欄目導(dǎo)讀
新一代信息技術(shù)的加速變革支撐了智慧水務(wù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代化水廠的建設(shè)為我國(guó)供水行業(yè)的整體發(fā)展帶來(lái)了很大的借鑒與思考。“水務(wù)一線”分享基層水廠、污水廠日常工作中的科技創(chuàng)新、技改創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新或管理創(chuàng)新等,可供相關(guān)的水廠提供參考和借鑒,希望可以帶來(lái)更多思想的碰撞與火花。
往期回顧:水務(wù)指標(biāo)|Actiflo|投藥系統(tǒng)
本期摘要
污泥上浮是污水廠生化系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題的表征,如無(wú)法及時(shí)排查問(wèn)題、精準(zhǔn)施策,可能對(duì)生化系統(tǒng)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。某污水廠發(fā)現(xiàn)污泥上浮后,第一時(shí)間采取污泥清撈、水力打散、投加PAC等立竿見影的措施,首先確保出水達(dá)標(biāo),同時(shí)通過(guò)觀察SV30、SVI、污泥上浮性狀等手段,迅速判斷污泥上浮的原因,徹底解決問(wèn)題。為污水廠在遭遇污泥上浮問(wèn)題時(shí)如何快速分析原因、應(yīng)急處置提出建議,能夠?yàn)闂l件有限或經(jīng)驗(yàn)不足的污水廠運(yùn)營(yíng)人員快速應(yīng)對(duì)問(wèn)題提供一定的借鑒。
項(xiàng)目概況
某生活污水處理廠一期工程污水處理規(guī)模為10萬(wàn)m /d,主要采用活性污泥法的環(huán)形氧化溝工藝。曝氣池實(shí)際結(jié)合了漸減曝氣和氧化溝池型的特點(diǎn),池中心為主曝氣區(qū),外環(huán)為缺氧區(qū),中心曝氣強(qiáng),外環(huán)曝氣漸弱。但是,此工藝沒(méi)有厭氧區(qū),對(duì)除磷不夠友好,目前較少應(yīng)用于我國(guó)新建的污水處理廠中。
環(huán)形氧化溝工藝示意圖
水力流程:由中心進(jìn)水進(jìn)行好氧處理進(jìn)入外環(huán)進(jìn)行缺氧處理進(jìn)入二沉池沉淀后出水。
主要設(shè)計(jì)參數(shù):反應(yīng)池容積為19 200m ,組數(shù)為4組,最低水溫為15 ℃,污泥負(fù)荷為0.31 kg BOD5/(kg MLSS·d),MLSS為2 800 mg/L,曝氣池停留時(shí)間為4.5 h,二沉池停留時(shí)間為5.4 h,污泥回流比為75%。
參照標(biāo)準(zhǔn):
(1)建成之初,出水指標(biāo)參照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤60 mg/L。
(2)2002年后,出水指標(biāo)參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)要求,即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤15 mg/L、TN≤20 mg/L、TP≤1.5 mg/L(TP執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中2005年12月31日前建設(shè)的污水處理廠的要求)。
污泥上浮問(wèn)題的發(fā)生
2019年11月3日,該廠一期工程缺氧段發(fā)生大面積污泥上浮的現(xiàn)象,同時(shí)二沉池也陸續(xù)發(fā)生大面積污泥上浮。
污泥上浮期間,工藝運(yùn)行參數(shù)并未有任何調(diào)整,在線儀表顯示好氧段溶氧量為3 mg/L、進(jìn)水pH值為7~7.4,主要設(shè)備運(yùn)行正常,污水處理能力為10萬(wàn)m /d。
污泥上浮發(fā)生后,污水廠立刻啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,主要采用高壓水槍打碎及人工清撈上浮污泥的應(yīng)急處置措施,保證污水達(dá)標(biāo)排放。
缺氧段污泥上浮
二沉池污泥上浮
污泥上浮期間進(jìn)出水水質(zhì)表
污泥上浮原因分析
污泥上浮出現(xiàn)后,調(diào)取廠辦實(shí)驗(yàn)室活性污泥日檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并委托第三方機(jī)構(gòu)對(duì)上浮污泥進(jìn)行重金屬含量檢測(cè)。
污泥上浮期間各污泥數(shù)據(jù)表
A、B、C、D這4個(gè)池的SVI均在100 mL/g左右,初步排除由于絲狀菌膨脹導(dǎo)致的污泥上浮現(xiàn)象,但由于排泥不暢,MLSS普遍較高。二沉池上浮污泥顏色為灰褐色,無(wú)明顯惡臭味道,與曝氣池中活性污泥的氣味相當(dāng)。取一定量上浮污泥,打碎后進(jìn)行污泥沉降試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)污泥沉降速度較快,沉降過(guò)程中釋放大量的氣泡,3 min即完成80%的污泥沉降;同時(shí),上清液雖然清澈,但沉降的污泥顏色發(fā)暗,有小部分絮體懸浮在表面,50 min后,底部污泥重新上;計(jì)算F/M僅為0.04,污泥泥齡較長(zhǎng),存在污泥老化的現(xiàn)象。從以上數(shù)據(jù)初步判定,二沉池上浮污泥極有可能為反硝化污泥上浮。
缺氧池方面,觀察環(huán)形氧化溝缺氧及好氧段,發(fā)現(xiàn)A、B、C、D池有多處曝氣柱噴問(wèn)題。自2019年1月以來(lái),多處曝氣盤脫落造成曝氣不均(一些區(qū)域強(qiáng)一些區(qū)域弱)的情況,由于生產(chǎn)任務(wù)重,無(wú)法停產(chǎn)對(duì)曝氣盤進(jìn)行更換維修。這些上浮污泥的色澤及味道與好氧池活性污泥無(wú)較大區(qū)別,取缺氧池上浮污泥做SV30試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)將污泥打碎后不再發(fā)生上浮現(xiàn)象,基本可以判斷這些污泥是曝氣過(guò)強(qiáng)由氣體夾帶至表面的,攪拌時(shí)將氣體排出后,即正常下沉。
由上浮污泥委外檢測(cè)結(jié)果可知,上浮污泥重金屬富集的程度并不高,和日;鞠嗤皇俏勰嗌细〉脑。
上浮污泥委外檢測(cè)表
解決措施
(1)加大排泥力度,縮短污泥在二沉池的停留時(shí)間,降低MLSS,縮短污泥泥齡。通過(guò)降低MLSS濃度,有效改善污泥上浮的情況,通過(guò)1個(gè)月不間斷24 h排泥,將A、B、C、D這4個(gè)池的MLSS降低至3.5 g/L左右,基本解決二沉池污泥上浮的問(wèn)題。
(2)找準(zhǔn)時(shí)機(jī)更換曝氣盤。缺氧段污泥上浮主要是曝氣盤脫落引起的,因此,最終根治還需對(duì)曝氣盤維修更換,從目前更換后的A池來(lái)看,缺氧段已經(jīng)基本看不到污泥上浮的現(xiàn)象。
(3)在出水TN和氨氮均有一定余量的情況下,適當(dāng)減少曝氣強(qiáng)度。
思考與建議
(1)污泥上浮是污水處理廠日常運(yùn)行中常見的且需盡快解決的問(wèn)題,如何快速處置十分關(guān)鍵。從10余個(gè)運(yùn)行中的污水廠所發(fā)生的污泥上浮問(wèn)題來(lái)看,無(wú)論何種原因的污泥上浮,高壓水槍、人工清撈、加強(qiáng)排泥均可第一時(shí)間操作。
(2)污泥上浮發(fā)生后,應(yīng)盡快知曉原因,做到 “對(duì)癥下藥” ,不少縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)級(jí)污水廠未調(diào)查清楚原因就開始調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù),可能會(huì)使污泥上浮的問(wèn)題加重。
(3)污水處理廠在日常中盡量不要超負(fù)荷運(yùn)行,突發(fā)上浮問(wèn)題時(shí)更易應(yīng)對(duì)。最明顯的是SS,當(dāng)上浮問(wèn)題發(fā)生后,二沉池的污泥擋板可以抵擋絕大部分的SS,為組織人工清撈爭(zhēng)取了大量時(shí)間;而超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),污泥極易越過(guò)擋板進(jìn)入出水渠,造成SS超標(biāo)。
(4)如何快速、準(zhǔn)確找到問(wèn)題是保證污水達(dá)標(biāo)排放和解決污泥上浮的關(guān)鍵。日常的檢測(cè)數(shù)據(jù)和事故時(shí)期的檢測(cè)數(shù)據(jù)是快速、準(zhǔn)確找到問(wèn)題的重點(diǎn)。
在發(fā)生污泥上浮后,首先應(yīng)判斷是否屬于絲狀菌引起的污泥上浮,這點(diǎn)從SVI基本可以判斷;若想進(jìn)一步確定,可以做污泥鏡檢,一般SVI≤150 mL/g均屬于正常范圍,基本可以排除絲狀菌暴發(fā)。其次,需觀察上浮污泥的性狀,一般來(lái)說(shuō),二沉池上浮污泥成塊狀、上浮時(shí)攜帶氣泡且有惡臭的,有可能是排泥不及時(shí)或刮泥機(jī)有死角引起的污泥腐化上浮。一些污水廠將污泥腐化和污泥老化混為一談是不對(duì)的,污泥老化是指污泥泥齡較長(zhǎng)、活性較差,而污泥腐化是指污泥發(fā)生厭氧分解變質(zhì);二沉池發(fā)生反硝化污泥上浮基本是成片上浮,夾雜有氣泡,但是無(wú)惡臭且顏色較淡。最后,可以取上浮污泥做沉降性試驗(yàn),一般來(lái)說(shuō),絲狀菌暴發(fā)的污泥上浮,污泥沉降性及污泥壓實(shí)性極差;非絲狀菌暴發(fā)的上浮污泥沉降性較好,特別是老化污泥,沉降速度很快,污泥顏色發(fā)暗,反硝化所產(chǎn)生的浮泥在沉降以后,會(huì)由于反硝化的作用再次上浮。