太原市城南污水處理廠污泥培養馴化及調試

任錦榮 宋秀蘭

(1.太原理工大學環境科學與工程學院，山西太原 030024;2.太原市排水管理處，山西太原 030006)

1 概況

太原市城南污水處理廠(以下簡稱“城南廠”)是太原市目前建成日處理能力最大的污水處理廠，設計日處理能力為20×104t，處理工藝采用改良多點式進水A/A/O工藝，占地面積240畝;服務范圍北起南沙河、南到南環高速、西起體育路—學府街—汾河東岸，東至東山過境，服務人口70余萬人，服務面積78km2，出水水質達到國家一級A標準;于2012年開始施工建設，2014年12月二級處理建設完成，2014年6月深度處理建設完成。

2 工藝流程及生物池設計參數

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 太原市城南污水處理廠工藝流程圖

2.2 設計進出水水質

設計進出水水質見表1，二級出水水質執行國家標準GB 18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準中的一級A標準。

表1 設計進出水水質mg/L

2.3 改良AAO生物處理工藝

城南廠生物池采用帶有回流污泥反硝化段的改良AAO工藝。為了適應不同的水質情況，提高工藝運行的靈活性，在生物池的布置上考慮通過對進水點和回流點的調整，在工藝運行中可以根據實際進水水量、水質情況和運行環境調節進水方式，使生物池實現多種模式運行，既可以按改良AAO法工藝運行，也可以多點進水倒置AAO法工藝運行，還可以按照常規AAO模式或強化AO脫氮模式運行，在提高處理效果的基礎上，保證污水處理工藝運行的連續穩定。

多點進水倒置AAO工藝是在工藝中將缺氧池置于厭氧池的前面，來自二沉池的回流污泥和50%～80%的進水及混合液回流均進入缺氧段?；亓魑勰嗪突旌弦涸谌毖鮾冗M行反硝化，去除硝態氧，然后再進入厭氧段。回流污泥和混合液在缺氧池內進行反硝化，去除硝態氮，再進入厭氧段，保證了厭氧池的厭氧狀態，強化除磷效果。由于污泥和大部分進水首先回流至缺氧段，缺氧段可以優先利用碳源，單位池容的反硝化速率明顯提高，加之缺氧段污泥濃度比好氧段高出30%以上，反硝化作用能夠得到有效地保證。

2.4 改良AAO生物池設計參數

4座，單池流量Q=50000m3/d，最大內回流比r=300%;單池有效容積為 V單=38882.5m3，有效水深為 H=6.5m。泥齡SRT=19.2d，污泥負荷 F/M=0.077kgBOD/kgMLSS，產泥率為:0.68kgSS/kgBOD，平均剩余污泥產泥量為24345kg/d，平均流量下停留時間為:T=18.7hr(其中回流污泥反硝化停留時間1.6h，厭氧池停留時間為1.6h)，混合液懸浮固體濃度為:MLSS=3400mg/L。最大需氧量為5980kgO2/h。好氧段曝氣方式采用微孔爆氣，空氣量可根據池內溶解氧檢測值，通過調節閥門實現對鼓風機風量的調節，保證供氣量的均勻，充足。單池有12臺低速潛水推流器，3臺內回流泵，單泵流量Q=578L/s。

3 污水處理廠的調試過程

3.1 進水水質

城南廠于2014年4月開始調試，污水廠建設過程中為配合長治路改造工程的原因導致深度處理部分建設工期延長，為能夠順利按照原計劃完成城南污水處理廠的建設和運行，決定深度處理的建設和生物處理工藝的調試同步進行，在深度處理未建設完成投入運行前其出水水質按照二級標準進行調試。該污水處理廠于2014年4月開始正式通水調試且采用的直接培養活性污泥;調試初期進水水質見表2。

表2 調試初期進水水質表

3.2 活性污泥的培養

1)悶曝階段。在培養初期城南廠的進水為汾河東暗涵進水，日進水水量約為10萬t～12萬t，為保證活性污泥培養效果，在調試初期只運行北生物池，對活性污泥進行了間歇性培養，將曝氣池進滿污水，然后停止進水，悶曝(即只曝氣不進水)一天半后停止曝氣，對生物池進行靜置沉淀，然后排出池內約1/5的上清液，并開啟進水閥門，注入相同量的新鮮污水。如此反復進行悶曝、靜沉以及進水，每次的進水量都比上次有所增加，而悶曝時間縮短，在進行調試的同時對活性污泥的生物相和污泥濃度進行觀察，同時控制曝氣量不能太大，應控制在2.0mg/L，防止由于氣量太大導致污泥絮體不易形成，如此反復16 d后，有污泥形成，雖然結構松散，但是通過鏡檢可以看到有菌膠團形成，鏡檢可以觀察到鞭毛蟲和變形蟲。

2)活性污泥培養階段。當生物池內污泥濃度達到1 000mg/L時，開始進行連續進水和曝氣，開啟外回流泵，由于沉淀池內積累的污泥較少，污泥回流也較少，隨著污泥量的增多，回流污泥量也相應增多，回流比控制在100%，水量和氣量的平衡依據溶解氧的變化作調整，同時加強對水質化驗的分析和鏡檢觀察微生物的生長情況，當MLSS超過3 000mg/L，SV30達到30%以上時，生物系統進入穩定運行階段，同時可根據活性污泥濃度進行適當排泥。

4 調試過程中遇到的問題及解決措施

1)進水水量不穩定。太原城南污水處理廠位于小店區嘉節村東側，占地面積為240畝，服務面積78km2。污水來源部分為汾河東暗涵的污水，部分為長治路主干管接入污水處理廠的污水，運行調試期間由于長治路范堡村還未完全搬遷，長治路主干管的污水未能接入廠內，并且原有殷家堡污水處理廠仍在運行中，城南污水廠的日進水水量有10萬t～12萬t，為了保證調試期間提供微生物穩定環境，確保調試效果，采用了分組調試，分段運行的方式，先對北生物池進行調試培養活性污泥。

2)污泥上浮和死泥現象。城南廠的調試過程中，在進水調試23d后時出現了污泥上浮現象，上浮污泥大小不等，嚴重時導致整個池面上浮滿污泥，經查明，主要污泥停留時間過長，導致好氧池內有地方出現厭氧反硝化現象，產生硫化氫和氮氣，氣體附著在活性污泥上，造成污泥上浮，并且在檢查中發現有部分風管有漏氣現象，使曝氣不均勻，氣量不夠;發現問題后馬上對風管管路進行了檢查和修復，并同時加大了風機開啟度，增大風壓力，保持微生物與污水完全混合狀態;同時增加剩余污泥排放量，降低污泥停留時間，以達到控制反硝化，消除污泥上浮現象。

3)進水BOD低營養源不足。微生物繁殖所需要的營養源不足也是影響本次活性污泥培養馴化的一個問題，城南廠在調試前期，污水來源為汾河東暗涵進水，由于在活性污泥培養馴化階段，污水BOD平均值偏低，不足設計標準的一半，嚴重影響了活性污泥絮狀形成的速度，最終采取了外加營養源的方式，往污水中加入95%的葡萄糖，增加碳源，加快活性污泥的生長繁殖。

4)化驗數據相對滯后。污水廠調試初期，由于化驗設備和儀器還未配備完善，部分在線儀表處于調試整改階段，這給及時掌握調試初期水質情況帶來了困難，在此情況下委托太原市城市排水監測站對城南廠的數據進行了采樣分析化驗，根據各項化驗分析數據對工藝進行調整，指導工藝運行，但數據還比較滯后，建議在新建污水處理廠的化驗室在進行污泥培養前能夠建成并投入使用，更好的指導工藝調試運行。

5 檢測結果

經調試運行后，2014年7月檢測數據見表3。

表3 2014年7月份部分水質檢測情況表mg/L

由表3可知，出水 COD、氨氮濃度值分別為26.2mg/L和1.64mg/L，對 COD、氨氮的處理率分別為 96.4%和89.8%，出水水質達到規定排放標準。

6 結語

城南污水處理廠的建成和投入使用將大大提高太原市城南地區的污水收集和處理，由于在調試期污水來源比較單一，調試條件比較良好，并且進水量較少，因此采用了直接培養法培養馴化活性污泥，在較短的時間內完成了活性污泥的培養和馴化，實現了污水水質凈化，建議在調試的過程中關鍵要做好前期的相關準備工作，合理安排，加強對水質化驗和數據的檢測分析，優化各項工藝參數，完善運行管理。

［1］王煥起.改良A2O工藝在長春北郊污水處理廠的應用研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工業大學，2008.

［2］解立國.污水處理廠設備調試和試運行分析［J］.山西建筑，2013，39(22):129-130.

［3］王長生，傅金祥，張 萍，等.污水處理廠活性污泥培養馴化與啟動調試［J］.給水排水，2003(19):56-58.