导  读  

      中国大部分污水处理厂都处于温带地区，都会经历温度比较低的冬季，尤其是北方地区的污水处理，冬季运行具有低温时间长、水温低、进水污染物浓度高、污泥活性较弱等特点，增加了污水处理的难度，不利于污水处理的进行。因而进入冬季运行时应强化自身运行管理，应对冬季运行的不利因素，确保污水厂冬季高效运行，从而稳定达标、足额减排。在此结合以往进水情况和冬季运行的经验，总结以下运行办法，以强化和优化污水处理厂运行管理 ，确保足量处理污水、出水水质稳定达标。


      从细处入手确保各个污水处理单元充分发挥应有的功能。对出现的故障和问题，应及时发现、及时分析和解决。避免小问题和小故障得不到解决，拖成大问题，影响整个系统的稳定运行。

      须特别注意因为格栅、沉砂池、水解酸化池、污泥脱水机等运行不正常，从而加重了生化处理系统的负担，引起生化系统运行不正常，造成出水不稳定的问题，这些状况需要引起足够重视并加以改进。

      污水处理厂应结合自身工艺运行的运行规律、污泥的性状、污染物的降解变化规律等生化系统的具体情况；结合进水水质 、水量的日变化、月度变化等情况。通过适当的工艺优化调整，确保足量处理污水、出水水质稳定达标，同时节能降耗优化运行成本。


      冬季污水处理厂进水浓度普遍偏高、水温较低、活性污泥活性较弱，反应速度较慢，污水处理厂需结合自身工艺和进水特征进行生产运行参数调整 。

      具体参考如下： 

    （1）以生活污水为主的厂可控制略低的F/M 、以工业废水为主的厂宜控制较低的 F/M ，宜控制在 0.03--0.08kgBOD5/kgMLSS·d。

    （2）根据自身工艺特点，进行适当的曝气控制。在保证所有单元格曝气充足前提下将DO值控制在 2.0～3.5mg/L ，不宜过高。如曝气过量，可能引起污泥系统活性不强、性状不佳、沉降性能较差等问题，还增加了运行成本。

    （3）保证预处理单元的正常工作，保证生化池各单元格中污泥MLVSS/MLSS 、SV30 、SVI在正常范围。

    （4）根据具体工艺运行情况，对内外回流量、回流比等参数进行调整。

    （5）适当提高污泥浓度MLSS，在细菌代谢能力下降的前提下，使总量的污泥代谢能力能保持稳定。


      在生物脱氮过程中，含氮化合物在微生物作用下相继发生下列反应：氨化反应-硝化反应-反硝化反应，最 终以N2形式从污水中脱离。

      硝化反应的适宜温度是 20～30℃，15℃以下时，硝化速度下降，5℃时完全停止。反硝化反应的适宜温度是 20~ 40℃，低于15℃时，反硝化菌的增殖速率降低，代谢速率也降低。东北地区冬季的污水温度在10℃左右甚至更低 ，远远达不到硝化菌及反硝化菌的最适温度 ，对氮的去除效率有很大程度的影响。

      硝化细菌比反硝化细菌更易受到低温的影响，导致硝化反应不足，低温运行过程中如果控制不当极易出现NH3-N不稳定的情况。可通过适当提高MLSS，增加污泥龄(宜控制在15～25天)。

      适当增加曝气可以起到一定程度的保持水温的效果，并且可以提高DO，是一种常用的控制NH3-N处理效果的方法。

      NH3-N处理的关键是硝化细菌，应保持处理系统 的稳定运行 ，不能受到严重冲击 ，否则冬季硝化细菌很难恢复。

如何防止冬季生物脱氮不达标

    （1）加热

      现行的解决办法非常有限，在我国部分北方城市常用的措施有：

      曝气池、二沉池等池壁采用发泡保温板保温，外砌砖围护（炉渣、膨胀珍珠岩等填充）结构，池顶加盖等保温措施；

      鼓风机一侧设空气预热室，将冬季-10～-20℃的冷空气预热到5～8℃；空气管道设置管廊，便于保温处理等。

      适当加热污泥，包括回流污泥；

      用热蒸汽给进入曝气池的污水加热。

      现行的这些办法都将会增加污水处理的运行成本。

    （2）提高泥龄/MLSS

      提高泥龄的最 终表现是MLSS的提高，冬季微生物增殖缓慢，做为自养菌的硝化细菌增殖更为缓慢，提高泥龄可以使硝化细菌能保持在一定的范围内（目的是保证硝化细菌为优势菌种），并且适当提高污泥浓度MLSS，在细菌代谢能力下降的前提下，可以使总量的污泥代谢能力能保持稳定。

    （3）生物固定化（填料）

      经固定化处理后，微生物的抗逆性能提高，能耐受外界环境的变化，从而保持了较高的活性。此外，微生物经包埋固定后持留能力得以增强，可望实现反应器的快速启动和高效稳定运行。

      通过生物固定化可以削弱温度变化对硝化作用的影响。张爽等研究了固定化硝化菌在不同温度下对氨氮的去除效能，采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥，用于处理常温和低温生活污水。结果表明，经过固定化处理的硝化菌群即使在低温条件下，也表现出了较高的硝化效率（＞80%）。

      也有学者开展了固定化反硝化细菌脱氮的研究，结果表明，经过固定化处理，提高了反硝化细菌对温度的适应性，固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温的耐受性增加。

      固定化是一种有效的技术手段，然而也会使微生物活性有所降低，且固定化后，传质阻力会增大，氧的传质阻碍尤为明显，固定化更能在厌氧条件下发挥其优势。此外，其成本也有待技术经济评估。

    （4）驯化

       驯化就是人为的在某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老育种方法。微生物的驯化是脱氮工艺运用到低温环境中的重要措施，使微生物体内的酶和细胞膜的脂类组成能够适应低温环境，并能在低温条件下发挥作用。

      大量研究表明，通过适当的驯化策略，经历一定的驯化时间，低温脱氮工艺可以实现稳定运行。

      如果将AOB的运行温度从30℃直接降至5℃，会导致其失活。逐步降低运行温度，AOB可调整细胞膜中的脂肪酸类型使其在低温条件下不易冻结。

      如果污水处理厂污水量不足，又因为其它原因不能停止生产，要保持污水处理厂各处理单元的污水不结冻，解决的思路主要有两个：

      一是给处理单元内的污水不断补充热量，

      二是增加水的流动性，让水不停的流动。因各污水处理厂的特点不同，所采取的措施方法也不尽相同，应结合自身特点采取适合自己的方式方法进行防冻。

      以下是各类防冻措施总结。因各污水处理厂的特点不同，所采取的措施方法也不尽相同，应结自身特点采取适合自己的方式方法进行防冻。

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冬季污水系统设备运行与维护

冬季下雪、上冻后，对设备设施的维护保养工作将从室外工作转入室内工作，应提前做好关键设备的维护保养和维修工作，特别是对曝气和排泥系统进行系统的检修，保障关键设备冬季不大故障，如这些设备在冬季出现故障，带来的损失和检修难度将成倍增长。

在运行中还应确保在线仪表设施(进水COD 、NH3-N以及过程控制中的DO 、pH等)的正常运行，保证数据获取和上传做到准确有效，以便充分发挥在线仪表的监控作用，及时发现和调整出现的异常情况。

（1）格栅：连续运行。

（2）斜网、旋转滤网等：减小滤网供料泵出口阀门的开度，使含有温度的污水连续通过斜网，避免在间歇期间网眼筛孔结冰，失去过滤能力。

（3）间歇运行的泵阀和连接的管道：减小阀门的开度或调整泵的运行频率，使其连续运行，如自吸式刮泥机的排泥泵，气浮供料泵、加药泵等。

（4）停运（或备用）的泵阀和连接的管道：须通过泵口的排气阀、压力表、放空阀等进行放空，如备用的供料泵、回用水泵、排污泵等。

（5）鼓风机：具有水冷装置的鼓风机，应将回流水管与进水水管紧靠在一起，让回流水管的水温对进水水管进行保温，也可使用岩棉、泡沫板、聚氨酯、砂子等包裹或覆盖进水管，或者进行蒸汽、电伴热。

（6）设备或管道的取样阀：使用岩棉、泡沫板、聚氨酯等包裹，或者进行蒸汽、电伴热；也可将取样阀维持小开度，让其长流水避免上冻，避免冻裂阀门和管道（同时须避免流水直接流在地面结冰）。

（7）储药罐、溶药罐：这种罐体很难结冰，若出现结冰的趋势，可以连续运行搅拌器，或者通入压缩空气进行空气搅拌，当然也可从鼓风机的风管引风。

（8）冷凝水箱：若在运行状态，冷凝水箱液面长期静止，容易导致结冰，可通过投加防冻液的措施避免结冰（防冻液可以使用车用防冻液）。

冬季污水泵如何保养？

（1）检查污水泵管路及结合处有无松动现象。用手转动污水泵，试看污水泵是否灵活。

（2）向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。

（3）拧下污水泵泵体的引水螺塞，灌注引水（或引浆）。

（4）关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。

（5）点动电机，试看电机转向是否正确。

（6）开动电机，当污水泵正常运转后，打开出口压力表和进口真空泵视其显示出适当压力后，逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。

（7）尽量控制污水泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证污水泵在最 高 效 率点运转，才能获得最 大的节能效果。

（8）污水泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35℃，最 高温度不得超过80℃ 。

（9）如发现污水泵有异常声音应立即停车检查原因。

（10）污水泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。

（11）中开泵污水泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每隔500小时，换油一次。

（12）经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常（以成滴漏出为宜）。

（13）定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。

（14）污水泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。

（15）污水泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油脂装好。

控制污泥膨胀

冬季低温运行时因污泥活性降低、工艺运行不正常极易出现污泥膨胀的问题。

此时的污泥膨胀具有三个显著的特点：

一是发生率极 高，有60％的城市污水处理厂每年都发生污泥膨胀；

二是普遍性，在各种类型的活性污泥工艺中都存在，甚至最不易发生污泥膨胀的间歇式曝气池也发生了这一问题；

三是危害严重，它不仅使污泥流失 、出水悬浮物(SS )超标 ，而且还大大降低了处理能力。

一旦发生污泥膨胀则很难控制或需要相当长的时间才能恢复。应对污泥膨胀应控制好适当的污泥负荷，不宜过低。有厌氧区选择区的可以利用生物选择功能抑制丝状细菌的生产 ，避免污泥膨胀。

工艺运行人员应对污泥性状进行及时了解，当SVI超过150时，应引起足够重视。必要时可投加化学药剂进行控制。人工合成的高分子阳离子多聚物对控制污泥膨胀的效果较好 ，而且对产泥量的影响很小，但是费用很高。在一些情况下，投加无机絮凝剂(如石灰或三氯化铁)效果也不错，但会使产泥量大大增加，给后续的污泥处理带来一定的困难。另外，投加泥土和纤维质也适用于一些工业废水的处理(如造纸废水)，但这也只是一种短期行为。

氯和过氧化氢已经在抑制丝状菌生长方面有了成功的应用。由于氯相对便宜且易于现场操作，因此应用得较为广泛，有超过50％的污水处理厂利用氯来控制丝状菌引起的污泥膨胀。

加氯的目的是为了杀死附着在絮体微生物表面的丝状菌，但这两类细菌对氯的敏感性没有明显的差别，因此氯的投加量要控制到刚好能杀死丝状菌而不能伤害到絮体微生物，如果过量同样不利于改善污泥性能。

合理调整药剂投加

处理过程中有高效沉淀池或化学处理单元的污水厂，运行过程中应首先考虑应强化生化系统的处理污染物，再采取化学处理来把关。

投加药剂必须规范加药流程和制度，由专人负责加药管理；每天不同时段的加药量，必须结合二沉池水状况、烧杯实验数据以及出水在线数据等的情况；合理调节，避免药剂浪费。

严控进水指标

冬季进水量相对较少，工业污水比例有所提高，应加强进水源头的控制。

加强生产数据的收集 、整理 、统计和分析工作

应特别注意强化数据的统计分析 ，并将数据分析的结论指导生产运行的调整和调节。

各污水处理厂应加强化验分析工作，确保化验数据及时、准确 、可靠；同时确保生产有关数据的有效可靠。数据的可靠性是开展数据分析的前提，如果前提有误，那必然导致结果的错误。

加强污泥脱水系统管理

冬季污泥活性差，给污泥脱水系统的运行管理带来难度，脱水污泥的含水率不易控制。

应加强污泥浓缩、脱水系统的运行管理，并根据生产需要合理安排脱水机的运行；保证生化系统维持适当MLSS。

切忌避免由于脱水机运行不正常，引起剩余污泥(或化学污泥)在处理系统中恶性循环，导致进入生化系统的浓度升高，同时给活性污泥带来不良影响。

同时对絮凝剂的用量进行积极探索，可开展小试摸索规律，尽量使用自来水进行配药，降低PAM用量。

因冬季配药水温低，严重影响聚丙烯酰胺的溶解，可以考虑在配药罐、配水管、水箱处加装加热装置，以提高水温。

注意巡检安全

冬季低温时室外设施容易出现冻胀、结冰等情况，应加强厂内各处理单元的巡检工作，包括工艺巡检和设备巡检，及时发现运行过程的异常情况，及时处理。

需特别注意进水、出水、生化池等地的巡检；及时发现异常情况，及时处理。