作为治污企业,污水处理厂最重要的任务就是确保出水达标。但随着排放标准的日益严格和环保督察的咄咄逼人,给污水处理厂带来了巨大的运营压力。确实是越来越难把水抽出来了。
据笔者观察,造成水排放难以达标的直接原因是我国污水厂普遍存在三个恶性循环。
一是低污泥活性(MLVSS/MLSS)与高污泥浓度的恶性循环;二是除磷药剂用量越大,污泥产量越多,形成恶性循环;三是污水处理厂长期超负荷运行,设备无法检修,常年带病运行,导致污水处理能力下降的恶性循环。
#1
污泥活性低、污泥浓度高的恶性循环
王洪臣教授对467个污水厂进行了研究。我们看一下污泥活性和污泥浓度的数据:在这467家污水厂中,61%的污水处理厂MLVSS/MLSS小于0.5,约30%的处理厂MLVSS/MLSS在0.4以下。
2/3污水处理厂污泥浓度超过4000毫克/升,1/3污水处理厂污泥浓度超过6000毫克/升,20座污水处理厂污泥浓度超过10000毫克/升。
上述情况(污泥活性低、污泥浓度高)会产生什么后果?虽然我们看到很多分析真相的技术文章,但简单来说,就有一个后果,那就是出水超标。
这可以从两个方面来解释。一方面,污泥浓度高后,为避免污泥沉积,需要加大曝气量。增加曝气量不仅会增加电耗,还会增加生物断面。溶解氧的增加会抢夺反硝化所需的碳源,直接影响生物系统的反硝化除磷效果,导致N、P过量。
另一方面,污泥浓度高,使得泥水界面上升,污泥容易随二沉池出水流失,要么堵塞深度处理装置,要么导致出水COD、SS超标。标准。
说完了后果,我们再来说说为什么大部分污水厂都存在污泥活性低、污泥浓度高的问题。
事实上,污泥浓度高的原因是污泥活性低。由于污泥活性低,为了提高处理效果,必须提高污泥浓度。污泥活性低是由于进水中含有大量的渣砂,进入生物处理单元后逐渐堆积,影响了微生物的活性。
进水里有大量的矿渣和沙子。一是格栅截污效果太差,二是我国90%以上的污水处理厂没有建设初沉池。
有人会问,为什么不建初沉池呢?这是关于管网的。我国管网存在错接、混接、漏接等问题。因此,污水厂的进水水质一般具有三个特点:无机固体浓度(ISS)高、COD低、C/N比低。
进水中无机固体浓度较高,即含砂量较高。本来初沉池可以减少一些无机物,但由于进水COD比较低,大多数污水厂干脆不建初沉池。
归根结底,污泥活性低是“重厂轻网”的遗留问题。
我们说过,污泥浓度高、活性低,会导致出水N、P超标。此时,大多数污水厂的应对措施是添加碳源和无机絮凝剂。但大量外加碳源的加入会导致电耗进一步增加,同时大量絮凝剂的加入会产生大量的化学污泥,导致污泥浓度升高,进一步提高污泥浓度。污泥活性降低,形成恶性循环。
#2
除磷药剂用量越大,污泥产量越大,形成恶性循环。
除磷化学品的使用使污泥产量增加20%~30%,甚至更多。
污泥问题多年来一直是污水处理厂关注的一大问题,主要是污泥没有出路,或者出路不稳定。 。
这就导致污泥龄期延长,产生污泥老化现象,甚至出现污泥膨胀等更严重的异常现象。
膨胀后的污泥絮凝性较差。随着二沉池出水的流失,深度处理装置被堵塞,处理效果降低,反洗水量增加。
反洗水量的增加会导致两个后果,一是降低前段生化段的处理效果。
大量反冲洗水返回曝气池,减少了结构的实际水力停留时间,降低了二次处理的处理效果;
二是进一步降低深度处理单元的处理效果。
由于大量反冲洗水必须返回深度处理过滤系统,导致过滤速度提高,实际过滤能力降低。
整体处理效果变差,可能导致出水总磷、COD超标。为了避免超标,污水厂会增加除磷剂的使用量,这将进一步增加污泥量。
陷入恶性循环。
#3
污水厂长期超负荷运行、污水处理能力下降的恶性循环
污水处理不仅靠人,更靠设备。
污水设备长期奋战在水处理的第一线。如果不定期修复,迟早会出现问题。但大多数情况下,污水设备是无法修复的,因为一旦某个设备停机,出水量很可能超标。按日罚款制度下,每个人都承担不起。
王洪臣教授调查的467座城市污水处理厂中,约三分之二的污水处理厂水力负荷率大于80%,约三分之一大于120%,5座污水处理厂水力负荷率大于150%。
当水力负荷率大于80%时,除少数超大型污水处理厂外,一般污水处理厂不能在出水达标的前提下停水检修,且无备用水用于曝气机和二沉池的吸泥机和刮泥机。下部设备只有排空后才能进行彻底检修或更换。
也就是说,约有2/3的污水厂无法在保证出水达标的前提下修复设备。
据王洪臣教授研究,曝气器的使用寿命一般为4-6年,但有1/4的污水厂长达6年没有对曝气器进行通风维护。需要清空修理的刮泥机,一般常年不修理。
设备长期带病运行,水处理能力越来越差。为了承受出水压力,没有办法停下来维修。如此恶性循环,总会有污水处理系统面临崩溃。
#4
写在最后
环境保护被确立为我国的基本国策后,水、气体、固体、土壤等污染治理领域迅速发展,其中污水处理领域可以说是领头羊。水平不足,污水厂运行陷入困境,管网和污泥问题成为我国污水处理行业的两大短板。
而现在,是时候弥补缺陷了。
发布时间:2022年2月23日