超級(jí)寒冬要來(lái)了?專(zhuān)家:污水處理要做好應(yīng)對(duì)極寒天氣的準(zhǔn)備!
時(shí)間:2022-11-11 作者:admin
就在最近,《自然》雜志刊登了一篇文章,文章中非常確定提到:“北半球在經(jīng)歷了2022年的極端熱夏之后,也將會(huì)在2022年迎來(lái)極端冷冬?!?/span>
無(wú)獨(dú)有偶,中科院大氣物理研究所的最新研究成果也指出,2022年冬季將爆發(fā)第3次拉尼娜事件,并預(yù)判——
今冬我國(guó)部分地區(qū)可會(huì)出現(xiàn)階段性低溫,且有爆發(fā)極端寒潮和出現(xiàn)低溫、冰凍、雨雪等災(zāi)害的可能,需要大家時(shí)刻保持警惕,提高防范意識(shí),做好應(yīng)對(duì)工作。
“拉尼娜”、“低溫”、“極寒”、“暴雪”、“冰凍”,當(dāng)這幾個(gè)詞組合在一起,就意味著要想確保今年冬季污水處理穩(wěn)定達(dá)標(biāo),就必須在溫度尚未發(fā)生較大變化的當(dāng)下提前準(zhǔn)備和干預(yù)。
01 “超冷寒冬”將會(huì)給污水處理帶來(lái)哪些影響?
1、低溫會(huì)降低生物處理反應(yīng)速率
由于低溫會(huì)引起微生物生長(zhǎng)緩慢和酶促反應(yīng)速度下降,必將導(dǎo)致活性污泥活性降低,使得生物處理反應(yīng)速率下降。
有關(guān)研究表明:當(dāng)水溫低于13℃時(shí),生物處理效果開(kāi)始加速降低;當(dāng)水溫低于4℃時(shí),幾乎無(wú)處理效果。
2、低溫生物活性受限,脫氮效率偏低
在生物脫氮過(guò)程中,含氮化合物在微生物作用下相繼發(fā)生下列反應(yīng):氨化反應(yīng)——硝化反應(yīng)——反硝化反應(yīng),最終以N2形式從污水中脫離。
硝化反應(yīng)的適宜溫度是20℃~30℃,15℃以下時(shí),硝化速度下降,5℃時(shí)完全停止。
反硝化反應(yīng)的適宜溫度是20℃~40℃,低于15℃時(shí),反硝化菌的增殖速率降低,代謝速率也降低。
很多地區(qū)冬季的污水溫度在10℃左右甚至更低,難以達(dá)成硝化細(xì)菌以及反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)要求,這便會(huì)直接反映到污水處理效率方面,致使脫氮效率明顯降低。
3、低溫會(huì)使生物菌繁殖能力下降,限制除磷效果
除磷過(guò)程中,所采用的聚磷菌具有耐冷的特性,當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí),也可生長(zhǎng)和繁殖。
但在溫度為20℃左右時(shí),其生長(zhǎng)和繁殖的速度最快。因此,可以認(rèn)為,環(huán)境溫度的降低也會(huì)對(duì)除磷效果造成不同程度的影響。
除此之外,在低溫條件下進(jìn)行除磷操作時(shí),部分微生物對(duì)聚磷菌具有一定的抑制作用,當(dāng)環(huán)境溫度符合微生物的生長(zhǎng)要求時(shí),其便會(huì)對(duì)聚磷菌造成抑制影響,致使除磷效果降低。
4、低溫會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹嚴(yán)重
有關(guān)研究表明,在寒冷地區(qū)城市污水廠,除低氧、低負(fù)荷外,溫度也是影響污泥膨脹的重要因素。
通過(guò)對(duì)膨脹污泥的顯微觀察和生化分析,我們發(fā)現(xiàn)微絲菌屬的小胸蟲(chóng)(micmthrix parvicella)在低溫條件下會(huì)引起污泥膨脹。
此細(xì)菌適合的生長(zhǎng)環(huán)境是低溫(≤12℃~15℃)、低負(fù)荷(≤0.1kg/kg·d),在這種環(huán)境下它的絲特別長(zhǎng),具有疏水性特點(diǎn)。
低溫導(dǎo)致M·ParvieeIIa的過(guò)度生長(zhǎng)是寒冷地區(qū)冬季和春季污泥膨脹的主要原因。
02 秋冬降溫,應(yīng)做哪些干預(yù)準(zhǔn)備和工藝調(diào)整?
為了平衡低溫帶來(lái)的不利影響,咱們需要在溫度尚未發(fā)生較大變化的秋季就提前做好菌種的馴化,以較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)抵消菌群組成變化帶來(lái)的影響。
同時(shí),在冬季污水處理廠運(yùn)行時(shí),控制好運(yùn)行參數(shù),以適應(yīng)環(huán)境變化的需要。
1、盡早人為干預(yù),提高微生物對(duì)低溫適應(yīng)性
一般來(lái)說(shuō),微生物會(huì)在生長(zhǎng)代謝的過(guò)程中逐漸適應(yīng)周?chē)h(huán)境的溫度,但這一適應(yīng)過(guò)程通常需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。、
目前,多數(shù)城市季節(jié)過(guò)渡不明顯,秋冬來(lái)臨常常伴隨環(huán)境溫度都突然降低。這種情況下,微生物很難在短期內(nèi)輕易適應(yīng),需要人為來(lái)補(bǔ)充更適應(yīng)環(huán)境的微生物。
因此,污水廠應(yīng)總結(jié)往年氣溫變化規(guī)律,據(jù)此提前做好相應(yīng)預(yù)案,在秋季氣溫剛開(kāi)始下降時(shí),緩慢地進(jìn)行活性污泥的置換,穩(wěn)步提高微生物對(duì)低溫天氣的適應(yīng)性。
值得一提的是,該操作最好能在秋末冬初完成置換,逐漸提升污泥濃度,直至達(dá)到冬季運(yùn)行工況下的活性污泥濃度,以保證生化處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。
2、關(guān)注污水營(yíng)養(yǎng)組分含量,調(diào)整有機(jī)組分比例
活性污泥中微生物的活性受環(huán)境溫度影響極大,低溫時(shí)微生物的正常生長(zhǎng)會(huì)受到極大抑制。
為了保持低溫條件下微生物的生長(zhǎng)增殖、新陳代謝,污水處理廠需要密切關(guān)注污水中各營(yíng)養(yǎng)組分的含量,并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整有機(jī)組分的比例。
比如,污水處理廠可通過(guò)補(bǔ)充碳源或者調(diào)整碳源、氮源等營(yíng)養(yǎng)組分比例。
這樣做可以為微生物的生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分和合適的營(yíng)養(yǎng),以保障微生物的正常生長(zhǎng),從而使活性污泥在秋冬季低溫條件下,依然保持足夠的活力,維持污水處理廠的有效運(yùn)行。
3、保證污泥穩(wěn)定排放,控制污泥泥齡
有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)維人員肯定知道,秋冬季節(jié)活性污泥中的微生物活性較低,因此大多會(huì)選擇提高污泥濃度來(lái)保持活性,但這種做法常常伴有一些風(fēng)險(xiǎn)。
穩(wěn)定運(yùn)行的活性污泥內(nèi)蘊(yùn)含有大量微生物,如果短時(shí)間內(nèi)通過(guò)不脫泥或者少脫泥來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥濃度的提升,會(huì)使微生物生長(zhǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),從而會(huì)引起污泥過(guò)度老化,最終導(dǎo)致產(chǎn)生生物泡沫或者污泥膨脹。
因此,無(wú)論是任何工況調(diào)整,都必須保證剩余污泥的穩(wěn)定排放。
污水處理廠應(yīng)該在保證污泥穩(wěn)定排放的前提下,采用一些較為緩和的措施來(lái)控制污泥泥齡,這需要一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的工藝調(diào)整過(guò)程。
4、加強(qiáng)保溫措施提高進(jìn)水溫度
從上文可知,低溫會(huì)使得活性污泥中的微生物受到影響,從而導(dǎo)致污水處理效率降低。
因此,可通過(guò)添加保溫措施,來(lái)提高污水溫度,從而提高污泥中的微生物活性。
1)保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),避免外露設(shè)施上凍,一旦出現(xiàn)故障,及時(shí)排空;
2)對(duì)厭氧池,缺氧池,好氧池及二沉池等池壁采用巖棉材質(zhì)保溫棉或苯板進(jìn)行保溫處理,池頂加蓋,架塑料大棚等保溫措施;
3)對(duì)污水廠地上管道采用電伴熱纏繞,保溫棉包裹等方式對(duì)污水進(jìn)行保溫,避免污水溫度過(guò)低進(jìn)入各處理階段;
4)加藥間安裝暖氣供暖,懸掛棉門(mén)簾,以確保藥劑充分溶解,同時(shí)避免藥劑低溫進(jìn)入生化池。
5、更改工藝參數(shù)以適應(yīng)低溫環(huán)境
通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に噧?yōu)化調(diào)整可以降低低溫對(duì)活性污泥系統(tǒng)的影響,以此來(lái)確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1)適當(dāng)提高污泥濃度來(lái)提高處理效果。通過(guò)污泥濃度的提高,使得更多的微生物參與到有機(jī)物分解中,提高處理效率。
2)適當(dāng)增加污水停留時(shí)間。在保溫措施完備的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加污水停留時(shí)間,延長(zhǎng)污泥與污水的接觸時(shí)間,從而提高去除效果。
3)減少剩余污泥排放。通過(guò)減少剩余污泥排放來(lái)降低硝化菌因低溫污泥齡延長(zhǎng)所帶來(lái)的影響。
4)增加粉末活性炭等物質(zhì)作為載體使得微生物在水中形成生物膜,與水中懸浮活性污泥共同去除污水中的物質(zhì),提高處理效果。
5)保證充足的碳源。必要時(shí)需向生化系統(tǒng)內(nèi)投加額外碳源以保證活性污泥中的微生物在低溫條件下有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供其生長(zhǎng)。
6)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧饪刂疲WC曝氣充足,以確?;钚晕勰嘀械奈⑸镎IL(zhǎng)。
03 低溫條件下,常見(jiàn)的7個(gè)設(shè)備管理問(wèn)題
1、進(jìn)水格柵出現(xiàn)上凍結(jié)冰問(wèn)題怎么解決?
進(jìn)水的粗細(xì)格柵在冬季氣溫持續(xù)0℃以下時(shí),會(huì)在耙齒上出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,導(dǎo)致粗格柵間距變小,細(xì)格柵堵塞。對(duì)策保持格柵高水位運(yùn)行,使柵條始終浸在水中防止上凍。
粗細(xì)格柵、螺旋輸送器、壓榨機(jī)應(yīng)加大開(kāi)啟頻次,在環(huán)境溫度連續(xù)0攝氏度以下應(yīng)保持連續(xù)運(yùn)行。
設(shè)備一旦上凍,禁止強(qiáng)行開(kāi)啟,應(yīng)在向螺旋中加融雪劑等人工解凍后再開(kāi)啟運(yùn)行。
室內(nèi)格柵間可通過(guò)通風(fēng)降低空氣濕度,防止限位開(kāi)關(guān)結(jié)冰。
2、低溫條件下,機(jī)泵類(lèi)設(shè)備該如何維護(hù)?
由于停留在泵體內(nèi)的水在0℃以下結(jié)冰時(shí)體積膨脹,易造成泵體脹裂。
因此,對(duì)于非連續(xù)運(yùn)行的備用進(jìn)水泵、回流泵等,應(yīng)采取有效的防凍措施,包括停用時(shí)將泵體內(nèi)水排空,保持長(zhǎng)流水,加保溫伴熱,采用井下泵等。
潛污泵由于泵體置于水下,雖然不會(huì)結(jié)冰,但要對(duì)泵出口至水面以上部分管道進(jìn)行保溫。
3、冬季加藥間設(shè)備及管線需要保溫嗎?
加藥間由于藥劑溶解度的要求,有條件的企業(yè)應(yīng)采用室內(nèi)布置。加藥設(shè)備、管路相對(duì)較小且相對(duì)較為精密,應(yīng)采取設(shè)備、管線保溫措施。
4、MBR膜系統(tǒng)在低溫條件下運(yùn)行要注意什么?
在MBR膜系統(tǒng)在冬季低溫條件下,應(yīng)考慮引進(jìn)熱源,保持溫度以維持較高的膜通量和混合液中微生物的活性。
值得一提的是,采用PTEE材質(zhì)的中空纖維膜,在環(huán)境溫度降低時(shí)易于破碎。在冬春交際,膜結(jié)構(gòu)發(fā)生凍融現(xiàn)象,會(huì)帶來(lái)一定的損壞隱患。
5、冬季運(yùn)行,臭氧發(fā)生器應(yīng)注意哪些方面?
通常情況下臭氧發(fā)生器置于室內(nèi),環(huán)境溫度可以保證臭氧發(fā)生器的生產(chǎn)使用。
冬季低溫情況下停用,應(yīng)檢查系統(tǒng)的冷卻水,將冷凝器和放電室冷卻水排空,以免凍裂設(shè)備機(jī)件。
同時(shí),低溫情況下應(yīng)檢查尾氣破壞裝置的加熱系統(tǒng)運(yùn)行是否正常,防止尾氣排放不合格。
6、泥冰出現(xiàn)凍結(jié)怎么辦?
一般情況下污泥脫水系統(tǒng)非24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,在環(huán)境溫度低于0℃以下停機(jī),容易造成泥餅凍結(jié)等問(wèn)題。
在堆放泥餅的場(chǎng)地設(shè)置蒸汽加熱管線可以解決泥餅凍結(jié)的問(wèn)題。
7、如何給管線和設(shè)備解凍?
1)管線解凍,應(yīng)由兩頭向中間緩慢、均勻解凍,先用少量熱水加溫,然后加大熱水量,防止驟然升溫而損壞管道。
同時(shí),需要做好解凍后的防護(hù)措施,以免發(fā)生管線破損及其它事故。、
2)設(shè)備解凍,先用少量熱水加溫,然后加大熱水量,應(yīng)忌用蒸汽直接吹掃,防止驟然升溫而損壞設(shè)備元件。
閥門(mén)等出現(xiàn)開(kāi)關(guān)費(fèi)勁,不得強(qiáng)行開(kāi)關(guān),應(yīng)用熱水暖開(kāi)后再開(kāi),以免損壞內(nèi)部構(gòu)件。
另外,各處理工段及加藥間、化驗(yàn)室等室外斜坡、樓梯、走廊、平臺(tái)等及巡檢通道要保持清潔,及時(shí)清除積雪,防止積水、結(jié)冰。