低温低碳源条件下A2O工艺城市污水处理厂活性污泥培养与调试启动

张炯 马强 张志标 石瑜 张杉习

摘 要： 小型城市污水处理厂因管网收集范围有限，进水水质波动大且浓度低是目前水处理行业遇到的普遍现象，如工程遇到冬季低温低碳源进行活性污泥培养，对生物驯化极为不利。介绍了以杭州城西污水处理厂在冬季进水水温10℃低温和低碳源的条件下，采用接种法培养驯化活性污泥23天就能完成污泥培养驯化，满足污水处理要求，使出水达到了国家一级A标排放标准。

关键词：污水处理厂;活性污泥; 低温低碳源;培养驯化;达标排放

杭州城西污水处理厂采用A2O工艺，该工程设备调试在2014年12月底完成，在2015年1月冬季实施活性污泥驯化和调试工作，平均进水温度在10℃左右，平均进水BOD的质量浓度在65mg/l左右，两值相对较低，为了使生化池能够尽快启动并达标排放，该工程采用接种法培养活性污泥，经过23天的调试达标排放，该实践主要通过对城西污水处理厂开展适用的活性污泥驯化培养，并用适量补充碳源的措施，使该工艺在短期内快速达标排放，对其它污水处理厂调试运行有很好的借鉴指导意义。

1、工程概况

1.1基本情况

杭州城西污水处理厂位于杭州市绕城公路与留祥路交叉口的西北角，南面为留祥路的延伸线、西面为麻皮港，北面为高家庄港，东面为绕成公路。污水厂紧贴余杭塘河，属于西湖区三墩镇塘河村地块，距杭州市区19km。本工程规划总用地面积9.812公顷。近期工程规模：10万m3/d，分两期实施，一期实施5万m3/d，总变化系数k总=1.3。

1.2 水质情况

出水标准除COD以外其它出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。驯化期间实际进水水质均值COD 152.55mg/l、BOD：67.13mg/l、SS：101.8mg/l、TN：38.37mg/l、NH3-N：32.81mg/l，TP： 3.13mg/l

1.3 工艺方案

各处理环节采用的主要工艺方案有：

1、污水二级处理工艺：改良A/A/O工艺

2、污水深度处理工艺：微絮凝过滤工艺

3、污泥处理工艺：机械浓缩脱水一体工艺

4、除臭工艺：生物滤池除臭工艺

2、污泥培养驯化过程与结果

2.1器物准备

（1）污泥准备：活性污泥培养前需联系好脱水后的新鲜污泥，专用泥罐保存后运输投加。

（2）药剂准备：

① 乙酸钠

如果在调试过程中遇到实际进水BOD相对较低，可根据情况补充碳源乙酸钠。

② 聚合氯化铝（PAC）

活性污泥培养第二阶段需要连续进水，实际投加量需根据生物除磷效果投加。

（3）监测仪器准备

便携式溶解氧测定仪、数字温度计、显微镜、1000ml量筒、取样瓶和24小时自动取样仪。

2.2活性污泥培养阶段

活性污泥培养阶段总体可以分为二个主要目标，第一阶段目标是生化池内SV30≥5%，镜检发现有大量变形虫，污泥结构紧密，菌胶团开始发育。第二阶段目标是生化池内SV30：15%-20%，MLSS≥2000mg/l，镜检发现有纤毛虫原生动物，如草履虫、钟虫等，污泥内有大量菌胶团，污泥结构紧密，污水开始变为土黄色。

杭州城西污水处理厂冬季培养活性污泥从第1天投泥开始到第11天完成第一阶段的目标，第一步主要是泥水配比，首先需按实际池容测算出MLSS=2000mg/l所需80%含水率的固体污泥量，在投加污泥前需先按比例测算出污水的投加量，防止在投加污泥时沉淀到同一区域。第二步主要是根据生化池的设计参数对泥水混合物进行闷曝，一般正常情况下是闷曝15小时左右后进行沉淀，沉淀时间一般大于2小时以上。沉淀后需取上清液，在化验室对过滤后的污水进行COD检测，COD值一般小于50mg/l可以将上清液排放或排至其他备用池。此过程一般循环操作3-5次，生物池泥水混合液由黑色逐渐变为灰褐色，SV30基本可以达到5%左右，污泥质量可以达到600mg/l左右，但此时污泥活性较差，生物池上会出现大量的泡沫，需注意进水高负荷的冲击。第二阶段的驯化目标主要以设计参数为基准值，稳定生化池内活性污泥的运行参数，以防止负荷过高对污泥产生的冲击，稳定运行一周后，污泥质量基本可以达到2000mg/l左右，污泥质量相对增加，菌胶团密实，钟虫数量由少迅速生长，在镜检中可发现大量的累枝虫。

2.3驯化稳定和水质调试阶段

当生化池内污泥质量达到2000mg/l时，基本符合了连续进出水的条件，可以进入水质调试阶段，杭州城西污水处理厂从第二阶段驯化至水质达标排放标准BOD值因进水水质较好，基本是比较稳定的达标排放，当其他指标符合出水标准时，标志着活性污泥培养较成熟但还处于不稳定状态，需要继续稳定生化池的运行参数加以巩固。

3、调试过程中出現的问题及解决措施

3.1投加泥的问题

在利用接种法培养驯化污泥时，计算污泥质量时，需除去含砂量等因素，否则会影响到驯化效果，在投加时需先放污水到生化池，在处于曝气状态时多点投加，有利于泥水混合。

3.2 上清液排放问题

污泥驯化时需要多次排放不达标的上清液，驯化前需与当地环保部门充分沟通，如遇到无法消纳上清液时，可回流排放至其他初沉池等构筑物，需精确计算排放量，当驯化阶段进水浓度过高时，可以稀释原水使用。

3.3 外部管网需调查详尽

城西污水处理厂在污泥驯化前对沿线泵房进行多次水质取样调查，泵站水质COD在350mg/l左右，但到厂区进水泵房只有150mg/l左右，忽略了最后一段管网有河水倒灌现象的问题存在。

3.4 进水BOD低，营养源不足

针对BOD低，微生物所需的营养源不足的问题，主要通过第一：降低曝气沉砂池的气水比，含砂量不高的水厂可以在驯化阶段采取不曝气操作。第二：驯化阶段一方面利用初沉池污泥回流补充营养或直接超越初沉池。第三：投加碳源和排查管网水质问题。

4、结论

（1）杭州城西污水处理厂启动调试的运行结果表明，只要采取适当的措施，A2O工艺在冬季低温条件下启动是可行的，处理效果满足要求。

（2）对于小型污水处理厂，在进水温度过低和有机物浓度不高的情况下，首选采用接种法进行活性污泥培养是一种快速的方式。

（3）污泥培养初期，活性污泥质量较低时，活性较差，首先需要控制好溶解氧和进水水质的问题，负荷不亦过高。

（4）在冬季连续进水驯化活性污泥阶段，夜间尽量减小回流泵的频率，可以减少热量的散失，对污泥培养有利。

参考文献：

[1]  乔蕴虹、赵心梅、谷兆全  寒冷地区活性污泥培养与驯化的实践.  包头钢铁学院学报，2003，22（4）;

[2]  陈玉叶、丁大勇  用沉降比指导活性污泥法运行的探讨. 资源保护.2004（1）;11-12

[3]  张建丰  活性污泥法工艺控制. 中国电力出版社.2011

[4]  王洪臣、周军、王佳伟等. 5F-A2/O—脱氮除磷工艺的实践与探索. 中国建筑工业出版社.2009;