中央氣象臺持續(xù)發(fā)布暴雨黃色預警:預計,7月17日14時至18日14時,廣東大部、海南島大部、廣西東部和中南部以及蘇皖中北部等地的部分地區(qū)有大到暴雨,其中,廣東西南部、廣西東南部、海南島北部等地有大暴雨,局地特大暴雨(250~300毫米);上述部分地區(qū)伴有短時強降水(最大小時降雨量30~60毫米,局地可超過80毫米),局地有雷暴大風等強對流天氣。
污水廠大多建在城市中下游地區(qū),或低洼區(qū)域或依山傍水。一旦遭遇突發(fā)性暴雨洪水或次生災害,無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(xiàn)階段污水廠技術(shù)、管理人員不得不關注的問題。
雨季對污水處理廠的影響
1、稀釋進水濃度
在雨季,污水廠的進水量有1~1.3倍的增加比例。因此在雨季期間,旱季滿負荷運行的城鎮(zhèn)的污水廠的進水濃度有1~1.3倍的稀釋,有時甚至達到2~3倍左右的稀釋程度。在這樣的稀釋作用下,進水CODCr、BOD5、NH3-N,TP等指標都下降到原來正常水質(zhì)的1/2到1/3左右。
2、增加進水泥沙含量
城市普遍存在植被面積小,裸露地面較多,風沙揚塵較多的情況,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(nèi)水量增大,流速加快,大部分泥沙、礫石都涌入到污水廠內(nèi),對污水廠造成很大的無機負荷壓力。
3、增加污水廠水力負荷
在雨季期間,大量雨水進入到廠區(qū)集水井內(nèi),達到溢流管口,污水廠內(nèi)的水位已經(jīng)達到超過設計進水量的標準,水泵的凈揚程縮小,流量增大,水泵的提升流量超過日常提升水量。污水廠內(nèi)的各個處理構(gòu)筑物的實際停留時間縮短,水處理設施的水力負荷增大到設計余量部分,污水廠處于超負荷運行的狀態(tài)。
4、進水水質(zhì)變化
由于大量的雨水混入到污水內(nèi),對污水原有的水質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大的影響,例如:城鎮(zhèn)雨水的酸性水質(zhì),會改變進水的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入到污水內(nèi),會提高污水的DO值;空氣中的氮和氨氮在降雨過程中會溶解到雨水中,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,也會進入到污水廠內(nèi),導致污水廠進水的重金屬超標。
(1)這些影響可能會對污水處理廠造成的危害有:
(2)進水泥砂,懸浮雜質(zhì)過多,對預處理段造成很大壓力;
(3)進水濃度過低,微生物無法正常維持,嚴重時會導致整個活性污泥系統(tǒng)崩潰;
(4)水力負荷過高,對活性污泥系統(tǒng)沖擊很大;
(5)高NH3-N,低pH、高DO改變微生物系統(tǒng);
(6)出水水質(zhì)超標。
污水廠要做哪些準備工作?
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?shù)慕档臀勰酀舛?/p>
由于汛期進水濃度下降,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?shù)慕档臀勰酀舛?,可有效保障整體工藝在水質(zhì)波動期中平穩(wěn)渡過。即使進水水質(zhì)突然降低,沖擊對活性污泥系統(tǒng)的影響也不會太大。
2、提前設置超越管,或增建初沉池或調(diào)節(jié)池
由于雨水會攜帶大量沙粒和粘滯泥等易沉淀物,在進水口設置超越管,或后期通過增建初沉池或調(diào)節(jié)池的方法可有效減輕泥砂水對后續(xù)單元的沖擊。
3、做好關鍵設備部位的檢修與監(jiān)控
為避免汛期設備系統(tǒng)突發(fā)故障,以及降低搶修事故的發(fā)生,污水廠應組織相關部門對所有電器系統(tǒng)、機械設備進行一次全面檢查,確保設備完好,無接地等安全隱患。同時,做好各水泵監(jiān)控與狀況記錄,確保汛期期間各水泵正常運行降低水位。
污水廠如何做好工藝調(diào)整
一般來說,正常運行的污水廠有一定的抗沖擊能力。但如遇特大暴雨洪澇,應及時啟動應急預案,優(yōu)先安排工作人員撤離至安全區(qū)域,避免出現(xiàn)因盲目搶修而引發(fā)的觸電、溺水事故。
1、加強現(xiàn)場巡視和監(jiān)管
生產(chǎn)管理人員和一線操作工初期可通過調(diào)整吸砂泵運行時間和頻率來控制,同時通過污脫加強對泥砂的去除,后期現(xiàn)場要留人觀察,防止泥砂杜塞管網(wǎng)和砂泵。當進水嚴重超標或純泥砂水進入時,應做好進出水變化數(shù)據(jù)和水質(zhì)情況照片留存,及時上報主管領導或相關部門后,采取停止運行并超越的措施來解決。
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,形成一個浮動的泥砂粘泥層,粘帶阻隔了相當一部分細菌的活動,造成池底附近的細菌缺氧或營養(yǎng)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(xiàn)象,為維持污水廠穩(wěn)定運行就應立即對污水進行消毒,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
如果污水廠在有初沉池的條件下,通過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,滿足微生物的生長需求。當進水SS濃度較低時,開啟超越管、超越初沉池來減少有機物的損失。
4、注意高/低負荷進水
對于高負荷或高SS的進水主要靠泥齡和剩余污泥的排放量來控制,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,但是在過程控制中一定要注意DO的控制和調(diào)整,嚴格注意出水指標的變化和保證。對于低負荷的進水沖擊,可通過投加碳源及營養(yǎng)物質(zhì)的方法來改善生化系統(tǒng)??紤]到實際情況,條件艱苦時可就近從化糞池抽取糞便濃水,用做碳源。
5、調(diào)節(jié)生物段曝氣量
在低濃度進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^關閉一部分曝氣機或間歇曝氣等手段,來實現(xiàn)生物段曝氣量減少。如果不采取措施減少曝氣池溶解氧量,會導致污泥解體,甚至崩潰。
6、控制進水水量
為保證后續(xù)構(gòu)筑物能在一個穩(wěn)定的水力負荷下運行,汛期進水量應與日常提升水量持平,污水廠可通過切換污水提升泵或者調(diào)小提升泵出水閥門來實現(xiàn)。值得注意的是,為保證提升水量與日常水量一致,污水廠需要根據(jù)進出水流量計準確進行控制。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(diào)低內(nèi)外回流
當污水廠存在內(nèi)回流系統(tǒng)時,需調(diào)低內(nèi)回流系統(tǒng),這是因為雨水中DO較高,進入到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)污水含氧量會上升,同時反硝化段消耗大量的碳源后會導致好氧段碳源下降,進而無法維持好氧微生物的生長和生存,最終出現(xiàn)活性污泥濃度下降,甚至崩潰的現(xiàn)象。
除此之外,由于汛期進水水質(zhì)突然變化,有機濃度降低,適當調(diào)低外回流量還可減緩活性污泥回到曝氣池內(nèi)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(diào)整,嚴重災情下污水廠依舊無法平穩(wěn)度汛。因此,當污水廠被洪水和大量泥砂沖擊,造成活性污泥系統(tǒng)崩潰,污水直排后,污水廠相關管理人員應在分析現(xiàn)狀后迅速組織技術(shù)力量,根據(jù)現(xiàn)狀編制解決方案并立即實施,及時清理了系統(tǒng)中的大量泥砂,在短期內(nèi)完成活性污泥的培養(yǎng),迅速恢復了正常生產(chǎn),直至出水達標排放。
為了在汛期結(jié)束后,恢復生化系統(tǒng),加快調(diào)試恢復速度,污水廠應優(yōu)先保證一條生化線的處理運行水平,以及污泥濃度和微生物量,另一條線可以作為水力通過的池體。
具體操作為,選擇生化處理段中的一條處理線,關閉或調(diào)小其進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入到另一條生化線內(nèi)。如此一來,待進水中雨水退去以后,便可以全進水的一條線為主體,恢復生化系統(tǒng)。
1、自控設備的維護
主要包括以下幾個方面。
(1)預處理系統(tǒng):粗細格柵、曝氣沉砂池、進水流量、液位計、pH計、COD、NH3-N在線 等,電動閥門、控制箱 。
(2)生物反應系統(tǒng):水下攪拌器、表曝機、回流泵、DO\MLSS\ORP。
(3)污泥泵站及污脫系統(tǒng):剩余泵、回流污泥泵、剩余量、濃縮帶壓一體機、控制柜、 螺桿泵。
(4)二氧化氯消毒系統(tǒng):電動閥門、控制柜箱、螺桿泵、配藥系統(tǒng)、安全防爆系統(tǒng)、加 藥系統(tǒng)、出水在線系統(tǒng)。
(5)變配電控制系統(tǒng):電力監(jiān)控系統(tǒng)、進水提升泵、二沉池刮泥機等。
(6)與提升泵、脫水機、表曝機、消毒系統(tǒng)等的通訊聯(lián)系等。
2、系統(tǒng)中泥砂的清理
在構(gòu)筑物中間位置較空地面用磚堆成矩形成水池,池內(nèi)鋪蓋布條或粗纖維編織袋,以該池作為泥砂水過濾池使用。濾過液作為廢水重新進入處理單元作為稀釋水再次利用,而被過濾留下的泥砂作為固廢進行衛(wèi)生填埋處置。
如果泥砂量較大和沉積時間比較密實,可用水泵在池中進行沖擊,用吸砂泵及污泥泵在池中進行抽吸,抽吸提升后在矩形泥砂池中進行泥水分離。
值得一提的是,對曝氣沉砂池中的泥沙進行去除時,可分兩廊道分別清理。首先對關閉的廊道進行反復的稀釋泵吸,用高壓泵頭對沉積密實的泥砂進行反復沖擊,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,為沖擊泥砂蓄積進水和濾過液。
3、短期活性污泥系統(tǒng)恢復
進水后利用殘余污泥進行污泥培養(yǎng),同時根據(jù)C:N:P比例進行營養(yǎng)物質(zhì)的調(diào)整和投配, 增強污泥活性和絮凝效果,并對問題隱患進一步完善修理。
根據(jù)進水水質(zhì)和水量情況隨時調(diào)整曝氣量,嚴格控制DO,隨時觀察現(xiàn)場運行情況和狀態(tài),避免曝氣過量和不足,防止污泥解體和老化。
合理調(diào)整回流量,根據(jù)氧化溝具體情況適當調(diào)整外回流和內(nèi)回流量,保證BOD的有效降解和TN等去除率。
根據(jù)泥齡,盡快恢復污脫系統(tǒng)運行,保證營養(yǎng)物質(zhì)均衡和出水達標。
來源:微信公眾號-環(huán)保工程師