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低溫來(lái)襲，污泥膨脹、氨氮超標(biāo)怎么辦？
10月，全國(guó)溫度還在高低之間反復(fù)橫跳。
進(jìn)入11月，大部分城市就已經(jīng)明顯感受到降溫的力量。
北方地區(qū)就更不用說(shuō)了，一個(gè)月前就開始突破零度大關(guān)，現(xiàn)在更是直奔零下而走。人人都開始預(yù)備進(jìn)入一年一度的“秋冬低溫難熬季”。 各地污水廠，“難熬”秋冬低溫期 于各地污水廠而言，亦是如此。 低溫期也是大家不得不面對(duì)的“難熬時(shí)期”，進(jìn)水超標(biāo)、水質(zhì)波動(dòng)大、污泥活性低、氨氮超標(biāo)、二沉池跑泥...... 其中，當(dāng)屬生化段存在問(wèn)題多、運(yùn)行壓力、管理運(yùn)維困難。
尤其是要面臨近半年低溫期的北方污水廠，一到冬天，生化段處理能力極速下降，甚至直接崩潰，使得秋冬季運(yùn)行水處理系統(tǒng)的技術(shù)人員苦不堪言。 別說(shuō)達(dá)到一級(jí)A、Ⅳ水的提標(biāo)要求，能穩(wěn)定運(yùn)行、達(dá)標(biāo)排放就已經(jīng)很讓人滿足。 低溫期，生化系統(tǒng)常遇「四難」 溫度降低會(huì)嚴(yán)重影響污水處理廠生化池微生物的代謝，導(dǎo)致污泥活性下降。
01.低溫情況下活性污泥中的微生物表面蛋白質(zhì)的活性降低，其表面的原生質(zhì)膜流動(dòng)性下降，從而不利于微生物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸。
02. 脫氮除磷過(guò)程中硝化菌、聚磷菌等微生物的活性也會(huì)受到溫度的影響，生長(zhǎng)速率降低，導(dǎo)致污泥齡增長(zhǎng)，從而出現(xiàn)這些活性微生物流失的現(xiàn)象。 較低的溫度也抑制了微生物體內(nèi)酶的活性，阻礙了微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用，使微生物不能正常進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)吸收，從而抑制了微生物的生長(zhǎng)，使活性污泥中微生物菌群數(shù)量下降，活性大為降低。當(dāng)溫度降低到4℃時(shí)以下時(shí)，微生物將逐漸出現(xiàn)死亡。
03. 除了低氧、低負(fù)荷因素，低溫也是影響污泥膨脹的一個(gè)重要因素。絲狀菌中部分原生動(dòng)物很適合在低溫、低負(fù)荷條件下生長(zhǎng)，具有疏水性特點(diǎn)。 所以，低溫成為絲狀菌過(guò)度生長(zhǎng)產(chǎn)生污泥膨脹的主要原因。 04 低溫條件下，COD降解菌代謝繁殖能力下降直接導(dǎo)致糖類物質(zhì)代謝效率降低，部分糖類物質(zhì)無(wú)法在生化裝置內(nèi)完全代謝，吸附于細(xì)菌表面，從而導(dǎo)致污泥沉降比升高，污泥和水難以分離，出水帶泥流泥概率大大增加，將會(huì)導(dǎo)致出水COD、氨氮、總氮超標(biāo)情況發(fā)生。 以硝化菌為例硝化細(xì)菌對(duì)水溫較為敏感，硝化細(xì)菌低于4℃生長(zhǎng)停歇或者死亡，水溫在10~40℃范圍內(nèi)能夠正常生長(zhǎng)繁殖，在10~15℃生長(zhǎng)繁殖較緩慢。隨著溫度增高而繁殖加快，25~37℃適宜生長(zhǎng)繁殖。
污水廠「安穩(wěn)過(guò)冬」，其實(shí)不難
針對(duì)生化低溫環(huán)境運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，造成的污水廠運(yùn)行困難，水質(zhì)超標(biāo)等問(wèn)題。需要從各種不利因素的原因著手分析，對(duì)污水污泥的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面分析，進(jìn)而有針對(duì)地解決。通常采取的措施有以下幾點(diǎn)： 蓋體溫，外墻保溫措施 大部分污水處理廠（站）建設(shè)初期曝氣沉砂池、生化池多為露天敞開式，在運(yùn)行中劇烈曝氣，和冷空氣的熱交換頻率高，有失溫，尤其是氧化溝工藝，這種現(xiàn)象發(fā)生影響明顯。 建議對(duì)曝氣沉砂池、生化池進(jìn)行加蓋保溫，從諸多已經(jīng)加蓋的污水廠（站）冬季運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋，通常可以將生化池水溫提升2~3℃。 對(duì)來(lái)水進(jìn)行加溫 針對(duì)高緯度地區(qū)污水處理設(shè)施的極低溫（低于4℃）運(yùn)行問(wèn)題，建議采用污水加熱升溫和對(duì)反應(yīng)器繼續(xù)維持反應(yīng)器或反應(yīng)池內(nèi)微生物的生化反應(yīng)溫度。 處理后的“潔凈”污水回流通過(guò)換熱器將“多余”的溫度用于提高進(jìn)水溫度，從而減少用于污水加熱的運(yùn)行費(fèi)用，此項(xiàng)措施已有多個(gè)成功運(yùn)行案例。
對(duì)加溫設(shè)施，建議體溫后的污水溫度不低于10℃即可滿足運(yùn)行需求，大幅度提升水溫的動(dòng)力消耗比較高，盡可能減少運(yùn)行費(fèi)用。 提高污泥濃度 常溫下對(duì)生活污水處理廠而言，污泥濃度MLSS維持在3000~4000mg/L，由于低溫環(huán)境下污泥活性降低，建議將污泥濃度在低溫季節(jié)來(lái)臨之前提升到5000mg/L以上，通過(guò)增加有效污泥數(shù)量的手段彌補(bǔ)污泥活性降低帶來(lái)的降解效率下降的問(wèn)題，通過(guò)諸多污水處理廠的實(shí)踐，該手段卓有成效； 馴化耐低溫微生物 對(duì)于國(guó)內(nèi)部分位于高緯度地區(qū)污水處理廠，低溫通常會(huì)維持6個(gè)月左右，也就是每年有一半時(shí)間處于低溫環(huán)境中運(yùn)行，因此活性污泥的適應(yīng)性是決定污水處理生化設(shè)施運(yùn)行水平的決定因素。
國(guó)內(nèi)外的諸多研究機(jī)構(gòu)和菌劑開發(fā)商業(yè)公司在過(guò)去30年間做了大量基礎(chǔ)研發(fā)和商品成品使用，取得了諸多成功案例，在北美的美國(guó)東北部、加拿大東部、北歐的許多市政和食品加工廢水處理廠有諸多應(yīng)用。 在我國(guó)部分菌種也得到了非常廣泛的應(yīng)用推廣，主要是硝化菌和反硝化菌。特種低溫微生物能夠在4-6℃的環(huán)境中正常的生長(zhǎng)代謝，保證各種污染物有效去除的同時(shí)，還能維持自身污泥濃度（數(shù)量）不下降。 投加生物靶向助沉劑 在不具備改造條件的污水處理場(chǎng)站已經(jīng)發(fā)生了污泥沉降比升高或是泥水不分離的設(shè)施中，一旦長(zhǎng)時(shí)間污泥出現(xiàn)跑泥，流泥的情況，將會(huì)導(dǎo)致生化池內(nèi)污泥增殖量遠(yuǎn)低于跑泥流泥量，污泥濃度迅速降低，各項(xiàng)指標(biāo)難以滿足排放要求。 為了保證出水滿足排放要求，需要通過(guò)其他措施在深度處理階段大幅增加處理手段和處理費(fèi)用，還不一定保證出水合格。
在此種條件下，在生化池末端原位應(yīng)急投加可生物降解的生物靶向助沉劑，可以提高泥水分離效果，二沉池污泥高度維持在可控范圍，出水清澈不帶泥，保障生化池正常運(yùn)行。與投加PAC、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺相比，具有投加量少、費(fèi)用低廉安全無(wú)毒、效果迅速、無(wú)依賴性等特點(diǎn)。
污泥活性提高與改善 從微生物生長(zhǎng)因子角度分析，通過(guò)在單一營(yíng)養(yǎng)或者營(yíng)養(yǎng)缺乏的廢水中投加微量元素、維生素、堿基、嘌呤、嘧啶、生物素和煙酸等，都可以在微生物活性受到抑制的條件下不同程度的提升其繁殖代謝能力，維持微生物具備較高的活性，保證生化裝置內(nèi)的微生物繁殖代謝能力，能夠有效對(duì)污染物進(jìn)行降解。
因此在冬季低溫期間定期投加含有以上生長(zhǎng)因子成分的特種營(yíng)養(yǎng)劑也是提高污泥活性，保障污水處理廠（站）能夠正常運(yùn)營(yíng)運(yùn)行的的重要手段和措施。 加溫、保溫措施固然是從根本上解決低溫問(wèn)題的有效手段，但是高昂的前期設(shè)備投資和持續(xù)的運(yùn)行管理費(fèi)用，對(duì)一些老舊、小規(guī)模的污水處理廠來(lái)說(shuō)，不是一筆小錢。 在無(wú)法提前改善污水處理設(shè)備的條件下，想要安然度過(guò)低溫期，更重要的是做好工藝改善和及時(shí)調(diào)整工作。 一旦水處理系統(tǒng)出了毛病，能夠快速、準(zhǔn)確地從一眾復(fù)雜、棘手的水質(zhì)問(wèn)題中找到“病根”，然后再對(duì)癥下藥。
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