专栏名称: 工业水处理

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进水有毒、超标事件频发，如何判断进水情况、冲击来源？

工业水处理 · 公众号 · 科技自媒体环保 · 2024-09-06 21:39

主要观点总结

本文主要介绍了近年来工业废水影响污水处理厂正常运行的多起案例，针对进水高负荷或有毒有害物质引起的冲击影响问题，探讨了污水快速应急预警、溯源及调控措施策略。文章介绍了通过溶解氧的变化、曝气实验、在上游管网安装在线监测设备等方法进行水质快速预警和溯源，并给出了受到冲击时的工艺应急调整策略，包括溶解氧调整策略、回流比及水量调整策略等。

关键观点总结

关键观点1: 进水高负荷或有毒有害物质引起的冲击影响问题

工业废水对污水处理厂造成多次冲击，需探讨污水快速应急预警、溯源及调控措施策略。

关键观点2: 通过溶解氧的变化进行水质预警

生化池好氧段溶解氧的变化可以敏感地反映进水水质情况，异常变化可作为水质冲击的预警信号。

关键观点3: 曝气实验

通过曝气实验可以快速排查恶化水质进水时间及其来源，了解目前进水水质情况及系统恢复情况。

关键观点4: 在上游管网安装在线监测设备

为了及时掌握排水管网的水质情况，可以在主管网节点集中加装在线水质监测设备，作为工业企业超标排放的预警依据。

关键观点5: 工艺应急调整策略

受到冲击时，可以通过调整溶解氧、回流比和水量等工艺参数来稳定系统，防止水质波动。

正文

近年来，在中央生态环保督察典型案例中，存在多起工业废水影响污水处理厂正常运行的案例——

2023年10月，湖南省株洲市渌口区龙船镇污水处理厂污水处理系统突然瘫痪。调查小组发现原因是生活污水处理厂受到高浓度工业污水冲击。执法人员最终锁定污染源是附近两家食品加工企业，其存在向污水管网偷拍污水的嫌疑。
2023年5月，湖南省怀化市某工业园区的一家企业擅自将废水倾倒至县城城市生活污水管网，导致当地一污水处理厂污泥严重中毒，无法正常运行。
2023年1月3日开始，河南省濮阳市多座污水处理厂进水水质超标，部分污水处理厂受污水冲击导致瘫痪。
2022年9月至10月底，涉案人在一个多月的时间里，将770余吨工业废水非法倾倒在苏州市的污水管道窨井内。这些污水最终流向无危险废物处置资质的城南污水处理厂，导致污水处理厂两次出水超标，生化处理系统瘫痪，造成经济损失62万余元。

因此，针对进水高负荷或有毒有害物质引起的冲击影响问题，污水厂亟须探讨出污水快速应急预警、溯源及调控措施策略，减少进水冲击对活性污泥系统的影响，实现污水厂的安全稳定运行和优化控制。

如何准确、快速地对进水水质进行预警？

1、通过溶解氧的变化及时判断水质情况

发生进水冲击时生化池好氧段溶解氧比较敏感，会产生异常升高或降低。

当进水中COD、氨氮负荷异常增高或硫化物含量较高时，系统需氧量异常增加，溶解氧会异常降低；
当进水中含有有毒有害物质时，系统中生化反应受抑制，溶解氧会异常升高。

运行中，若水量风量未调整，生化池溶解氧在1小时内突然升高或降低超过3mg/L，可视作异常。

若冲击强度较大，生化池溶解氧可能在1小时内突然升高至7mg/L以上或降低至0.7mg/L以下，这种情况需高度关注。

对于进水水质冲击较多的污水厂来说，在日常生产运行中要提高警惕，及时发现溶解氧的异常变化，发生进水冲击后首要措施为切断污染源，然后再进行系统恢复。

一旦发现溶解氧异常变化，要立即采取相应措施，如关注生化池出水氨氮变化、曝气实验排查进水及管网来水、取样送检等；

若为高负荷进水冲击，可同时采取手动调整风机增加风量及相关提高MLSS的措施。

值得一提的是，发生进水冲击时，生化池上的曝气效果和污泥性状也会发生变化。

发生高负荷冲击溶解氧异常降低时，生化系统的曝气效果表现为泡沫变少且分散，同时感官上曝气对生化池混合液的搅拌效果也会变差；
发生有毒有害物质冲击溶解氧异常升高时，生化系统内曝气效果表现为泡沫较大且非常密集，泡沫不易破，易堆积，同时污泥性状变得分散，泡沫携带污泥上浮，但感官上曝气对生化池混合液的搅拌效果与水质正常时相比无差异。

2、通过曝气试验判断水质冲击来源

曝气实验是通过将硝化效果良好的AAO的外回流活性污泥1:1比例与污水混合进行曝气（模拟好氧段的停留时间），测量上清液氨氮数据。

若氨氮未达标，继续延时曝气2小时（排除氨氮负荷过高引起的结果误判情况），再次测量上清液氨氮数据；
若氨氮仍未达标，判断为进水中含有抑制性物质，通过此方法对进水水质的抑制性排查，效果较好。

同时，可以进行洗泥实验，即用自来水清洗目前受抑制的活性污泥两遍后，再用水质较好、正常污水厂进水进行曝气实验，可快速断定目前活性污泥受抑制程度。

综上所述，受到进水水质冲击时，可以通过曝气实验快速排查恶化水质进水时间及其来源，同时也能清楚了解目前进水水质情况及目前系统恢复情况，掌握进水及出水水质变化趋势。

值得一提的是，在曝气试验中进行曝气后氨氮去除效果的判断时，结合钠氏试剂滴色法，更加快速高效。

通过曝气试验和纳氏试剂滴色结合锁定问题管网后，及时查阅管网水质波动历史档案，同步实施色质联送检，可更加明确水质冲击性质。

3、通过在上游管网安装在线监测设备

在运行中发现，由于部分不法企业逃避环保部门监管，向城市排水管网中偷排未经处理的污水，导致本污水处理厂易遭受进水冲击，此进水存在以下特点：

不定时且持续时间较短，水质极其恶劣，对系统影响较大往往超出系统负荷甚至导致生化处理单元崩溃，极易造成出水水质不达标。

由于排水企业数量多且排水管网布置体系也庞大复杂，厂内进水出现问题时难以排查出问题污水的来源。

因此，为了可以及时掌握排水管网的水质情况，结合各支路管网排水的水质特点，在主管网节点集中加装在线水质监测设备。

依据管网在线监测设备监测所得的数据，可以作为工业企业超标排放的预警依据，根据管网在线监测数据可以提前进行相应的工艺安排，以应对进水带来的冲击，防止出现出水超标情况的发生。

受到冲击，应采取哪些工艺应急调整策略？

1、溶解氧调整策略

当进水受到高负荷冲击时，会导致溶解氧异常降低，此时可以通过多种途径来稳定系统防止出现水质波动，其中之一为及时加开风机，增加风量，使溶解氧迅速控制于较高水，便于系统快速恢复。

以某污水厂为例子，取该污水厂好氧池中的污泥，同时取进入污水厂管网中水质较差点位处的进水，与好氧池污泥按照1:1的形式进行混合于5L的实验桶中，设置三组实验，利用曝气装置将三组实验组的溶解氧分别控制于2mg/L，4mg/L，6mg/L，研究高负荷冲击时溶解氧的调整模式（2mg/L，4mg/L，6mg/L）对水质恢复的影响。

通过实验可得，溶解氧控制浓度越高，越有利于氨氮的去除。当溶解氧控制大于4mg/L时，氨氮去除效果较好。

值得一提的是，对该污水处理厂受高负荷进水冲击情况进行分析，在生化池系统恢复后，在保持第一阶段筛选出的溶解氧浓度情况下，持续1天后系统可进入稳定期运行。

2、回流比及水量调整策略

进水水质异常时，可加开回流稀释来水，降低水质异常对系统影响；同时加开回流可提高系统MLSS，提高系统抗冲击能力。需研究不同回流比条件下，应对高负荷水质冲击的效果。

如果是高负荷冲击，可利用管网蓄水能力，减小进水量，延长系统停留时间，降低系统负荷，利于出水水质快速恢复；
如果是硝化抑制导致的污泥中毒，需提高水量，使问题水源快速通过系统，尽快将恢复后的来水引入系统。需研究不同冲击类型下，不同水量调整控制模式对系统的恢复影响。

以某污水厂为例，为研究研究在污水处理厂受到高负荷进水冲击时，通过增加回流比及减少进水量，观察对系统运行的影响以及对系统恢复时间的影响，研究人员设置4组实验。

实验组1条件为回流比100%，进水量为日常水量1/2倍时对系统影响；
实验组2条件为回流比100%，进水量为日常水量2/3倍时对系统影响；
实验组3条件为回流比150%，进水量为日常水量1/2倍时对系统影响；
实验组4条件为回流比150%，进水量为日常水量2/3倍时对系统影响。

需要说明的是，该污水处理厂AB工艺日常进水量为12万m ³ /d，所有实验组进水统一使用该污水处理厂的实际进水，进水指标COD浓度为769mg/L，氨氮浓度为78.7mg/L。

通过实验发现，在污水厂受到高负荷进水影响时，合理地增加回流比及适当地减少进水量对系统的恢复有较大的影响。

具体表现为，在水质冲击时，水量控制为日常进水量的2/3，同时增加回流比到150%，更易于调控，且系统恢复效果较为显著。

值得大家共同关注的是，目前很多进入污水厂的管网路线仍为老旧市政管线，管线冗长复杂，有些管线走向不是十分明确。

所以，有时受到冲击时，无法快速地判断，无法准确地对水源做出定位。

（来源：环保水圈）