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我国污水处理厂出水难达标逃不掉三大恶性循环
更新时间:2022-02-18 来源:世环通 作者:世环君

  作为治污企业,污水厂最重要的任务就是要保证出水达标,但是随着排放标准的日益严格,再加上环保督察的来势汹汹,给污水厂带来很大的运营压力,想要做到出水达标真的越来越难了。

  据笔者观察,导致出水难达标的直接原因是,我国的污水厂普遍存在3个恶性循环。

  第一个是污泥活性低(MLVSS/MLSS),污泥浓度高的恶性循环;第二个是除磷药剂使用量越大,污泥产量越多的恶性循环;第三个是污水厂长期超负荷运行,设备得不到检修,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

  王洪臣教授曾对467座污水厂进行过调研,我们来分别看一下污泥活性和污泥浓度的数据:在这467座污水厂中,有61%的污水处理厂MLVSS/MLSS小于0.5,约30%的处理厂MLVSS/MLSS低于0.4。

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  有2/3的污水处理厂污泥浓度超过4000 mg/L,1/3的污水处理厂超过了6000 mg/L,有20座污水处理厂污泥浓度竟然超过了10000 mg/L。

  以上情况(污泥活性低,污泥浓度高)会导致什么后果呢?虽然我们看过很多分析的头头是道的技术文章,但简单来说就一个后果,那就是出水超标。

  这个可以从两方面进行解释,一方面是污泥浓度高了以后,为了避免污泥沉积,就需要加大曝气,加大曝气量不光会增加电耗,更重要的是增加了生物段的溶解氧,溶解氧升高,抢夺反硝化所需要的碳源,直接影响生物系统的脱氮除磷效果,导致N、P超标。

  另一方面是污泥浓度高,使得泥水界面上升,污泥很容易随着二沉池出水流失,要么堵塞深度处理单元,要么导致出水COD,SS等超标。

  谈完后果,我们再来说说为什么大部分的污水厂都存在污泥活性低,污泥浓度高的问题。

  其实污泥浓度高的原因就是污泥活性低,因为污泥活性低,为了提升处理效果,不得不提高污泥浓度。而污泥活性低是由于进水中含有大量渣砂,这些渣砂进入生物处理单元并逐渐积累,影响了微生物的活性。

  进水中的渣砂多,一个是因为格栅的拦截效果太差,一个是我国90%以上的污水处理厂没有建设初沉池。

  可能有人会问,为啥不建初沉池呢?这就要说到管网了,我国的管网存在错接、混接、漏接等问题,导致污水厂进水水质普遍具有3个特点:高的无机物固体浓度(ISS)、低COD、低C/N 比。

  进水中无机物固体浓度高,也就是含砂量比较高,本来初沉池是可以减少一部分无机物的,但是由于进水COD比较低,所以大部分污水厂为了提升进水COD,干脆就不建立初沉池了。

  说到底,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,这时候大部分污水厂的应对措施就是加碳源和无机絮凝剂。但是大量外碳源的投加会导致耗电量进一步增加,而大量絮凝剂的投加,会产生大量化学污泥,导致污泥浓度升高,污泥活性进一步降低,形成恶性循环。

  #2

  除磷药剂使用量越大,污泥产量越大的恶性循环

  除磷药剂的使用,使污泥产量增加了20%~30%,甚至不止。

  污泥问题是污水厂多年以来的心头大患,主要是因为污泥没有出路,或者是出路不稳定,既然出不去,就只能闷在曝气池中,实在憋不住了再想办法排放。

  这就导致污泥龄的延长,从而出现污泥老化现象,更严重的会导致污泥膨胀等异常。

  膨胀的污泥絮凝性差,随着二沉池出水流失,堵塞深度处理单元,处理效果降低,反冲洗水量增加。

  反冲洗水量增加会导致两个后果,一是降低前面生化段的处理效果。

  大量反冲洗水回流至曝气池,减少构筑物的实际水力停留时间,降低了二级处理的处理效果;

  二是进一步降低深度处理单元的处理效果。

  因为大量反冲洗水最后还要重新回流至深度处理的过滤系统,增大了滤速,减少了实际过滤能力。

  整体处理效果变差,可能导致出水总磷,COD等超标,为了避免超标,污水厂会加大使用除磷药剂,从而导致污泥量进一步增加。

  从而陷入恶性循环之中。

  #3

  污水厂长期超负荷运行,污水处理能力下降的恶性循环

  处理污水不光靠人,还得靠设备。

  污水设备长期奋战在水处理工作的一线,如果不定期进行检修,出现问题是迟早的事。但大多数情况下,污水设备都无法得到检修,因为一旦某个设备停下来,出水很可能就超标了,在按日计罚的制度下,大家都承受不起。

  在王洪臣教授调研的467座城镇污水处理厂中,约2/3的水力负荷率大于80%,约1/3大于120%,有5座污水处理厂大于150%。

  当水力负荷率大于80%,除少数超大型污水处理厂以外,一般污水处理厂无法在出水达标的前提下倒池停水检修,而曝气器和二沉池吸刮泥机等无备用水下设备只有泄空才能彻底检修或更换。

  也就是说,有大概2/3的污水厂不能在保证出水达标的前提下对设备进行检修。

  根据王洪臣教授的调研,曝气器的寿命普遍在4~6年,但却有1/4的污水厂在长达6年的时间里都没有对曝气器进行过泄空检修,另外还有刮泥机这种需要放空检修的设备,也普遍常年得不到检修。

  设备长期带病运行,水处理能力越来越差,为了顶住出水压力,也没办法停下来检修,如此恶性循环,总有一污水处理系统会面临崩溃。

  #4

  写在最后

  在保护环境被确立为我国的基本国策之后,水,气,固,土壤等治污领域发展迅猛,其中污水治理领域可谓是一马当先,但是在发展过程中,由于对管网和污泥等问题重视程度不足,使得污水厂的运营陷入了困局,管网和污泥问题已经成为我国污水处理事业的两大短板。

  而现在,是该补齐短板的时候了。


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