CASS工藝低濃度進水污泥培養與調控

高奇

摘 要： 我國不少小城鎮排水系統均為雨污混流，受管網客觀條件約束，使得鄉鎮污水處理站進水濃度偏低，從而影響活性污泥培養。以某鄉鎮污水處理站為例，介紹了在低濃度進水條件下活性污泥培養及工藝調控，為運行管理工作提供了有力保障。

關鍵詞： 低濃度進水；污泥培養；工藝調控

1.工程概述：

該污水處理站主要處理鄉鎮生活污水，設計處理水量6000m3/d，采用“粗格柵+細格柵+旋流沉沙池+CASS+過濾”的二級生物脫氮除磷工藝。出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準。

1.1設計參數

1.2工藝流程

工藝流程如圖1所示

2.培養工作

2.1.1水質分析

該污水處理站所在鄉鎮排水系統不完善，存在雨污混流，雨季大量雨水和地下水混入污水管網，污水難以集中收納，加之鄉鎮居民小區修建時大多建有化糞池，從而使得進廠水質、水量低于設計標準。經水質化驗該污水處理站實際平均進水量為4500m3/d，COD為40～70mg/L、BOD5為20～30 mg/L、NH+ 4–N為6～10mg/L、TP為0.6～1.5mg/L，原水中微生物所必需的C、N、P等元素嚴重匱乏，這使得活性污泥的培養增加了難度和培養周期。

2.1.2方案制定

根據進水水質化驗結果，考慮到原水中營養元素不足問題，培養采用接種方法，所用污泥為附近污水處理廠剩余污泥。4池同時進行，所需的污泥量較大且不具備可操作性，污泥負荷也會隨進水水量減小而降低，因此，綜合各影響因素考慮對1座反應池污泥進行培養，待運行穩定后再進行余下反應池污泥培養工作。根據設計參數MLSS濃度和反應池容積，對反應池內總懸浮固體量進行核算得知，需要投加含水率75﹪的污泥12t。為保證污泥培養馴化工作順利完成，污泥投加分兩次完成，第一次為培養初期注泥8噸，第二次為25天后注泥4噸。所收集污水水體中砂量較小，為確保進入主生化段原水濃度，培養前將旋流沉砂池進行超越。

2.1.3培養過程

起始階段原水經預處理系統進入反應池，待池液位略低于正常水位時開始進行供氣，此時應注意風機供風量調節，在曝氣的同時向池內投加污泥8噸（分2d投加），投泥階段應加大反應池供氣量確保池內攪拌強力，防止污泥在池內堆積，投泥完成后適當降低供風量，防止因剪切作用使污泥細碎以及曝氣過量出現內源呼吸現象。悶爆開始階段池面出現大量白色泡沫，且污泥色澤偏淡，隨投泥量增加泡沫逐漸消退，悶爆5天后池內MLSS增長至2700mg/L左后。通過鏡檢及SV30觀察，污泥絮體較大、結構緊密，污泥絮凝沉降性能良好，上清液中有少許懸浮物，菌膠團穿插少量絲狀菌，微生物主要以固著型纖毛蟲為主，游動型纖毛、鞭毛蟲較少。

自第六天開始進入12h周期運行（進水曝氣9h，沉淀2h，潷水1h），運行期間每5天對進水曝氣時間進行縮減，直至4h小時周期。期間監測各項出水指標，為正常運轉提供可行性依據。

到第24天時，觀察污泥絮體明顯減小，污泥分層時顆粒沉降變慢，池內MLSS濃度出現降低。

到第25天時，繼續投加污泥，確保在進水有機物濃度偏低，池內微生物還未完全適應新的條件，短時間無法迅速增殖；污泥出現內源呼吸現象，生化池中可溶、不可沉降的和可沉降的可生物降解有機物隨出水流走，揮發性懸浮固體減少的情況下，使反應池污泥濃度得到提升。

按照上述周期（4h）運行30天后，污泥濃度穩定在2500mg/L，此時僅出水TP指標有所波動，其它指標均優于設計標準。由于生物除磷要求微生物始終保持在對數增長期，且對剩余污泥量的排放較高，低濃度進水使泥量增長緩慢，無法進行大量排泥。為確保出水全指標達標排放，故而采用化學除磷方法。通過近2月時間調試，成功實現了低濃度進水條件下的污泥培養，出水各項指標均優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準。

3.工藝調控

3.1 系統污泥量控制

該站進水濃度遠低于設計標準，污泥增長緩慢，如果按照設計污泥齡控制剩余污泥排放，會出現“流失泥齡”現象即：硝化細菌的增長速率低于由排泥流量決定的硝化細菌增長速率，那么硝化細菌就不能在系統中生長下去，硝化反應就不會發生。通過核算，實際污泥齡應遠大于設計值，在實際操作中采取不控制泥齡，只控制系統中的污泥量，通過SV30進行剩余污泥排放，例如，當SV30大于20ml/L，則排放污泥直到SV30達到20ml/L。

3.2溶解氧控制

運行期間出水總氮一度升高，經分析，由于進水COD負荷偏低，導致反應池溶解氧濃度高，反硝化不能完全進行，以總氮（總凱式氮+硝酸鹽）的形式隨出水流出。低溶解氧濃度會降低硝化反應速率，在硝化反應不受影響的前提下，供風量盡量保持相對較小狀態，使混合液溶解氧濃度不低于在2.0mg/L，運行一周時間后出水總氮降至5.0mg/L左右。

3.3運行周期控制

受排水系統影響實際進水水量波動較大，雨季進水水量在6000 m3/d左右，而在枯水季節日均進水量僅能達到設計值的60-70﹪，連續進水期間由于來水量受限，反應池液位出現未能滿負荷情況，各反應池污泥負荷偏低。為保證反應池正常穩定運行，期間延長運行周期，使進水段時間增長，同時降低供氣量防止污泥因曝氣過量導致老化解體。

4.結語

①低濃度進水污泥培養周期較長，培養期間污泥投加量需按照設計參數進行核算，并根據實際情況進行分次投加。

②預處理設施對BOD有一定的去除能力，根據水質情況選擇是否對預處理設施進行超越，以保證原水濃度。

③低濃度進水情況下反應池所需供氣量相對較小，污泥易堆積從而使得MLSS濃度下降，應根據運行情況找到適當供氣量，滿足反應池最小攪拌強度。

參考文獻

[1]《城鎮分散型水污染物減排實用技術匯編》，中國環境科學出版社，2009年1月第1版.

[2] 王長生，傅金祥，張萍，等撫順市污水處理廠活性污泥培養馴化與啟動調試〔J〕.中國給排水，2003，19（4）：6-12.