者研究低温环境下污水厂的调试运行，发现采用对户外设备进行保温处理、生物强化技术等方法能减少低温对调试的不利影响。循环活性污泥池中水温控制在15℃左右，较低的水温减缓了微生物的新陈代谢速度，给活性污泥的正常增殖带来影响进而影响了出水的效果。
(3)剩余污泥排放的控制。当污泥的浓度接近或达到正常水平时（理论值2500～4000mg/L，实际运行时可适当放宽，最佳控制点由系统处理量及出水水质状况决定），需要进行排泥，以便系统正常运行。在运行初期由于未能掌握系统污泥的繁殖情况，应采取间歇排泥方式，每日排泥量应控制设计日处理水量的1%以内，然后根据污泥浓度变化情况逐步调试。
3 污水厂循环活性污泥工艺试运行
3.1 循环活性污泥周期调整
原设计的循环活性污泥池运行周期为4h，其中曝气2h，沉淀1h，排水1h。在试运行中发现进入污水厂的污水浓度等指标均比设计参数偏低（因污水系统未完善）大量污水未进入，进来的是以几条明沟作城市雨污合流渠道的污水，因此根据本厂实际污水状况调整确定运行周期及回流污泥泵，生物选择器内的搅拌器的攪拌时间，剩余污泥泵的开启时间作调整，实际运行周期仍为4h，其中曝气1.5h，沉淀1h，滗水1h，静置0.5h，这样调整后不仅保证了出水水质，而且节省了能耗。
3.2 运行结果
从每天监测的水质情况看，循环活性污泥工艺经过上述各阶段的调试和试运行，取得了良好效果。实际运行进、出水水质，见表1。各项指标均达到设计要求，且优于排放标准进行排放。
实际运行时进、出水水质指标（mg/L）表1
4 解决措施
4.1 泡沫问题
泡沫是活性污泥处理中常见的一种运行现象。在本次活性污泥培养初期，循环活性污泥池中也曾出现大量的泡沫；当MLSS达到1000mg/L以上时，泡沫才逐渐消失。究其原因是此阶段活性污泥尚未形成；随着活性污泥增多，微生物对形成的泡沫的物质的吸附与降解能力增强，泡沫逐渐消失。若泡沫堆积较严重，可购买泡沫剂，控制好溶解氧，就可解决此类问题。
4.2 进水BOD低营养源不足
在驯化期间，由于连续几天下雨，污水进水BOD平均值低于90mg/L，微生物繁殖所需的营养源严重不足。为了不影响活性污泥的培养驯化，采取了投加粪便等方式来解决营养源不足的问题。
4.3 滗水后期有微弱曝气现象
在运行中发现，当滗水过程进行快到一半时间时，池中有微弱的曝气现象，活性污泥被搅起，出水带有大量污泥。分析其原因有两种：一是曝气结束空气阀关闭时，曝气管路中气体的压力大于水压，故空气逐渐从曝气头溢出；二是曝气管路管材不合格，会漏气。经分析证实不是管材的问题后，于是采取一下措施：在曝气主管路上空气阀安装一个电磁阀，当曝气结束滗水开始时，打开电磁阀，使空气管路与大气连通，防止空气管路压力大于水位带来的压力。
5 结束语
污水处理厂工程各构筑物、设备能够正常运行，出水水质达标，调试运行结果证明了该工艺的脱氮除磷处理效果好。将目前城市污水无序排放的现状，同时，大幅度消减污染物的排放量，从而有效减轻区域内水环境的有机负荷。
关键词：污水厂；循环活性污泥工艺；调试；运行
中图分类号： U664 文献标识码： A 文章编号：
1 污水处理厂循环活性污泥工艺
1.1 工艺流程
污水处理厂工艺流程如图1所示。污水流入提升泵房，经过粗格栅截留较大颗粒的悬浮物和漂浮物，目的是防止后续处理构筑物管道、阀门和水泵机组堵塞。提升泵房的两用一备潜污泵将污水提升至细格栅，除去较细的悬浮垃圾物质，并在旋流沉砂池作用下，除去比重较大的无机颗粒，再由配水管自流进入循环活性污泥池，与回流的活性污泥在生物选择池混合，从循环活性污泥池预反应区到主反应区，经历曝气、沉淀阶段后，从滗水器至消毒池，经紫外线消毒后排放，部分回收利用剩余部分排放。经稳定和脱水后的污泥，送至污泥填埋场进行卫生填埋。
图1污水处理厂工艺流程
1.2 主要构筑物参数
工程设计参数是依据实验室模拟试验结果确定的：污泥负荷为0.128kgBOD5/（kg·d）；设计最低水温为120℃；泥龄为12d；污泥为3500mg/L；循环活性污泥池的运行周期为4h，其中曝气2h，采用连续进水，周期循环延时曝气法；整个循环活性污泥池容积3960m3，长度方向分主反应区和预反应区，其长度分别为52.1m和35.6m，宽度方向分2格，每格可独立运行，池深6.0m，有效水深5.0m（污泥区高1.5m，缓冲区高2.0m），活性污泥界面以上最小水深为1.5m，排水比约为1/3。
2 污水厂调试
2.1 设备调试
全厂机电设备及污水专用机械和工艺管线阀件安装完毕，经初步验收后，通过单体调试，局部联动调试和系统联合调试检验（包括按图纸检查各构筑物的施工质量如：漏水、渗水、局部沉淀等；各种通用或非通用机电设备、仪表、仪器、阀件及设备是否能满足本厂污水处理工艺要求；机电设备有无异常声响和漏油、震动等）后，就可以开始运行全厂联合试转了。
2.2 活性污泥接种培菌驯化
在上述各项调试工作正常后，开始进行污水处理厂活性污泥接种培菌驯化。
(1)初期。首先向循环活性污泥池注入一定量的水；在循环活性污泥池边上挖一个物料池，池容积在20m3左右，将含水率为80%的脱水污泥置于池内用水溶化，用潜污泵将其打到循环活性污泥池里，第一次投加20t。投料后进行闷曝，DO控制在2～3mg/L；第一天曝气采取10h充氧，2h停机的方式进行。经过一天闷曝后再次投料，第二次投入10m3污泥至物料池溶化用泵打入循环活性污泥池。同时投加大粪水20～30m3，投加养料控制生化池COD质量浓度在200～300mg/L。第二、三天的闷曝控制为开8停2或开6停2；每天都需要补充养料，由于初期城市污水管网系统未配套完善，有部分污水来自城市排污沟的雨污合流水，污水中营养物不足，可生化性不好，就采取从环卫所运来粪便作为污水生物处理过程的营养液，此阶段回流污泥泵常开，但剩余污泥泵绝对不能开启，以免影响曝气池污泥浓度及活性污泥的培养。
(2)中期。经过5d的闷曝后，通过显微镜，看到少量的原生动物。补充碳源的标准仍以生化池COD的质量浓度在300mg/L左右。并适量换水，同时继续进行闷曝。此阶段为加速污泥菌胶团的形成，在生化池中可适量投加粉状PAM。每天需要投加葡萄糖约800kg，尿素200kg，普钙400kg。
(3)后期。经过10d左右闷曝后，生化污泥表现显淡黄色，污泥30min沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物钟虫、纤毛虫，以及后生动物轮虫、线虫等，此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。增负荷以每2d增加1/5的污水负荷进行。1周后基本可以全负荷运行。
2.3 工艺调试条件控制
(1)溶解氧控制。循环活性污泥池具有同步硝化和反硝化功能，是通过控制主反应区的曝气强度使主体溶液处于好氧状态，而活性污泥絮体内部处于缺氧状态实现的。因此反应器中溶解氧浓度控制十分重要。反应池内必须有足够的溶解氧维持微生物生理活动。DO太低会抑制微生物的生理活动，DO太高易导致有机污染物分解过快。因此，生化调试期间，曝气强度原则上应结合水中溶解氧类控制气水比，一般好氧区溶解氧的质量浓度控制在1～3mg/L，兼氧区控制在0～0.5mg/L。闷曝期间的溶解氧控制是较为灵活的。在污泥浓度较低的调试阶段设备的充氧效率非常高，设备全开可以在短短1h内将曝气池溶解氧从0mg/L提高到4mg/L。因此，此阶段需要调试人员密切监控溶解氧的变化，建议每0.5～1h测定一次溶解氧值。
(2)温度的控制。在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。根据微生物学的理论，当温度在15℃以上时微生物活性正常，低于15℃活性下降，低于10℃明显下降，低于4℃其生理活性极低。所以温度低将对污泥活性产生很大影响，有机物和其他污染物的降解率明显下降。曾有学者研究低温环境下污水厂的调试运行，发现采用对户外设备进行保温处理、生物强化技术等方法能减少低温对调试的不利影响。循环活性污泥池中水温控制在15℃左右，较低的水温减缓了微生物的新陈代谢速度，给活性污泥的正常增殖带来影响进而影响了出水的效果。
(3)剩余污泥排放的控制。当污泥的浓度接近或达到正常水平时（理论值2500～4000mg/L，实际运行时可适当放宽，最佳控制点由系统处理量及出水水质状况决定），需要进行排泥，以便系统正常运行。在运行初期由于未能掌握系统污泥的繁殖情况，应采取间歇排泥方式，每日排泥量应控制设计日处理水量的1%以内，然后根据污泥浓度变化情况逐步调试。
3 污水厂循环活性污泥工艺试运行
3.1 循环活性污泥周期调整
原设计的循环活性污泥池运行周期为4h，其中曝气2h，沉淀1h，排水1h。在试运行中发现进入污水厂的污水浓度等指标均比设计参数偏低（因污水系统未完善）大量污水未进入，进来的是以几条明沟作城市雨污合流渠道的污水，因此根据本厂实际污水状况调整确定运行周期及回流污泥泵，生物选择器内的搅拌器的攪拌时间，剩余污泥泵的开启时间作调整，实际运行周期仍为4h，其中曝气1.5h，沉淀1h，滗水1h，静置0.5h，这样调整后不仅保证了出水水质，而且节省了能耗。
3.2 运行结果
从每天监测的水质情况看，循环活性污泥工艺经过上述各阶段的调试和试运行，取得了良好效果。实际运行进、出水水质，见表1。各项指标均达到设计要求，且优于排放标准进行排放。
实际运行时进、出水水质指标（mg/L）表1
4 解决措施
4.1 泡沫问题
泡沫是活性污泥处理中常见的一种运行现象。在本次活性污泥培养初期，循环活性污泥池中也曾出现大量的泡沫；当MLSS达到1000mg/L以上时，泡沫才逐渐消失。究其原因是此阶段活性污泥尚未形成；随着活性污泥增多，微生物对形成的泡沫的物质的吸附与降解能力增强，泡沫逐渐消失。若泡沫堆积较严重，可购买泡沫剂，控制好溶解氧，就可解决此类问题。
4.2 进水BOD低营养源不足
在驯化期间，由于连续几天下雨，污水进水BOD平均值低于90mg/L，微生物繁殖所需的营养源严重不足。为了不影响活性污泥的培养驯化，采取了投加粪便等方式来解决营养源不足的问题。
4.3 滗水后期有微弱曝气现象
在运行中发现，当滗水过程进行快到一半时间时，池中有微弱的曝气现象，活性污泥被搅起，出水带有大量污泥。分析其原因有两种：一是曝气结束空气阀关闭时，曝气管路中气体的压力大于水压，故空气逐渐从曝气头溢出；二是曝气管路管材不合格，会漏气。经分析证实不是管材的问题后，于是采取一下措施：在曝气主管路上空气阀安装一个电磁阀，当曝气结束滗水开始时，打开电磁阀，使空气管路与大气连通，防止空气管路压力大于水位带来的压力。
5 结束语
污水处理厂工程各构筑物、设备能够正常运行，出水水质达标，调试运行结果证明了该工艺的脱氮除磷处理效果好。将目前城市污水无序排放的现状，同时，大幅度消减污染物的排放量，从而有效减轻区域内水环境的有机负荷。