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2022-10-28
普羅生物
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上期文章中，普羅生物為大家介紹了低溫對微生物的影響和低溫環(huán)境下微生物性能提升技術；本期將主要從綜合優(yōu)化運行管理角度，梳理冬季低溫條件下污水處理廠如何安全穩(wěn)定運行。
一、全工序設備運行準備
我們常說“設備保證工藝”，做好低溫條件下各種硬件完好備用是污水處理廠冬季穩(wěn)定運行的關鍵，生化系統(tǒng)幾大主要設備的正常運行尤為重要。對于污水處理廠而言，冬季來臨前如下幾項工作是必備準備工作，也是整個冬季重點關注的工作任務。
（1）系統(tǒng)硬件檢查及檢修
對整個污水處理系統(tǒng)的設備、儀器儀表（包括但不限于：粗細格柵、調(diào)節(jié)池、初沉池、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、推流器、污泥脫水機、污泥運輸車輛、在線儀表）等進行檢查及檢修。
（2）防凍措施落實到位
對閥門、管線進行全面檢查，管線保溫及伴熱工作提前準備，對下水管線、浮渣井做一次徹底疏通和清理。
（3）藥劑準備
結合污水廠實際藥劑使用情況，做好各種藥劑計劃提報、采購及存儲等方面的工作，尤其是生化系統(tǒng)應對突發(fā)事故所用的菌種類、解毒類等產(chǎn)品的準備。
（4）做好冬季低溫運行應急預案
根據(jù)往年運行經(jīng)驗，制定設備、工藝、安全等方面的應急預案，尤其是生化系統(tǒng)一旦受到?jīng)_擊后低溫停運、啟動恢復、污水儲存等臨時應對措施。
二、改善運行環(huán)境
生化系統(tǒng)在低溫情況下，改善除溫度以外其他外部運行環(huán)境，對活性污泥的生物活性有一定的促進作用。
比如，硝化系統(tǒng)在冬季運行管理中，容易受到外界因素的干擾而變得更加脆弱，上游水量、水質(zhì)的較小波動，甚至因某一設備的故障檢修都有可能使硝化系統(tǒng)出現(xiàn)較大的波動。在冬季運行管理過程中，重點關注的外部環(huán)境因素包括：溫度、堿度、pH、溶解氧等，為硝化菌營造一個更適宜的條件，進而在一定程度上增加硝化菌的活性，可以提高對氨氮的降解能力。通過對不同污水廠的數(shù)據(jù)分析，一般來講，對于硝化系統(tǒng)好氧池末端的溶解氧冬季可較夏季高1-2mg/L，堿度比夏季高1.2-1.5倍，pH可提高至7.5以上（超高氨氮廢水除外）。
對于反硝化系統(tǒng)來說，冬季需要補充比夏季更高的碳源量才能滿足反硝化的需求，溶解氧盡量控制在0.2mg/L以下。另外，在氣溫驟降前，投加反硝化菌種可提高反硝化系統(tǒng)的反應速率，進而彌補因低溫導致的反硝化速率的降低問題。
三、生化運行工藝參數(shù)優(yōu)化
低溫下污泥生物活性較弱、反應速率慢，需要結合自身工藝和進水特征優(yōu)化工藝運行參數(shù)，這是貫穿冬季運行管理持續(xù)、細致的必須工作內(nèi)容。
（1）延長污泥齡
對于市政污水廠來說，在保證出水總磷的前提下將污泥齡延長至20d以上是應對低溫的重要措施之一，延長污泥齡最為常用的、最簡單的辦法就是減少排泥量。
低溫條件下，各種微生物活性降低，硝化菌的比增長速率降低尤為明顯，比如：在20℃時硝化菌的比增長速率為0.7d-1，但在10℃時會降低至0.3d-1甚至更低。因此，在水溫低于15℃時，如果系統(tǒng)污泥齡較短，則無法維持硝化菌在活性污泥中的占比，為了保持硝化菌在活性污泥中的占比，需要更長的污泥齡。
（2）增加污泥濃度降低污泥負荷
對于硝化系統(tǒng)，常溫硝化菌在低溫環(huán)境下，硝化速率會下降很多，此時如果硝化菌在污泥中的占比沒有變化，那么污泥的硝化速率也會降低，從而影響出水氨氮。在此情況下，提高污泥濃度和投加相應的低溫硝化菌種產(chǎn)品來增加硝化菌的數(shù)量，可有效彌補因溫度降低導致的速率損失，進而滿足系統(tǒng)處理氨氮的總量保持不變。
對于反硝化和生物除碳系統(tǒng)，增加污泥濃度的原理基本相同，同樣是用微生物的量和投加低溫反硝化菌種、低溫COD菌種產(chǎn)品來彌補單體微生物反應速率的降低。
特別注意兩點，一是在溫度降低前20天就要進行減少排泥量來增加污泥濃度的操作，二是不能依靠碳源的大量投加來增加污泥濃度，因這樣新增的污泥主要為異養(yǎng)菌，對硝化系統(tǒng)極為不利，操作不當會引起硝化系統(tǒng)的波動甚至崩潰。
（3）控制污泥膨脹
低溫下微生物代謝性差，非絲狀菌膨脹（污泥沉降性能變差）現(xiàn)象比較普遍，一般認為屬胞外粘多糖類物質(zhì)的分解不徹底導致，資料表明，北方60%以上的污水廠在冬季都會出現(xiàn)SVI升高，部分污水廠SVI可高達180 ml/g以上。污泥膨脹不可避免會出現(xiàn)污泥流失，系統(tǒng)內(nèi)的污泥負荷增高，控制不當易發(fā)生生化系統(tǒng)出水水質(zhì)超標、崩潰等問題。
非絲狀菌膨脹時可采取的措施，一是盡量降低硝化液回流量，二是可適當?shù)奶岣吆醚醭厝芙庋酰墙档蜕到y(tǒng)進水負荷，目的是消耗胞外粘多糖類物質(zhì)，提高污泥的沉降性能；四是當SVI大于150ml/g，且二沉池開始出現(xiàn)污泥流失的情況下，可以通過投加PAC、PFS等無機混凝劑來提高污泥的沉降性能，也可投加石灰粉、粉煤灰、硅藻土等無機物，短期內(nèi)投加PAM也可改善污泥沉降性能，但需通過現(xiàn)場燒杯小試確定使用陰離子PAM或者陽離子PAM用量。
（4）加強污泥脫水系統(tǒng)管理
冬季污泥脫水系統(tǒng)的良好運行，對于生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關重要，也是技術管理容易忽略的一個環(huán)節(jié)，運行不好會造成污水處理廠浮渣、污泥系統(tǒng)的惡性循環(huán)，特殊情況下可以利用多藥劑（比如：利用三氯化鐵、次氯酸鈉、石灰等藥劑）使用進行污泥改性，以提高脫泥機的脫水效率，防止污泥處置不當引起的生化系統(tǒng)出水指標波動。
（5）降低進水負荷
低溫系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，降低進水負荷，是確保冬季低溫穩(wěn)定或較快恢復運行的必要條件之一。
通過對不同市政污水廠分析，提高生化系統(tǒng)的水力停留時間達到30h以上，即使水溫在5-6℃的情況下，加以其它運行相關參數(shù)的調(diào)控、低溫菌種的投加等手段，氨氮穩(wěn)定達標排放率也會極大提高。
四、使用低溫菌種強化系統(tǒng)
去除生化抑制性因素，降低廢水毒性，提高廢水的可生化性。常見工藝有：
低溫菌種是從特定低溫環(huán)境中富集培養(yǎng)、分離純化、篩選和馴化得到的，主要用于低溫環(huán)境下的污水處理系統(tǒng)中，其中包括：低溫COD菌、低溫硝化菌、低溫反硝化菌等。實踐案例表明，普羅生物低溫COD和硝化菌系列產(chǎn)品，在應對冬季低溫環(huán)境方面都表現(xiàn)出了良好的增強系統(tǒng)穩(wěn)定運行的效能，在低溫環(huán)境下，系統(tǒng)受到?jīng)_擊后的快速恢復方面這些產(chǎn)品也得到了廣泛應用。普羅生物低溫COD菌能夠承受5℃左右的低溫環(huán)境，其所分泌的低溫冷活性酶在低溫下具有較高的催化效果，確保微生物正常代謝和養(yǎng)分攝取；普羅生物低溫硝化菌在低溫環(huán)境中具有比常規(guī)硝化菌更高的氨氧化速率，保證了低溫環(huán)境下生化系統(tǒng)對氨氮的處理能力。
五、預防和預判
去除生化抑制性因素，降低廢水毒性，提高廢水的可生化性。常見工藝有：
冬季對我國北方污水廠來說是運行管理最困難的時期，未雨綢繆預防性的調(diào)整工藝參數(shù)、預防性使用相應菌種類產(chǎn)品能起到事半功倍的作用，也是污水處理廠平穩(wěn)度過寒冬的關鍵。
低溫情況下運行，都或多或少的遇到一些問題，有些是共性的，有些是偶發(fā)的，但無論什么樣的問題，對出現(xiàn)的實際情況都要有預判，主要是這些問題對生化運行會產(chǎn)生什么影響、影響范圍多大、是否有相應的處置方案等。
普羅生物從微生物作用原理和運行管理經(jīng)驗方面給大家進行了連續(xù)兩期分享；在實際冬季低溫運行中，普羅生物為客戶提供了哪些幫助呢？從下期起，我們將聚焦普羅生物產(chǎn)品在污水處理生化系統(tǒng)低溫運行環(huán)境中的應用案例，歡迎繼續(xù)關注。
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