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气温逐渐变冷,污水厂如何应对低温难题?

冬低温期如约而至,各地污水厂即将进入“难熬时期”,不得不面对进水超标、水质波动大、污泥活性低、氨氮超标、二沉池跑泥......其中,生化段存在问题最多、运行压力******、管理运维最难。尤其是要面临近半年低温期的北方污水厂,一到冬天,生化段处理能力极速下降,甚至直接崩溃,使得秋冬季运行水处理系统的技术人员苦不堪言。别说达到一级A、准Ⅳ类水的提标要求,能稳定运行、达标排放就已经很让人满足。

低温期,生化系统常遇「四难」

温度降低会严重影响污水处理厂生化池微生物的代谢,导致污泥活性下降。
1.在低温情况下活性污泥中的微生物表面蛋白质的活性降低,其表面的原生质膜流动性下降,从而不利于微生物进行营养物质的运输。
2.脱氮除磷过程中硝化菌、聚磷菌等微生物的活性也会受到温度的影响,生长速率降低,导致污泥龄增长,从而出现这些活性微生物流失的现象。
较低的温度也抑制了微生物体内酶的活性,阻碍了微生物对营养物质的利用,使微生物不能正常进行营养吸收,从而抑制了微生物的生长,使活性污泥中微生物菌群数量下降,活性大为降低。当温度降低到4℃以下时,微生物将逐渐出现死亡。
3.除了低氧、低负荷因素,低温也是影响污泥膨胀的一个重要因素。丝状菌中部分原生动物很适合在低温、低负荷条件下生长,具有疏水性特点。
所以,低温成为丝状菌过度生长产生污泥膨胀的主要原因。
4.低温条件下,COD降解菌代谢繁殖能力下降直接导致糖类物质代谢效率降低,部分糖类物质无法在生化装置内完全代谢,吸附于细菌表面,从而导致污泥沉降比升高,污泥和水难以分离,出水带泥流泥概率大大增加,将会导致出水COD、氨氮、总氮超标情况发生。
以硝化菌为例硝化细菌对水温较为敏感,硝化细菌低于4℃生长停歇或者死亡,水温在10~40℃范围内能够正常生长繁殖,在10~15℃生长繁殖较缓慢。随着温度增高而繁殖加快,25~37℃最适宜生长繁殖。

污水厂「安稳过冬」,其实不难

针对生化低温环境运行中出现的各种问题,造成的污水厂运行困难,水质超标等问题。需要从各种不利因素的原因着手分析,对污水污泥的各项指标进行全面分析,进而有针对地解决。通常采取的措施有以下几点:
1.加盖体温,外墙保温措施
大部分污水处理厂(站)建设初期曝气沉砂池、生化池多为露天敞开式,在运行中剧烈曝气,和冷空气的热交换频率高,有失温,尤其是氧化沟工艺,这种现象发生影响明显。
建议对曝气沉砂池、生化池进行加盖保温,从诸多已经加盖的污水厂(站)冬季运行监测数据反馈,通常可以将生化池水温提升2~3℃。
2.对来水进行加温
针对高纬度地区污水处理设施的极低温(低于4℃)运行问题,建议采用污水加热升温和对反应器继续维持反应器或反应池内微生物的******生化反应温度。
处理后的“洁净”污水回流通过换热器将“多余”的温度用于提高进水温度,从而减少用于污水加热的运行费用,此项措施已有多个成功运行案例。对加温设施,建议提温后的污水温度不低于10℃即可满足运行需求,大幅度提升水温的动力消耗比较高,尽可能减少运行费用。
3.提高污泥浓度
常温下对生活污水处理厂而言,污泥浓度MLSS维持在3000~4000mg/L,由于低温环境下污泥活性降低,建议将污泥浓度在低温季节来临之前提升到5000mg/L以上,通过增加有效污泥数量的手段弥补污泥活性降低带来的降解效率下降的问题,通过诸多污水处理厂的实践,该手段卓有成效;
4.污泥活性提高与改善
从微生物生长因子角度分析,通过在单一营养或者营养缺乏的废水中投加微量元素、维生素、碱基、嘌呤、嘧啶、生物素和烟酸等,都可以在微生物活性受到抑制的条件下不同程度的提升其繁殖代谢能力,维持微生物具备较高的活性,保证生化装置内的微生物繁殖代谢能力,能够有效对污染物进行降解。
因此在冬季低温期间定期投加含有以上生长因子成分的特种营养剂也是提高污泥活性,保障污水处理厂(站)能够正常运营运行的的重要手段和措施。

新型污水处理技术MABR有望彻底解决这一难题

加温、保温措施是目前常规技术下的做法,想要从根本上解决低温问题,就必须在生化段采取能够有效耐低温的处理技术,这将为污水处理厂极大地节省其他保温、加温设备投资和持续的运行管理费用,一劳永逸地解决低温导致的污泥膨胀、氨氮超标等难题。
MABR技术由透氧膜和生物膜组成,是通过透氧膜向生物膜由内向外供氧,生物膜由内向外形成好氧-兼氧-厌氧微生物膜层,耐冲击负荷强,能够有效应对进水水质波动与峰值的变化。MABR系统在向生物膜供氧时,保持了一定的温度,能够使得生物膜中的微生物保持活性。
MABR技术能够适应极端天气影响,对水温敏感度不高,尤其是能够在冬季低温下保持平稳运行,某县域生活污水设施提标改造工程实例中得以验证;此项目位于中国北方区域,冬季月均温度在0度以下,生化段新建或改造使用MABR工艺,冬季出水一直稳定达标。


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