华北某污水处理厂出水水质超标原因分析与对策 终稿2

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1、华北某污水处理厂出水水质超标原因分析与对策曹国凭作者简介：曹国凭（1954-），男，河北唐山人，硕导，教授，从事水处理技术研究。Email：caoguoping@heut.edu.cn，王丁明1，刘晓1，贾云飞2(1：河北联合大学建筑工程学院，唐山063009；2：中国石油冀东油田分公司油建公司，唐山063200)摘要：针对华北某经济开发区污水处理厂出水COD严重超标、出水氨氮增加的事件，对其进水水质情况进行了调研，分析了该事件发生的可能原因，并提出了对应的处理措施，以供发生类似现象的污水处理厂参考。关键词：污水处理厂，高温，水质超标，对策1污水处理厂运行概

2、况该污水处理厂建于2002年，位于华北某沿海经济开发区内，主要用于处理居民生活污水和工业废水。污水处理主体工艺采用Carrousel2000型氧化沟工艺（图1），处理规模为8万吨/日，其中生活污水约为3.5万吨/日，工业废水约为4.5万吨/日。沉淀池调节池粗格栅进水泵房浓缩池脱水间选择池细格栅沉砂池Carrousel2000型氧化沟加氯接触池出水泵房污泥泵房污泥堆棚工业废水剩余污泥污泥流程污水流程图例：生活污水回流污泥图1华北某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。但随着开发区内工业的快速发展、人口数量的增加和人民生活

3、水平的提高，污水处理厂负荷逐年增加，尤其在几次较大的冲击负荷之后，出水水质恶化。2010年春季，该厂出水COD、氨氮经常超标，并出现二沉池出水氨氮值高于氧化沟进水的现象。2进水水质情况调查2.1进水水质超标严重图2~3显示了2010年1~4月污水厂进水的COD、氨氮变化情况。其中，生活污水、工业废水的COD超标率分别达50%、40%；氨氮超标率为34%、10%。尤其在4月中、下旬，两种进水的COD都在2000mg/L以上；氨氮都在200mg/L左右。另外，据调查生活污水的pH值也有数次超标。由于通常情况下生活污水的污染物浓度和pH值是比较稳定的，分析认为这种

4、大幅度波动极可能与工企业事故排水或集中偷排有关。图22010年1~4月生活污水、工业废水COD变化情况图32010年1~4月生活污水、工业废水氨氮变化情况2.2工业废水温度过高调研期间，工业废水温度一直维持在45~55℃，这使得调节池出口的水温达到43~53℃，远超过标准中低于35℃的限定。由于工业废水和生活污水是按4.5:3.5的比例混合后再进入主体处理工艺的，这使得氧化沟的进水温度达到39~48℃，处理出水也在37℃左右。2.3进水存在有毒有害物质除了上述不利因素，一些企业排放的废水中还存在大量有毒有害物质。检测结果显示，开发区内化工废水中酚为344mg

5、/l，皮革废水中铁为200mg/l、硫酸盐达2000mg/l，化纤废水硫酸盐高达7000mg/l。此外，皮革厂的铬，化工厂的锌、锰、油类等，都远远超过下水道标准的限值。3出水水质超标原因分析3.1COD去除情况分析图4显示了1~4月份氧化沟对COD的去除情况。可以看出，进水COD大部分时间都高于设计值，而出水COD则随进水浓度变化而波动，但经常不能满足设计要求。COD平均去除率为63%，低于设计要求的70%，且波动幅度较大。尤其是4月中、下旬，当进水浓度达到1000mg/L以上，COD去除率显著下降。图42010年1~4月进、出水COD浓度值及去除率COD去

6、除效果恶化的原因主要有两方面：一方面是进水浓度过高，超出了氧化沟处理能力，图4中较高的进水浓度一般都对应着较高的出水浓度；另一方面是有毒有害物质等抑制作用，图4中个别点进水浓度并不很高，但去除效果很差，很可能是进水中有毒有害物质造成的毒性抑制作用。3.2氨氮去除情况分析图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

7、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。3.3pH值冲击对水处理的影响大量研究表明[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

8、的抑制之后仍能够较好地生存。可以推断，来水的pH值冲