欄目導(dǎo)讀
新一代信息技術(shù)的加速變革支撐了智慧水務(wù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化水廠的建設(shè)為我國供水行業(yè)的整體發(fā)展帶來了很大的借鑒與思考。“水務(wù)一線”分享基層水廠、污水廠日常工作中的科技創(chuàng)新、技改創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新或管理創(chuàng)新等，可供相關(guān)的水廠提供參考和借鑒，希望可以帶來更多思想的碰撞與火花。
往期回顧：水務(wù)指標(biāo)|Actiflo|投藥系統(tǒng)
本期摘要
污泥上浮是污水廠生化系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題的表征，如無法及時排查問題、精準(zhǔn)施策，可能對生化系統(tǒng)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。某污水廠發(fā)現(xiàn)污泥上浮后，第一時間采取污泥清撈、水力打散、投加PAC等立竿見影的措施，首先確保出水達(dá)標(biāo)，同時通過觀察SV30、SVI、污泥上浮性狀等手段，迅速判斷污泥上浮的原因，徹底解決問題。為污水廠在遭遇污泥上浮問題時如何快速分析原因、應(yīng)急處置提出建議，能夠?yàn)闂l件有限或經(jīng)驗(yàn)不足的污水廠運(yùn)營人員快速應(yīng)對問題提供一定的借鑒。
項(xiàng)目概況
某生活污水處理廠一期工程污水處理規(guī)模為10萬m /d，主要采用活性污泥法的環(huán)形氧化溝工藝。曝氣池實(shí)際結(jié)合了漸減曝氣和氧化溝池型的特點(diǎn)，池中心為主曝氣區(qū)，外環(huán)為缺氧區(qū)，中心曝氣強(qiáng)，外環(huán)曝氣漸弱。但是，此工藝沒有厭氧區(qū)，對除磷不夠友好，目前較少應(yīng)用于我國新建的污水處理廠中。
環(huán)形氧化溝工藝示意圖
水力流程：由中心進(jìn)水進(jìn)行好氧處理進(jìn)入外環(huán)進(jìn)行缺氧處理進(jìn)入二沉池沉淀后出水。
主要設(shè)計參數(shù)：反應(yīng)池容積為19 200m ，組數(shù)為4組，最低水溫為15 ℃，污泥負(fù)荷為0.31 kg BOD5/(kg MLSS·d)，MLSS為2 800 mg/L，曝氣池停留時間為4.5 h，二沉池停留時間為5.4 h，污泥回流比為75%。
參照標(biāo)準(zhǔn)：
（1）建成之初，出水指標(biāo)參照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)，即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤60 mg/L。
（2）2002年后，出水指標(biāo)參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)要求，即BOD5≤20 mg/L、SS≤20 mg/L、CODCr≤60 mg/L、氨氮≤15 mg/L、TN≤20 mg/L、TP≤1.5 mg/L(TP執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中2005年12月31日前建設(shè)的污水處理廠的要求)。
污泥上浮問題的發(fā)生
2019年11月3日，該廠一期工程缺氧段發(fā)生大面積污泥上浮的現(xiàn)象，同時二沉池也陸續(xù)發(fā)生大面積污泥上浮。
污泥上浮期間，工藝運(yùn)行參數(shù)并未有任何調(diào)整，在線儀表顯示好氧段溶氧量為3 mg/L、進(jìn)水pH值為7～7.4，主要設(shè)備運(yùn)行正常，污水處理能力為10萬m /d。
污泥上浮發(fā)生后，污水廠立刻啟動應(yīng)急預(yù)案，主要采用高壓水槍打碎及人工清撈上浮污泥的應(yīng)急處置措施，保證污水達(dá)標(biāo)排放。
缺氧段污泥上浮
二沉池污泥上浮
污泥上浮期間進(jìn)出水水質(zhì)表
污泥上浮原因分析
污泥上浮出現(xiàn)后，調(diào)取廠辦實(shí)驗(yàn)室活性污泥日檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并委托第三方機(jī)構(gòu)對上浮污泥進(jìn)行重金屬含量檢測。
污泥上浮期間各污泥數(shù)據(jù)表
A、B、C、D這4個池的SVI均在100 mL/g左右，初步排除由于絲狀菌膨脹導(dǎo)致的污泥上浮現(xiàn)象，但由于排泥不暢，MLSS普遍較高。二沉池上浮污泥顏色為灰褐色，無明顯惡臭味道，與曝氣池中活性污泥的氣味相當(dāng)。取一定量上浮污泥，打碎后進(jìn)行污泥沉降試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)污泥沉降速度較快，沉降過程中釋放大量的氣泡，3 min即完成80%的污泥沉降；同時，上清液雖然清澈，但沉降的污泥顏色發(fā)暗，有小部分絮體懸浮在表面，50 min后，底部污泥重新上浮；計算F/M僅為0.04，污泥泥齡較長，存在污泥老化的現(xiàn)象。從以上數(shù)據(jù)初步判定，二沉池上浮污泥極有可能為反硝化污泥上浮。
缺氧池方面，觀察環(huán)形氧化溝缺氧及好氧段，發(fā)現(xiàn)A、B、C、D池有多處曝氣柱噴問題。自2019年1月以來，多處曝氣盤脫落造成曝氣不均(一些區(qū)域強(qiáng)一些區(qū)域弱)的情況，由于生產(chǎn)任務(wù)重，無法停產(chǎn)對曝氣盤進(jìn)行更換維修。這些上浮污泥的色澤及味道與好氧池活性污泥無較大區(qū)別，取缺氧池上浮污泥做SV30試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將污泥打碎后不再發(fā)生上浮現(xiàn)象，基本可以判斷這些污泥是曝氣過強(qiáng)由氣體夾帶至表面的，攪拌時將氣體排出后，即正常下沉。
由上浮污泥委外檢測結(jié)果可知，上浮污泥重金屬富集的程度并不高，和日常基本相同，不是污泥上浮的原因。
上浮污泥委外檢測表
解決措施
（1）加大排泥力度，縮短污泥在二沉池的停留時間，降低MLSS，縮短污泥泥齡。通過降低MLSS濃度，有效改善污泥上浮的情況，通過1個月不間斷24 h排泥，將A、B、C、D這4個池的MLSS降低至3.5 g/L左右，基本解決二沉池污泥上浮的問題。
（2）找準(zhǔn)時機(jī)更換曝氣盤。缺氧段污泥上浮主要是曝氣盤脫落引起的，因此，最終根治還需對曝氣盤維修更換，從目前更換后的A池來看，缺氧段已經(jīng)基本看不到污泥上浮的現(xiàn)象。
（3）在出水TN和氨氮均有一定余量的情況下，適當(dāng)減少曝氣強(qiáng)度。
思考與建議
（1）污泥上浮是污水處理廠日常運(yùn)行中常見的且需盡快解決的問題，如何快速處置十分關(guān)鍵。從10余個運(yùn)行中的污水廠所發(fā)生的污泥上浮問題來看，無論何種原因的污泥上浮，高壓水槍、人工清撈、加強(qiáng)排泥均可第一時間操作。
（2）污泥上浮發(fā)生后，應(yīng)盡快知曉原因，做到 “對癥下藥” ，不少縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)級污水廠未調(diào)查清楚原因就開始調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，可能會使污泥上浮的問題加重。
（3）污水處理廠在日常中盡量不要超負(fù)荷運(yùn)行，突發(fā)上浮問題時更易應(yīng)對。最明顯的是SS，當(dāng)上浮問題發(fā)生后，二沉池的污泥擋板可以抵擋絕大部分的SS，為組織人工清撈爭取了大量時間；而超負(fù)荷運(yùn)行時，污泥極易越過擋板進(jìn)入出水渠，造成SS超標(biāo)。
（4）如何快速、準(zhǔn)確找到問題是保證污水達(dá)標(biāo)排放和解決污泥上浮的關(guān)鍵。日常的檢測數(shù)據(jù)和事故時期的檢測數(shù)據(jù)是快速、準(zhǔn)確找到問題的重點(diǎn)。
在發(fā)生污泥上浮后，首先應(yīng)判斷是否屬于絲狀菌引起的污泥上浮，這點(diǎn)從SVI基本可以判斷；若想進(jìn)一步確定，可以做污泥鏡檢，一般SVI≤150 mL/g均屬于正常范圍，基本可以排除絲狀菌暴發(fā)。其次，需觀察上浮污泥的性狀，一般來說，二沉池上浮污泥成塊狀、上浮時攜帶氣泡且有惡臭的，有可能是排泥不及時或刮泥機(jī)有死角引起的污泥腐化上浮。一些污水廠將污泥腐化和污泥老化混為一談是不對的，污泥老化是指污泥泥齡較長、活性較差，而污泥腐化是指污泥發(fā)生厭氧分解變質(zhì)；二沉池發(fā)生反硝化污泥上浮基本是成片上浮，夾雜有氣泡，但是無惡臭且顏色較淡。最后，可以取上浮污泥做沉降性試驗(yàn)，一般來說，絲狀菌暴發(fā)的污泥上浮，污泥沉降性及污泥壓實(shí)性極差；非絲狀菌暴發(fā)的上浮污泥沉降性較好，特別是老化污泥，沉降速度很快，污泥顏色發(fā)暗，反硝化所產(chǎn)生的浮泥在沉降以后，會由于反硝化的作用再次上浮。
