污水處理廠COD超標(biāo)常見原因及解決方法

葉 翔

（泰興市南方水務(wù)有限公司 江蘇泰興 225411）

引言

水是生命之源，習(xí)總書記多次提到“綠水青山就是金山銀山”。近年來，國家生態(tài)環(huán)境部通過各種形式的環(huán)保督查來檢驗當(dāng)前的環(huán)境保護工作，抓了典型，樹了榜樣。不得不說，嚴厲的監(jiān)管措施下，我們國家的水環(huán)境和大氣環(huán)境逐年得到了改善。環(huán)保督查的同時，各級生態(tài)環(huán)境主管部門對污水處理廠的管控要求也是越來越嚴格，通過不斷升級數(shù)字化平臺，增加自動采樣系統(tǒng)，在線數(shù)采儀反控儀表做樣、主要處理設(shè)施視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)等措施來監(jiān)管污水處理企業(yè)，起到了很好的監(jiān)管和震懾作用。

COD（化學(xué)需氧量）直接反映了污水受有機污染物污染的情況，同時也是污水處理廠出水監(jiān)測的一項重要指標(biāo)，重要程度可想而知。在平常的工作中，我們可以根據(jù)實際的運行情況，通過以下幾點分析出水COD超標(biāo)的原因：

1 COD 在線監(jiān)測儀表的準(zhǔn)確性

運行人員發(fā)現(xiàn)出水COD 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)升高時，第一時間向運行管理人員匯報相關(guān)情況，另外化驗人員及時采樣手工化驗。

若手工檢測未超標(biāo)，則要聯(lián)系在線儀表運維單位進行設(shè)備維護，是否是由于：（1）設(shè)備故障（如排液閥故障導(dǎo)致廢液排放不徹底等）導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)失真；（2）曲線漂移，需要重新標(biāo)定；（3）試劑失效等原因引起，經(jīng)過相關(guān)處理或者對故障進行清除后，盡快恢復(fù)水質(zhì)監(jiān)測，同時對儀表維護進行相關(guān)記錄并將情況匯報當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境執(zhí)法部門。

若手工化驗檢測結(jié)果超標(biāo)，就需要運行管理人員根據(jù)實際的工藝運行情況進行分析，造成出水COD 超標(biāo)是因為系統(tǒng)內(nèi)部還是進水超標(biāo)的原因造成，及時采取對應(yīng)的工藝調(diào)整，如降低水量、調(diào)整回流比等。同時，結(jié)合來水水質(zhì)，污水處理系統(tǒng)各工藝段的現(xiàn)狀，尤其是生化反應(yīng)池運行狀態(tài)（微生物鏡檢）來判斷受影響程度，預(yù)估水質(zhì)恢復(fù)時間；在此期間，我們應(yīng)及時關(guān)閉出水閥門，將不合格廢水排入事故應(yīng)急池，并將系統(tǒng)實際運行狀態(tài)匯報公司相關(guān)負責(zé)人，由負責(zé)人宣布啟動應(yīng)急預(yù)案。

2 可能造成出水COD 超標(biāo)的因素

2.1 進水氯離子升高

我們通常將廢水中能被強氧化劑氧化的物質(zhì)（一般為有機物）的氧當(dāng)量稱為化學(xué)需氧量。在我們化驗檢測分析的過程中，首先要進行的是氯離子的初判，因為氯離子易被氧化劑氧化，通常我們是按照國標(biāo)法投加相應(yīng)量的硫酸汞對氯離子進行掩蔽，來降低氯離子的對測定結(jié)果的干擾。為了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，此時我們應(yīng)當(dāng)先測定氯離子濃度，如初判氯離子結(jié)果確實高的情況下增加硫酸汞投加量來充分掩蔽氯離子，再來檢測COD 含量；當(dāng)然，同時也需要對高氯離子的廢水來源進行溯源；污水處理廠管網(wǎng)巡查的相關(guān)同志可以結(jié)合企業(yè)環(huán)評等資料來縮小巡查范圍，一般產(chǎn)生高氯離子廢水的行業(yè)包括化工、食品添加劑、海產(chǎn)品加工等，發(fā)現(xiàn)來源后取樣留證應(yīng)當(dāng)匯報當(dāng)?shù)刂鞴懿块T，臨時關(guān)閉其廢水排放閥門；若檢測結(jié)果顯示氯離子濃度不高，則需考慮進水水質(zhì)、生化系統(tǒng)是否異常。

2.2 進水水質(zhì)

解決了氯離子干擾的問題后，導(dǎo)致出水COD 偏高的原因主要往往受進水水質(zhì)和生化系統(tǒng)控制的影響。

進水水質(zhì)主要包括進水pH、水溫過低、有機物濃度、懸浮物、存在難降解或抑制類成分等因素。

（1）進水pH 過高或過低都會對生化系統(tǒng)造成影響，導(dǎo)致生化系統(tǒng)無法正常運行甚至系統(tǒng)崩潰，微生物和反硝化菌等[1]沒有合適的生存環(huán)境，必然造成系統(tǒng)處理水質(zhì)能力下降，處理水質(zhì)惡化，出水各項指標(biāo)升高。因此污水處理廠進水pH 過高或者過低時，要及時采取措施，在預(yù)處理或一級處理階段對廢水進行中和，污水管網(wǎng)沿線也需檢測pH，異常管線段同時進行中和。預(yù)處理和一級處理階段對廢水進行不斷的內(nèi)循環(huán)，防止中和不徹底，中和調(diào)節(jié)完成后再緩慢恢復(fù)進水。若判斷pH 異常的廢水即將影響生化系統(tǒng)，我們可以加大回流量，相當(dāng)于用沉淀池的廢水來稀釋pH，降低其對生化階段的影響。

（2）水溫過低。江蘇地區(qū)每年的冬季進入大寒之后，水溫會降至15℃以下，特殊的極寒天氣會降至12℃以下，過低的水溫就使得各種微生物的活性大大降低，以氨氮為首的污染物指標(biāo)首當(dāng)其沖的出現(xiàn)濃度上升的趨勢，跟著就是總氮、COD 等；為保證出水水質(zhì)達標(biāo)，通常在每年的11 月中旬前后開始，運行管理人員會有計劃的通過制定運行方案逐步減少排泥量來緩慢提高污泥濃度，通過提高活性污泥的菌群數(shù)量，保證生化處理階段的處理效果，水溫過低時也可適當(dāng)降低生化系統(tǒng)進水量，減小回流比，增加廢水在生化階段的停留時間。

（3）有機物濃度。進水水質(zhì)發(fā)生變化，有機物濃度過高，進而對活性污泥產(chǎn)生較大影響；遇到高負荷時，巡檢和操作人員往往會發(fā)現(xiàn)生化池白色泡沫增多，出水在線COD 檢測儀表數(shù)值升高；在做污泥沉降比時會發(fā)現(xiàn)污泥沉降性能降低，上清液渾濁；有機物的去除效果降低，好氧區(qū)溶解氧下降，化驗人員觀察生物鏡檢時會發(fā)現(xiàn)原生動物增多。此時應(yīng)及時大幅度降低生化系統(tǒng)進水量，有條件的可停止進水，降低回流比，提高曝氣量，通過悶曝來讓系統(tǒng)恢復(fù)。通常，發(fā)現(xiàn)出水COD 升高，筆者平常會做一個簡單的悶曝試驗，取生化池混合液50L 左右，首先取少量混合液沉淀，取上清液過濾測試未進行曝氣試驗的COD 濃度，然后通過化驗室小型曝氣機一直悶曝，模擬增加生化系統(tǒng)停留時間，每間隔4 小時取少量混合液沉淀測試COD 濃度，受到有機負荷影響時，在24-48 小時內(nèi)，上清液的COD 去除率較低，在48 小時后，上清液COD 去除率能夠達到50%并繼續(xù)平穩(wěn)降低。若72 小時COD 去除率仍無變化，則要懷疑是否系統(tǒng)進入了難降解或濃度較高的抑制類物質(zhì)。

（4）懸浮物過高。生化系統(tǒng)來水懸浮物[2]偏高，當(dāng)進水懸浮物過高時，我們在一級處理階段可通過投加絮凝藥劑來增加沉降效果，及時排除沉淀污泥可很快解決；另外這個問題也不一定是外部帶來的，也有可能是一級處理工段沉淀的污泥過多未及時進行污泥處理，泥層過高后隨廢水一道進入生化系統(tǒng)。筆者曾遇到過一種情況，初沉池因為橋架式吸泥設(shè)備腐蝕嚴重，存在較大的安全隱患，無法繼續(xù)使用，只能報廢拆除，新設(shè)備制作周期較長，采用臨時吸泥泵只能抽吸定點區(qū)域內(nèi)污泥，最終污泥泥層過高，污泥隨水溢出，大量的物化污泥進入生化系統(tǒng)，造成MLSS 增長很快，由于初沉池屬于密閉空間，運行人員未及時發(fā)現(xiàn)此問題，加大脫泥后，各項污染物指數(shù)均在上升；通過分析，大量的懸浮顆粒造成污泥濃度增長得過快的假象，實際MLVSS 占比較低，僅有30%，活性污泥較少；最后通過初沉池大量排泥，降低污泥層，生化系統(tǒng)及時補充新鮮活性污泥得以解決。

（5）進水存在難降解（或抑制類）成分。作為污水處理運行管理人員，我們要及時收集信息并判斷進水水質(zhì)是否異常。往往一線操作人員的判斷依據(jù)是進水在線監(jiān)測的pH、COD、水溫、TP 等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)異常及時將廢水打入事故排放池，并加強一級處理階段效果。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)出水COD 升高的第一時間，降低水量，降低回流，人為的增加廢水停留時間；對二級處理各工藝段進行取樣分析COD，與平時數(shù)據(jù)進行經(jīng)驗比較，存在難以生物降解物質(zhì)的大多情況下我們會發(fā)現(xiàn)BOD 占比較低，甚至B/C 小于0.20；受到此類廢水影響時，需加強對厭氧生化處理工序的運行管理，這是我們二級處理的第一道戰(zhàn)線。另外，我們還可以通過投加活性炭來吸附此類有機物；部分難降解有機物對活性污泥有一定的抑制作用[2]，對活性污泥的泥水分離也產(chǎn)生了影響，表現(xiàn)為上清液渾濁。

不難看出，一個運營比較好的污水處理廠，出水水質(zhì)各項指標(biāo)能夠穩(wěn)定達標(biāo)，離不開工藝的穩(wěn)定運行；更離不開進水水質(zhì)的“安全”。往往困難就是一些不法企業(yè)通過各種途徑將不達標(biāo)廢水排入市政污水管網(wǎng)，毫不考慮廢水的某些特征污染物指標(biāo)對污水處理廠造成的影響或后果，而且這種現(xiàn)象屢見不鮮。這就要求我們在平時的工作中將管網(wǎng)巡查工作同時抓牢，不留盲點，根據(jù)超標(biāo)廢水的特征指標(biāo)，結(jié)合企業(yè)環(huán)評，查找關(guān)聯(lián)廢水性質(zhì)的企業(yè)，只有查找出源頭，封堵源頭，才能保證來水的穩(wěn)定。

2.3 工藝控制因素

廢水處理工藝控制影響因素主要包括溶解氧、回流比、污泥濃度等。

（1）溶解氧。AAO 工藝一般厭氧段控制0.2mg/L 以下，缺氧段0.5mg/L 以下（控制好內(nèi)回流比），好氧段控制在2-3mg/L，好氧段溶解氧是運行操作人員根據(jù)在線溶氧儀或手動式溶氧檢測儀反饋數(shù)值的升高或降低來及時調(diào)整風(fēng)機運行頻率或者氧氣使用量，在平時的工作中，我們偶爾會出現(xiàn)進水水量增大或者進水COD濃度增大，操作人員忙于現(xiàn)場事務(wù)沒有及時發(fā)現(xiàn)或者長時間未做調(diào)整，導(dǎo)致好氧區(qū)溶解氧過低，甚至低于0.5mg/L，最終出水氨氮、COD 等指標(biāo)超標(biāo)，這就要求我們操作人員有一定的責(zé)任心和業(yè)務(wù)技能，盡可能得杜絕此類現(xiàn)象發(fā)生；一旦出現(xiàn)此情況，要及時增加風(fēng)機頻率或者氧氣量，并適當(dāng)降低進水量，若此現(xiàn)象維持時間較長，則需對二沉池或后續(xù)工段進行取樣分析，水質(zhì)超標(biāo)則需停止進水并將廢水回流處理。

（2）回流比。污泥的回流，保證了生化系統(tǒng)的污泥濃度，也就保證了微生物菌群的平衡，水質(zhì)異常時，通過回流比的控制，來盡量增加廢水在系統(tǒng)內(nèi)停留時間，利用微生物將廢水降解得更加充分。一般情況下，污泥回流比一般控制40%～70%，回流比降低，增加了污泥在二沉池底部的停留時間，且回流污泥濃度更高，污泥活性也變得更大，增加了降解和吸附有機物的能力；硝化液內(nèi)回流控制200%為宜，保證缺氧區(qū)溶解氧低于0.5mg/L；這樣保證了厭氧區(qū)釋放磷、缺氧區(qū)反硝化脫氮的功能進行，聚磷菌釋磷階段和反硝化菌反硝化階段也消耗了相當(dāng)一部分低分子有機物。

（3）污泥濃度。合適的污泥濃度，是污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定達標(biāo)的保證。根據(jù)進水濃度和季節(jié)變化，筆者認為MLSS 控制區(qū)間在3000-5000mg/L 之間，足以應(yīng)對處理日常的市政污水，工業(yè)廢水則需根據(jù)污水的水質(zhì)情況來確定合適的污泥濃度，一般不超過10000mg/L，因為污泥濃度越高，相應(yīng)的能耗比就越大。日常運行期間，污水處理運行人員注重的更多的是MLVSS 數(shù)值，因為MLVSS 更能直觀地反應(yīng)活性污泥的數(shù)量，其結(jié)果已經(jīng)排除了活性污泥中無機物的影響，它一般對MLSS 占比在0.6-0.7 左右，若像文中所提因懸浮顆粒造成的污泥濃度升高的假象，MLVSS 占比會在50%以下，活性較差，操作人員根據(jù)污泥濃度過高的數(shù)據(jù)再進行大量的排泥，則造成系統(tǒng)不堪重負，導(dǎo)致水質(zhì)超標(biāo)的水質(zhì)事故發(fā)生。因此，平時我們運行管理人員要及時了解MLVSS 數(shù)值，并熟悉與MLSS 對比值，一般會有個比較穩(wěn)定的比值，出現(xiàn)較大波動，特別是降低到0.5以下時要引起足夠的重視，因為污泥中無機成分太高，需要分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因。

結(jié)語

COD 屬于廢水污染物的重要指標(biāo)，是污水處理是否達標(biāo)的一個檢測參數(shù)，因此，作為污水處理運行人員，一定要守護好處理的每一滴水。在出現(xiàn)出水COD升高甚至超標(biāo)的情況時，我們運行管理人員要根據(jù)實際情況分析導(dǎo)致超標(biāo)的原因，及時采取相應(yīng)的措施來進行工藝調(diào)控；對污水處理系統(tǒng)要分析到位，不可盲目調(diào)整，不然沉重的污水處理系統(tǒng)可能會雪上加霜，讓恢復(fù)變得遙遙無期，超標(biāo)廢水要及時排至事故廢水收集池；因進水水質(zhì)問題導(dǎo)致出水超標(biāo)時，要及時跟相關(guān)主管部門匯報溝通，必要時要啟動應(yīng)急預(yù)案，保證尾水達標(biāo)排放。

另外，一般城鎮(zhèn)污水水質(zhì)相對穩(wěn)定，不存在忽高忽低的水質(zhì)變化；對于有工業(yè)企業(yè)接入的污水廠而言，工業(yè)廢水的管控顯得尤為重要，堅決拒絕未經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)廢水直接排入污水管網(wǎng)；當(dāng)然，此項工作也離不開當(dāng)?shù)卮隧椆ぷ鞯闹鞴懿块T配合，做好接管企業(yè)的雨污分流、環(huán)評資料收集等，加上管網(wǎng)巡查到位，采用定期和不定期方式現(xiàn)場取樣，起到一個震懾作用，只有將源頭管控到位，才能做到高枕無憂。