太原市城南污水处理厂污泥培养驯化及调试

任锦荣 宋秀兰

(1.太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原 030024;2.太原市排水管理处，山西太原 030006)

1 概况

太原市城南污水处理厂(以下简称“城南厂”)是太原市目前建成日处理能力最大的污水处理厂，设计日处理能力为20×104t，处理工艺采用改良多点式进水A/A/O工艺，占地面积240亩;服务范围北起南沙河、南到南环高速、西起体育路—学府街—汾河东岸，东至东山过境，服务人口70余万人，服务面积78km2，出水水质达到国家一级A标准;于2012年开始施工建设，2014年12月二级处理建设完成，2014年6月深度处理建设完成。

2 工艺流程及生物池设计参数

2.1 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 太原市城南污水处理厂工艺流程图

2.2 设计进出水水质

设计进出水水质见表1，二级出水水质执行国家标准GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准。

表1 设计进出水水质mg/L

2.3 改良AAO生物处理工艺

城南厂生物池采用带有回流污泥反硝化段的改良AAO工艺。为了适应不同的水质情况，提高工艺运行的灵活性，在生物池的布置上考虑通过对进水点和回流点的调整，在工艺运行中可以根据实际进水水量、水质情况和运行环境调节进水方式，使生物池实现多种模式运行，既可以按改良AAO法工艺运行，也可以多点进水倒置AAO法工艺运行，还可以按照常规AAO模式或强化AO脱氮模式运行，在提高处理效果的基础上，保证污水处理工艺运行的连续稳定。

多点进水倒置AAO工艺是在工艺中将缺氧池置于厌氧池的前面，来自二沉池的回流污泥和50%～80%的进水及混合液回流均进入缺氧段。回流污泥和混合液在缺氧内进行反硝化，去除硝态氧，然后再进入厌氧段。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氮，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥和大部分进水首先回流至缺氧段，缺氧段可以优先利用碳源，单位池容的反硝化速率明显提高，加之缺氧段污泥浓度比好氧段高出30%以上，反硝化作用能够得到有效地保证。

2.4 改良AAO生物池设计参数

4座，单池流量Q=50000m3/d，最大内回流比r=300%;单池有效容积为 V单=38882.5m3，有效水深为 H=6.5m。泥龄SRT=19.2d，污泥负荷 F/M=0.077kgBOD/kgMLSS，产泥率为:0.68kgSS/kgBOD，平均剩余污泥产泥量为24345kg/d，平均流量下停留时间为:T=18.7hr(其中回流污泥反硝化停留时间1.6h，厌氧池停留时间为1.6h)，混合液悬浮固体浓度为:MLSS=3400mg/L。最大需氧量为5980kgO2/h。好氧段曝气方式采用微孔爆气，空气量可根据池内溶解氧检测值，通过调节阀门实现对鼓风机风量的调节，保证供气量的均匀，充足。单池有12台低速潜水推流器，3台内回流泵，单泵流量Q=578L/s。

3 污水处理厂的调试过程

3.1 进水水质

城南厂于2014年4月开始调试，污水厂建设过程中为配合长治路改造工程的原因导致深度处理部分建设工期延长，为能够顺利按照原计划完成城南污水处理厂的建设和运行，决定深度处理的建设和生物处理工艺的调试同步进行，在深度处理未建设完成投入运行前其出水水质按照二级标准进行调试。该污水处理厂于2014年4月开始正式通水调试且采用的直接培养活性污泥;调试初期进水水质见表2。

表2 调试初期进水水质表

3.2 活性污泥的培养

1)闷曝阶段。在培养初期城南厂的进水为汾河东暗涵进水，日进水水量约为10万t～12万t，为保证活性污泥培养效果，在调试初期只运行北生物池，对活性污泥进行了间歇性培养，将曝气池进满污水，然后停止进水，闷曝(即只曝气不进水)一天半后停止曝气，对生物池进行静置沉淀，然后排出池内约1/5的上清液，并开启进水阀门，注入相同量的新鲜污水。如此反复进行闷曝、静沉以及进水，每次的进水量都比上次有所增加，而闷曝时间缩短，在进行调试的同时对活性污泥的生物相和污泥浓度进行观察，同时控制曝气量不能太大，应控制在2.0mg/L，防止由于气量太大导致污泥絮体不易形成，如此反复16 d后，有污泥形成，虽然结构松散，但是通过镜检可以看到有菌胶团形成，镜检可以观察到鞭毛虫和变形虫。

2)活性污泥培养阶段。当生物池内污泥浓度达到1 000mg/L时，开始进行连续进水和曝气，开启外回流泵，由于沉淀池内积累的污泥较少，污泥回流也较少，随着污泥量的增多，回流污泥量也相应增多，回流比控制在100%，水量和气量的平衡依据溶解氧的变化作调整，同时加强对水质化验的分析和镜检观察微生物的生长情况，当MLSS超过3 000mg/L，SV30达到30%以上时，生物系统进入稳定运行阶段，同时可根据活性污泥浓度进行适当排泥。

4 调试过程中遇到的问题及解决措施

1)进水水量不稳定。太原城南污水处理厂位于小店区嘉节村东侧，占地面积为240亩，服务面积78km2。污水来源部分为汾河东暗涵的污水，部分为长治路主干管接入污水处理厂的污水，运行调试期间由于长治路范堡村还未完全搬迁，长治路主干管的污水未能接入厂内，并且原有殷家堡污水处理厂仍在运行中，城南污水厂的日进水水量有10万t～12万t，为了保证调试期间提供微生物稳定环境，确保调试效果，采用了分组调试，分段运行的方式，先对北生物池进行调试培养活性污泥。

2)污泥上浮和死泥现象。城南厂的调试过程中，在进水调试23d后时出现了污泥上浮现象，上浮污泥大小不等，严重时导致整个池面上浮满污泥，经查明，主要污泥停留时间过长，导致好氧池内有地方出现厌氧反硝化现象，产生硫化氢和氮气，气体附着在活性污泥上，造成污泥上浮，并且在检查中发现有部分风管有漏气现象，使曝气不均匀，气量不够;发现问题后马上对风管管路进行了检查和修复，并同时加大了风机开启度，增大风压力，保持微生物与污水完全混合状态;同时增加剩余污泥排放量，降低污泥停留时间，以达到控制反硝化，消除污泥上浮现象。

3)进水BOD低营养源不足。微生物繁殖所需要的营养源不足也是影响本次活性污泥培养驯化的一个问题，城南厂在调试前期，污水来源为汾河东暗涵进水，由于在活性污泥培养驯化阶段，污水BOD平均值偏低，不足设计标准的一半，严重影响了活性污泥絮状形成的速度，最终采取了外加营养源的方式，往污水中加入95%的葡萄糖，增加碳源，加快活性污泥的生长繁殖。

4)化验数据相对滞后。污水厂调试初期，由于化验设备和仪器还未配备完善，部分在线仪表处于调试整改阶段，这给及时掌握调试初期水质情况带来了困难，在此情况下委托太原市城市排水监测站对城南厂的数据进行了采样分析化验，根据各项化验分析数据对工艺进行调整，指导工艺运行，但数据还比较滞后，建议在新建污水处理厂的化验室在进行污泥培养前能够建成并投入使用，更好的指导工艺调试运行。

5 检测结果

经调试运行后，2014年7月检测数据见表3。

表3 2014年7月份部分水质检测情况表mg/L

由表3可知，出水 COD、氨氮浓度值分别为26.2mg/L和1.64mg/L，对 COD、氨氮的处理率分别为 96.4%和89.8%，出水水质达到规定排放标准。

6 结语

城南污水处理厂的建成和投入使用将大大提高太原市城南地区的污水收集和处理，由于在调试期污水来源比较单一，调试条件比较良好，并且进水量较少，因此采用了直接培养法培养驯化活性污泥，在较短的时间内完成了活性污泥的培养和驯化，实现了污水水质净化，建议在调试的过程中关键要做好前期的相关准备工作，合理安排，加强对水质化验和数据的检测分析，优化各项工艺参数，完善运行管理。

［1］王焕起.改良A2O工艺在长春北郊污水处理厂的应用研究［D］.哈尔滨:哈尔滨工业大学，2008.

［2］解立国.污水处理厂设备调试和试运行分析［J］.山西建筑，2013，39(22):129-130.

［3］王长生，傅金祥，张 萍，等.污水处理厂活性污泥培养驯化与启动调试［J］.给水排水，2003(19):56-58.