进水C/N比低污水处理厂运行管理的探讨

杨丽 黄胜

（1.广西绿邦环保科技有限公司 广西南宁 530000 2.宁夏智诚安环科技发展股份有限公司广西分公司 广西南宁 530000）

进水C/N比低污水处理厂运行管理的探讨

杨丽1黄胜2

（1.广西绿邦环保科技有限公司 广西南宁 530000 2.宁夏智诚安环科技发展股份有限公司广西分公司 广西南宁 530000）

某县城污水处理厂进水有机负荷低，给污水厂运行管理带来很多问题，如污泥解体，污泥沉降性不好，出水带泥，出水SS超标，氨氮去除率低等。往CASS池中投加白糖，补充碳源，增加CASS池污泥有机负荷，并且投加PAC，此方案提高氨氮去除率，改善污泥沉降性，但是大大增加污水处理厂的运行成本。综合技术和经济考虑，依据进水水质变化及时调整CASS池曝气时间及曝气强度，在污泥系统内建立起高效的硝化功能，此方案运行成本低，且提高氨氮的去除率，保证污泥系统正常及出水稳定达标。

低C/N比；提高氨氮去除率；改善污泥沉降性；工艺控制

1 前言

某县城污水经市政污水管网收集，分别汇入城西泵站、城北泵站等两座一级提升泵站，并经一级提升泵站污水泵提升进入污水厂处理。该县城市政污水管网建设不完善，部分管网雨污不分流，雨季大量雨水混合污水进入污水厂，降低污水厂进水有机物浓度。

该县城处于雨水丰富地区，雨季时间长，降雨量大。长时间连续降雨，雨水混合污水进入污水处理厂，污水处理厂进水有机物浓度低，氨氮浓度高，进水C/N比低，这给污水处理厂运行管理带来了一定难度。生物池曝气时间长、曝气强度大，出水氨氮达标，但是污泥解体、污泥老化，污泥颗粒细、絮凝性、沉降性差，出水SS超标；曝气时间短，氨氮去除率低，氨氮出水超标。为了保证污泥系统正常，保证出水各项指标稳定达标排放，采取多种方案，最后从技术和经济角度上确定最佳的方案。

2 工程概况

该县城污水处理厂采用CASS工艺，一期设计规模为15000m3/d，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。该厂建设4组CASS生化反应池，CASS池采用连续进水，间歇曝气，周期排水的运行方式。CASS池由预反应区和主反应区两部分组成，每组CASS池预反应区安装两台推流器，主反应区各安装一台回流泵和一台剩余污泥泵。根据该项目环境影响报告表，CASS池运行周期6h，其中曝气4h，沉淀1h，滗水1h，曝气阶段污泥回流，滗水阶段排除剩余污泥。

2.1 工艺流程

工艺流程如图1所示，原污水经粗格栅拦截水中漂浮物，由潜水泵提升，经细格栅进一步去除水中杂质，进入旋流沉砂池除砂砾，然后进入CASS池，经生物降解有机物、除磷脱氮等反应，混合液静置沉淀，进行泥水分离，上清液经滗水器排水，紫外线消毒后排入红水河。CASS池定期排泥，污泥经剩余污泥泵提升排入污泥储泥池，经带式压滤机脱水后成泥饼（含水率80%以下）外运卫生填埋。

2.2 进出水水质

该污水处理厂进水水质（如表1）所示，设计出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

3 污水处理厂运行存在的问题

图1 工艺流程图

表1（单位：mg/L）

由于该县城污水收集管网的特殊原因，污水厂的进水有机物浓度低，氨氮浓度高，具体各项指标如表2所示（表中数据均为均值）。非雨季时期，进水CODcr≈100mg/L，NH3-N≈27mg/L，控制污水处理厂工艺运行参数，CASS池运行周期：进水2h、曝气2h、静置45min、排水1h、排泥15min，污泥沉降性好，出水稳定达标。雨季时期CODcr≈35mg/L，NH3-N≈19mg/L，进水有机负荷低，维持非雨季的运行周期，污泥自身过度氧化，造成污泥解体和污泥老化，CASS池表面漂着大量的泥，其为淡黄色、质轻（如图2）；污泥颗粒小、絮凝性差、沉降性差，上清液浑浊、出水带泥（如图3）；若减少曝气时间，出水氨氮去除率降低，出水氨氮超标。

表2

4 解决方案

4.1 投加白糖，补充碳源，同时投加PAC，改善污泥沉降性

图2

图3

据研究发现存在于污泥中的有机成分含量与污泥沉降性能呈正相关，即有机物含量越多，沉降性能越好[1]。该县污水处理厂进水有机负荷低，不能满足微生物生长需要，微生物处于饥饿状态，致使活性污泥上的微生物不得不裂殖去摄食周围的营养物质，絮凝体破坏，无法形成菌胶团，粘性变差，吸附能力变差，造成污泥量减少，污泥沉降性不好，出水带泥及SS超标。为了保证出水稳定达标，保证污泥系统正常，借鉴别人的经验结合该县污水处理厂的实际情况，我们控制CASS池低水位运行，并且进水CODcr＜50mg/L时，往CASS池中投加白糖，补充碳源，每组CASS池每池水至少投入2袋25kg的白糖，据统计，平均一周运行66池水，一周投入132袋6.6t白糖，这大大增加了运行成本。投加白糖，CASS池曝气时间2h，出水水质各项指标稳定达标，污泥沉降性有所改善，但是污泥颗粒较小，沉降性较慢，需要投加絮凝剂改善污泥的沉降性。

聚合氯化铝（PAC）吸附能力强，具有优良的凝聚性能，形成的絮凝体颗粒较大，PAC投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间[2]。该县污水处理厂每组CASS池的有效容积2633.55m3，CASS池曝气下，于CASS池主反应区的前段和后段分别投入25kg的PAC。投加PAC后，污泥污泥絮凝颗粒大，沉降性好，上清液清澈，出水SS达标。

综上所述，投加白糖，补充碳源，并投加PAC改善污泥沉降性，这使该县污水处理厂出水水质稳定达标，污泥沉降性好。但是，这大大增加了污水处理厂的运行成本。

4.2 根据进水水质及时调整工艺运行参数，提高氨氮去除率，改善污泥沉降性

污泥系统微生物种类多，如菌胶团、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等，不同的微生物，生长环境、去除污水中有害物质的作用、繁殖时间、对环境的敏感性等不一样。异养菌降解有机物，硝化菌和反硝化菌共同作用去除氨氮、有机氮等，若要提高氨氮的去除率，需要在污泥系统内培养硝化菌，在CASS池中建立起高效的硝化和反硝化功能。而硝化菌世代时间比一般微生物长，硝化过程需氧量浓度高的特点（理论计算表明，每1mg NH3-N完全氧化需耗氧4.57mg），应采用控制高浓度的溶解氧浓度及延长曝气时间来达到对污泥去除氨氮的能力，但是，进水有机负荷较低，曝气时间过长，CASS池溶解氧过高，易造成CASS池污泥量减少及污泥性能降低，故应根据进水水质浓度及时调整曝气时间及曝气强度，控制CASS池的污泥浓度及DO浓度。

该县污水处理厂自投产以来，晚上24：00至次日10：00污水处理厂的进水水质较低，10：00至24：00污水厂进水水质较高。根据进水水质特点，结合CASS工艺的特点，调整工艺运行参数。鼓风机频率调整为30Hz，并且调节鼓风机出风管上的放空管阀门启闭大小，控制CASS池的曝气强度和曝气时间。晚上24：00至次日10：00 CASS池进水，每组CASS池曝气1.5h，10：00至24：00 CASS池进水，每组CASS池曝气2h，每组CASS池曝气结束前10min，在CASS池出水端测DO≈2.2mg/L（使用便携式溶解氧仪测定），CASS池停止曝气静置1h，每组CASS池每次排泥10～15min，维持CASS池污泥浓度2100mg/L左右。但是下雨天，污水处理厂进水水质低（如表3），为了维持污泥正常，保证出水水质稳定达标，每组CASS池每池水曝气1h。

表3（单位：mg/L）

经过一段时间工艺调整，污水处理厂污泥颜色由淡黄色变土黄色，污泥沉降性能好SVI≈100，上清液清澈，氨氮去除率提高，出水水质稳定达标排放（详见图4～6分析图）。

图4 进水氨氮浓度分析图

图5 出水氨氮分析图

图6 氨氮去除率分析图

5 结论

由于市政管网不完善，超低进水有机物浓度是城市污水处理厂中普遍存在的问题，如果运行管理不好，直接影响污泥系统和出水水质。该县污水处理厂的实践运行经验表明，投加白糖补充碳源，提高CASS池进水有机负荷，辅助投加絮凝剂PAC，可以提高氨氮的去除率，改善污泥絮凝性和沉降性，保证出水水质稳定达标，但是，运行成本增加。根据进水水质浓度，调整CASS池曝气时间及曝气强度，鼓风机频率控制30Hz，CASS池浓度维持2100mg/L左右，溶解氧浓度控制2.2mg/L左右，污水处理厂运行良好，出水水质稳定达标，污泥沉降性好，运行成本低。故调整工艺运行参数运行管理是最佳的运行方案。

[1]Goodwin JA S，Forster C F.Afuether examination into the composition of activated sludge surfaces in relation to their settlement characteristics[J]. Water Research，1985，19（4）：527～533.

[2]王有志.水污染控制技术.中国劳动社会保障出版社.

X703

A

1004-7344（2016）26-0316-02

2016-8-1

杨丽（1984-），女，本科，主要从事环保项目技术管理工作。