12月中旬以來(lái)，我國天氣形勢異常復雜，集中出現了寒潮、雨雪、低溫、冰凍等各類(lèi)冬季災害性天氣。這對污水處理而言，帶來(lái)了哪些挑戰？需要提前做好哪些準備工作？記者采訪(fǎng)了業(yè)內人士予以解答。
受寒潮疊加影響，江蘇省連云港市最低氣溫達到-8℃，海岸邊的灘涂出現大面積的冰凌。圖源人民圖片網(wǎng)
同樣是冷，但氣溫“驟降”和“慢慢下降”的考驗值大有不同 我國12月的氣溫起伏可以用“過(guò)山車(chē)”來(lái)形容，尤其是寒潮來(lái)襲，使得氣溫驟降。
據國家氣候中心的信息，在12月中旬我國出現的這次大范圍寒潮過(guò)程中，有95個(gè)國家站點(diǎn)過(guò)程最大降溫達到或超過(guò)20℃。山西大同過(guò)程最大降溫幅度最大，達26.3℃。過(guò)程最大降溫幅度超過(guò)8℃的面積約596.7萬(wàn)平方公里，約占全國國土面積的62.2%，其中，降溫幅度超過(guò)14℃的約162.5萬(wàn)平方公里。
北京某污水處理企業(yè)的工作人員告訴記者：“寒潮、降雪等導致很多地區的氣溫出現‘斷崖式’下降，這和幾天降低一兩度那種降溫有很大區別。氣溫驟降對微生物的活性影響非常大。對污水處理設備來(lái)講，可能存在管道、閥門(mén)、泵密封等被凍的情況，但企業(yè)大多會(huì )針對寒冷天氣提前做預案。另外，膜系統的過(guò)水量也會(huì )受影響?！?br />
據悉，目前，污水處理廠(chǎng)采用的處理技術(shù)主要是活性污泥法，其中微生物對污染處理發(fā)揮著(zhù)重要作用，但其對環(huán)境有一定要求。水溫易受自然環(huán)境影響這一問(wèn)題較難解決。冬季運行具有水溫低、污泥活性較弱等特點(diǎn)，不利于污水處理的進(jìn)行。
專(zhuān)家告訴記者，溫度是影響微生物生長(cháng)的一個(gè)重要因子。一旦生存的環(huán)境水溫低于5℃時(shí)，微生物的生長(cháng)繁殖就會(huì )受到影響，最終也會(huì )導致微生物的活性過(guò)低甚至停止活動(dòng)。污水處理系統中不同微生物的最佳適宜溫度有所差異，一般最佳溫度20℃—30℃。
近日出現的寒潮天氣進(jìn)一步加劇了污水處理廠(chǎng)冬季運行管理問(wèn)題的出現。三達膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司董事兼總經(jīng)理方富林告訴記者：“氣溫驟降會(huì )導致微生物菌群活性快速降低、硝化和反硝化活性快速下降甚至停止等，導致污水處理廠(chǎng)的處理效率和氨氮去除能力快速下降，從而容易導致出水水質(zhì)超標。與之相比，在氣溫緩慢降低的情況下，污水處理廠(chǎng)的微生物會(huì )有一個(gè)適應過(guò)程，處理效率下降不明顯，污水處理廠(chǎng)也會(huì )有更多應急措施進(jìn)行調整應對?！?br />
對此，江蘇省環(huán)境工程技術(shù)有限公司正高級工程師蔣永偉進(jìn)一步解釋說(shuō)：“微生物也同人一樣，有逐步適應的一個(gè)過(guò)程。在一定的溫度范圍內，隨著(zhù)氣溫的緩慢降低，活性污泥中的微生物菌群會(huì )逐步適應新的環(huán)境，其中的耐低溫菌會(huì )慢慢顯現并逐步增殖?！?br />
降雪對污水處理廠(chǎng)的運行產(chǎn)生哪些影響？ 近日，山東煙臺威海遭遇極端暴雪，有網(wǎng)友感嘆宛如北極科考。據中央氣象臺的消息，自12月19日開(kāi)始，受冷空氣影響，山東半島再次受到冷流降雪襲擊，山東煙臺、威海連續三天出現強降雪。22日08時(shí)，威海文登積雪深度達74厘米，打破了建站以來(lái)的積雪深度歷史極值。那么，降雪會(huì )對污水處理產(chǎn)生哪些影響？
圖為山東省煙臺市福山區市民在雪中出行。圖源人民圖片網(wǎng)
首先，雪水融化后進(jìn)入污水處理廠(chǎng)，會(huì )讓污水的溫度更低。
山西省城鎮排水專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家委員、公眾號“治污者說(shuō)”主筆郝曉光告訴記者：“有國外進(jìn)行的研究表明，在融雪期間進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的融雪水量占到每天排放到污水處理廠(chǎng)水量的43％—70％，會(huì )導致平均每天的污水溫度下降2oC—3oC。在比較低的日平均污水溫度下，硝化和反硝化反應會(huì )被抑制甚至停止。脫磷過(guò)程雖然不太敏感，但從聚磷效果來(lái)看，在冬季污水溫度低于10oC下，聚磷菌對磷的固定也會(huì )顯著(zhù)降低。水溫過(guò)低也會(huì )影響污水處理廠(chǎng)里活性污泥的生存環(huán)境?！?br />
其次，在日常的除雪作業(yè)中會(huì )使用到融雪劑，這也會(huì )給污水處理帶來(lái)新的挑戰。
方富林告訴記者：“融雪劑的主要成分通常包括氯化鈉、氯化鈣、硝酸鈉、硝酸鈣等。這些統稱(chēng)為無(wú)機鹽，這些成分進(jìn)入污水處理廠(chǎng)，會(huì )導致污水處理廠(chǎng)進(jìn)水的TDS（總鹽）升高。鹽分過(guò)高會(huì )影響微生物的生長(cháng)和代謝，導致污水處理效率下降。通常市政污水處理廠(chǎng)并沒(méi)有設計處理TDS（總鹽）的工藝，會(huì )導致總鹽直接排放到出水口，導致出水TDS（總鹽）超標。
郝曉光說(shuō)：“雖然經(jīng)過(guò)雪水的稀釋作用，這部分鹽類(lèi)的危害已經(jīng)大大降低，但是對于一些中小城市的污水處理廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，這部分融雪劑中的高鹽濃度會(huì )對微生物造成一定危害。高鹽廢水會(huì )導致微生物生存環(huán)境中的鹽濃度高于微生物體內的鹽濃度，從而造成微生物體內水分反滲透，導致微生物脫水死亡，造成活性污泥數量的下降，導致出水水質(zhì)變化。在大量使用融雪劑的城市，要采取相關(guān)的措施，比如使用廠(chǎng)區內回水等來(lái)稀釋這部分進(jìn)水，以免造成對微生物的沖擊?！?br />
蔣永偉告訴記者：“有研究表明，沒(méi)有經(jīng)過(guò)微生物馴化培養的污水處理廠(chǎng)的最佳適宜鹽分濃度不應大于10000mg/L，氯離子濃度不應大于2000mg/L?！?br />
此外，對于污水處理廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，降雪帶來(lái)的工藝設備運行的異常工況也是一個(gè)需要重視的問(wèn)題。
對于地上污水處理廠(chǎng)而言，很多設備是露天放置的，都會(huì )采取一些防水的密閉措施，以避免水進(jìn)入機器或者電動(dòng)機內部。但降雪會(huì )給現場(chǎng)運行的機械帶來(lái)一些問(wèn)題，比如行走輪的打滑。行走輪是位于初沉池、二沉池邊上，帶動(dòng)刮（吸）泥機運行的一種機械。
郝曉光說(shuō)：“在降雪的天氣，這種運行會(huì )受到影響。雪落在行走軌道上，被行走輪壓實(shí)后，形成雪層，造成行走輪的打滑，使刮（吸）泥機長(cháng)時(shí)間在一個(gè)位置運行，池底的污泥無(wú)法全部排出，造成工藝運行的異常。此外，如果雪停了之后，沒(méi)有及時(shí)清理干凈軌道表面的融雪劑，融雪劑中的氯化物會(huì )和軌道上的硅酸鹽水泥發(fā)生反應，使硅酸鹽水泥變酥，在軌道的上行走輪的不斷碾壓下，在軌道上形成一個(gè)個(gè)坑洼，嚴重的會(huì )使行走輪陷入，造成設備和工藝的故障?！?br />
污水處理廠(chǎng)如何平穩過(guò)冬？ 如何度過(guò)對污水處理來(lái)講不太友好的冬天尤其是寒潮天呢？
方富林說(shuō)：“北方的污水處理廠(chǎng)都會(huì )做好寒冷天氣的預案，將設備放置在有保溫的房間、并對管道進(jìn)行保溫處理，因此一般不會(huì )凍壞。但放置在室外的管道、泵、閥門(mén)會(huì )受到一些影響，主要是密封件及PVC管道容易損壞。膜系統過(guò)水量和水溫呈正向關(guān)系，水溫每降低1度，會(huì )導致膜系統過(guò)水量下降2%—3%，因此我們在北方的膜系統會(huì )設計設置在室內，并會(huì )根據當地歷史天氣的低水溫進(jìn)行設計?！?br />
蔣永偉告訴記者：“冬季經(jīng)常會(huì )發(fā)生水管凍裂的現象。我們會(huì )對一些裸露的污水處理設備使用保溫材料進(jìn)行包裹，以減少熱量散失，防止冰凍，從而保持設備的正常運行。此外，也可以安裝電伴熱系統或蒸汽加熱系統，對關(guān)鍵部位進(jìn)行保溫，防止設備凍裂或結冰?！?br />
可見(jiàn)，給污水處理系統“蓋上被子”、進(jìn)行保溫是冬季設備防凍的重要措施之一。
如何應對降雪的影響？郝曉光告訴記者：“在融雪水造成的低溫情況下，污水處理廠(chǎng)采取的以高污泥濃度來(lái)維持處理效果的工藝做法，造成了活性污泥泥齡過(guò)長(cháng)，導致其中的諾卡氏菌、M.parvicella兩種細菌比較容易生長(cháng)。這兩種細菌也是造成冬季污泥泡沫和污泥膨脹的主要原因。這也是為什么冬季情況下，特別是融雪期間結束后，活性污泥系統容易爆發(fā)污泥生物泡沫和污泥膨脹的主要原因。一般來(lái)說(shuō)這兩種細菌的污泥齡要求比較長(cháng)，在冬季期間，應注意控制污泥齡和污泥濃度，來(lái)抑制這兩種細菌的生長(cháng)。對于沉淀池軌道上的積雪問(wèn)題，比較好的辦法是用深花紋的橡膠輪胎取代普通的尼龍材質(zhì)的輪胎。同時(shí)，可以在行走輪前增加推雪板，員工及時(shí)清掃軌道積雪。降雪還會(huì )造成各種構筑物上下的樓梯、臺階濕滑和結冰。對于運行、巡視人員來(lái)說(shuō)，要注重對其進(jìn)行安全運行教育，注意采取防滑措施，下雪天最好兩人或多人同行去巡視?！?br />
此外，專(zhuān)業(yè)人士認為應加強巡檢和檢測頻次，采用季節性調控措施、投加化學(xué)助凝劑等嚴防污泥膨脹出現。此外，還可以充分利用污水處理設備設施的余熱保持，如對曝氣池的蒸汽余熱、曝氣管道余熱、供暖系統余熱等加裝保溫材料等。
來(lái)源：中國環(huán)境
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