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在冬季低溫情況下，對于污水處理廠正常運行和調(diào)試的影響較大，由于受到氣溫的影響輸水管道的散熱量將明顯增大，而排水溫度相對較低，必然給污水處理工作造成一定的影響。同時，在冬季低溫環(huán)境中，各種微生物的種群組成、活性、細(xì)胞增殖，以及水的粘度、曝氣池的充氧效率、活性污泥的絮凝與沉降性能等都會發(fā)生較大的變化，因此，在冬季低溫條件下，城市污水處理廠的運行與調(diào)試必須做出相應(yīng)的調(diào)整。
一、低溫對污水處理的影響
在我國城市污水處理廠的建設(shè)與管理中，相關(guān)工藝和技術(shù)的設(shè)定都是符合常溫情況的要求，而在低溫條件下由于整體運行環(huán)境的變化，對于污水處理廠的實際運轉(zhuǎn)必然會產(chǎn)生一定的影響。綜合分析低溫對城市污水處理的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1、對于微生物生長的影響
在污水處理廠的運轉(zhuǎn)中，低溫對于微生物生長具有重要的影響，尤其是決定了微生物的活性。在生活污水處理廠中，大部分的微生物適宜在20-35℃的環(huán)境中生長，溫度越高，微生物的活性越為強烈，對于生活污水處理的效果也更為理想。如果外界溫度相對較低，微生物的活性會受到一定的影響，對于生活污水處理的效率和質(zhì)量會產(chǎn)生一定的不利影響。據(jù)國內(nèi)相關(guān)專家進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)外界溫度低于10℃的情況，微生物的生長速度將明顯降低，基本處于休眠的狀態(tài)，污泥的活性也將大幅下降；而當(dāng)外界溫度低于4℃時，微生物將開始出現(xiàn)死亡的問題。
2、對于生物脫氮的影響
在污水處理廠的生物脫氮過程中，需要在微生物的作用下經(jīng)過氨化——硝化——反硝化等一系列的反應(yīng)，最終以N2的形式將其從污水中脫離出來。一般情況下，生活污水處理中硝化反應(yīng)的溫度控制在20℃-30℃之間最為適宜，當(dāng)外界溫度低于15℃時，硝化反應(yīng)的速度將明顯下降；而溫度低于5℃時，硝化反應(yīng)將完全停止。而反硝化反應(yīng)在20℃-40℃之間較為適宜，當(dāng)外界溫度低于15℃時，各種反硝化菌的繁殖速率將明顯降低，其代謝速率也會受到嚴(yán)重的影響，對于生物脫氮產(chǎn)生很大的影響。
3、對于污泥絮凝與沉降性能的影響
在低溫條件下，污水處理廠要在低氧、低負(fù)荷環(huán)境下運行，其污泥絮凝與沉降性能也將會受到明顯的影響。國內(nèi)部分專家、技術(shù)人員通過對污泥進(jìn)行生化分析和顯微觀察得出：在低溫條件下，微絲菌屬中的小胸蟲會引起不同程度的污泥膨脹。由此可見，低溫容易導(dǎo)致微絲菌屬中的小胸蟲過度生長，這也是引發(fā)高寒地區(qū)冬、春兩季污水處理廠中污泥膨脹的主要因素。
二、冬季污水處理的運行與調(diào)試策略
在低溫條件下，污水處理廠的運行與調(diào)試必須做出有針對性的調(diào)整，否則必將對其整體運行效率和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。與常溫條件相比，在低溫環(huán)境中只有對影響其運行與調(diào)試的相關(guān)因素進(jìn)行具體的分析，才能逐步改進(jìn)和完善現(xiàn)階段在工藝、技術(shù)上存在的弊端與問題。
1、加強運行與調(diào)試的前期準(zhǔn)備工作
在污水處理廠的運行與調(diào)試前期，必須做好充足的準(zhǔn)備工作。在整體系統(tǒng)進(jìn)行試車前，一定要對相關(guān)機器、設(shè)備做出質(zhì)量檢測，待檢驗合格后方可進(jìn)行清水試車與單機試車，并且將相關(guān)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄。在低溫條件下，對于所有機器、設(shè)備進(jìn)行≥72h的清水聯(lián)動試車，在對實際進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行檢測的基礎(chǔ)上，對相關(guān)微生物的活性進(jìn)行調(diào)試。
2、合理處理低溫對微生物系統(tǒng)的影響
在低溫條件下，微生物系統(tǒng)的微妙變化會對污水處理廠的實際效率產(chǎn)生較大的影響，其中溫度對于TN的去除效果影響最為明顯，因為作為生活污水中主要成分的TN多數(shù)需要依靠微生物的反硝化反應(yīng)進(jìn)行去除。同時，在生活污水處理廠微生物系統(tǒng)的運行與調(diào)試中，合理調(diào)整曝氣也是十分重要的，曝氣池中的溶解氧控制在1.0左右最為合適。在低溫環(huán)境下，有針對性的提高微生物系統(tǒng)中混合液的濃度是必須重視的，其對于提高污染物質(zhì)的去除率具有重要的作用。進(jìn)入冬、春季節(jié)后，微生物的活性與生長速率都會明顯降低，尤其是對COD的去除率有著較大的影響，所以應(yīng)在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，盡量對生活污水的進(jìn)水溫度進(jìn)行調(diào)整。
3、適當(dāng)延長污泥齡
污水處理中常用的硝化菌對于溫度變化的反應(yīng)較為強烈，而且會出現(xiàn)增長速率降低、周期延長等問題，因此，為了進(jìn)一步提升活性污泥系統(tǒng)的硝化反應(yīng)效果，一定要適當(dāng)延長污泥齡。一般情況下，外界溫度每下降1℃，硝化菌的增長速率會降低10%左右，所以應(yīng)盡量維持與常溫條件基本相同的硝化菌濃度，即在溫度每下降1℃的情況下，污泥齡則應(yīng)提高10%左右。當(dāng)溫度下降超過10℃時，在污水處理廠的運行中必須將污泥齡調(diào)至≥14d。
4、加強低負(fù)荷運行的調(diào)試
在城市污水處理廠的調(diào)試過程中，經(jīng)常會遇到污泥負(fù)荷較低的情況，主要表現(xiàn)為：微生物生長中缺乏炭源，進(jìn)水中的BOD5值較低，以及C：P或C：N的比值不符合規(guī)范要求等，其最終結(jié)果是導(dǎo)致出水的水質(zhì)難以達(dá)到相關(guān)檢驗標(biāo)準(zhǔn)。針對上述問題，必須適時加強低負(fù)荷運行的調(diào)試，即在規(guī)范的流程下合理調(diào)節(jié)進(jìn)水的流量，并且盡量增長水力的停留時間，在有效減少沉砂池整體運行時間的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高生物池中進(jìn)水的BOD5值。同時，在低溫條件下，低負(fù)荷運行的調(diào)試過程中應(yīng)合理控制曝氣量，因為在低負(fù)荷下如果出現(xiàn)曝氣過量的狀況，有可能導(dǎo)致聚磷菌細(xì)胞中的PHB含量明顯下降，進(jìn)而導(dǎo)致吸磷量及速率下降。