在污水处理过程中,常常会遇到各类运行问题,如出水COD、氨氮、总磷(TP)等指标超标,以及污泥膨胀、浮泥、活性微生物死亡等异常现象。这些问题直接影响处理效果与系统稳定性。现将常见问题及应对措施归纳如下:
一、出水水质问题
1. 有机物(COD/BOD₅)超标
影响有机物去除效果的主要因素包括:
(1)营养物比例
一般生活污水中氮、磷等营养元素充足,甚至过剩。但当工业废水占比高时,需核算碳、氮、磷比例是否满足 BOD₅:N:P = 100:5:1 的要求。若缺氮,可投加铵盐;若缺磷,可投加磷酸或磷酸盐。
(2)pH值
正常污水pH值通常为6.5~7.5。pH轻微下降可能源于管道内厌氧发酵;雨季大幅降低则多由酸雨引起,尤其在合流制系统中更为明显。pH突变(升高或降低)常因工业废水冲击所致。调节pH通常采用*或硫酸,但会显著增加运行成本。
(3)油脂含量
高油脂会降低曝气效率,若不增加曝气量,处理效果将下降;而增加曝气又会提高能耗。此外,油脂还会削弱污泥沉降性能,严重时引发污泥膨胀,导致出水SS超标。建议在预处理段增设除油装置。
(4)温度
温度广泛影响活性污泥系统:
低温会抑制微生物活性,冬季处理效率下降;
温度变化会影响二沉池分离性能,如产生异重流、短流,或因污泥粘度增大而沉降变差;
夏季高温会降低水中溶解氧饱和浓度,影响充氧效率,并需增大供气量以维持相同供氧水平。
2. 氨氮超标
氨氮主要通过硝化工艺去除,即在传统活性污泥法基础上采用延时曝气、低负荷运行。导致氨氮超标的原因包括:
(1)污泥负荷与污泥龄(SRT)
硝化属低负荷过程,F/M宜控制在 0.05~0.15 kgBOD/kgMLVSS·d。硝化菌世代周期长,需较长SRT(通常11~23天),否则难以富集,硝化效果差。
(2)回流比
硝化系统回流比应高于传统工艺(通常50%~100%),以防二沉池内反硝化产气导致污泥上浮。
(3)水力停留时间(HRT)
硝化速率远低于有机物降解速率,曝气池HRT应 ≥8 小时。
(4)BOD₅/TKN比值
该比值越低,硝化菌占比越高,硝化效率越好。范围为 2~3。
(5)硝化速率
典型值约为 0.02 gNH₃-N/gMLVSS·d,受温度、菌群比例等因素影响。
(6)溶解氧(DO)
硝化菌为专性好氧菌,需维持好氧区DO ≥2 mg/L,必要时更高。
(7)温度
硝化菌对低温敏感:
<15℃时硝化速率明显下降;
<5℃时基本停止。
北方地区冬季氨氮超标较为普遍。
(8)pH值
硝化菌pH为 8~9;pH <6.0 或 >9.6 时活性受抑制。建议混合液pH >7.0。
3. 总氮(TN)超标
总氮去除需在硝化基础上增加反硝化工艺。常见原因如下:
(1)污泥负荷与SRT
良好硝化是高效反硝化的前提,故脱氮系统仍需低负荷、高SRT运行。
(2)内外回流比
外回流比可控制在 <50%(因出水氮已大部分去除);
内回流比(硝化液回流)通常为 300%~500%,以保证缺氧区硝酸盐供应。
(3)反硝化速率
典型值为 0.06~0.07 gNO₃⁻-N/gMLVSS·d,随温度升高而加快。
(4)缺氧区DO
理想DO应接近0,实际运行中宜控制在 <0.5 mg/L。DO过高会抑制反硝化。
(5)碳源不足(BOD₅/TKN偏低)
反硝化需充足有机物作为电子供体。若管网滞后导致进水BOD₅偏低,而氮磷偏高,则碳源不足,脱氮效率下降。
(6)pH值
反硝化菌适应pH范围较宽(6~9),为 6.5~8.0。
(7)温度
反硝化速率随温度升高而提升,30~35℃时达峰值;<15℃时显著降低,<5℃时基本停止。冬季需通过提高SRT、污泥浓度或增加运行池数来补偿。
4. 总磷(TP)超标
生物除磷依赖聚磷菌(PAO)在厌氧释磷、好氧超量吸磷,并通过排泥实现除磷。影响因素包括:
(1)温度
10℃时除磷效果较稳定;低温会减缓聚磷菌生长。
(2)pH值
合适pH为 6.5~8.0。pH <6.5 时吸磷率骤降;pH突降会导致“酸溶”释磷,属无效释放,破坏后续吸磷能力。
(3)溶解氧(DO)
厌氧区DO应 <0.3 mg/L,以利发酵产酸和释磷;
好氧区DO应 >2 mg/L,以支持PHB分解和磷吸收。
(4)厌氧区硝态氮
硝态氮会消耗易降解COD(每mg NO₃⁻-N 消耗2.86 mg COD),抑制释磷。应控制其浓度 <1.5 mg/L。
(5)污泥龄(SRT)
除磷依赖排泥,SRT越短,剩余污泥排放越多,除磷效果越好。单纯除磷系统SRT宜为 3.5~7天;但若同步脱氮,SRT需延长,常导致除磷效果受限。
(6)COD/TP比值
进水COD/TP应 >15,以确保聚磷菌有足够基质进行代谢。
(7)易降解COD(RBCOD)
挥发性脂肪酸(如乙酸、丙酸)最利于释磷,其释放速率与污泥浓度相关,可用零级反应描述。
(8)糖原代谢
糖原在好氧合成,厌氧转化为NADH用于PHAs合成。过度曝气会消耗糖原,削弱厌氧代谢能力,影响除磷。
(9)水力停留时间(HRT)
厌氧段:1.25~1.75小时(1h15m~1h45m);
好氧段:2~3.2小时。
释磷充分是高效吸磷的前提。
(10)回流比(R)
A/O工艺中,回流比宜为 50%~70%,以快速排出二沉池污泥,防止厌氧释磷。但过高会缩短曝气池HRT,影响处理效果。
5. 悬浮物(SS)超标
出水SS超标主要与污泥质量、二沉池性能及运行控制有关:
(1)二沉池设计参数
水力停留时间:建议 3~4小时;
水力表面负荷:宜 0.6~1.2 m³/m²·h;
固体表面负荷:不宜超过 150 kgMLSS/m²·d。
参数过激(如为节省投资而压缩HRT)易导致翻泥、SS超标。
(2)活性污泥质量
优质污泥应具备:良好吸附性、高生物活性、优良沉降性与浓缩性。任一性能下降均会影响出水SS。
(3)进水SS/BOD₅比值
比值高(如>5)会导致MLVSS比例下降(可低至20%~30%),污泥老化,沉降性能变差,SS易超标。
(4)有毒物质
强酸、强碱、重金属等可致污泥中毒、解体,丧失沉降能力。根本对策是加强上游污染源监管。
(5)温度
低温不仅降低微生物活性,还因污泥粘度增大而影响沉降,同时易引发二沉池异重流和短流。
二、泥饼含水率控制
我国多数污水厂采用短泥龄活性污泥法,且缺乏污泥浓缩与消化设施,导致剩余污泥有机质高、难脱水。若要将泥饼含水率控制在 80%以下,往往需大幅增加PAM投加量,推高成本。
运行建议:
絮凝剂配制浓度宜为 0.1%~0.5%:
浓度过低 → 投加量大、操作频繁;
浓度过高 → 粘度大、搅拌不均、设备磨损、管路堵塞。
定期标定药剂浓度,根据批次/型号调整投加量;
干粉药剂需防潮、防失效。
三、机电设备运行管理
设备稳定运行是工艺保障的关键,亦关乎节能降耗。
1. 格栅机
卡阻:因长期接触污水致轴承磨损,需加强润滑与巡检;
堵塞:纤维、塑料袋等缠绕栅条,降低过栅效率,需技改或人工清渣。
2. 提升水泵(多为潜水泵)
杂质易缠绕叶轮与密封环,导致密封失效、电机过载;
建议:强化格栅拦截、定期检查绝缘与密封、轮换使用;
配置策略:采用“定速泵+调速泵”组合,梯度配置,灵活应对流量波动。
3. 鼓风机
微孔曝气系统多用离心式鼓风机(优于罗茨风机);
节能措施:变频控制、多台梯度配置;
维护要点:
定期清理油冷却器(风冷需清灰,水冷需防垢防腐);
定期更换润滑油、清洁/更换空气过滤器,防止负压过高引发喘振。
4. 曝气头
微孔膜(盘式、管式等)易因堵塞或老化导致充氧效率下降;
应定期清洗(甲酸或高压空气),注意操作安全;
及时排水冷凝水,更换破损曝气头,确保布气均匀。
5. 排泥设备
SBR、UNITANK等无二沉池工艺,平底池易形成泥层漏斗,排泥不均;
建议:采用间歇排泥或多点排泥;
有二沉池系统:定期维护刮吸泥机,防止积泥影响SS。
6. 脱水机
(1)离心脱水机
关键参数:进泥含固率、转速、差速、PAM类型与投加量;
不出泥常见于雨季:污泥颗粒细、絮体松散、比表面积大、脱水阻力高;
对策:高转速 + 低差速 + 低进泥量,延长停留时间,减少扰动;
常见故障:
开机报警/振动 → 冲洗不干净;
轴温过高 → 润滑脂管堵塞;
主机停机 → 变频调节过快(建议 ≤2Hz/次)。
(2)带式压滤机
运行要点:
布泥均匀(尤其预脱水区);
使用软质刮刀,减少滤带磨损;
保证冲洗水压力,优选不锈钢自净喷嘴;
维护纠偏与增压装置;
自控系统应设连锁保护。
常见问题:
打滑:进泥超负荷、张力不足、辊筒损坏;
跑偏:布泥不均、辊筒磨损/失衡、纠偏失灵;
堵塞:冲洗不净、PAM过量或未溶、进泥含砂高;
泥饼含固率低:加药不足、带速过快(应保泥饼厚5~10mm)、张力不足、滤带堵塞。
四、检测仪表管理
污水杂质多、工况恶劣,易致在线仪表误差大、故障率高,影响自动化水平。
应对措施:
配置适配的水样预处理单元;
选用与进水浓度匹配的量程;
大型设备自控系统应与全厂控制系统兼容,便于通讯集成;
建立标准化运维规程:
定期标定、校正;
清洗管路与预处理单元;
更换消耗件/易损件;
备足备品备件。
加强防雷措施:
室外设备需配置二级/三级防雷;
缺少防雷设施虽可短期节省投资,但长期运维风险与损失更大。
综上,污水处理系统的稳定高效运行,依赖于对水质指标、污泥性状、设备状态及仪表数据的全面监控与精细调控。唯有系统思维、科学管理和持续优化,方能实现达标排放与节能降耗的双重目标。