污水廠(chǎng)大多建在城市中下游地區,或低洼區域或依山傍水。一旦遭遇突發(fā)性暴雨洪水或次生災害,無(wú)論是人員生命還是設備財產(chǎn)都將面臨嚴重威脅。正因如此,面對洪水猛獸,如何防范、應對及善后,是現階段污水廠(chǎng)技術(shù)、管理人員不得不關(guān)注的問(wèn)題。
雨季對污水處理廠(chǎng)的影響
1、稀釋進(jìn)水濃度
在雨季,污水廠(chǎng)的進(jìn)水量有1~1.3倍的增加比例。因此在雨季期間,旱季滿(mǎn)負荷運行的城鎮的污水廠(chǎng)的進(jìn)水濃度有1~1.3倍的稀釋?zhuān)袝r(shí)甚至達到2~3倍左右的稀釋程度。在這樣的稀釋作用下,進(jìn)水CODCr、BOD5、NH3-N,TP等指標都下降到原來(lái)正常水質(zhì)的1/2到1/3左右。
2、增加進(jìn)水泥沙含量
城市普遍存在植被面積小,裸露地面較多,風(fēng)沙揚塵較多的情況,在雨季期間雨水對于路面上的塵土,裸露地面的泥沙都有強力的沖刷作用,降雨期間的雨水和污水量相互疊加下,管網(wǎng)內水量增大,流速加快,大部分泥沙、礫石都涌入到污水廠(chǎng)內,對污水廠(chǎng)造成很大的無(wú)機負荷壓力。
3、增加污水廠(chǎng)水力負荷
在雨季期間,大量雨水進(jìn)入到廠(chǎng)區集水井內,達到溢流管口,污水廠(chǎng)內的水位已經(jīng)達到超過(guò)設計進(jìn)水量的標準,水泵的凈揚程縮小,流量增大,水泵的提升流量超過(guò)日常提升水量。污水廠(chǎng)內的各個(gè)處理構筑物的實(shí)際停留時(shí)間縮短,水處理設施的水力負荷增大到設計余量部分,污水廠(chǎng)處于超負荷運行的狀態(tài)。
4、進(jìn)水水質(zhì)變化
由于大量的雨水混入到污水內,對污水原有的水質(zhì)結構產(chǎn)生了很大的影響,例如:城鎮雨水的酸性水質(zhì),會(huì )改變進(jìn)水的pH值;由于雨水和部分河道的水涌入,夾雜了大量的空氣中的氧氣進(jìn)入到污水內,會(huì )提高污水的DO值;空氣中的氮和氨氮在降雨過(guò)程中會(huì )溶解到雨水中,造成水質(zhì)的總氮氨氮升高;在雨水沖刷的道路路面,輪胎磨損造成的路面重金屬的沉積,也會(huì )進(jìn)入到污水廠(chǎng)內,導致污水廠(chǎng)進(jìn)水的重金屬超標。
這些影響可能會(huì )對污水處理廠(chǎng)造成的危害有:
進(jìn)水泥砂,懸浮雜質(zhì)過(guò)多,對預處理段造成很大壓力;
進(jìn)水濃度過(guò)低,微生物無(wú)法正常維持,嚴重時(shí)會(huì )導致整個(gè)活性污泥系統崩潰;
水力負荷過(guò)高,對活性污泥系統沖擊很大;
高NH3-N,低pH、高DO改變微生物系統;
出水水質(zhì)超標。
污水廠(chǎng)要做哪些準備工作?
充分的準備是安全生產(chǎn)的一道屏障,可以有效指導應急工作迅速、高效、有序地開(kāi)展,將突發(fā)事件的人員傷亡、財產(chǎn)損失和生產(chǎn)破壞降到最低限度。
1、適當的降低污泥濃度
由于汛期進(jìn)水濃度下降,有機碳源減少,微生物將處于饑餓階段,并發(fā)生自我消化。
因此,在汛期前適當的降低污泥濃度,可有效保障整體工藝在水質(zhì)波動(dòng)期中平穩渡過(guò)。即使進(jìn)水水質(zhì)突然降低,沖擊對活性污泥系統的影響也不會(huì )太大。
2、提前設置超越管,或增建初沉池或調節池
由于雨水會(huì )攜帶大量沙粒和粘滯泥等易沉淀物,在進(jìn)水口設置超越管,或后期通過(guò)增建初沉池或調節池的方法可有效減輕泥砂水對后續單元的沖擊。
3、做好關(guān)鍵設備部位的檢修與監控
為避免汛期設備系統突發(fā)故障,以及降低搶修事故的發(fā)生,污水廠(chǎng)應組織相關(guān)部門(mén)對所有電器系統、機械設備進(jìn)行一次全面檢查,確保設備完好,無(wú)接地等安全隱患。
同時(shí),做好各水泵監控與狀況記錄,確保汛期期間各水泵正常運行降低水位。
污水廠(chǎng)如何做好工藝調整
一般來(lái)說(shuō),正常運行的污水廠(chǎng)有一定的抗沖擊能力。但如遇特大暴雨洪澇,應及時(shí)啟動(dòng)應急預案,優(yōu)先安排工作人員撤離至安全區域,避免出現因盲目搶修而引發(fā)的觸電、溺水事故。
1、加強現場(chǎng)巡視和監管
生產(chǎn)管理人員和一線(xiàn)操作工初期可通過(guò)調整吸砂泵運行時(shí)間和頻率來(lái)控制,同時(shí)通過(guò)污脫加強對泥砂的去除,后期現場(chǎng)要留人觀(guān)察,防止泥砂杜塞管網(wǎng)和砂泵。
當進(jìn)水嚴重超標或純泥砂水進(jìn)入時(shí),應做好進(jìn)出水變化數據和水質(zhì)情況照片留存,及時(shí)上報主管領(lǐng)導或相關(guān)部門(mén)后,采取停止運行并超越的措施來(lái)解決。
2、加強沉淀和格柵作用
大雨沖刷的泥砂水中含有大量沙粒和粘滯泥,而且這些都是易沉降物,雖然曝氣池中有曝氣,但依然容易沉積在池底,形成一個(gè)浮動(dòng)的泥砂粘泥層,粘帶阻隔了相當一部分細菌的活動(dòng),造成池底附近的細菌缺氧或營(yíng)養不良而侵蝕自己菌膠團,然后死亡。
因此,為減小這種傷害,應該加強沉淀和格柵作用。如果發(fā)生污泥上浮及出水指標上升現象,為維持污水廠(chǎng)穩定運行就應立即對污水進(jìn)行消毒,把水溢流或排空,不再部分或全部接納雨污水。
3、采取超越初沉池工藝
如果污水廠(chǎng)在有初沉池的條件下,通過(guò)改變工藝可以減少預處理段沉淀作用對有機物的消減,保證生化段的有機碳源,滿(mǎn)足微生物的生長(cháng)需求。當進(jìn)水SS濃度較低時(shí),開(kāi)啟超越管、超越初沉池來(lái)減少有機物的損失。
4、注意高/低負荷進(jìn)水
對于高負荷或高SS的進(jìn)水主要靠泥齡和剩余污泥的排放量來(lái)控制,研究表明在高負荷沖擊下,一般的生化反應速率(硝化反硝化、釋磷噬磷等會(huì )下降30%還多,直接影響出水中 SS、NH3-N、TN等,對 COD 和 TP 的影響不大,但是在過(guò)程控制中一定要注意DO的控制和調整,嚴格注意出水指標的變化和保證。
對于低負荷的進(jìn)水沖擊,可通過(guò)投加碳源及營(yíng)養物質(zhì)的方法來(lái)改善生化系統??紤]到實(shí)際情況,條件艱苦時(shí)可就近從化糞池抽取糞便濃水,用做碳源。
5、調節生物段曝氣量
在低濃度進(jìn)水和自然消解后的低濃度活性污泥的情況下,應降低曝氣量??赏ㄟ^(guò)關(guān)閉一部分曝氣機或間歇曝氣等手段,來(lái)實(shí)現生物段曝氣量減少。如果不采取措施減少曝氣池溶解氧量,會(huì )導致污泥解體,甚至崩潰。
6、控制進(jìn)水水量
為保證后續構筑物能在一個(gè)穩定的水力負荷下運行,汛期進(jìn)水量應與日常提升水量持平,污水廠(chǎng)可通過(guò)切換污水提升泵或者調小提升泵出水閥門(mén)來(lái)實(shí)現。
值得注意的是,為保證提升水量與日常水量一致,污水廠(chǎng)需要根據進(jìn)出水流量計準確進(jìn)行控制。這是由于由于汛期集水井液位上升,水泵的提升能力提高,從而導致原有水泵(未變換)的提升能力遠大于日常提升能力。
7、適當調低內外回流
當污水廠(chǎng)存在內回流系統時(shí),需調低內回流系統,這是因為雨水中DO較高,進(jìn)入到厭氧區和缺氧區污水含氧量會(huì )上升,同時(shí)反硝化段消耗大量的碳源后會(huì )導致好氧段碳源下降,進(jìn)而無(wú)法維持好氧微生物的生長(cháng)和生存,最終出現活性污泥濃度下降,甚至崩潰的現象。
除此之外,由于汛期進(jìn)水水質(zhì)突然變化,有機濃度降低,適當調低外回流量還可減緩活性污泥回到曝氣池內的老化速度。
暴雨沖擊后如何迅速恢復生產(chǎn)
當然,即便做了一系列準備和調整,嚴重災情下污水廠(chǎng)依舊無(wú)法平穩度汛。因此,當污水廠(chǎng)被洪水和大量泥砂沖擊,造成活性污泥系統崩潰,污水直排后,污水廠(chǎng)相關(guān)管理人員應在分析現狀后迅速組織技術(shù)力量,根據現狀編制解決方案并立即實(shí)施,及時(shí)清理了系統中的大量泥砂,在短期內完成活性污泥的培養,迅速恢復了正常生產(chǎn),直至出水達標排放。
為了在汛期結束后,恢復生化系統,加快調試恢復速度,污水廠(chǎng)應優(yōu)先保證一條生化線(xiàn)的處理運行水平,以及污泥濃度和微生物量,另一條線(xiàn)可以作為水力通過(guò)的池體。
具體操作為,選擇生化處理段中的一條處理線(xiàn),關(guān)閉或調小其進(jìn)水水量和回流污泥量,把7成以上甚至全部的水量和回流污泥進(jìn)入到另一條生化線(xiàn)內。如此一來(lái),待進(jìn)水中雨水退去以后,便可以全進(jìn)水的一條線(xiàn)為主體,恢復生化系統。
1、自控設備的維護
主要包括以下幾個(gè)方面。
預處理系統:粗細格柵、曝氣沉砂池、進(jìn)水流量、液位計、pH計、COD、NH3-N 在線(xiàn) 等,電動(dòng)閥門(mén)、控制箱 。
生物反應系統:水下攪拌器、表曝機、回流泵、DO\MLSS\ORP。
污泥泵站及污脫系統:剩余泵、回流污泥泵、剩余量、濃縮帶壓一體機、控制柜、 螺桿泵。
二氧化氯消毒系統:電動(dòng)閥門(mén)、控制柜箱、螺桿泵、配藥系統、安全防爆系統、加 藥系統、出水在線(xiàn)系統。
變配電控制系統:電力監控系統、進(jìn)水提升泵、二沉池刮泥機等。
與提升泵、脫水機、表曝機、消毒系統等的通訊聯(lián)系等。
2、系統中泥砂的清理
在構筑物中間位置較空地面用磚堆成矩形成水池,池內鋪蓋布條或粗纖維編織袋,以該池作為泥砂水過(guò)濾池使用。濾過(guò)液作為廢水重新進(jìn)入處理單元作為稀釋水再次利用,而被過(guò)濾留下的泥砂作為固廢進(jìn)行衛生填埋處置。
如果泥砂量較大和沉積時(shí)間比較密實(shí),可用水泵在池中進(jìn)行沖擊,用吸砂泵及污泥泵在池中進(jìn)行抽吸,抽吸提升后在矩形泥砂池中進(jìn)行泥水分離。
值得一提的是,對曝氣沉砂池中的泥沙進(jìn)行去除時(shí),可分兩廊道分別清理。首先對關(guān)閉的廊道進(jìn)行反復的稀釋泵吸,用高壓泵頭對沉積密實(shí)的泥砂進(jìn)行反復沖擊,徹底清理后再倒池子清理。對于已處理后的曝氣池可作為蓄水池使用,為沖擊泥砂蓄積進(jìn)水和濾過(guò)液。
3、短期活性污泥系統恢復
進(jìn)水后利用殘余污泥進(jìn)行污泥培養,同時(shí)根據 C:N:P 比例進(jìn)行營(yíng)養物質(zhì)的調整和投配, 增強污泥活性和絮凝效果,并對問(wèn)題隱患進(jìn)一步完善修理。
根據進(jìn)水水質(zhì)和水量情況隨時(shí)調整曝氣量,嚴格控制DO,隨時(shí)觀(guān)察現場(chǎng)運行情況和狀態(tài),避免曝氣過(guò)量和不足,防止污泥解體和老化。
合理調整回流量,根據氧化溝具體情況適當調整外回流和內回流量,保證BOD的有效降解和TN等去除率。
根據泥齡,盡快恢復污脫系統運行,保證營(yíng)養物質(zhì)均衡和出水達標。