城鎮污水處理廠低濃度進水原因分析及提升措施

孫勇

摘要：在南方城市建設的城市污水處理設施一般遭遇進水低濃度現象，導致污水處理設施的低處理效率、生物化學系統的破壞、排水水質的不穩定。通過分析，低濃度進水具有明顯的雨水季節特征。本文分析了污水處理廠進水濃度低的原因，并提出了提升進水濃度的相關措施：通過改變曝氣量與推流強度，增加活性污泥濃度，可以確保污水處理廠的穩定運行。

關鍵詞：污水處理;氧化槽;進水濃度;原因;措施

目前，全國縣級以上城市已建成城市污水處理廠。但實際運行管理方面，南方城市普遍出現明顯進水濃度低現象。也就是說，設計標準為240mg/L，而60～90mg/L之間的進水COD濃度大大低于設計標準。因此，生物化學系統的活性污泥無法正常生長，污泥體積較小，難以沉淀，整個污水處理系統因為活性污泥的持續減量而難以正常工作。

一、原因分析

（一）合流制排水體系導致進水濃度低

多年監測分析表明，進水COD濃度極低。最低53mg/L，通常110mg/L以下。水濃度低的主要原因是采用復合排水系統。我國大部分城市（特別是舊市區）普遍采用的排水系統是合流制排水。由于雨水和生活污水的分離和部分阻斷，污水處理廠的污水濃度較低，影響了污水的運行效率。雨季是水濃度低的誘發因素。多年的監測結果表明，進水濃度低具有穩定的季節特征，雨季的進水濃度長期處于低濃度狀態，在合流制排水系統下，大量雨水流入污水處理廠，污水濃度較低。

（二）設計存在問題，沒有充分考慮進水濃度大幅波動的情況

普通污水處理廠的設計存在很大問題，一般240mg/L三污水處理廠的設計進水濃度標準，在12月至次年4月的枯水期內，采用合流制排水系統，然而一到雨季，進水濃度就遠遠低于設計標準。以氧化槽為首的活性污泥法適用于高濃度城市下水道的處理，但是難以應對低濃度城市下水道的處理。在好氧過程中，由于因代謝分解衰減產生的新活性污泥比代謝同化產生的新活性污泥少，造成其因無法正常生長體積逐漸變小，難以沉淀的活性污泥難以沉淀，污水處理系統整體難以正常工作。

污水處理廠分為兩個氧化槽，每個氧化槽有8個暴氣器和2個水助推器。在操作過程中，曝氣盤旋轉曝氣并促進泥水混合物的流動。但是，如果進水濃度過低，則在對氧化槽活性污泥的生長沒有影響的情況下，必須控制溶解氧，停止一部分曝氣器的運轉。此時，混合物狀的污泥繁殖和生長因為流動性的原因而受到影響流動受到影響。

針對低濃度污水，氧化槽工藝的主要強化措施是加強與推流的混合，防止污泥沉積，確保充分混合污泥與污水，活性污泥在氧化槽中也可以始終處于懸浮狀態。進水的COD濃度小于80mg/L時，水中有機物濃度低，處理效率低下，系統無法維持正常運行。設計方面，由于相應的低濃度污水處理措施不足，系統共設置8臺干燥機，每個組設置2臺2.2千瓦推流式裝置。當水的COD濃度大于120mg/L時，每個組打開5個以上的噴霧蝶閥和2個推進流裝置，從而不僅可以將泥漿控制在適當的范圍內，還可以使氧化槽中的活性污泥懸浮充分混合污泥和污水，系統運行正常，水中的有機物被剩余污泥正常分解，活性污泥生長良好。但是，工廠整體的COD低的話，就有很大的問題。氧化槽的組套只打開2～3個曝氣盤。這樣，2個助推器和2～3個曝氣盤的推流不能達到推進污泥的效果，活性污泥不能浮游，沉積在槽里，系統無法正常運作。如果有多個曝氣盤與助推器，活性污泥可以在懸浮狀態下處理，但槽COD內過高，活性污泥的氧化加速，污泥性能惡化，處理效果下降，系統無法正常工作。

二、提升措施

高濃度處理城市污水適宜使用氧化槽處理工藝，因此解決氧化槽系統正常工作問題的最有效措施是提高水的水質濃度。把污垢清理干凈是最徹底的方法，但是短期內難以實現，因為污染物流動面廣、工程量多、投資成本高，所以改進措施要根據實際情況。

（一）合理的配水

污水處理廠有兩個處理系統：人工濕地與氧化槽。人工濕地的系統當水濃度較低時，負荷較低，這時必須提高氧化槽的處理效率，降低氧化槽的處理負荷，適當增加人工濕地系統的進水量，提高處理后的排水質量。氧化槽和人工濕地的排水比例，當COD濃度為60-100mg/L時，由6：1調整為4：1。根據實測數據，人工濕地系統，當進水COD濃度在60 ～ 100mg/L之間時，優于氧化槽處理系統，因為其不依賴于污水中有機污染物的消化特性，因此為了改善水質，人工濕地系統的處理水量可以適當增加。

（二）選擇曝氣量和推流量效果的最佳組合點。

為了避免加速生物菌的老化，必須控制氧化槽的曝氣量，每個氧化槽只能打開2～3個曝氣器，這樣，氧化槽中的溶解氧保持在2.0mg/l。對氧化槽泥水混合物的流速進行測試后發現，當曝氣盤未打開時流速則僅為0.5～0.7m/s，而當曝氣盤打開時流速可以達到3.1～4.2m/s，而活性污泥無法有效流動，污泥沉積池底，引起污泥浮游等現象。

各氧化槽有8個曝氣器，各曝氣器設置16個曝氣盤，為了在合理控制溶解氧的狀態下獲得理想的推流效果，對每個曝氣器拆卸8個曝氣盤，使氧化槽面的曝氣器從2～3個增加到6個，并且根據懸浮物的含量設計的曝氣沉淀砂池的開放時間由16H/D縮短為2H/D，泥水混合流速達到2.0～3.1m/s，氧化槽中的溶解氧可以控制在1.8～2.0mg/l，這樣可以消除污泥浮游等現象。

（三）增加活性污泥濃度

影響水處理的主要原因是進水的濃度低時活性生物菌不能正常生長繁殖，污泥的活性因為活性生物菌自行消化不斷降低，影響污水處理效果。可以將污泥溢流至廠區回流到氧化槽，為提高氧化槽內污泥濃度，可以通過加大回流污泥量，沉降比可以達到9～12。

三、結論

城市污水處理廠的進水濃度較低，除綜合排水、雨水等影響因素外，還與管網的密封性能有關。在南方城市，由于管網沿著河流配置，地下水位高，地下水浸入管網也是水濃度低的原因之一。對于已經建設的城市污水處理廠，應及時了解和掌握各種工藝參數，通過調整操作參數，可以保證處理效果，實現達標穩定排放。

參考文獻

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