城鎮污水處理A2/O工藝運行參數對污泥脫水影響因素的分析與優化

劉麗萍 許寶慶

（黑龍江建筑職業技術學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 概述

由于我國大部地區污水廠執行的排放標準，已由《污水處城鎮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日起新建的城鎮污水處理廠要求更高；因此，為防止受納水系富營養化，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現，該工藝運行中污泥脫水困難時有發生，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生了污泥脫水困難（以下簡稱污泥脫困）。

污水廠發生污泥脫困后，一般在加大混凝劑（PAM）的投放量為常態的1.5-2倍后，亦能維持正常脫水，但含水率遠高于常態水平，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，未發生污泥膨脹、上浮現象。在調整運行參數或污水源恢復常態后，工藝運行環境逐漸修復，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、外部系統因素；優化運行參數；為防止污泥脫困采取應對措施提供經驗、依據。

實驗內容和方法；分別以該廠發生污泥脫困期間的泥源及工藝運行參數為原型和常態泥源及工藝運行參數為原型，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、優化運行參數找到靶向。

實驗內容和方法：對脫困污泥和常態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、發生脫困的過程狀態相符。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生了兩次污泥脫困。但是，二者同時發生時，即使進水化學條件發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，二者同時發生即使未達到臨界值也可能發生污泥脫水困難。為防止污泥脫困的發生，相關運行參數的優化與控制應為：

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

主要運行參數優化調控：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定量性優化調控，應以本廠脫水污泥的含水率為終端反饋，依據經驗數據，綜合分析調控，建立適合本廠的翔實預案。當發生預警時，立即啟動相應預案；并不斷優化、完善。

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

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

[3]佟玉衡.廢水處理[M].化學工業出版社，2004.