曝气生物滤池污水处理厂的运行管理
一、污水处理厂工艺流程
选用曝气生物滤池作为主工艺的城市污水处理厂，其在实际工程中前后还必须配有辅助工艺，从而形成完整的处理流程，目前完整的处理工艺流程主要有水解(酸化)-曝气生物滤池、高效沉淀池-曝气生物滤池两种。
水解(酸化)-曝气生物滤池污水处理工艺，实际上是一种将污水处理过程中的两个污水处理单元(反应器)组合而成的技术。它与传统好氧生物处理工艺相比较，具有耗能低、处理效果好、水力停留时间短、污泥产量少等特点。特别是水解(酸化)具有改善污水可生化性以及使污泥缩容的特点，曝气生物滤池具有处理负荷高、出水水质好的优势，两者的结合，更凸现出工艺技术上无可比拟的优势。因此，水解(酸化)-曝气生物滤池污水处理工艺
是一种投资省、运行费用低、处理能耗少的污水处理新工艺，它为我国目前城市污水处理厂的建设提供了一条切实可行的技术新途径，它所聚有的优势和特点造就了此新工艺广阔的市场应用前景。
高效沉淀池-曝气生物滤池污水处理工艺与水解(酸化)-曝气生物滤池污水处理工艺类似，只是将高效沉淀池替代了水解(酸化)池，两条工艺的优点基本相同。
水解(酸化)-曝气生物滤池、高效沉淀池-曝气生物滤池的工艺流程如图9-1，图9-2。
二、项目组织机构、人员组成及分工
(1)项目组织机构 根据污水处理厂生产规模、生产岗位及管理工作的需要，设置不同的车间、工段，具体组织机构设置如下。
(2)人员组成及分工 根据污水处理厂日常工作需要，人员组成及分工见表9-1。
三、污水处理厂各处理单元的运行管理
- 格栅间
(1)过栅流速的控制 合理控制过格栅流速，使格栅能够最大程度地发挥拦截作用，保持最高的拦污效率。一般来讲，污水格栅越缓慢，拦污效果越好，但当缓慢至砂在栅前渠道及格栅下沉积时，过水断面会缩小，反而使流速变大。污水在栅前集道流速一般应控制在0.4-0.8m/s，过栅流速应控制在0.6-1.0m/s。具体控制指标，视处理厂调试运营后根据来水污物组成、含砂量等实际情况确定。根据多年来的运营经验，有的污水处理厂污水中含有大颗粒砂量较多，即使控制在0.4m/s，仍有砂在格栅前的渠道内沉积，多数城市污水中砂粒径在0.1mm左右，即使格姗前渠道内流速控制在0.3m/s，也不会产生积砂现象。一些处理厂来水中绝大部分污物的尺寸比格栅栅距大得多，此时过一流速达到1.2m/s也能保证好的拦污效果。运行人员将在运转实践中摸索出本厂最佳的过栅流速控制范围。
污水流量从厂内设置的超声波流量计液位计抄报，水深由液位计测取。
(2)栅渣的清除 及时清除栅渣，保证过栅流速控制在合理的范围之内。清污次数太少，栅渣将在格栅上长时间附着，使过栅断面减少，造成过栅流速增大，拦污效率下降。格栅若不及时清污。导致阻力增大，会造成流量在每台格栅上分配不均匀，同样降低拦污效率。因此，操作人员应将每一台格栅上的栅渣及时清除。值班人员都应经常到现场巡检，观察格栅上栅渣的累积情况。并估计栅前后液位差是否超过最大值，做到及时清污。超负荷运转的格栅间，尤应加强巡检。值班人员注意摸索总结这些规律，以提高工作效率。
(3)定期检查渠道的沉砂 格栅前后渠道内积砂与流速有关外，还与渠道底部流水面的坡度和粗糙度等因素有关系，应定期检查渠道内的积砂情况，及时清砂并排除积砂原因。
(4)格栅除污机的维护 管理格栅除污机系本污水处理厂内最易发生故障的设备之一，巡查时应注意有无异常声音、栅耙是否卡塞、栅条是否变形，并应定期加油保养。
(5)卫生与安全 污水在长途输送过程中易腐化，产生的硫化氢和甲硫醇等恶臭有毒气体将在格栅间大量释放出来。在半敞开的格栅间内，恶臭强度一般在70-90个臭气单位。最高可达130多个臭气单位。建在室内的格栅间采取强制通风措施，夏季应保证每小时换气10次以上。必要时可在上游主干线内采取一些简易的通风或曝气措施，降低格栅间的恶臭强度。采取上述控制恶臭的措施，主要为了值班人员的身体健康，也能减轻硫化氢对除污设备的腐蚀。
另外，对清除的栅渣应及时运走并立即处置，以防止腐败后产生恶臭，即使很少的一点栅渣腐败后，也能在较大空间产生强烈的恶臭。栅渣堆放处要经常清洗。栅渣压榨机排除的压榨液因含有较高的恶臭物质，操作人员应及时用管道导入污水渠道中，严禁经明沟漫流至地面。
(6)分析测量与记录 值班人员记录每天发生的栅渣量。根据栅渣量的变化，间接判断格栅的拦污效率。当栅渣比历史记录减少时，应分析格栅是否运行正常。
- 进水泵房
(1)集水井 污水进入集水井后流速放慢，一些泥砂会沉积下来，使有效池容减少，影响水泵的正常工作，因此集水井要根据具体情况定期清理。清池工作最重要的是人身安全问题。在干管内腐败的污水会带入有毒气体，在池内沉积的污泥也会厌氧分解产生出有毒气体，甚至会产生出甲烷等可燃气体。清池时，先停止进水，用泵排空池内存水，然后强制通风，方可下池工作。注意：操作人员下池以后。通风强度可适当减小，但绝不能停止通风，因为池内积泥的厌氧分解并没停止，还有硫化氢等有毒气体不断产生并释放出来。每个操作人员在池下工作时间不可超过30min。
(2)泵组的运行调度 泵组的运行操作应考虑以下几项原则。
第一是保证来水量与抽升量一致。如果来水量大于抽水量，上游没有及时采取溢流措施，则可能淹泡格栅间；反之来水量小于抽升量。则可能使水泵处于干运转状态，损坏设备。
第二是应保持集水池的高水位运行，这样可降低泵的扬程，在保证抽升量的前提下降低能耗。
第三控制水泵的开停次数不要过于频繁，否则易损坏电机并降低使用寿命。
第四是泵房内每台机组投运次数及时间保持基本均匀。因为每台泵的吸口都对应着集水池内的一部分容积，如果某台长时间不投运，集水池内对应的部分将成为死区，会导致泥砂沉积。
运行人员应参照初步的运行调度方案，并结合本厂的实际情况，不断完善、总结经验，找到最佳的运行调度方案。
- 沉砂池
对于高效沉淀池-曝气生物滤池工艺，沉砂池的功能由高效沉淀池取代，所以不单独设沉砂池。而对于水解(酸化)-曝气生物滤池工艺，为避免砂在水解(酸化)池内沉积，必须设置沉砂池。在城市污水处理厂中，曝气沉砂池和旋流沉砂池是用得较多的池型。但由于现在大多污水处理厂采用缺氧+好氧工艺来除磷脱氮，而采用曝气沉砂池会使水中溶解氧升高。不利于后续工艺的进行，所以现在采用旋流沉砂池较多。旋流沉砂池是利用砂的重力在旋转状态下沉降的原理工作。日常管理维护主耍是控制沉砂池的流速、搅拌器的转速；沉砂池上的浮渣定期清除，以免产生臭气，影响美观；操作人员对沉砂池作连续测量并记录每天的除砂量，要对沉砂池的除砂效果作出评价，并反馈给运行调度。
- 高效沉淀池
高效沉淀池的作用主要是去除污水中的大部分砂粒和悬浮物。
(1)配水；多个沉淀池并列运行时，应将污水水量均匀分配到各池，以充分发挥各池的能力，并保持同样的沉淀效果。如果水量分配均匀时，发现各池沉淀效果有明显差异，在无其他原因时，可适当改变各池分担的流量，提高各池和整个系统出水水质。
(2)巡视；定时观察沉淀池的沉淀效果，如出水浊度、泥面高度、沉淀的悬浮物状态、水面浮泥或浮渣情况等，检杳各管道附件、排泥刮渣装置是否正常。
(3)出水堰；观察出水堰堰口是否保持水平，各堰出流是否均匀，堰口是否严重堵塞。必要时应调节堰板的安装状况，或在堰口设置调节块，或堰前设置挡板均衡出流量。
(4)污泥排出；根据沉淀池污泥产量和储泥时间，应及时排出污泥，泥斗积泥太多会发生污泥腐败和反硝化等异常现象，排泥过多使泥水浓度太稀，则污泥的含水率提高。一般情况下初沉池污泥存积时间可长些，每日排泥一次。
(5)清除浮渣；浮渣过多，会影响出水水质，尤其是初沉池过多大的浮渣会影响刮渣机的运行，必须保证刮渣机正常运行，去除浮渣，必要时应人工消除。
(6)设备维护；应定期或视需要对金属部件或设备进行防锈处理或维修。
(7)运行测试
①污水悬浮物浓度；通过测定进出水的悬浮物浓度即可知沉淀池的去除率。
②污水的BOD, COD浓度；计算沉淀池的BOD、COD去除率，并比较进出水的BOD/COD值。
③污泥的沉降比(SV)和固体浓度测定沉淀污泥的性能和数量，如MLVSS/MLSS。
(8)沉淀池的异常问题及解决对策
①出水带有大量悬浮颗粒；说明沉淀池局部沉淀效果不好，原因有：水力负荷冲击或长期超负荷；因短流而减少了停留时间，以致絮体在沉降前即流出出水堪。解决办法为：均匀分配水力负荷。调整进水、出水设施不均匀，减轻冲击负荷影响，有利于克服短流。投加絮凝剂，改善某些难沉淀悬浮物的沉降性能，如胶体或乳化油颗粒的絮凝。调整进入初沉池的剩余污泥的负荷。
②出水堪脏且出水不均；因污泥黏附、藻类长在堰上，或浮渣等物体卡在堰口上，导致出水堰脏，甚至某些堪口堵塞导致出水不均。解决办法为：经常清除出水堰口卡住的污物；适当加药消毒阻止污泥、藻类在堰口的生长积累。
③污泥上浮；导致初沉池污泥上浮的原因主要为污泥停留时间过长，有机质腐败。解决办法为：保证正常的储泥和排泥时间。检查排泥设备故障。清楚沉淀池内璧、部件或某些死角的污泥。
④浮渣溢流；浮渣溢流产生的原因是浮渣去除装置位置不当或去除频率过低，浮渣停留时间长。解决办法为：维修浮渣刮除装置。调整浮渣刮除频率；严格控制浮渣的产生量。
⑤污泥管道或设备堵塞；这是由于初沉池污泥中易沉淀物含量高，而管道或设备口径太小，又不经常工作造成的。解决办法为：设备清通措施；增加污泥设备操作频率。改进污泥管道或设备。
⑥刮泥机故障；刮泥机因承受过高负荷等原因停止运行。解决办法为：缩短储泥时间，降低存泥量：检查刮板是否被砖石、工具或松动的零件卡住。及时更换损坏的连环、刮泥板等部件；防止沉淀池表面积冰；调慢刮泥机的转速。
- 水解(酸化)池
水解(酸化)池的启动是其达到设计要求后正常运行的前期工作，是反应器中缺氧或兼氧微生物的培养和驯化过程。直接影响水解(酸化)系统能否顺利投入使用及其运行效果。启动一般采用同类污泥接种，一般温度适宜时启动时间约2-6周不等。
(1)接种；接种是向水解酸化池中接入厌氧、缺氧以及好氧代谢的微生物菌种。若不接种，靠反应器本身积累的微生物量来启动将需要比接种长3--5倍的时间。
①接种物来源；接种物主要来源于各种污泥，如现有污水处理厂厌氧、缺氧或好氧反应器的污泥，下水道、化粪他、河道或污水池塘等处积沉的污泥以及农村沼气池内的底泥。
②接种物的基本要求；水解(酸化)反应降解是各种类群微生物共同作用的结果，因此对接种物有以下要求：必须含有适应于一定废水水质特征的微生物种群，所接入的微生物(或污泥)必须具有足够的代谢活性。污泥所含的微生物数量应较多，且各种微生物比例应协调。
例如，接种污泥中厌氧水解菌(纤维分解菌)的含量较高时，对于有机物的水解(酸化)效果就较好，能够缩短启动时间，提高有机物的水解降解率。
接种微生物，可通过纯种培养获得，但对于工业废水处理至今尚属困难之事，实用中一般采用以上自然或人工富集的污泥作为接种物来源。
③接种方法；采集接种污泥时，应注意选用生物活性高的、相对密度大的污泥，同时应除去其中夹带的大颗粒固体和漂浮杂物。
接种量依据处理对象水质特征、接种污泥水质特征、接种污泥性能、水解(酸化)池容积、启动运行条件等来决定。一般来说，加大接种量有利于缩短启动时间。若按容积比计算，投加的接种污泥量一般为10%-30%。若按接种后的混合液VSS计，接种污泥量为5-10kgVSS/m3。
接种部位应在反应装置底部，尽量避免接种污泥在接种和启动运行时流失，对于某些填料的厌氧反应装置，启动时甚至可以将填料取出，在另外的污泥池中预先挂膜，然后装入反应装置中。
(2)启动的基本方式；当反应器中接种污泥投足后，控制污水、废水分批进料，启动运行初期水解缺氧反应装置间歇运行的方法，每批废水进入后，反应装置在静止状态下进行缺氧代谢(或通过回流装置适时进行循环搅拌)，让接种污泥或增殖的污泥暂时聚集，或附着于填料表面，而不是随水分流失。经若干天(所需时间随水质和接种污泥浓度而变)缺氧反应，大部分有机物被分解后，再进第二批废水。在分批进水间歇运行时，可逐步提高进水的浓度或工业废水的比例，可逐步缩短反应的时间，直至最后完全适应污水、废水水质并连续运行。
(3)影响启动的因素；除接种污泥以外，还有废水的水质特征、有机质负荷和有毒污染物质、环境条件、填料种类、回流等。
①废水性质；包括废水中有机污染物构成与浓度、pH值、营养物质等。
废水中有机物质(易降解性的)浓度对于缺氧水解反应器的启动是有影响的，合适的浓度能使微生物污泥迅速絮凝形成，形成足够浓度和活性的微生物污泥，缩短启动的时间。
对于酸性或强碱性的工业废水，在启动中首批投料时，甚至在启动的前阶段，必须调节废水的pH值至中性或偏碱性，才能免去再调pH值的过程。物料的缓冲性能有助于保持消化液的适宜酸碱度，从而为在较高的有机物质负荷下启动提供有利条件，以利缩短启动的时间。
尽管缺氧水解微生物对C、N、P营养的要求不如好氧微生物严格，但对于某些成分过于单纯的工业废水，在启动时仍应通过添加相宜的污水或营养物质，协调进水中C、N、P等的营养平衡。
②有机质负荷；常成为影响启动的关键因素。启动过程中，有机质负荷过高，导致挥发性有机酸过量积类，消化液pH值下降过度就会使启动停滞或破坏；反之，有机质负荷太低，则会降低微生物的增殖速率，从而使启动的时间延长。
控制有机质负荷的要领为“有节”、“有进”。有节，指有节制地递增有机质负荷，以免在超负荷冲击下，使启动遭受挫折，结果是欲速则不达。有进，则指把握时机，及时递增有机质负荷，以期尽快地完成启动过程。
控制好有机质负荷，可以缩短启动的时间过程，提高启动的成功率以及系统的运行效率。可以避免因需要重复启动所造成的运行费用损失，时间上的延误，排除那种虽运行平稳，但效率不很高的状况，提高整个缺氧反应过程的稳定性。
③水温；是影响启动的重耍因素，因为温度直接影响微生物代谢和增殖速率，影响微生物的负荷能力。故温度降低会使启动时间延长。另外水温也会影响污泥黏附成团的速率。
④出水回流；缺氧反应器的出水以一定的回流比返回反应器。可以回收部分流失的污泥及出水中的缓冲性物质，可以平衡反应器中水的pH值，有利于加速富集，缩短启动所需时间。
在启动时出水是否回流，与反应器类型很有关系。一般来说，附着型的反应装置因填料具有一定拦截作用，不必再加回流。悬浮型反应装置启动时，污泥絮凝不好易流失，可适当用出水回流。
⑤其他；对于填料型水解缺氧反应器，填料附着性能会影响挂膜的快慢。因而影响启动时间，填料的填充量、是否分层或错层等也对启动过程有一定的影响。
对于悬浮型水解缺氧反应装置，可以适当投加无烟煤、微小砂粒或絮凝剂，促进污泥的颗粒化。
水力负荷对启动过程有一定影响，水力负荷过高，可能会造成污泥大量流失。水力负荷过低，又不利于对污泥的筛选。一般在启动初期可选低的水力负荷，经过数周后可以递增水力负荷，并维持平稳。
(4)启动障碍的排除；在启动过程中，常遇到的障碍是超负荷所引起的消化液挥发性脂肪酸(VFA)浓度上升、pH值降低，使厌氧反应效率下降或停滞，即酸败。解决的办法是：首先暂停进料以降低负荷，待pH值恢复正常水平后。再以较低的负荷开始进料。若pH值降低幅度太大，可能需外加中和剂。负荷失控严重，临时调整措施无效时，就需重新投泥，重新进水启动。
(5)运行中应注意的问题
①保持水解酸化他污泥区泥床高度基本恒定和污泥区有较高的污泥浓度(20-25mg/L)。
②保持水解酸化池排泥系统畅通，若发生排泥不畅与淤堵现象，应安排人员及时疏通。
③污泥排放采用定时排泥，日排泥次数控制到1--2次。
④根据污泥液面检侧仪和污泥面高度确定排泥时间，因本水解酸化池采用矩形池，排泥沿池纵向多点排泥。
⑤由于反应器底部可能会积累颗粒和细小砂粒，应间隔一段时间从下面排泥，以避免或减少在反应器内积累的砂粒。
⑥严格控制水解酸化池出水悬浮物SS含量。
a.因本工艺采用水解酸化+上向流曝气生物滤池组合工艺，为避免曝气生物滤池反冲洗次数过于频繁，防止生物流失和运营成本增加，控制水解酸化池悬浮物SS含量小于100mg/L，并保持相对稳定。
b.及时清除水解酸化池液面浮泥，以防止浮泥带入下级曝气生物滤池。
c.严格保证水解酸化池进水(泥)配水(泥)均匀，定期检查浮渣档板和水解酸化池清水区料板运行状况，出现问题及时解决。
d.如遇到下雨、暴雨天气，严格控制进水水量，并加强维护次教。
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