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摘要：我國(guó)華中地區(qū)某半地下式污水處理廠(chǎng)工程污水處理主體工藝采取前置缺氧段A2/O工藝，污泥處理采用高速離心濃縮脫水工藝，工程設(shè)計(jì)規(guī)模為10×104m3/d，主要處理城市生活污水。該工程自2014年9月底試運(yùn)行以來(lái)，處理效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。本文總結(jié)了半地下式污水處理廠(chǎng)冬季運(yùn)行時(shí)工藝及設(shè)備的調(diào)控經(jīng)驗(yàn)，以期為其他類(lèi)似半地下式污水處理廠(chǎng)的冬季運(yùn)行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：半地下式污水處理廠(chǎng)；冬季運(yùn)行；工藝調(diào)控；設(shè)備調(diào)控

目前我國(guó)城市生活污水處理廠(chǎng)所采用的主體工藝主要是活性污泥法和生物膜法，這兩種方法的核心技術(shù)均是利用活性微生物將污水中的有機(jī)污染物降解為小分子物質(zhì)，從而在環(huán)境中去除。在影響微生物活性的諸多因素中，溫度是極其重要的一種[1]。在冬季寒冷地區(qū)，氣候變化會(huì)導(dǎo)致污水處理廠(chǎng)微生物的活性降低、易引發(fā)污泥膨脹等現(xiàn)象[2]。關(guān)于地上式污水處理廠(chǎng)冬季運(yùn)行管理的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，目前已經(jīng)有人做了大量研究。胡濤等[3]結(jié)合在哈爾濱文昌污水處理廠(chǎng)多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)污水處理廠(chǎng)的冬季運(yùn)行進(jìn)行研究，認(rèn)為在冬季低溫條件下，要關(guān)注與污水接觸的各種設(shè)備和工藝管線(xiàn)，做好防凍保溫措施，防止上凍結(jié)冰。孟杰等[4]分析了東北地區(qū)某污水處理廠(chǎng)在冬季低溫條件下污泥膨脹的特點(diǎn)及控制措施。葉紅等[5]研究了江蘇淮安某污水處理廠(chǎng)冬季運(yùn)行現(xiàn)狀及運(yùn)行管理，通過(guò)分析污泥負(fù)荷和運(yùn)行效率，得出了微生物的活性隨水溫變化的曲線(xiàn)，并列舉了設(shè)備常見(jiàn)的故障及保養(yǎng)情況。而關(guān)于半地下式污水處理廠(chǎng)在冬季低溫條件下，工藝及設(shè)備的運(yùn)行管理，目前研究的較少。本文根據(jù)多年來(lái)在半地下式污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了在冬季低溫條件下，半地下式污水處理廠(chǎng)的工藝調(diào)控及設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)同類(lèi)半地下式污水處理廠(chǎng)的冬季運(yùn)行管理，具有較強(qiáng)的參考價(jià)值。

1工程簡(jiǎn)介及主要工藝流程

1.1工程簡(jiǎn)介。我國(guó)華中地區(qū)某半地下式污水處理廠(chǎng)工程位于鄭州市南部地區(qū)，總占地面積約196畝，設(shè)計(jì)規(guī)模為10×104m3/d。該污水處理廠(chǎng)于2014年9月對(duì)單系列進(jìn)行培菌試運(yùn)行，同年11月底出水達(dá)標(biāo)。1.2主要工藝流程。該污水處理廠(chǎng)的污水處理工藝流程圖如圖1所示。預(yù)處理段采用常規(guī)的粗細(xì)格柵及曝氣沉砂池工藝，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要，在預(yù)處理段設(shè)置了初沉池，二級(jí)生物處理段采用前置缺氧段A2/O工藝，三級(jí)深度處理段采用高效反應(yīng)沉淀池及V型濾池，然后經(jīng)二氧化氯消毒處理后，達(dá)標(biāo)排放。初沉池的初沉污泥、二沉池的剩余活性污泥以及高效池的剩余化學(xué)污泥，統(tǒng)一進(jìn)入污泥均質(zhì)池，然后經(jīng)進(jìn)泥泵提升至脫水機(jī)房，進(jìn)行離心脫水處理。

2冬季工藝運(yùn)行方案

2.1預(yù)處理段工藝運(yùn)行方案。污水預(yù)處理段作為污水處理廠(chǎng)的第一道處理工序，在整個(gè)工藝流程中都起著至關(guān)重要的作用。該半地下式污水處理廠(chǎng)污水預(yù)處理段采用常規(guī)的粗細(xì)格柵、曝氣沉砂池以及平流式初沉池工藝。與常規(guī)的地上式污水處理廠(chǎng)一樣，在冬季運(yùn)行時(shí)，半地下式污水處理廠(chǎng)預(yù)處理段的工藝運(yùn)行首先要考慮根據(jù)泵前池水位的高低來(lái)確定進(jìn)水泵的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)；其次，當(dāng)溫度在零度以下時(shí)，加大粗細(xì)格柵及螺旋輸送器的開(kāi)啟頻次和每次的開(kāi)啟時(shí)間[6]。由于半地下式污水處理廠(chǎng)的粗細(xì)格柵都在箱體內(nèi)，即使在冬季，箱體內(nèi)的溫度也較為穩(wěn)定，因此，半地下式污水處理廠(chǎng)在冬季運(yùn)行時(shí)，螺旋輸送器的開(kāi)啟頻次和開(kāi)啟時(shí)間都比地上式污水處理廠(chǎng)少一些。2.2生物處理段工藝運(yùn)行方案。在冬季，由于水溫較低，微生物活性降低，為了維持總體的微生物活性，達(dá)到與夏季一樣的處理效果，地上污水處理廠(chǎng)一般采用延長(zhǎng)污泥停留時(shí)間、增大生物池污泥濃度等方法來(lái)調(diào)整工藝。該半地下式污水處理廠(chǎng)也采用類(lèi)似的方法，同時(shí)通過(guò)增加生物池溶解氧濃度來(lái)保證微生物的呼吸需要，通過(guò)投加乙酸鈉碳源來(lái)保證總氮的處理效果。夏季，半地下式污水處理廠(chǎng)生物池的污泥濃度一般在2000~2500mg/L即可達(dá)到處理要求，而在冬季，污泥濃度一般控制在3000~3500mg/L，冬季污泥在生物池的總停留時(shí)間控制在16~24d，生物池出口DO控制在2.0~2.5mg/L。2.3深度處理段工藝運(yùn)行方案。該半地下式污水處理廠(chǎng)的深度處理段工藝采用高效反應(yīng)沉淀池及纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池，所加藥劑為聚合氯化鋁，消毒所用的原材料為鹽酸和氯酸鈉，深度處理段對(duì)總磷有較好的處理效果。為保證出水總磷達(dá)標(biāo)，聚合氯化鋁單耗控制在25~30mg/L；氯酸鈉單耗控制在1.5~2mg/L，鹽酸單耗控制在4~5mg/L。2.4污泥處理段工藝運(yùn)行方案。該半地下式污水處理廠(chǎng)的污泥處理采用高速離心濃縮脫水機(jī)，所投加的藥劑為聚丙烯酰胺，在夏季，每處理1t干污泥，所需的聚丙烯酰胺一般為4~5kg，而在冬季，將處理1t干污泥所需的聚丙烯酰胺控制在5~6kg。

3冬季設(shè)備調(diào)控方案

3.1預(yù)處理段設(shè)備調(diào)控方案。該半地下式污水處理廠(chǎng)污水預(yù)處理段的設(shè)備主要有粗格柵、進(jìn)水泵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池相關(guān)設(shè)備、初沉池刮吸泥機(jī)等。楚金喜等[6]介紹了地上污水處理廠(chǎng)冬季設(shè)備運(yùn)行方案，主要從設(shè)備的保溫、防凍等方面采取措施。由于該半地下式污水處理廠(chǎng)預(yù)處理段的大部分設(shè)備都在箱體內(nèi)，即使在冬季，也很少出現(xiàn)結(jié)冰的情況，因此，預(yù)處理段的設(shè)備調(diào)控主要考慮加強(qiáng)巡視，調(diào)整設(shè)備運(yùn)行模式，盡量采用手動(dòng)模式運(yùn)行。考慮到柵渣的清運(yùn)問(wèn)題，將預(yù)處理段的砂水分離器設(shè)置在箱體外部，砂水分離器與曝氣沉砂池的提砂泵是聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的，當(dāng)提砂泵運(yùn)行時(shí)，砂水分離器會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。在冬季低溫條件下，若提砂泵故障或因其他問(wèn)題而停運(yùn)時(shí)，應(yīng)把砂水分離器中的砂水放空，防止上凍結(jié)冰；如遇上凍現(xiàn)象，也不能強(qiáng)行開(kāi)啟，應(yīng)采取解凍措施后，方可正常開(kāi)啟。3.2生物處理段設(shè)備調(diào)控方案。整個(gè)生物池、二沉池及鼓風(fēng)機(jī)房等生物處理段的構(gòu)筑物都設(shè)置在箱體內(nèi)，在冬季外界低溫的情況下，箱體內(nèi)的溫度始終保持恒定，對(duì)于生物處理非常有好處。對(duì)于攪拌器，在冬季可根據(jù)需要，間歇運(yùn)行；對(duì)于污泥泵，應(yīng)確保每臺(tái)設(shè)備每個(gè)月運(yùn)行的總時(shí)間基本相同；對(duì)于高速鼓風(fēng)機(jī)，即使自動(dòng)運(yùn)行的情況下，也應(yīng)設(shè)置每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)當(dāng)月的運(yùn)行時(shí)間基本相同。3.3深度處理段設(shè)備調(diào)控方案。該半地下式污水處理廠(chǎng)深度處理段采用高效反應(yīng)沉淀池+V型濾池工藝，消毒以鹽酸和氯酸鈉為原料，二者反應(yīng)生成二氧化氯。深度處理段的構(gòu)筑物中，高效反應(yīng)池以及V型濾池、消毒池均在箱體內(nèi)部，加氯、加藥間以及鹽酸間在箱體外部。冬季的設(shè)備調(diào)控主要通過(guò)觀察藥劑的混凝效果、礬花的生成情況以及斜管是否堵塞來(lái)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行頻率以及投藥的數(shù)量。V型濾池在冬季重點(diǎn)觀察過(guò)水能力，當(dāng)過(guò)水能力降低時(shí)，可手動(dòng)調(diào)節(jié)，縮短反沖洗周期。鹽酸間和加氯、加藥間在污水處理廠(chǎng)是重要危險(xiǎn)源，在冬季加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)上報(bào)。3.4污泥處理段設(shè)備調(diào)控方案。該半地下式污水處理廠(chǎng)污泥處理段的主要設(shè)備是高速離心濃縮脫水機(jī)及其配套設(shè)備，儲(chǔ)泥池上有攪拌器。由于儲(chǔ)泥池在箱體外，在冬季低溫條件下可能會(huì)結(jié)冰，因此，儲(chǔ)泥池的攪拌器需要加大開(kāi)啟頻次，當(dāng)池面上凍時(shí)，禁止強(qiáng)行開(kāi)啟。由于該污水廠(chǎng)的脫水機(jī)是兩用一備，三臺(tái)脫水機(jī)輪流開(kāi)啟，確保每個(gè)月每臺(tái)脫水機(jī)的開(kāi)啟時(shí)間基本相等，因此在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，總有一臺(tái)脫水機(jī)處于停運(yùn)狀態(tài)，在機(jī)器停運(yùn)前，需要對(duì)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行沖洗。在冬季運(yùn)行時(shí)，加大對(duì)脫水機(jī)的沖洗力度，保證脫水機(jī)內(nèi)的污泥全部沖洗干凈。

4結(jié)論

箱體是一個(gè)相對(duì)密閉的空間，其優(yōu)點(diǎn)在于溫度較為恒定，能降低溫度變化對(duì)微生物的沖擊負(fù)荷，缺點(diǎn)在于箱體內(nèi)的氣體不易擴(kuò)散，因此，箱體的通風(fēng)和消防安全防護(hù)措施應(yīng)該更加完善。相對(duì)于地上式污水處理廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，半地下式污水處理廠(chǎng)的主要設(shè)備均在箱體內(nèi)部，冬季的運(yùn)行管理也相對(duì)輕松。

作者:商曉敏 王江濤 王亞鵬 單位:中原環(huán)保股份有限公司

參考文獻(xiàn)：

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