運行數據在污水處理中的相關性

李姣

摘 要：在污水處理廠工藝運行狀態中，各個工藝參數之間存在著密不可分的相關性。工藝處理每一階段的反應不同，如有化學、物理、生物反應等，每個階段工藝參數更是復雜，如何使污水處理廠的各級生產管理人員加強對污水廠的各類數據和運行工藝的了解、分析是個難題，本文針對污水廠有關運行數據、關鍵運行工藝做了深入分析，對各個數據工藝之間的相關性作了深入探討。

關鍵詞：定量數據；定性數據；工藝狀態；相關性

首先基礎數據是一些主要變量、參數及其運行狀態等。

一、 定量數據

在線測定數據：進水、出水量，污泥回流量，生物池內回流量，剩余污泥排放量，溫度，DO、進出水PH。實驗分析數據：COD、BOD5.SS、氨氮、硝酸氮、總氮、正磷酸鹽，TP，電導率，污泥沉降比，MLSS，MLVSS。通過計算獲得的數據：SRT，HRT，SVI、F/M、不同物質的去除率、氨氮負荷、硝化速率和反硝化速率等。

二、 定性數據

定性數據包括活性污泥鏡檢和宏觀觀察，如污水處理廠系統處理性能、污泥特性、污泥沉淀性和出水澄清程度。污泥鏡檢包括：污泥絮體特性，形態、絮體尺寸、絮體緊密度、原生動物和后生動物的檢測和計數，絲狀菌的檢測和計數等。宏觀觀察包括二沉池是否有氣泡，污泥層高度，活性污泥沉淀性，污泥絮體觀測，沉降上清液觀測，污泥沉降比實驗及其觀測：是否含有小而碎的絮體，上清液是否清澈或渾濁，污泥的沉降速率，絮體大小，污泥是否漂浮或含有小氣泡等。

所有的定性和定量數據收集后，需要對數據進行分析統計，其中包括平均值、最大值、最小值、平均偏差，并剔除無效數據，通過對某污水廠八年來運行數據進行綜合分析得到以下規律：

三、各重要控制參數之間的關系

1.進水量同風量、電量的關系：在其他指標相對穩定的情況下，進水量越大，一般風量應該相對增加；同時由于鼓風機耗電量在污水處理廠所占比重較大，一般可達到50%，因此用電量應相應增加。

2.進水COD同風量、電量的關系：在進水量相對穩定的情況下，進水COD越大，一般風量應該相對增加，用電量應相應增加。

3.進水量、進水COD與污泥濃度的關系：當進水量或進水COD增加時，由于生物池池容固定，生物池的體積負荷增加，為取得穩定的處理效果，需提高生物池的單位處理能力，可通過增加污泥濃度來實現；污泥濃度提高了，微生物量也就增加了；因此就表現出進水量、進水COD提高，污泥濃度也相應提高。

4.污泥濃度同風量、電量的關系：在一段時期內，生物池溶解氧的設定相對穩定，如2mg/L，2mg/L，1mg/L等，如果污泥濃度升高，要保持同樣的溶解氧，往往需要增加風量，進而耗電量增加。

5.DO與風量的關系：有時為確保好的處理效果，提高生物池污泥活性，加快硝化反應的進行，就提高DO的設定值，繼而引起風量增加，一般不提倡這樣做，但有時為確保出水達標不得已而為之。但是，好氧區DO的濃度過高將會影響缺氧區的反硝化速率，另外過量曝氣使大量供氣并未有效利用，從而造成浪費，因此必須適量曝氣。

6.各指標之間相互影響，短時間可能看不出有什么規律，但長時間觀察可以很容易得出它們之間存在著一定的邏輯關系。最簡單的一點，如果進水量、進水COD都明顯增加，而風量和耗電量反而明顯下降，則基本可以確定是不正常的。有時過高水量，低濃度的進水并不代表污水廠的運行可以更經濟，因為這個污水廠的污水處理方式是活性污泥法，微生物的生長繁殖是需要基本的營養的，如果進水水質過好，會影響到微生物的生長，反而對處理效果有反面影響，而且各設備的運轉費用并不能節約多少。

四、定性分析數據的應用

系統的運行狀態需通過在線監測、化驗檢測和定性觀察來確定，當污水處理廠處于不同的運行狀態，工藝運行條件也會發生相應的變化。對于A/O工藝污水處理廠常見的工藝運行狀態或問題包括以下幾部分。

1.污泥膨脹：污泥結構松散，質量變輕，沉淀壓縮性能差；SV值增大，有時達到90%，SVI達到300以上；污泥沉降性能差，泥水分離困難，導致污泥層界面上漲，大量污泥流失，出水渾濁；二次沉淀難以固液分離，回流污泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產生，無法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹是生化處理系統較為嚴重的異常現象之一，它直接影響出水水質，并危害整個生化系統的運作。

應對措施：第一類：適用于臨時應急，主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這些方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止加藥，污泥膨脹現象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統的微生物生長環境，導致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時應急時用。

第二類：改善生化環境，保持池內足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統特別重要，一般至少應控制DO>2毫克/L；控制有機負荷，沉淀池內的污泥應及時排出或回流，防止其發生厭氧現象。并縮短污泥在池內的停留時間。

2.污泥上浮：若發生厭氧現象，產生的各種氣體吸附在污泥上，也會使污泥上浮，沉降性能變差，污泥在二沉池發生反硝化，造成污泥大塊上浮，為了避免這種情況，需要將減少污泥在二沉池的停留時間，提高系統反硝化效果，降低進入二沉池混合液的硝態氮和有機物濃度，提高生物池出水末端DO濃度。

3.天氣影響：長時間的降雨，進水中SS含量大量增加，導致出水SS增加；瞬時的暴雨來臨，也將迅速增加系統進水量，降低污水在各級處理系統的停留時間，加大二沉池水力負荷和擾動。

4.毒性物質沖擊：由于工業廢水的排放，使得污水處理廠活性污泥受到抑制，須嚴格控制預防其進入系統；高氨氮含量的大量污泥消化池上清液進入系統，使得系統遭受高氨氮負荷沖擊，導致出水氨氮濃度升高，此時應控制上清液的瞬時大量進入，而且還應提高生物系統的硝化效果。

5.機械故障：各工藝段的設備故障，尤其是脫水機的故障影響更大；廠區停電等。

五、結論

上述邏輯關系的總結是根據某污水廠多年運行數據、運行經驗總結分析得出的，各污水處理廠之間工藝不同，進水情況不同，這些指標之間的關系可能有所差異，但還是有共性的。我們可以根據這些定性、定量數據的相關性對污水處理廠的工藝運行進行科學控制，使污水廠達到達標、穩定、高效、低耗的運行。

參考文獻

[1]陳英權.市政污水處理工藝方法分析[J].科學與企業，2014（8）：152

（作者單位：青島市李村河污水處理廠）