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摘要：污水处理厂工艺运行状态，各个工艺参数之间存在着密不可分的相关性。工艺处理每一阶段的反应不同，如有化学、物理、生物反应等，每个阶段工艺参数更是复杂，如何使污水处理厂的各级生产管理人员加强对污水厂的各类数据和运行工艺的了解、分析是个难题，本文针对我厂有关运行数据、关键运行工艺做了深入分析，对各个数据工艺之间的相关性作了讲解。
关键词：定量数据；定性数据；工艺状态；相关性
Abstract: Operation state of wastewater treatment process, there is a close correlation between the various process parameters. Process for each stage of the reaction, such as chemical, physical, biological reactions, process parameters of each stage is more complex, analysis how to make sewage treatment plant production management personnel at all levels to strengthen the various types of data and operation process of sewage plant understanding, is a difficult problem, in this paper I plant the operation data, the key operation of the process to do the thorough analysis, the correlation between each data process are explained.
Keywords: quantitative data; qualitative data; process state; correlation
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
污水处理厂各类运行数据、参数综合起来形成一个数据库，这个数据库内容非常丰富，包括大量进水、出水、污泥特性和工艺状态变量的定性、定量信息，各类生产数据综合分析资料等。
首先基础数据是一些主要变量、参数及其运行状态等。
一、 定量数据
在线测定数据：进水、出水量，污泥回流量，生物池內回流量，剩余污泥排放量，温度，DO、进出水PH。实验分析数据：COD、BOD5、SS、氨氮、硝酸氮、总氮、正磷酸盐，TP，电导率，污泥沉降比，MLSS，MLVSS。通过计算获得的数据：SRT，HRT，SVI、F/M、不同物质的去除率、氨氮负荷、硝化速率和反硝化速率等。
二、 定性数据
在信息的管理、检索和解释中应用简单的标准模式表达定性数据对定性数据的综合分析非常重要，如污泥絮体的结构以不分散、分散、非常分散和紧密描述，不同的等级如丝状菌数量以没有、一些、正常、较多、过量来描述。定性数据包括活性污泥镜检和宏观观察，如污水处理厂系统处理性能、污泥特性、污泥沉淀性和出水澄清程度。污泥镜检包括：污泥絮体特性，形态、絮体尺寸、絮体紧密度、原生动物和后生动物的检测和计数，丝状菌的检测和计数等。宏观观察包括二沉池是否有气泡，污泥层高度，活性污泥沉淀性，污泥絮体观测，沉降上清液观测，污泥沉降比实验及其观测：是否含有小而碎的絮体，上清液是否清澈或浑浊，污泥的沉降速率，絮体大小，污泥是否漂浮或含有小气泡等。
所有的定性和定量数据收集后，需要对数据进行分析统计，其中包括平均值、最大值、最小值、平均偏差，并剔除无效数据，通过对2000-2008年我厂八年运行数据综合分析得到以下规律：
三、各重要控制参数之间的关系
1.进水量同风量、电量的关系：在其它指标相对稳定的情况下，进水量越大，一般风量应该相对增加；同时由于鼓风机耗电量在污水处理厂所占比重较大，一般可达到50%，因此用电量应相应增加。
2.进水COD同风量、电量的关系：在进水量相对稳定的情况下，进水COD越大，一般风量应该相对增加，用电量应相应增加。
3.进水量、进水COD与污泥浓度的关系：当进水量或进水COD增加时，由于生物池池容固定，生物池的体积负荷增加，为取得稳定的处理效果，需提高生物池的单位处理能力，可通过增加污泥浓度来实现；污泥浓度提高了，微生物量也就增加了；因此就表现出进水量、进水COD提高，污泥浓度也相应提高。
4.污泥浓度同风量、电量的关系：在一段时期内，生物池溶解氧的设定相对稳定，如2mg/L,2mg/L,1mg/L等，如果污泥浓度升高，要保持同样的溶解氧，往往需要增加风量，进而耗电量增加。
5.DO与风量的关系：有时为确保好的处理效果，提高生物池污泥活性，加快硝化反应的进行，就提高DO的设定值，继而引起风量增加，一般不提倡这样做，但有时为确保出水达标不得已而为之。但是，好氧区DO的浓度过高将会影响缺氧区的反硝化速率，另外过量曝气使大量供气并未有效利用，从而造成浪费，因此必须适量曝气。
6.各指标之间相互影响，短时间可能看不出有什么规律，但长时间观察可以很容易得出它们之间存在着一定的逻辑关系。最简单的一点，如果进水量、进水COD都明显增加，而风量和耗电量反而明显下降，则基本可以确定是不正常的。有时过高水量，低浓度的进水并不代表污水厂的运行可以更经济，因为像污水处理方式是活性污泥法的，微生物的生长繁殖是需要基本的营养，如果进水水质过好，会影响到微生物的生长，反而对处理效果有反面影响，而且各设备的运转费用并不能节约多少。
四、工艺运行状态及控制措施（定性分析数据的应用）
系统的运行状态需通过在线监测、化验检测和定性观察来确定，当污水处理厂处于不同的运行状态，工艺运行条件也会发生相应的变化。一个运行状态可以有多个数据和参数组成，如果这些描述系统状态的变量或参数偏移正常区域，就可以认为工艺运行状态发生变化。运行状态包括正常运行状态、典型的非正常状态和机械设备故障，如停电、设备故障停机等。A/O工艺污水处理厂常见的工艺运行状态或问题包括以下几部分。
1.污泥膨胀：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到300以上；污泥沉降性能差，泥水分离困难，导致污泥层界面上涨，大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。污泥膨胀是生化处理系统较为严重的异常现象之一，它直接影响出水水质，并危害整个生化系统的运作。
应对措施：第一类：适用于临时应急，主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外，投加一些化学药剂，如氯气，加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。采用这种方法一般能较快降低SVI值，但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止加药，污泥膨胀现象可以又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境，导致处理效果降低，所以，这种办法只能做为临时应急时用。
第二类：改善生化环境 ，保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要，一般至少应控制DO>2毫克/L；控制有机负荷，沉淀池内的污泥应及时排出或回流， 防止其发生厌氧现象。并缩短污泥在池内的停留时间。
2.污泥上浮：若发生厌氧现象，产生的各种气体吸附在污泥上，也会使污泥上浮，沉降性能变差，污泥在二沉池发生反硝化，造成污泥大块上浮，为了避免这种情况，需要将减少污泥在二沉池的停留时间，提高系统反硝化效果，降低进入二沉池混合液的硝态氮和有机物浓度，提高生物池出水末端DO浓度。
3.天气影响：长时间的降雨，进水中SS含量大量增加，导致出水SS增加；瞬时的暴雨来临，也将迅速增加系统进水量，降低污水在各级处理系统的停留时间，加大二沉池水力负荷和扰动。
4.毒性物质冲击：由于工业废水的排放，使得污水处理厂活性污泥受到抑制，须严格控制预防其进入系统；高氨氮含量的大量污泥消化池上清液进入系统，使得系统遭受高氨氮负荷冲击，导致出水氨氮浓度升高，此时应控制上清液的瞬时大量进入，而且还应提高生物系统的硝化效果。
5.机械故障：各工艺段的设备故障，尤其是脱水机的故障影响更大；厂区停电等
五、结论
上述逻辑关系的总结是根据一二级生物处理的污水处理厂多年运行数据、运行经验总结分析得出的，各污水处理厂之间工艺不同，进水情况不同，这些指标之间的关系可能有所差异，但还是有共性的。我们可以根据这些定性、定量数据的相关性对污水处理厂的工艺运行进行科学控制，使污水厂达到达标、稳定、高效、低耗的运行。
关键词：定量数据；定性数据；工艺状态；相关性
Abstract: Operation state of wastewater treatment process, there is a close correlation between the various process parameters. Process for each stage of the reaction, such as chemical, physical, biological reactions, process parameters of each stage is more complex, analysis how to make sewage treatment plant production management personnel at all levels to strengthen the various types of data and operation process of sewage plant understanding, is a difficult problem, in this paper I plant the operation data, the key operation of the process to do the thorough analysis, the correlation between each data process are explained.
Keywords: quantitative data; qualitative data; process state; correlation
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
污水处理厂各类运行数据、参数综合起来形成一个数据库，这个数据库内容非常丰富，包括大量进水、出水、污泥特性和工艺状态变量的定性、定量信息，各类生产数据综合分析资料等。
首先基础数据是一些主要变量、参数及其运行状态等。
一、 定量数据
在线测定数据：进水、出水量，污泥回流量，生物池內回流量，剩余污泥排放量，温度，DO、进出水PH。实验分析数据：COD、BOD5、SS、氨氮、硝酸氮、总氮、正磷酸盐，TP，电导率，污泥沉降比，MLSS，MLVSS。通过计算获得的数据：SRT，HRT，SVI、F/M、不同物质的去除率、氨氮负荷、硝化速率和反硝化速率等。
二、 定性数据
在信息的管理、检索和解释中应用简单的标准模式表达定性数据对定性数据的综合分析非常重要，如污泥絮体的结构以不分散、分散、非常分散和紧密描述，不同的等级如丝状菌数量以没有、一些、正常、较多、过量来描述。定性数据包括活性污泥镜检和宏观观察，如污水处理厂系统处理性能、污泥特性、污泥沉淀性和出水澄清程度。污泥镜检包括：污泥絮体特性，形态、絮体尺寸、絮体紧密度、原生动物和后生动物的检测和计数，丝状菌的检测和计数等。宏观观察包括二沉池是否有气泡，污泥层高度，活性污泥沉淀性，污泥絮体观测，沉降上清液观测，污泥沉降比实验及其观测：是否含有小而碎的絮体，上清液是否清澈或浑浊，污泥的沉降速率，絮体大小，污泥是否漂浮或含有小气泡等。
所有的定性和定量数据收集后，需要对数据进行分析统计，其中包括平均值、最大值、最小值、平均偏差，并剔除无效数据，通过对2000-2008年我厂八年运行数据综合分析得到以下规律：
三、各重要控制参数之间的关系
1.进水量同风量、电量的关系：在其它指标相对稳定的情况下，进水量越大，一般风量应该相对增加；同时由于鼓风机耗电量在污水处理厂所占比重较大，一般可达到50%，因此用电量应相应增加。
2.进水COD同风量、电量的关系：在进水量相对稳定的情况下，进水COD越大，一般风量应该相对增加，用电量应相应增加。
3.进水量、进水COD与污泥浓度的关系：当进水量或进水COD增加时，由于生物池池容固定，生物池的体积负荷增加，为取得稳定的处理效果，需提高生物池的单位处理能力，可通过增加污泥浓度来实现；污泥浓度提高了，微生物量也就增加了；因此就表现出进水量、进水COD提高，污泥浓度也相应提高。
4.污泥浓度同风量、电量的关系：在一段时期内，生物池溶解氧的设定相对稳定，如2mg/L,2mg/L,1mg/L等，如果污泥浓度升高，要保持同样的溶解氧，往往需要增加风量，进而耗电量增加。
5.DO与风量的关系：有时为确保好的处理效果，提高生物池污泥活性，加快硝化反应的进行，就提高DO的设定值，继而引起风量增加，一般不提倡这样做，但有时为确保出水达标不得已而为之。但是，好氧区DO的浓度过高将会影响缺氧区的反硝化速率，另外过量曝气使大量供气并未有效利用，从而造成浪费，因此必须适量曝气。
6.各指标之间相互影响，短时间可能看不出有什么规律，但长时间观察可以很容易得出它们之间存在着一定的逻辑关系。最简单的一点，如果进水量、进水COD都明显增加，而风量和耗电量反而明显下降，则基本可以确定是不正常的。有时过高水量，低浓度的进水并不代表污水厂的运行可以更经济，因为像污水处理方式是活性污泥法的，微生物的生长繁殖是需要基本的营养，如果进水水质过好，会影响到微生物的生长，反而对处理效果有反面影响，而且各设备的运转费用并不能节约多少。
四、工艺运行状态及控制措施（定性分析数据的应用）
系统的运行状态需通过在线监测、化验检测和定性观察来确定，当污水处理厂处于不同的运行状态，工艺运行条件也会发生相应的变化。一个运行状态可以有多个数据和参数组成，如果这些描述系统状态的变量或参数偏移正常区域，就可以认为工艺运行状态发生变化。运行状态包括正常运行状态、典型的非正常状态和机械设备故障，如停电、设备故障停机等。A/O工艺污水处理厂常见的工艺运行状态或问题包括以下几部分。
1.污泥膨胀：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到300以上；污泥沉降性能差，泥水分离困难，导致污泥层界面上涨，大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。污泥膨胀是生化处理系统较为严重的异常现象之一，它直接影响出水水质，并危害整个生化系统的运作。
应对措施：第一类：适用于临时应急，主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外，投加一些化学药剂，如氯气，加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。采用这种方法一般能较快降低SVI值，但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止加药，污泥膨胀现象可以又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境，导致处理效果降低，所以，这种办法只能做为临时应急时用。
第二类：改善生化环境 ，保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要，一般至少应控制DO>2毫克/L；控制有机负荷，沉淀池内的污泥应及时排出或回流， 防止其发生厌氧现象。并缩短污泥在池内的停留时间。
2.污泥上浮：若发生厌氧现象，产生的各种气体吸附在污泥上，也会使污泥上浮，沉降性能变差，污泥在二沉池发生反硝化，造成污泥大块上浮，为了避免这种情况，需要将减少污泥在二沉池的停留时间，提高系统反硝化效果，降低进入二沉池混合液的硝态氮和有机物浓度，提高生物池出水末端DO浓度。
3.天气影响：长时间的降雨，进水中SS含量大量增加，导致出水SS增加；瞬时的暴雨来临，也将迅速增加系统进水量，降低污水在各级处理系统的停留时间，加大二沉池水力负荷和扰动。
4.毒性物质冲击：由于工业废水的排放，使得污水处理厂活性污泥受到抑制，须严格控制预防其进入系统；高氨氮含量的大量污泥消化池上清液进入系统，使得系统遭受高氨氮负荷冲击，导致出水氨氮浓度升高，此时应控制上清液的瞬时大量进入，而且还应提高生物系统的硝化效果。
5.机械故障：各工艺段的设备故障，尤其是脱水机的故障影响更大；厂区停电等
五、结论
上述逻辑关系的总结是根据一二级生物处理的污水处理厂多年运行数据、运行经验总结分析得出的，各污水处理厂之间工艺不同，进水情况不同，这些指标之间的关系可能有所差异，但还是有共性的。我们可以根据这些定性、定量数据的相关性对污水处理厂的工艺运行进行科学控制，使污水厂达到达标、稳定、高效、低耗的运行。