城镇污水处理A2/O工艺运行参数对污泥脱水影响因素的分析与优化

刘丽萍 许宝庆

（黑龙江建筑职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150000）

1 概述

由于我国大部地区污水厂执行的排放标准，已由《污水处城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B或二级提高到一级A，其中COD、BOD比较容易达标，但总氮总磷达标困难，对2006年1月1日起新建的城镇污水处理厂要求更高；因此，为防止受纳水系富营养化，脱氮除磷效果良好的A2/O工艺得到了广泛的应用。但是，在对污水处理厂调研中发现，该工艺运行中污泥脱水困难时有发生，虽然未造成类似污泥膨胀那样的严重后果，但脱水成本加大，工艺运行环境修复需要一定周期。对这一课题进行初步研讨，或有成果，仅供参考、交流。

2 调研与污泥脱水困难

该污水处理厂，是该区唯一的一座近年建设投入的A2/O工艺污水处理厂。生活污水90%；工业污水占10%，其中轧钢厂2.5%，涤纶厂1.2%，酵母厂4%，糖化酶厂1%，热电厂1%，其它1.3%。

污泥脱困两次均发生在夏季，最高温度不高于26C。期间降雨量较小，而酵母厂和糖化酶厂由于量产增加污水排放亦增加了1.5倍，但在110天的排放期只有两次发生了污泥脱水困难（以下简称污泥脱困）。

污水厂发生污泥脱困后，一般在加大混凝剂（PAM）的投放量为常态的1.5-2倍后，亦能维持正常脱水，但含水率远高于常态水平，脱水成本剧增，出泥量也由80m3/d增至95m3/d；二沉池出水指标基本正常，未发生污泥膨胀、上浮现象。在调整运行参数或污水源恢复常态后，工艺运行环境逐渐修复，一般需两周左右。通过及时检测和分析诊断，确认为：非丝状菌的过量增长和污泥结合水过高所致。

3 实验研究

3.1 模型对比实验

实验目的和任务：找到污泥脱困的工艺内、外部系统因素；优化运行参数；为防止污泥脱困采取应对措施提供经验、依据。

实验内容和方法；分别以该厂发生污泥脱困期间的泥源及工艺运行参数为原型和常态泥源及工艺运行参数为原型，用A2/O工艺城市污水处理模拟装置，作多组次模型实验，进行对比分析，实验结果如表1。

表1

表2

3.2 析因鉴定实验

实验目的和任务：验证确认污泥脱困因子，为防止污泥脱困、优化运行参数找到靶向。

实验内容和方法：对脱困污泥和常态污泥分别作丝状菌的定性镜检、结合水含量对比定量镜检、含水率重量法定量检验。检验结果如表2（序号与表1对应）

4 分析讨论

污水生物处理工艺过程中，微生物的过量增长造成危害的一般有两种，一种是丝状微生物菌过量增长较多见，危害大，后果严重，但A2O工艺在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀；另一种是非丝状微生物菌过量增长则比较少见，危害不大，后果也较前者轻的多。后者与其因子的确认、实验3、5结果、发生脱困的过程状态相符。究其非丝状微生物菌过量增长的原因，是污泥负荷过高。在酵母厂和糖化酶厂污水排放增加，降雨量又小，进水BOD5增高较大而MLSS未增或减小的工艺运行状态下，污泥负荷过高达到了临界值，使微生物吸附了大量有机物，来不及代谢在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，非丝状微生物菌增长过快，污泥很难沉淀压缩，脱水困难，所以脱水污泥含水率过高。由于以上两个临界值的存在和作用，所以在110天的酵母厂排放期只发生了两次污泥脱困。但是，二者同时发生时，即使进水化学条件发生了较大变化或污泥负荷过高即使尚未达到临界值，也可能导致污泥脱困。

结语

污泥负荷过高达到临界值或进水化学条件发生了较大变化，特别是N的比例减小达到了临界值，是使污泥脱困的因素，二者同时发生即使未达到临界值也可能发生污泥脱水困难。为防止污泥脱困的发生，相关运行参数的优化与控制应为：

建立预警监测：对污水入口进行动态在线监测，主要有BOD、MLSS、N；对脱水污泥含水率每日监测，反馈上升拐点；对主要工业废水源实行在线监测和排量动态预报制度。

主要运行参数优化调控：加大污泥回流比，提高MLSS浓度，降低污泥负荷至略低于常态水平；延长泥龄1-3d；DO含量和硝化液回流量则不作调整即可。

建立预案：以上预警线定量性值和运行参数定量性优化调控，应以本厂脱水污泥的含水率为终端反馈，依据经验数据，综合分析调控，建立适合本厂的翔实预案。当发生预警时，立即启动相应预案；并不断优化、完善。

[1]张自杰.《排水工程》（第四版，下）.中国建筑工业出版社，2000.6.

[2]尹军，谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用[M].化学工业出版社，2004.11.

[3]佟玉衡.废水处理[M].化学工业出版社，2004.