冬季水厂运行中出现的问题与解决方案

冬季污水处理厂运行中易出现的问题与解决办法在我国城市生活污水处理厂的建设与管理中，相关工艺和技术的设定都是符合常温情况的要求，污水处理厂在低温条件下运行势必会因整体运行情况的变化产生一定影响。综合分析高寒地区冬季低温环境对城市生活污水处理的影响，主要表现在以下方面。1 一级处理系统冬季污水处理厂运行时普遍出现污水浓度偏高、水温较低、水量相对较少的特点，工业污水比例有所提高，应加强进水源头的控制，一旦控制确定进水污染物偏高的异常情况，应采取应急措施处理，并留下证据，及时与主管部门沟通。1.1 机械格栅冬季运行中反应问题最多的是机械格栅，表现为故障频繁，值班人员无法正常操作，清渣效率不高，使得过栅断面减少，栅前液位过高，造成阻水，直接影响进水流量和厂区下水管线的畅通，导致水泵频繁开启、各生产车间下水不畅，厂内排水管线出现冒水现象。若为室外格栅机则会因栅条易结冰，使栅条间距变小造成格栅耙齿变形断裂，影响运行效果。导致机械格栅冬季运行故障的主要原因为：冬季运行室内湿度较大、潮气多、夜间气温过低，造成机械格栅限位开关结冰，使机械格栅无法正常工作。针对此问题，可在格栅间的房屋结构、设备特点上充分考虑到其冬季运行的特点，如房屋内部潮气大、控制操作柜腐蚀严重等问题。在房屋的结构上考虑采取自然通风的技术措施，在房屋的顶部增加换气扇，保证处理设施内的潮气能够自然从屋顶排出，减少了限位开关的结冰次数。对于室外机则应在运行中尽可能采取高水位运行，令栅条浸在水中，降低结冰的可能性，保证了机械格栅的正常稳定运行。建议北方高寒地区的污水处理厂在机械格栅冬季运行时，要充分考虑室内通风，防止设备结冰问题，在保持通风的同时，还要注意对通风口进行二次保暖加固，防止风机在不开启的情况下，冷空气进入室内冻坏供暖设施及工艺设备。1.2 输送机皮带输送机在冬季运行时，因气温低导致皮带变硬，经常跑偏且不易调整，造成漏渣、漏泥。在冬季运行时，由于气温过低，经常发生污水和污泥结冰的现象，造成堵塞，严重影响正常的生产运行。针对此问题，建议将原有的皮带输送机更换为螺旋输送机，除此之外，还充分考虑将半室内输送装置及室外输送装改为机械输送。如螺旋输送机室外部分已结冰，需注意待污水或污泥形成的冰融化后再运行，关机时应先将污水排尽后再关机。各车间内输出的栅渣、浮渣、脱水污泥应及时清运，避免产生冻结。1.3 曝气沉砂间（污泥脱水间）冬季在室内运行的曝气沉砂间、污泥脱水间等，为了保持室内温度而将门窗进行封闭，通风条件较差，车间水蒸气较大，车间内配电柜因湿度较大经常造成电器元件腐蚀、短路造成很大的安全生产隐患。可采取在车间内增大引风设备功率、增加引风设备台数，采取间歇性开启引风设备既保持室内通风，又保证室内温度不明显下降。另外将电缆沟与室内排水沟进行分开设置，避免潮气通过排水沟窜至配电柜，大大降低了电气设备的故障率。2 二级处理系统目前，我国污水处理厂普遍采用的工艺为生物处理技术，其中活性污泥法处理技术较为成熟，被广泛应用。在低温情况下，各种微生物的种群组成、活性、细胞增殖，以及水的粘度、曝气池充氧效率、活性污泥的絮凝与沉降性能等都会发生较大的变化，很大程度上会影响污水处理厂的运行效率，污水处理厂需结合自身工艺和进水特征进行生产运行参数调整。2.1 生化系统2.1.1 微生物脱氮过程冬季污水处理厂多存在污泥活性较弱、反应速度慢的问题。因大部分微生物适宜生长的环境为20-35，此时生物活性较为强烈。当外界温度低于10是，微生物基本处于休眠状态；当外界温度低于4时，微生物将开始出现死亡。硝化反应的适宜温度是20-30，15以下时硝化反应速率下降，5时反应完全停止；反硝化反应的适宜温度是20-40，低于15时反硝化菌的增殖和代谢速率降低。而我国北方冬季的污水温度在10左右，甚至更低，远远达不到微生物进行生物脱氮反应的最适条件。a. 保温工作应于上冻期前对所有管线进行保温，防止发生冻堵现象；对曝气池一段进行蒸汽加热措施，提高曝气池内的温度，防止低温造成微生物死亡；加大鼓风机曝气量也可以有效地在冬季提升水温。b. 工艺参数调整以生活污水为主的污水处理厂可根据自身实际情况调整工艺参数，污水厂应控制略高的F/M，通过适当的曝气控制，即在保证所有单元格曝气充足的前提下将DO值控制在2.0-3.5mg/L，若曝气过量可能导致活性污泥系统活性不强、形状不佳、沉降性能差、运行成本高等问题；在保证预处理单元正常工作的前提下，保证MLVSS/MLSS、SV在正常范围内，并对内外回流量、回流比等参数进行调整。另外，应尽量维持与常温条件基本相同的硝化菌浓度，即在每降低1的情况下，提高10%左右的污泥龄，当温度下降超过10时，必须将污泥龄调至14d。同时，必须适时加强低负荷运行的调试，即在规范的流程下合理调节进水的流量，并尽量增长水力停留时间，在有效减少沉砂池整体运行时间的基础上，进一步提高生物池中进水的BOD值。2.1.2 污泥膨胀冬季极易出现污泥膨胀的问题，此时的污泥膨胀具有三个显著的特点：一是发生率极高，约60%的城市污水处理厂每年都会发生污泥膨胀；二是普遍性，在各种类型的活性污泥工艺中都存在；三是危害严重，它不仅导致污泥流失、SS超标，并且大大降低了污水处理能力，一旦发生则很难控制或恢复。经有关研究表明，温度是影响污泥膨胀的重要因素，因微丝菌属的小胸虫在低温条件下会引起污泥膨胀，该细菌低温（12-15）、低负荷（0.1kg/d）的生长环境下丝特别长，具有疏水性特点。应对污泥膨胀问题应控制好适当的污泥负荷，不宜过低。有厌氧选择区的工艺可以利用生物选择的功能抑制丝状菌的产生，避免污泥膨胀。当SVI150时，就应引起足够重视，必要时可投加化学药剂进行控制，人工合成的高分子阳离子多聚物对控制污泥膨胀有较好的效果，对产泥量影响较小但费用较高；若投加无机絮凝剂（石灰或三氯化铁）效果也不错，但会大大增加产泥量。氯和过氧化氢已在抑制丝状菌生长方面有了成功应用，但需注意氯的投加量，若投加量过大则会伤害到絮体微生物，不利于改善污泥性能。2.1.3 污泥脱水系统当低温条件下，污泥活性低，给污泥脱水系统的运行管理带来一定难度，脱水污泥的含水率不易控制。应加强污泥浓缩、脱水系统的运行管理，根据生产需要合理安排污泥脱水机的运行，保证生化系统维持适当的MLSS，要注意避免由于脱水机运行不正常，引起剩余污泥在处理系统中产生恶性循环，导致进入生化系统的浓度升高，带来不利影响。同时对絮凝剂的用量应开展积极探索，通过小试试验摸索规律，尽量使用自来水进行配药，降低PAM用量。因冬季配药水温低，严重影响聚丙烯酰胺的溶解度，可以考虑在配药罐、配水管、水箱处加热装置，以提高水温。2.2 污泥池及污泥浓缩池污泥池及污泥浓缩池在冬季会出现表面结冰现象，增大了构筑物被结冰的膨胀力损坏的危险，污泥池的表面结冰也造成污泥池内的污泥泵在故障时无法正常吊出维修，严重影响正常的生产运行，对安全生产造成很大的安全隐患。经分析主要的结冰原因为冬季户外气温较低，污泥池及浓缩池上清液中含有大量的浮渣和浮泥，比较粘稠，流动性较差，极容易结冰。针对此问题，建议在污泥池及浓缩池池体上方安装阳光板保温罩，其原理类似于农业的“蔬菜大棚”，保证池内的温度0以上，有效地杜绝了表面结冰现象的发生。值得注意的是：保温装置的支撑结构材质应选用抗腐蚀材质，最好采用不锈钢材质，因污泥在储存及发酵的过程中产生大量的腐蚀性气体，对普通的钢材腐蚀性较大，会减少设备的使用寿命。在设计安装保温装置的同时要注意做好保温装置的通风性，因污泥在储存及发酵的过程中产生大量的有毒有害气体，防止运行人员在进行操作时发生中毒事故。在安装保温装置后，在保温装置内及保温装置附近要严禁烟火，因污泥在储存及发酵的过程中产生大量的易燃易爆气体，防止发生爆炸及火灾事故。文昌厂建议北方高寒地区的污水处理厂在冬季运行时，要充分考虑在污泥池及浓缩池上做好保温装置，对于尚无安装保温罩条件的地方，可以临时采用对污泥池及浓缩池表面铺盖塑料薄膜或保温棉被进行保温。3 其他3.1 构筑物与设施的保温为保证冬季供暖设备正常运行，进入冬季前，应对污水厂内供暖设备、供暖管线进行全面的检查维护，保证冬季供暖期间连续正常运行。供暖需达到以下要求：保证各生产车间夜间室内最低温度保持在5以上。注意门窗封闭，车间门要安装棉门帘，巡视时要格外注意室内温度的变化，对一些易冻的井室要做好保温，如污水池、初沉池排泥阀井室、初沉池放空阀井室等，及各种污水、污泥、空气、投药管线和阀门应注意防冻，对于裸露在室外的管线要缠好保温棉、保温毡，对于一些间歇性输送液体的管线应在管线外缠绕伴热带，保证管线内液体不上冻结冰。另外，污泥、污水在严寒的环境下易结冰，常出现室外设施冻涨、结冰的现象，需加强水厂各处理单元的巡检工作，包括工艺巡检和设备巡检，及时发现运行过程中的异常情况，及时处理。3.2 设施的保养与维护冬季上冻后，对设备设施的维护保养工作将从室外转入室内工作，应提前做好关键设备的维护保养和维修工作，于冬季到来之前完成更换设备润滑油及注油脂的工作，特别是对曝气和排泥系统进行系统检修，保障关键设备冬季不出大故障。进入冬季以后，所有的污水处理区和污泥处理区必须保持连续运行，进入冬季后各构筑物不允许放空，避免池体出现含水冻融现象。应根据实际生产需要调整设备运行状态。一般设备间歇运行，在冬季运行时应适当调整运行时间，变间歇运行为连续运行。鼓风机进风阀开度要适当控制在低限位