1、悬浮物超标
(1)原因分析
物理处理效果差:在初沉池中,水力停留时间不足、水流速度过快或沉淀设备故障等都可能导致悬浮物无法充分沉淀。例如,初沉池的刮泥机出现故障,不能及时将沉淀的污泥刮走,污泥会再次悬浮于水中,使出水悬浮物增加。
絮凝效果不佳:絮凝剂的种类、投加量或投加方式不当,会影响悬浮物的凝聚和絮凝。如果絮凝剂投加量不足,污水中的细小颗粒不能有效凝聚成较大的絮体,难以沉淀去除。
(2)解决措施
检查和修复物理处理设备:确保初沉池的水力停留时间符合设计要求,一般为 1 - 2 小时。检查刮泥机等设备是否正常运行,及时清理池底的淤泥。对于损坏的设备,如水泵、阀门等,要及时维修或更换,保证污水在初沉池中能够平稳、缓慢地流动,有利于悬浮物沉淀。
优化絮凝剂使用:通过实验确定合适的絮凝剂种类和投加量。例如,对于有机物含量较高的污水,可能需要使用阳离子型聚丙烯酰胺来增强絮凝效果。同时,注意絮凝剂的投加方式,保证其在污水中均匀分散,可以通过设置合适的搅拌装置,采用先快速搅拌(1 - 3 分钟,搅拌速度约 100 - 150 转 / 分钟)使絮凝剂与污水充分混合,然后再缓慢搅拌(10 - 15 分钟,搅拌速度约 30 - 50 转 / 分钟)促进絮体的形成。
2、化学需氧量(COD)超标
(1)原因分析
进水水质恶化:生活污水中混入了大量高浓度有机废水,如含有较多油脂、洗涤剂的废水,导致进水 COD 升高。而且如果污水收集系统不完善,雨水和污水合流,也会使进水 COD 不稳定。
生物处理效率下降:在生物处理单元,如活性污泥法中,可能是由于污泥活性降低、污泥膨胀或者溶解氧(DO)不足等原因。例如,水温过低会抑制微生物的活性,使它们对有机物的分解能力减弱;而污泥膨胀会导致污泥的沉降性能变差,微生物不能有效地与污水中的有机物接触,从而降低 COD 去除率。
(2)解决措施
控制进水水质:完善污水收集系统,尽量实现雨污分流。对于进入污水处理厂的高浓度有机废水,如来自餐饮企业的废水,可以设置预处理设施,如隔油池、调节池等。隔油池可以去除废水中的油脂,调节池则可以均衡水质和水量,避免对后续处理工艺产生冲击。
优化生物处理过程:定期监测和调整生物处理单元的运行参数。如果是因为污泥活性降低,可以适当增加营养物质的供给,如氮、磷等,保证微生物生长所需的营养平衡。对于溶解氧不足的情况,要根据实际情况调整曝气设备的运行,如增加曝气时间、提高曝气强度等。一般来说,在好氧生物处理过程中,溶解氧浓度应保持在 2 - 4mg/L。如果是污泥膨胀问题,需要分析原因并采取相应措施,如调整 pH 值、投加絮凝剂改善污泥沉降性能或控制丝状菌的生长。
3、生化需氧量(BOD)超标
(1)原因分析
与 COD 超标原因类似:主要是进水有机污染物含量过高或生物处理过程出现问题。BOD 主要反映污水中可被微生物分解的有机物含量,所以当进水的生活污水含有大量未被分解的有机物,如食物残渣、粪便等,或者微生物对这些有机物的分解不完全时,就会导致 BOD 超标。
(2)解决措施
强化预处理和生物处理:采用与解决 COD 超标类似的措施,如加强进水水质控制和优化生物处理工艺。在预处理阶段,可以增加格栅的密度,去除较大的固体有机物,减少后续处理的负担。在生物处理阶段,延长污水在好氧池或厌氧池中的停留时间,让微生物有足够的时间分解有机物。例如,对于采用活性污泥法的工艺,好氧池的水力停留时间可以从原来的 6 - 8 小时适当延长到 8 - 10 小时。
4、氨氮超标
(1)原因分析
硝化反应不完全:在生物脱氮过程中,硝化反应是将氨氮转化为硝态氮的关键步骤。如果硝化细菌的生长环境不佳,如溶解氧不足、温度不适宜(硝化细菌适宜生长温度为 20 - 30℃)、pH 值不合适(最佳 pH 值范围为 7.5 - 8.5)等,就会导致硝化反应不能充分进行,氨氮不能有效转化。
反硝化反应受阻:反硝化反应是将硝态氮还原为氮气的过程,需要有机碳源作为电子供体。如果污水中的碳源不足,或者反硝化细菌的活性受到抑制,反硝化反应就会受到影响,导致硝态氮积累,从而间接引起氨氮超标。
(2)解决措施
优化硝化过程:确保曝气池中溶解氧充足,一般溶解氧浓度应保持在 2 - 4mg/L,为硝化细菌提供良好的好氧环境。同时,控制好污水的温度和 pH 值,在冬季可以对污水进行适当的加热或保温措施,如在曝气池周围设置保温层。对于 pH 值不符合要求的情况,可以通过投加酸碱调节剂进行调整。
提供充足碳源促进反硝化:当污水中的碳源不足时,可以添加碳源,如甲醇、乙酸钠等。根据污水中硝态氮的含量计算所需碳源的量,例如,去除 1mg/L 的硝态氮大约需要 2.47mg/L 的甲醇或 4.5 - 5mg/L 的乙酸钠(以纯物质计)。同时,要注意反硝化细菌的培养和活性维护,保证反硝化反应顺利进行。
5、总磷超标
(1)原因分析
除磷工艺问题:在化学除磷过程中,除磷药剂的投加量不足、投加方式不当或者除磷药剂与污水中的磷反应不完全,都会导致总磷超标。例如,除磷药剂没有充分搅拌均匀,与磷的接触不充分,无法形成足够的沉淀来去除磷。
生物除磷效率低:在生物除磷系统中,聚磷菌的生长环境不理想或者聚磷菌数量不足,会影响生物除磷效果。例如,污水中的碳源类型和数量不合适,可能导致聚磷菌不能很好地吸收磷。
(2)解决措施
优化化学除磷:通过实验准确确定除磷药剂的投加量,如铁盐除磷剂(三氯化铁)、铝盐除磷剂(硫酸铝)或钙盐除磷剂(氢氧化钙)的合适用量。在投加除磷药剂时,要保证充分搅拌,使药剂与污水中的磷充分反应。可以设置多级搅拌装置,先快速搅拌(1 - 3 分钟,搅拌速度约 100 - 150 转 / 分钟)使药剂快速分散,然后再缓慢搅拌(10 - 15 分钟,搅拌速度约 30 - 50 转 / 分钟)促进沉淀反应。
增强生物除磷:合理调整污水的碳源,为聚磷菌提供足够的易吸收的碳源,如乙酸钠等。同时,保证聚磷菌生长所需的环境条件,如合适的 pH 值(一般为 6.5 - 8.5)和温度(15 - 30℃)。通过定期监测和调整运行参数,提高生物除磷效率。
6、总氮超标
(1)原因分析
进水水质因素:
生活污水来源复杂:生活污水中含有含氮有机物,如蛋白质、尿素等。如果污水收集区域内有一些特殊污染源,如养殖场废水混入、垃圾渗滤液进入等,会使进水总氮浓度大幅升高。
碳氮比失调:当污水中的碳源不足,相对于氮元素的含量过低时,会影响后续的生物脱氮过程。例如,在一些老城区的污水管网中,污水长期冲刷管道,水中易降解的碳源物质减少,导致进入污水处理厂的污水碳氮比偏低。
生物处理过程问题:
硝化反应受限:硝化反应是将氨氮转化为硝态氮的过程,需要充足的溶解氧、合适的温度(20 - 30℃)和 pH 值(7.5 - 8.5)。如果曝气不足、水温过低或者 pH 值异常,硝化细菌的活性会受到抑制,氨氮不能有效地转化为硝态氮,从而影响总氮的去除。
反硝化反应受阻:反硝化反应是在缺氧条件下将硝态氮还原为氮气的过程,它依赖于有机碳源作为电子供体。如果碳源不足、缺氧环境营造不当(如溶解氧过高)或者反硝化细菌数量少、活性差,反硝化反应就不能顺利进行,硝态氮无法有效去除,导致总氮超标。
(2)解决措施
控制进水水质:
加强污水收集管理:完善污水收集系统,防止其他高氮废水混入生活污水。例如,对污水管网进行定期检查和维护,及时修复破损管道,避免雨水、地下水以及工业废水等混入生活污水。同时,对于可能产生高氮废水的污染源,如小型养殖场,应要求其进行预处理,达标后再排入污水管网。
调节进水碳氮比:
可以在污水进入生物处理单元之前,通过添加碳源来调节碳氮比。常用的碳源有甲醇、乙酸钠、葡萄糖等。例如,当进水碳氮比低于合适范围(一般认为碳氮比在 4 - 6:1 有利于生物脱氮)时,根据污水中的总氮含量计算所需碳源的量并进行投加。如果采用乙酸钠作为碳源,去除 1mg/L 的硝态氮大约需要 4.5 - 5mg/L 的乙酸钠(以纯乙酸钠计)。
优化生物处理过程
强化硝化反应
控制溶解氧:在好氧硝化阶段,确保曝气池中溶解氧浓度保持在 2 - 4mg/L。可以通过安装溶解氧在线监测仪,实时监测溶解氧浓度,并根据监测结果调整曝气设备的运行参数,如曝气时间、曝气强度等。
调节温度和 pH 值:对于水温较低的情况,可以采用加热或保温措施。例如,在曝气池周围设置保温材料或者采用热交换器对污水进行加热。同时,定期监测和调整污水的 pH 值,通过投加酸碱调节剂(如硫酸调节 pH 值下降,氢氧化钠调节 pH 值上升)使 pH 值保持在 7.5 - 8.5 的范围内,为硝化细菌提供适宜的生长环境。
促进反硝化反应
提供充足碳源:如前所述,当碳源不足时添加碳源。也可以考虑利用污水中本身的有机碳源,通过合理的工艺设计,如设置前置反硝化区,让污水中的有机碳先用于反硝化反应。
营造缺氧环境:确保反硝化区域的溶解氧浓度低于 0.5mg/L。这可以通过控制曝气区域和非曝气区域的划分、调整搅拌设备的运行来实现。例如,采用间歇曝气或者改变曝气头的布置方式,减少反硝化区域的氧气进入。同时,要保证反硝化细菌的数量和活性,可以通过定期向污水中接种反硝化细菌或者优化微生物的生长条件来实现。
(来源:环保知识资源库)