城鎮(zhèn)污水處理A2/O工藝運行參數(shù)對污泥脫水影響因素的分析與優(yōu)化

劉麗萍 許寶慶

（黑龍江建筑職業(yè)技術學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 概述

由于我國大部地區(qū)污水廠執(zhí)行的排放標準，已由《污水處城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級B或二級提高到一級A，其中COD、BOD比較容易達標，但總氮總磷達標困難，對2006年1月1日起新建的城鎮(zhèn)污水處理廠要求更高；因此，為防止受納水系富營養(yǎng)化，脫氮除磷效果良好的A2/O工藝得到了廣泛的應用。但是，在對污水處理廠調研中發(fā)現(xiàn)，該工藝運行中污泥脫水困難時有發(fā)生，雖然未造成類似污泥膨脹那樣的嚴重后果，但脫水成本加大，工藝運行環(huán)境修復需要一定周期。對這一課題進行初步研討，或有成果，僅供參考、交流。

2 調研與污泥脫水困難

該污水處理廠，是該區(qū)唯一的一座近年建設投入的A2/O工藝污水處理廠。生活污水90%；工業(yè)污水占10%，其中軋鋼廠2.5%，滌綸廠1.2%，酵母廠4%，糖化酶廠1%，熱電廠1%，其它1.3%。

污泥脫困兩次均發(fā)生在夏季，最高溫度不高于26C。期間降雨量較小，而酵母廠和糖化酶廠由于量產增加污水排放亦增加了1.5倍，但在110天的排放期只有兩次發(fā)生了污泥脫水困難（以下簡稱污泥脫困）。

污水廠發(fā)生污泥脫困后，一般在加大混凝劑（PAM）的投放量為常態(tài)的1.5-2倍后，亦能維持正常脫水，但含水率遠高于常態(tài)水平，脫水成本劇增，出泥量也由80m3/d增至95m3/d；二沉池出水指標基本正常，未發(fā)生污泥膨脹、上浮現(xiàn)象。在調整運行參數(shù)或污水源恢復常態(tài)后，工藝運行環(huán)境逐漸修復，一般需兩周左右。通過及時檢測和分析診斷，確認為：非絲狀菌的過量增長和污泥結合水過高所致。

3 實驗研究

3.1 模型對比實驗

實驗目的和任務：找到污泥脫困的工藝內、外部系統(tǒng)因素；優(yōu)化運行參數(shù)；為防止污泥脫困采取應對措施提供經(jīng)驗、依據(jù)。

實驗內容和方法；分別以該廠發(fā)生污泥脫困期間的泥源及工藝運行參數(shù)為原型和常態(tài)泥源及工藝運行參數(shù)為原型，用A2/O工藝城市污水處理模擬裝置，作多組次模型實驗，進行對比分析，實驗結果如表1。

表1

表2

3.2 析因鑒定實驗

實驗目的和任務：驗證確認污泥脫困因子，為防止污泥脫困、優(yōu)化運行參數(shù)找到靶向。

實驗內容和方法：對脫困污泥和常態(tài)污泥分別作絲狀菌的定性鏡檢、結合水含量對比定量鏡檢、含水率重量法定量檢驗。檢驗結果如表2（序號與表1對應）

4 分析討論

污水生物處理工藝過程中，微生物的過量增長造成危害的一般有兩種，一種是絲狀微生物菌過量增長較多見，危害大，后果嚴重，但A2O工藝在厭氧、缺氧、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)生污泥絲狀膨脹；另一種是非絲狀微生物菌過量增長則比較少見，危害不大，后果也較前者輕的多。后者與其因子的確認、實驗3、5結果、發(fā)生脫困的過程狀態(tài)相符。究其非絲狀微生物菌過量增長的原因，是污泥負荷過高。在酵母廠和糖化酶廠污水排放增加，降雨量又小，進水BOD5增高較大而MLSS未增或減小的工藝運行狀態(tài)下，污泥負荷過高達到了臨界值，使微生物吸附了大量有機物，來不及代謝在胞外積貯大量高粘性的多糖物質，使得表面附著物大量增加，非絲狀微生物菌增長過快，污泥很難沉淀壓縮，脫水困難，所以脫水污泥含水率過高。由于以上兩個臨界值的存在和作用，所以在110天的酵母廠排放期只發(fā)生了兩次污泥脫困。但是，二者同時發(fā)生時，即使進水化學條件發(fā)生了較大變化或污泥負荷過高即使尚未達到臨界值，也可能導致污泥脫困。

結語

污泥負荷過高達到臨界值或進水化學條件發(fā)生了較大變化，特別是N的比例減小達到了臨界值，是使污泥脫困的因素，二者同時發(fā)生即使未達到臨界值也可能發(fā)生污泥脫水困難。為防止污泥脫困的發(fā)生，相關運行參數(shù)的優(yōu)化與控制應為：

建立預警監(jiān)測：對污水入口進行動態(tài)在線監(jiān)測，主要有BOD、MLSS、N；對脫水污泥含水率每日監(jiān)測，反饋上升拐點；對主要工業(yè)廢水源實行在線監(jiān)測和排量動態(tài)預報制度。

主要運行參數(shù)優(yōu)化調控：加大污泥回流比，提高MLSS濃度，降低污泥負荷至略低于常態(tài)水平；延長泥齡1-3d；DO含量和硝化液回流量則不作調整即可。

建立預案：以上預警線定量性值和運行參數(shù)定量性優(yōu)化調控，應以本廠脫水污泥的含水率為終端反饋，依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，綜合分析調控，建立適合本廠的翔實預案。當發(fā)生預警時，立即啟動相應預案；并不斷優(yōu)化、完善。

[1]張自杰.《排水工程》（第四版，下）.中國建筑工業(yè)出版社，2000.6.

[2]尹軍，譚學軍.污水污泥處理處置與資源化利用[M].化學工業(yè)出版社，2004.11.

[3]佟玉衡.廢水處理[M].化學工業(yè)出版社，2004.