TP超标原因分析与对策

污水处理厂TP超标原因分析与对策1污水处理厂运行概况图1污水处理厂工艺流程图在运行之初，该厂污水处理效果较好，出水水质达到了设计要求。但随着经济的发展，污水处理厂负荷逐年增加，出水中COD和氮（氨氮（NH3-N、总氮（TN）））的浓度稳定且均能符合排放标准，出水总磷（TP）的浓度波动较大且有超标的情况出现。2TP情况调查如图2所示，进水TP浓度日平均值较为稳定，出水TP浓度日平均值化验室数据与在线数据总体趋势一致。如图3（a）所示，2018年9月出水中TP浓度的日平均值均符合一级B标准，但时有超过一级A标准的情况发生，此外出水TP浓度波动较大，9月5-7号出水TP浓度较大。如图3（b、c、d）所示，9月5-7号出水中TP浓度波动较大，9月5号至6号出水中TP浓度有超标的现象发生。图中还表明9月5-7号的19时至第二天的7时出水中TP浓度值均较高，9月5-7号的7点至19点出水中的浓度值较低，每天的TP浓度值的变化规律与此相似。10月份的TP数据波动与9月份相似，日监测值仍有超标的情况发生。如图4所示，2018年10月27日进水TP在线监测后，分析10月28~30日的进出水TP浓度变化。进水TP浓度值每天上午和下午有2个峰值，进水TP浓度最大值为3.08mg/L（除沉淀池粗格栅进水泵房浓缩池脱水间配水池细格栅沉砂池改良型氧化沟紫外消毒池出水泵房污泥泵房污泥外运生活废水剩余污泥污泥流程污水流程图例：回流污泥调节池/事故池工业污水白露河去奇异点）。出水TP浓度每天出水一个峰值，均出现在每天的20点至第二天的2点之间。图22018年9月进出水TP变化情况（化验和在线）(a)9月出水TP变化情况(b)9月5、6、7号出水TP变化情况(c)9月5号出水TP变化情况(d)9月7号出水TP变化情况图32018年9月出水TP变化情况（在线）图42018年10月28~29日进出水TP变化情况（在线）3出水TP波动且时有超标原因分析3.1进水的影响1、日常生活用水规律的影响2、进水磷的形态的影响3.2除磷药剂的影响图5显示了1~4月份氧化沟对氨氮的去除情况。进水氨氮基本在设计范围内波动，然而氨氮去除效果却很差，经常出现出水浓度高于进水的现象。图52010年1~4月进、出水氨氮浓度值及去除率这说明当污水中的有机氮通过氨化菌的氨化作用转化为氨态氮时，而氨态氮没有及时被硝化菌与反硝化菌通过硝化、反硝化作用转化为硝态氮以及最终产物N2。意味着氧化沟的硝化与反硝化功能已经失效，其原因可能是：①进水中有机物浓度过高时，异养菌与硝化菌争夺氧而使得后者处于劣势；②硝化菌和反硝化菌对环境相对敏感，有毒有害物质的存在、水温过高、pH值冲击都可能会对其产生抑制作用，这将在下几节讨论。3.3生化过程微生物的影响1、厌氧段的生物释磷2、好氧段的生物吸磷3、污泥泥龄大量研究表明[1]，氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的适宜pH值分别为7.0~8.5和6.0~7.5，反硝化菌为7.0~8.5，超出对应的范围，生物反应将减缓甚至停止。相比而言，氨化菌则较大范围地适应偏碱性的环境，氨化菌最适pH值为7~10，即使在pH=12时，氨化菌在经过短暂的抑制之后仍能够较好地生存。可以推断，来水的pH值冲击是氧化沟系统脱氮功能失效的重要原因之一，pH值冲击使得氧化沟内硝化菌与反硝化菌受到抑制，而氨化菌却能较好地适应，仍然不断地将有机氮转化为氨态氮，故使得出水的氨态氮比进水的要高。3.4水温的影响水温对氧化沟系统的影响主要表现在以下两个方面：（1）水温对氧化沟中微生物量和微生物活性的影响祝威等[2]在研究不同温度水解酸化-好氧工艺处理高矿化度采油废水时发现，好氧微生物的活性在较高温度时受到较大的抑制，而水解酸化的温度可以高一些。张可方等[3]的研究表明，序批式生物膜反应器氧化氨的速度和TN的去除能力在高于35℃就会下降；同时指出脱氮过程中亚硝化反应受温度的影响更为显著。（2）水温对氧化沟曝气充氧效率的影响Carrousel氧化沟的特点是分段曝气，其采用表曝器在氧化沟的一端向污水中曝气。这样会使得氧化沟不同流段的污水中溶解氧分别处于充足、不足和严重缺乏状态，有利于各类微生物分别完成好氧分解、硝化、反硝化过程。由于氧气在水中的溶解度随水温的升高而下降，在较高水温下氧化沟中好氧条件将大大地缩减，这会对污水处理效果产生很大的影响。3.5有毒有害物质对水处理的影响李娟英等[4]在研究几种重金属对活性污泥微生物毒性的大小时，测得活性污泥脱氢酶活性的抑制程度由大到小依次为CdHgZnPb，与测得的活性污泥硝化速率抑制程度大小顺序一致。其他研究表明，污水中含有较高的铁、铬、锰等重金属时，不仅会对氧化沟中的活性污泥微生物有不同程度的毒害和抑制作用，也会影响到出水的颜色等感官性状[5]。水处理微生物对于硫酸盐的耐受能力相对较强，但仍有部分微生物会受到高浓度硫酸盐的影响，常规Carrousel氧化沟不能有效去除污水中高浓度的硫酸盐[6]。4TP超标对策4.1对DO的控制生物除磷本身不消耗氧气。供氧量考虑的是硝化过程。通常情况下，缺氧区DO控制在0.3~0.7mg/L，好氧区DO控制在2.0~3.2mg/L的范围内。好氧段DO浓度过低，影响聚磷菌吸磷，好氧段DO浓度过高，氧随着回流污泥回流至厌氧段，影响聚磷菌释磷，因此好氧段的DO需要维持在一个合适的值，保持微生物的除磷效果。4.2对泥龄的控制氧化沟系统的脱氮过程需要较长的泥龄（SRT），这是由于硝化细菌的世代周期较长。但生物除磷又需要通过排泥实现，因此需要控制合适的SRT，一般讲SRT控制在3.5~7天。4.3对BOD5/TP的控制BOD5/TP越大，对细菌的释磷效果越好，进而对后续的除磷越有利。对一般城市生活污水控制BOD5/TP≥20～25mg/L。4.4优化运行调度并建立应急预案，提高系统抗冲击负荷能力根据污水处理工艺的设计要求进行科学的管理，在水质条件和环境条件发生变化时，充分利用该工艺的弹性适当调整运行参数，及时发现并解决异常问题，使污水处理系统高效低耗地完成污水净化处理作用。强化进水中各项水质指标的监测，特别是对微生物有毒有害组分的监测。对于较大的来水超标事故，要及时留存进水样本送交有关监测机构检测，快速找出问题的根源并确定危害的等级，必要时开启选择池前的超越管道，将这些含有有毒有害组分的污水直接排放，避免因Carrousel氧化沟内活性污泥微生物遭到破坏而导致整个污水处理系统的崩溃。附件1污水中磷的形态分析一、实验目的为有效控制出水TP浓度，实现出水TP达标排放，需要对污水中磷的形态进行分析，有针对性的调整工艺，去除污水中的TP。二、实验内容（一）采样点为分析工艺全流程的磷形态分布，分别对进水、曝气沉沙池、厌氧段、缺氧段、好氧段及出水等工艺点进行采样。（二）检测方法磷包含正磷酸盐、无机磷以及聚磷酸盐。采用钼锑抗分光光度法检测总磷及正磷酸，采用钼酸铵分光光度法检测无机磷。依据总磷的检出值减去无机磷的差则为有机磷的值，聚磷酸盐的值是无机磷和正磷酸盐的差，计算出各项指标的具体值。通过连续几天的检测后的数据分析，确定污水厂工艺流程中各段的磷的形态和占总磷比的变化规律。三、实验预期通过磷形态的分析，确定工艺流程中各个点位不同形态磷的分布，为除磷药剂的加入点、加入量及生化过程的工艺调整提供数据依据。