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在污水處理過程中，會遇到各種各樣的污水問題。例如：COD、氨氮、SS等指標不達標，污泥膨脹、浮泥和活性微生物死亡等，因為污水處理的原理都是相同的，所以污水處理研究從開始基本上是以生活污水作為研究藍本的，以下我們以生活污水的為目標來總結(jié)運營過程中會遇到的問題。

進水水量與水質(zhì)

進水水量

在我國，城市污水處理廠進水水量不足的現(xiàn)象普遍存在，這種吃不飽的原因既有通常被提到的污水收集管網(wǎng)建設(shè)滯后問題，也有設(shè)計能力超前的問題。這兩方面原因?qū)е略S多地方的污水處理廠已經(jīng)建成幾年仍不能滿負荷運行，有些污水處理廠甚至只能抽取廠區(qū)周邊的河水進行處理，使得污水處理工藝控制增加了難度，也增加了工程投資的成本，造成資產(chǎn)的閑置與浪費，無謂地過多消耗本來就已非常緊張的污水處理資金。

相反，有的污水處理廠存在*期超負荷運行狀態(tài)，例如某污水處理廠一期工程規(guī)模為40萬m3/d，二期工程規(guī)模為24萬m3/d，但由于資金短缺而使二期工程建設(shè)滯后，一期實際處理量已達到52萬m3/d，處理出水水質(zhì)有所下降。為此，合理確定污水處理廠建設(shè)規(guī)模與分期，高效使用治污資金，以及盡量提高污水收集率，是實現(xiàn)污水減排的前提。

進水水質(zhì)

污水收集管網(wǎng)不配套，雨污合流制管網(wǎng)較普遍，管網(wǎng)管理不到位，致使進入城市污水處理廠的進水中雨水、河道水和工業(yè)廢水的比例較大。

以下進水水質(zhì)情況均不利于污水處理廠的正常運行：

1.進水中BOD、COD含量比設(shè)計值低，而氮、磷等指標則等于或高于設(shè)計值，從而增加污水脫氮除磷處理達標排放的難度;

2.工業(yè)廢水中的夾帶油污或有毒物質(zhì)對城市污水處理廠的生物系統(tǒng)造成巨大影響，在極*情況下這些油污或有毒物質(zhì)會使整個生物系統(tǒng)癱瘓，微生物菌種死亡，整個污水處理廠不得不重新培養(yǎng)活性污泥;

3.進水水質(zhì)偏高，供氧與污泥脫水設(shè)備規(guī)格不能滿足污水與污泥處理要求。其中垃圾滲濾液引入給城市污水處理廠運行所造成的影響需要給予足夠重視。

對于污水收集與污水處理能力不協(xié)調(diào)的問題，需要有關(guān)主管部門將城市排水管網(wǎng)和污水處理廠建設(shè)納入城市建設(shè)近、遠期總體規(guī)劃，保證污水收集系統(tǒng)與污水處理廠同步或先行建設(shè)。同時做好新建污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)污水水質(zhì)調(diào)查，以合理確定設(shè)計進水水質(zhì)。

出水水質(zhì)

我國近年建設(shè)的城市污水處理廠基本要求達到國家GB18918-2002中的一級B標準，在一些地區(qū)還有要求達到一級A標準。即使是原有已建項目，也在逐漸進行升級改造，以提高污水減排效果。

根據(jù)規(guī)定的污水處理排放標準要求，各城市污水處理廠采用適合于本地進水水質(zhì)等客觀條件的污水處理工藝技術(shù)，并加強運營管理。然而，在污水處理廠的實際運行管理過程中，仍會遇到一些來自不同方面的問題而導(dǎo)致處理出水水質(zhì)不達標。

一、有機物超標

傳統(tǒng)活性污泥工藝的主要功效是去除城市污水中含有的有機污染物質(zhì)，設(shè)計與運行良好的活性污泥工藝，出水BOD5和SS均可小于20mg/L。

影響有機物處理效果的因素主要有：

1.營養(yǎng)物

一般城市污水中的氮磷等營養(yǎng)元素都能夠滿足微生物需要，且過剩很多。但工業(yè)廢水所占比例較大時，應(yīng)注意核算碳、氮、磷的比例是否滿足1o0:5:1。如果污水中缺氮，通常可投加銨鹽。如果污水中缺磷，通常可投加磷酸或磷酸鹽。

2.pH

城市污水的pH值是呈中性，一般為6.5～7.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水輸送管道中的厭氧發(fā)酵。雨季時較大的pH降低往往是城市酸雨造成的，這種情況在合流制系統(tǒng)中尤為突出。pH的突然大幅度變化，不論是升高還是降低，通常都是由工業(yè)廢水的大量排入造成的。調(diào)節(jié)污水pH值，通常來說是投加氫氧化鈉或硫酸，但這將大大增加污水處理成本。

3.油脂

當污水中油類物質(zhì)含量較高時，會使曝氣設(shè)備的曝氣效率降低，如不增加曝氣量就會使處理效率降低，但增加曝氣量勢必增加污水處理成本。另外，污水中較高的油脂含量還會降低活性污泥的沉降性能，嚴重時會成為污泥膨脹的原因，導(dǎo)致出水SS超標。對油類物質(zhì)含量較高的進水，需要在預(yù)處理段增加除油裝置。

4.溫度

溫度對活性污泥工藝的影響是很廣泛的。首先，溫度會影響活性污泥中微生物的活性，在冬季溫度較低時，如不采取調(diào)控措施，處理效果會下降。其次，溫度會影響二沉池的分離性能，例如溫度變化會使沉淀池產(chǎn)生異重流，導(dǎo)致短流;溫度降低會使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝氣系統(tǒng)的效率，夏季溫度升高時，會由于溶解氧飽和濃度的降低，而使充氧困難，導(dǎo)致曝氣效率的下降，并會使空氣密度降低，若要保證供氣量不變，則必須增大供氣量。

二、氨氮超標

污水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎(chǔ)上采用硝化工藝，即采用延時曝氣，降低系統(tǒng)負荷。

導(dǎo)致出水氨氮超標的原因涉及許多方面，主要有：

1.污泥負荷與污泥齡

生物硝化屬低負荷工藝，F(xiàn)/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS˙d。負荷越低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負荷相對應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的SRT一般較長，因為硝化細菌世代周期較長，若生物系統(tǒng)的污泥停留時間過短，即SRT過短，污泥濃度較低時，硝化細菌就培養(yǎng)不起來，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取決于溫度等因素。對于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng)，通常SRT可取11～23d。

2.回流比

生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大，主要是因為生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時間就較長，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。通常回流比控制在50～1o0%。

3.水力停留時間

生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性污泥工藝長，至少應(yīng)在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除率低得多，因而需要更長的反應(yīng)時間。

4.BOD5/TKN

TKN系指水中有機氮與氨氮之和，入流污水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個重要因素。BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低;反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。很多城市污水處理廠的運行實踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/TKN值*佳范圍為2～3左右。

5.硝化速率

生物硝化系統(tǒng)一個專門的工藝參數(shù)是硝化速率，系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。

6.溶解氧

硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上，特殊情況下溶解氧含量還需提高。

7.溫度

硝化細菌對溫度的變化也很敏感，當污水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當污水溫度低于5℃時，其生理活動會*停止。因此，冬季時污水處理廠特別是北方地區(qū)的污水處理廠出水氨氮超標的現(xiàn)象較為明顯。

8.pH

硝化細菌對pH反應(yīng)很敏感，在pH為8～9的范圍內(nèi)，其生物活性*強，當pH<6.0或>9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此，應(yīng)盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液pH大于7.0。

三、總氮超標

污水脫氮是在生物硝化工藝基礎(chǔ)上，增加生物反硝化工藝，其中反硝化工藝是指污水中的硝酸鹽，在缺氧條件下，被微生物還原為氮氣的生化反應(yīng)過程。

導(dǎo)致出水總氮超標的原因涉及許多方面，主要有：

1.污泥負荷與污泥齡

由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而，脫氮系統(tǒng)也必須采用低負荷或超低負荷，并采用高污泥齡。

2.內(nèi)、外回流比

生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些，這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去，二沉池中NO3--N濃度不高。相對來說，二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險性已很小。另一方面，反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快，在保證要求回流污泥濃度的前提下，可以降低回流比，以方便延長污水在曝氣池內(nèi)的停留時間。

運行良好的污水處理廠，外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300～500%之間。

3.反硝化速率

反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān)，典型值為0.06～0.07gNO3--N/gMLVSS×d。

4.缺氧區(qū)溶解氧

對反硝化來說，希望DO盡可能低，*好是零，這樣反硝化細菌可以“全力”進行反硝化，提高脫氮效率。但是從污水處理廠的實際運營情況來看，要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下，還是有困難的，因此也就影響了生物反硝化的過程，進而影響出水總氮指標。

5.BOD5/TKN

因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，所以進入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機物，才能保證反硝化的順利進行。由于目前許多污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)滯后，進廠BOD5低于設(shè)計值，而氮、磷等指標則相當于或高于設(shè)計值，使得進水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求，也導(dǎo)致了出水總氮超標的情況時有發(fā)生。

6.pH

反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感，在pH為6～9的范圍內(nèi)，均能進行正常的生理代謝，但生物反硝化的*佳pH范圍為6.5～8.0。

7.溫度

反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那么敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率越高，在30～35℃時，反硝化速率增至*大。當?shù)陀?5℃時，反硝化速率將明顯降低，至5℃時，反硝化將趨于停止。因此，在冬季要保證脫氮效果，就必須增大SRT，提高污泥濃度或增加投運池數(shù)。

四、總磷超標

城市污水處理廠除磷主要是依靠生物除磷，即在好氧段前增加厭氧段，使聚磷菌交替處于厭氧和好氧狀態(tài)，實現(xiàn)磷酸鹽的釋放與吸收，并通過排放剩余污泥來達到除磷目的。另一方面，在生物除磷難以達標的條件下，還可以考慮投加化學藥劑來輔助除磷。化學除磷主要是通過混凝、沉淀和過濾等方法使磷成為不溶性的固體沉淀物，從污水中分離出來。

導(dǎo)致生物除磷出水總磷超標的原因涉及許多方面，主要有：

1.污泥負荷與污泥齡

厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT系統(tǒng)。當F/M較高，SRT較低時，剩余污泥排放量也就較多。因而，在污泥含磷量一定的條件下，除磷量也就越多，除磷效果越好。

對于以除磷為主要目的生物系統(tǒng)，通常F/M為0.4～0.7kgBOD5/kgMLSS×d，SRT為3.5～7d。但是，SRT也不能太低，必須以保證BOD5的有效去除為前提。

2.BOD5/TP

要保證除磷效果，應(yīng)控制進入?yún)捬鯀^(qū)的污水中BOD5/TP大于20。由于聚磷酸菌屬不動菌屬，其生理活動較弱，只能攝取有機物中極易分解的部分。因此，進水中應(yīng)保證BOD5的含量，確保聚磷酸菌正常的生理代謝。但許多城市污水處理廠實際進水存在碳源偏低，氮、磷等濃度較高等現(xiàn)象，導(dǎo)致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要，影響了生物除磷的效果。

3.溶解氧

厭氧區(qū)應(yīng)保持嚴格厭氧狀態(tài)，即溶解氧低于0.2mg/L，此時聚磷菌才能進行磷的有效釋放，以保證后續(xù)處理效果。而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。因此，對于厭氧區(qū)和好氧區(qū)溶解氧的控制不當，將會 *大影響生物除磷的效果。另外，有些污水處理廠的進水為河道水，污水中溶解氧含量較高，若直接進入?yún)捬鯀^(qū)，則不利于厭氧狀態(tài)的控制，影響了聚磷菌放磷效果。

4.回流比

厭氧-好氧除磷系統(tǒng)的的回流比不宜太低，應(yīng)保持足夠的回流比，盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出，防止聚磷菌在二沉池內(nèi)遇到厭氧環(huán)境發(fā)生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下，應(yīng)盡量降低回流比，以免縮短污泥在厭氧區(qū)的實際停留時間，影響磷的釋放。

在厭氧-好氧除磷系統(tǒng)中，若污泥沉降性能良好，則回流比在50～70%范圍內(nèi)，即可保證快速排泥。

5.水力停留時間

污水在厭氧區(qū)的水力停留時間一般在1.5～2.0h的范圍內(nèi)。停留時間太短，一是不能保證磷的有效釋放，二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸，以供聚磷菌攝取，從而也影響了磷的釋放。

污水在好氧區(qū)的停留時間一般在4～6h，這樣即可保證磷的充分吸收。

6.pH

低pH有利于磷的釋放，高pH有利于磷的吸收，而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷系統(tǒng)中，宜將混合液的pH控制在6.5～8.0的范圍內(nèi)。

由于對出水總磷指標要求的不斷提高，除生物除磷外，化學除磷也得到越來越多地應(yīng)用。但化學除磷在提高除磷效果的同時，也會因投加化學藥劑而使剩余污泥量大大增加，進而增加污泥處理量與泥餅處置量。

實際中應(yīng)根據(jù)實驗來確定化學藥劑的投加點與投加量，并及時調(diào)整，確保出水磷含量穩(wěn)定達標，并盡可能降低藥耗。