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低温对污水处理的影响范文1
关键词:污水处理厂;稳定达标;提标改造
随着城镇经济的不断发展和环境保护标准的不断提高，我国中小城镇污水处理能力日益增强，根据我国住房与城乡建设部的最新统计结果，截至2014年底，我国污水处理厂总数达5300余座，污水处理能力达1．63亿m3/d，大多数污水处理厂由于建设时间较早，排放标准低，约50%以上的污水处理厂只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)中的一级B标准要求，甚至还有将近25%的污水处理厂执行二级标准。由于我国城市河道补水的重要来源是城镇污水厂出水，排入河道后，稀释能力小，若不提高出水水质排放标准，将严重威胁城市生态环境。国家环保总局要求，对于污水处理厂出水作为城市景观用水的此类污水处理厂，出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)中的一级A标准，因此，对我国城镇污水处理厂进行提标改造势在必行。
1中小型污水处理厂提标改造的必要性
1．1中小型污水处理厂现状
1．1．1设备老化程度高
由于资金投入力度不够等原因，导致污水厂设备在长期运行过程中，缺乏足够的维护和管理，导致设备出现不同程度的老化和损坏，更有甚者出现设备无法运转，却得不到及时维修的情况，严重影响了污水处理效率。
1．1．2处理能力和处理要求不匹配
随着城镇工业化进程的推进，排放污水中污染物种类愈加复杂，对排放标准的要求提高。很多污水处理厂在早期设计过程中并未考虑到城市发展情况，设施处理量没有预留足够的远期处理量，不能满足现有的处理要求。在现阶段对水质要求提高的形势下，中小污水处理厂应推进更新扩容改造。
1．1．3建厂初期调试不到位
工艺调试对于污水处理设备是否正常运行至关重要，关乎出水是否能够达标排放。很多污水处理厂建成初期，忽略了工艺参数的调试，或者因为缺乏专业技术人员的种种原因，导致工艺调试不到位，致使污水处理厂设备运行不畅，处理不达标，增加处理成本。
1．2污水厂出水稳定达标的难点及应对措施
1．2．1污水处理厂出水稳定达标的难点
①低碳源问题2009年抽样统计分析结果显示，我国60%的污水处理厂碳氮比低于4，碳氮比偏低影响反硝化的完成。
②工业废水接入导致污水处理厂出水COD稳定达标困难。
③冬季低温问题导致污水处理厂出水TN难以达标。低温条件下，污水处理系统中微生物活性降低，数量减少。太湖流域污水处理相关研究成果表明，冬季水温低于15℃时，对微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脱氮效果影响较大，导致出水TN不达标。
1．2．2应对措施针对污水处理厂难以稳定达标的难点问题，现提出以下应对措施。
1．2．2．1提标改造技术方案中合理取舍预处理单元
当城镇污水处理厂有工业废水，由于工业废水间歇排放，水质水量波动大，为保证处理单元稳定运行，前设调节池很有必要。若是印染废水或其他易引起pH值变化大的特殊废水，还要特别注意pH值的调节，避免对水处理设备产生腐蚀。乡镇等小型污水处理厂规模小、水质水量变化大，通常在格栅后也常设调节池。对于进水可生化性偏低的废水(B/C值＜0．3)，例如制药废水、印染废水、高浓度有机废水等，应考虑设置厌氧水解池。利用兼性水解产酸菌，将难以生物降解的大分子有机物转化为易生物降解有机物，提高可生化性，从而提高后续生物处理效率。
1．2．2．2提标改造同时要注重源头污染物的控制
加快雨污分流制排水体制的建设，新建城区严格采用雨污分流制排水系统，老城区采用合流制或截流式合流制作为过渡时期的排水体制;接入城镇污水处理厂的污废水需严格按照国家、行业有关标准，防止对污水厂污水、污泥处理系统分产生不良影响。对于进水碳源不足的污水处理厂，需重新考虑服务范围内设置化粪池的合理性，适当放宽碳源充足的普通有机废水(如糖业废水、食品废水等)排入污水厂的水质浓度。
1．2．2．3低温强化硝化和反硝化措施
王阿华等人研究表明，水温低于12℃时，污泥的反硝化速率和硝化速率比常温下减少了一倍，只有0．5～1mg/h，0．6～0．8mg/h。一体化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工艺是工程实际中常用的两种低温下提高脱氮效果的方法。IFAS工艺常采用向好氧池中投加填料的方法，该工艺附着生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工艺受水温影响更小，投加率12%的情况下，硝化活性就达到了普通活性污泥的3倍以上。
1．2．2．4合理使用化学除磷
针对碳源不足的情况，牺牲生物除磷，采用化学除磷，这种方法在北美已有非常成熟的案例。
2中小型污水处理厂提标难点分析及解决思路
2．1中小型污水处理厂提标难点剖析
多数小型城镇污水处理厂受原水浓度、设备处理效率等因素影响，二级处理很难达到一级A标准，出水指标从一级B标准提高到一级A标准。针对表中SS，提标改造时，增加深度处理工艺即可达到要求，增加深度处理工艺的主要目的是去除二级出水中的SS，BOD5、COD也伴随SS的去除得到进一步的去除，但TN、TP的无法通过简单固液分离进行去除，因为TN、TP是以溶解态形式存于二级出水，因此，城镇污水处理厂提标改造的重点和难点是TN、TP、SS的去除。
2．2中小型污水处理厂提标改造思路
①了解目前中小型污水处理厂提标改造技术的研究现状以及主要提标改造技术。
②根据污水厂运行现状分析提标难点。
③针对提标难点逐一分析探索并选择适宜本厂要求的强化生化处理方法。
④结合实际情况，选择合适的深度处理技术，进一步提升出水水质。
3中小型污水处理厂提标改造技术措施
对现有中小型污水处理厂提标改造主要从三个方面着手:一是改造现有污水处理厂的二级处理工艺，主要是强化生物处理单元;二是新建三级处理设施;三是新技术膜生物反应器(MBR)工艺的使用，新技术往往无需三级即可达标或者满足回用水要求。
3．1生物处理工艺改造
对二级处理工艺进行改造，主要是为了提高脱氮除磷效果以及有机物的去除率，改造重点在生化池。对于生化池的技术改造主要有两种:降低容积负荷和泥膜联用。
3．1．1降低生化池的容积负荷
目前工程中常用的措施有进水分流量减荷和扩容减荷。前者适用于厂区平面布置允许的情况下，在厂区新建生化池，达到分流量的目的，最终实现生化池减荷的效果。此法生产改造同步进行，不影响现有工艺的正常运行。后者主要通过扩大容积来减小负荷、延长水力停留时间和污泥泥龄，进而提高生化处理效果，扩大容积的方式有两种:一是在场地允许情况下，直接将原有生化池扩容;二是将原有初沉池改造为生化池，这种方法提高了进入生化池的碳氮比，有利于TN的去除，高程衔接无阻，此法充分利用了现有构筑物。
3．1．2泥法－膜法联用
悬浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物处理的两种常见技术。其中活性污泥法在实际工程中应用较多，这是因为固定膜生物法需要设置填料，填料造价一般较高。生物膜法具有硝化功能强大、抗冲击负荷、生物量大、污泥龄长等优点，受温度影响小，在低温条件下，其脱氮效果要远好于活性污泥法。因此在污水厂的提标改造中，可充分利用两者优点，在生化池中设置填料。
3．2新建三级处理设施经
技术经济比较，目前适合我国中小型污水处理厂的三级处理工艺有以下三种:常规混凝－沉淀－过滤;微絮凝－过滤;直接过滤。三级处理的核心是过滤单元，目前工程实际中应用最为广泛的是V型滤池，这是因为V型滤池的滤料采用均质深层砂滤料，截污能力强，反冲洗强度低、效果好，过滤周期长。此外还有翻板滤池、D型滤池、滤布滤池等。
3．3膜生物反应器(MBR)的应用
MBR是一种新型污水处理装置，结合超微滤膜和污水处理中的生物反应器，通过超微滤膜截留细小微生物絮体，增加了生化池中的活性污泥浓度，极大的提高有机物的去除效率，同时，超微滤膜可取代二沉池，实现泥水分离。MBR适用于需同时脱氮除磷、对出水水质要求高、用地紧张或者回用要求的场合。
4中小型污水处理厂提标改造的综合建议
(1)污水处理厂提标改造应充分考虑技术的合理性、经济性、稳定可靠性以及工程实施可行性，而不应该注重技术先进性和新型性，对于新技术、新设备，应在小范围内工程应用，总结经验，为大规模推广提供参考。尤其是国内首次实用的新型技术，一定要进行中试和生产性试验，参数稳定后才可投入实际工程应用。
(2)只有在经济条件许可、用地紧张、尾水需循环利用的情况下才考虑采用MBR工艺。
(3)若用地紧张，经济条件不许可，过滤单元可考虑滤布滤池或转盘滤池。
(4)生物除磷难以满足出水TP一级A排放要求时，可考虑化学除磷。
参考文献
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［3］王阿华．城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨［J］．中国给水排水，2010，26(2):19－22．
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［5］王阿华，杨小丽，叶峰．南方地区污水处理厂低温生物脱氮对策研究［J］．给水排水，2009，35(10):28－33．
［6］陈立，李成江，郭兴芳．城镇污水处理厂提标改造的几点思考［J］．水处理技术，2011，37(9):120－122．
［7］黄涛．小型城镇污水处理厂提标难点分析及改造方案优化研究［D］．杭州:浙江工商大学，2015．
低温对污水处理的影响范文2
[关键词]生物强化技术 污水处理 应用探索
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0323-01
前言：我国生产和生活用水量巨大，水资源在人们的生活和生产中发挥了巨大的作用。但是，目前我国的水资源非常的紧缺，这也成为了我国亟待解决的环境问题。在经济发展新常态的背景下，如何实现我国水资源的最大化利用是国家管理以及技术开发部门应该探讨的问题。运用生物强化技术对污水进行处理能够很好地让我国的污水处理现状得到改善，也将是污水处理的重要发展趋势。相关部门都应当对其进行研究，让生物强化技术在污水处理方面发挥更大的价值。
一、生物强化技术作用原理
1.直接作用
要想成功地去除水中的各类污染物，使生物强化技术发挥其功能，离不开生物强化技术作用机制。生物强化技术作用机制是生物强化技术作用原理之一，降解菌在分离、筛选的过程中得到降解特定污染物的菌株，发挥降解污染物的功效。质粒育种是直接作用所使用的菌株的常用方法之一，多种微生物借助细胞融合的方式，得以培育出多种功能的新菌种；其次，基因工程构建也能够直接作用所使用的菌株，利用人工手段提取供体DNA，然后再导入受体细胞之中。
2.共同代谢作用
生物强化技术中的菌株能够将废水中的有害物质降解，并且降低其有害性，这就是共同代谢作用的过程。共代谢的类型主要有三种：一是菌株在新陈代谢中发生氧化，产生的酶补充微生物需要的碳源；二是不同微生物之间作用互相补充，协同合作。有时微生物在降解有害物质过程中发挥的功能十分单一，微生物功能互补彻底地完成了污染物的降解；三是处于休眠状态的微生物其细胞会对污染物继续降解。[1]
二、生物强化技术在污水处理中的应用研究
1.生物强化技术在工业废水处理方面的应用现状
生物强化技术是建立在原有的生物污水处理系统之中，通过将带有特殊以及特定功能的微生物等近似物投入其中，生物处理系统在这些物质的催化下其降解速率以及吸附有毒物质等化学生物能力极大增强，达到处理难降解、有毒废水等特定水污染物的目的。生物强化技术率先应用到对工业废水的处理中，并且取得了良好的效果，才推广应用到城市污水处理以及其他方面。工业废水是一个笼统的概念，针对不同的废水类型要采取特定的处理工艺和手段，以下即是笔者结合相关的文献资料以及实地调查对于生物强化技术在工业废水处理方面的应用现状的具体列举。
石化废水，一般采用SBR亦或者是UASB工艺来处理，效果较为明显，提高了COD的去除率，污泥沉降性能得到了大大的改善，加快系统启动速度；焦化废水，采用A/O明显提高了对喹啉的去除效果；造纸废水，采用SBR氧化塘水工艺会发现树脂酸的去除效果明显提高了，而且会发现生物处理系统的PH波动能力得到了大大的增强；还有较常见的印染废水，则需要结合SBR和A/O工艺，达到提高溴氨酸的降解效果，提高废水的脱色效果；针对制药废水，则需要采用厌氧流动床传统活性污泥法，这一技术的运用，不仅有效地提高了COD的去除速率，而且改善了处理效果、提高抗冲击负荷能力。[2]
2.生物强化技术在城市污水处理方面的应用现状
相比化学物质、有毒物质较难以处理的工业废水处理而言，城市污水处理难度较低，可实现污水处理再利用的数量较大，是我国污水处理部门应该加大力度开展生物强化技术的重要环节。但是，近年来，由于居民化妆品、洗洁精、洁厕灵以及洗衣粉等富含重金属以及有毒化学物质的物品使用频率增加，直接造成城市下水道的污水越来越难以降解，甚至含有有毒化学物质的城市污水污染了城市地面，更严重的是，根据相关部门统计，我国城市污水排放总量已经远远超过工业废水排放总量。
生物强化技术在城市污水处理中的应用，实现了将活性污泥技术改造为EBPR（强化生物除磷反应器的简称），而且生物强化技术能够在短短的十四秒内可以将活性污泥系统中的污泥转换为特定的EBPR污泥，而且这种污泥在去除COD、氮的过程中不会受到纯菌的影响。另外，生物强化技术在城市污水处理中的应用，大大增强了传统生物系统中某些难以降解物质的降解速率，改善了降解效果。除此之外，生物强化技术可以节省城市用地面积，新工艺新手段提高了城市居民用水的质量。
3.低温环境下生物强化技术的应用
传统的生物处理方法对污水温度有一定的要求，因为在低温环境下活性污泥的活力降低难以保证污水处理的效果，而生物强化技术即使在低温环境下也能够实现功能。大量实验证明：生物强化技术在低温环境下，能够分离、筛选具有高效降解能力的菌株，增强了对COD、氮等的去除率，强化了生物处理系统，无论是对城市污水还是工业废水等污水处理等具有极为显著的效果，克服了温度因子对生物处理方法对污水处理的缺陷。
三、生物强化技术的未来发展
1.针对生物降解菌的研究
笔者在上述简要介绍了高效降解菌直接作用，那么该如何获取生物高效降解菌？目前获取的方法主要有以下几种：（1）基因工程构造，该方法针对性较好，高效且稳定，并可以针对污染物类型、环境条件构造所需菌株；但是其仍存在一些缺点限制了它的应用，如目前对构造工程研究尚且不足，缺少可靠的资料库，存在生物安全性方面的争议等；（2）水平基因转移，该方法在处理系统中处于优势地位，可以保持高数量和高活性，但是也存在生物安全性问题；（3）常规微生物手段分离菌株，技术成熟，运用范围广，但是其在低温、含毒性组分等不利条件下的耐受力不足。
2.对生物安全问题的关注
一直以来，生物强化技术的安全问题一直是该领域被热议的话题，尤其基因改造技术更是备受争议。基因改造技术会对生态系统以及人类生活健康等产生影响，为了克制基因工程技术对人类的不利影响，相关部门要高度关注一系列生物强化技术的生物安全问题。为了避免基因改造技术引发社会敏感，相关部门要降解污染物质的同时，务必要关注微生物的安全，同时在处理系统中，减少高效微生物的流失也至关重要。
3.高效菌群的停留
现阶段，高效菌群的停留经常依赖连续或间歇性投加、细胞固定化、生物自固定化等方式来实现，在实际运行过程中，其处理效果通常会受到温度、湿度、PH值以及营养物质的毒性、水利条件等实际因素的影响。如何利用生物强化技术在生物处理系统中分离筛选出优质、高效的菌落，增强处理系统的活性。目前促使高效菌落停留的有效方法，一是结合生物刺激方法和生物强化方法在处理系统中发挥活性，二是通过细胞固定化技术抵御水环境的冲刷。
结语：
生物强化技术在未来必然会对污水处理工作做出更大的贡献，而这需要相关部门以及工作人员要不断学习国内外先进理论，坚持实践第一，牢牢把握生物强化技术的发展趋势和方向。相信不久的将来，生物强化技术必然会发挥其更为重要的作用。
参考文献
低温对污水处理的影响范文3
关键词：CASS工艺 低温污水 水力停留时间 污泥负荷
1 前言
低温污水处理是指在我国北纬40℃以北的广大地区，其冬季城市污水的水温一般在10℃以下（6-10℃，少数地区4-6℃）时进行的污水处理工程。由于寒冷地区排水温度低，输水管道散热量大，给污水处理带来很大困难。此外，温度对微生物的活性、种群组成、细胞的增殖、活性污泥的絮凝沉降性能、曝气池充氧效率以及水的粘度都有较大影响。因此，低温条件下，污水处理工艺及工程设计参数同常温条件下有很大区别。
低温对生物处理的影响，关系到寒冷地区城市污水和工业废水能否采用生物处理和采用什么样的生物处理工艺。因此，结合我国国情，探讨适合我国寒冷地区的污水处理工艺，对于缓解寒冷地区的环境污染，实现经济可持续发展具有重要意义。
周期循环活性污泥法（CASS工艺）不但具有投资省、占地面积少、工艺流程简单、操作管理方便、处理效果好等优点，而且，据国外资料介绍，CASS工艺对低温污水仍能保持很好的处理效果。因此，本文充分利用CASS工艺的优势，结合我国寒冷地区的实际情况，重点探讨了CASS工艺对低温环境的适应性，探讨适合低温环境条件下的工程设计参数和运行管理经验，为CASS工艺在我国寒冷地区的推广应用奠定基础。
2 试验装置及流程设计
为将国外先进技术引进消化，研究适合我国国情的污水处理工艺，并在我国寒冷地区推广应用，总装备部工程设计研究总院环保中心自1999年就开始在实验室进行了2年的系统研究，为工程应用提供了宝贵的工程设计参数和运行管理经验。
2.1试验工艺流程
污水取自总装备部工程设计研究总院家属楼楼生活污水，用小型潜污泵直接从化粪池提升到储水箱。储水箱由PVC加工而成，容积180L，内设自动液位控制器。
2.2 试验装置
试验装置如图1所示，其中CASS装置自行设计，材质为有机玻璃，便于观察水流运动状态、曝气强度及活性污泥的絮凝情况。该装置尺寸为：L×B×H=930mm×312mm×410mm，容积118L。
2.3装置自动控制系统介绍
整套实验装置采用PLC程序控制器集中控制。其中储水箱中的水位由液位控制计控制，低水位时，污水提升泵自动开启，向水箱注水，至水箱最高水位时，污水提升泵自动关闭，停止进水。
CASS工艺的特点是程序工作制，其整个工作周期均可由程序控制器完成，无须专人操作。此外，CASS工艺还可根据进、出水水质变化适当调整工作程序，保证出水效果。
完整的CASS工艺工作周期一般分为四个步骤，如表1所示：
2.3装置自动控制系统介绍
1、CODcr：重铬酸钾法；
2、溶解氧（DO）：YSI—52溶解氧仪；
3、BOD5：稀释倍数法；
4、pH：pH计或精密pH试纸；
5、污泥沉降比（SV%）：用100 ml或1000 ml量筒测量；
6、污泥生物相观察：光学显微镜；
7、温度：YSI—52自带温度计；
8、污泥干重、MLSS、SS：重量法测定；
转贴于 3 试验结果与分析
3.1 污泥接种与培养
实验所用污泥取自首都机场废水净化站二沉池回流污泥，该污泥性能良好，镜检发现有大量活跃钟虫和少量线虫，污泥上清液清澈透明。将接种污泥投入CASS池并加入部分污水后闷曝24h，此后，逐步加大进水负荷按照CASS池自身运行方式—连续进水、间歇排水逐步培养驯化活性污泥，至生物相重新恢复正常、污泥性能稳定，处理效果良好，表明污泥培养成熟。
3.1 CODcr去除效果分析
3.1.1 试验条件
气温：-4～12℃；水温：5～9℃；
水力停留时间：HRT=10.8h，16h，20h；
周期运行时间：T=215∽296 min（分曝气、沉淀、撇水、闲置四个阶段）；
进水流量：Q=160∽87ml/min；
周期处理水量：Q1=34.4∽20.8L；
周期排水比：1/3∽1/4；
根据试验效果，按水力停留时间（HRT）的不同实验划分为三个阶段（即HRT=108h，16h，20h），其中HRT=20h阶段中曝气时间又分为180 min和240 min。
3.1.2 试验效果与分析
HRTh 温度℃ 进水CODcrmg/L 出水CODcrmg/L SV% SVI MLSS g/L 污泥CODcr负荷kgCOD/kgMLSS.d 去除率% 10.8 -2～11 823 221 62 3.932 158 1.06 73 -1～10 809 137 80 2.487 321 1.10 83 -1～12 982 225 60 3.534 170 0.946 77 -2～10 832 143 56 4.091 136 0.645 83 16.0 -3～5 609 91 49 3.768 130 0.344 85 -3～7 970 90 51 3.695 140 0.559 91 0～8 898 113 58 4.085 141 0.473 87 0～10 928 95 59 3.843 153 0.516 90 20.0 1～5 798 115 55 3.56 154 0.340 86 -4～13 585 96 62 3.706 167 0.340 84 -1～13 813 83 68 4.557 149 0.275 90 5～12 1071 91 71 3.962 179 0.393 92 由上表可以看出：当HRT=10.8h时，进出水CODcr波动较大，进水CODcr为620～1218 mg/L，出水122～211 mg/L，去除率在74%～89%之间，出水效果不理想，波动较大。相对应的MLSS=2.487～5.678g/L，变化较大，污泥负荷=0.688～1.10kgCOD/(kgMLSS.d)，也比较高。
当HRT=16.0h时，该阶段进水波动较小， 进水CODcr为610～930 mg/L，出水CODcr为90～115 mg/L，去除率达85%～91%，出水水质比较稳定。此阶段污泥负荷Ns在0.24～0.39kgCODcr/(kgMLSS.d)之间，比第一阶段有所降低，污泥浓度也趋于稳定， MLSS为2.985～4.13g/L。
由上表可以看出：通过对不同水力停留时间的对比实验，发现水力停留时间HRT=16h和20h处理效果差别不大，这说明在一定污泥负荷范围内，延长水力停留时间对提高去除效果意义不明显，反而使投入产出比降低。
本实验水力停留时间HRT=16h，污泥浓度MLSS=3000～4500 mg/L，污泥负荷0.2～0.3kgCOD/kgMLSS.d ， 运行效果和经济性比较好。
3.2 BOD5去除效果分析
温度(℃) 进水（mg/L） 出水（mg/L） BOD5去除率(%) BOD5/ CODcr CODcr BOD5 CODcr BOD5 进水 出水 -1～3 813 217 83 13.6 94 0.26 0.16 4～14 760 341 152 9.4 97 0.45 0.06 7～21 862 329 116 15 95 0.38 0.13 通过BOD5实验分析：虽然进水的可生化性不是很好，这与传统的生活污水具有良好的可生化性（BOD5/CODcr=0.5左右）有一定差别，其原因是化粪池污水中大便成分含量较高，外观成乳黄色，有机物浓度比一般小区或城市污水高2倍以上。理论和实践证明，粪便污水的可生化性并不理想。另外，实验出水BOD5已小于15 mg/L，表明出水水质中能够生物降解的物质绝大部分已去除，CODcr进一步降低的空间十分有限。所以，即使再延长曝气时间或水力停留时间，出水CODcr不会有显著降低。
3.3 悬浮物（SS）去除效果分析
一般情况下，传统活性污泥法处理污水的效果随温度的降低而变差，出水质量差的一个重要原因就是二沉池污泥沉降性能不好。从物理现象上看，活性污泥比较细碎，不易形成大块絮凝体，沉淀后的上清液仍有细小的悬浮颗粒随出水带走；从水质特点上分析，低温环境下，水的粘滞性增高，固体颗粒沉降阻力增大，降低了泥水分离效果。
但从CASS工艺处理低温的整个实验过程来看，废水SS的去除率一直都很高，进水SS通常在100 mg/L以上，出水SS通常保持在10 mg/L左右，并且去除效果比较稳定。这从另一方面反映了CASS工艺独特的运行方式，使得曝气结束后的沉淀阶段整个池子面积均用于在近乎静止的环境中进行泥水分离，故其固体通量很低，泥水分离效果良好。
4 CASS工艺需氧量分析
通过连续监测一个工作周期内的溶解氧（DO）发现，CASS池中DO周期性变化非常明显，经历一个好氧—缺氧—厌氧过程，氧浓度梯度大，氧转移效率高，这对生物脱N除P以及防止污泥膨胀都十分有利。
下图1给出了在低温条件下DO的变化规律。
由上图1可以明显看出：曝气结束，沉淀开始后15分钟内，DO从4.15mg/L迅速下降到0.28 mg/L，曝气重新开始前下降幅度趋于平缓，这就给生物反硝化细菌创造了良好的条件，使NO-3-N转化为NO-2—N进而转化为N2。这同时也提出了一个问题—低温及中温和高温条件下应设置不同的沉淀时间。因为，夏天由于生物反硝化速率高，释放出来的N2易使污泥上浮，如果沉淀时间设置过长，就会造成污泥上浮随水流失。
4 结论
4.1 低温对CASS工艺处理生活污水的影响
通过实验观察和分析：低温对CASS工艺处理效果有一定影响，在其它条件相同情况下，与常温条件相比，CODcr去除率约降低5%，这也反映出CASS工艺对温度具有较好的适应能力，与国外文献的介绍是一致的。但低温造成活性污泥沉降性能降低，SV和SVI普遍高于常温条件，可通过提高污泥浓度、降低污泥负荷和适当延长沉淀时间，解决给生产运行带来的困难。
4.2 推荐的工艺参数
通过对不同水力停留时间的对比实验，发现水力停留时间HRT=16h和20h处理效果差别不大，这说明在一定污泥负荷范围内，延长水力停留时间对提高去除效果意义不明显，反而使投入产出比降低。本实验水力停留时间HRT=16h，污泥浓度MLSS=3000～4500 mg/L，污泥负荷0.2～0.3kgCOD/kgMLSS.d ， 运行效果和经济性比较好。
4.3 通过实验观察和理论分析可知：
CASS工艺污泥特性如SV、SVI和MLSS等受温度变化影响较大，而污泥特性的变化直接影响到沉淀时间、排水比和污泥龄等参数的确定，因此，CASS工艺的运行要制定与温度变化相适应的操作管理参数。
参考文献
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2、张自杰等，《环境工程手册水污染防治卷》，高等教育出版社；
3、“寒冷地区污水活性污泥法处理设计规范”，（报批稿）《中国工程建设标准化协会批准》；
4、柏景芳编译，“美国CASS法城市废水处理技术”，《国外环境科学技术》，（1）（1995）。
低温对污水处理的影响范文4
关键词：污水处理；温室气体排放
中图分类号：TE08 文献标识码： A
一、污水处理过程中温室气体排放研究的意义
污水处理厂主要温室气体的排放源是能量消耗、药品消耗和生物转化，其中能量消耗及药品消耗引起的GHG（温室效应气体）排放量占总排放量的50% -70%。在典型的二级城市污水处理厂电耗中，污水提升占10%-20%，污水生物处理（主要用于曝气供氧）占50%-70%，污泥处理占10%-25%。污水处理的生物处理阶段的能源消耗最多，引起的温室气体排放量最高。
根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》将N2O排放量折算为CO2当量排放量，则2003一2009年污水处理的N2O排放量约占温室气体排放总量的50%。污水处理中产生的N2O 90%来源于生物处理的脱氮过程，且脱氮过程的需氧量占生物处理过程总需氧量的50%，曝气供氧类能耗也将占生物处理过程总曝气供氧类能耗的50%。因此脱氮过程是污水处理厂的温室气体的排放主要来源。
分析传统脱氮过程温室气体的排放来源和产生途径，可以明确脱氮过程中温室气体排放的关键因素，提出降低温室气体排放的措施。分析各种新型脱氮工艺的特点，并结合脱氮过程温室气体排放的关键因素，可得出各种新型脱氮工艺的温室气体排放情况，通过比较选出温室气体排放量较低的脱氮工艺，指导污水处理行业的低碳运行。
污水处理温室气体排放研究的最终目的是寻求温室气体减排途径，但污水处理温室气体的排放问题不可能仅通过一项措施的实施得到根本解决，需要根据实际情况，综合考虑当地的自然地理及经济条件、实际的污水水质水量情况、污水处理工艺类型及运行条件等因素，确立合理可行的温室气体减排方案。
二、污水处理过程中的温室气体排放现状
1、污水处理中N2O的排放
目前污水脱氮过程中排放的N2O总量约为(0.3-3)×109t/a，已知的污水处理过程中的N2O源与汇不能平衡，约有40%的源还不清楚；Kampschreu等对前人研究的总结表明，小试污水脱氮可能有0%-90%的氮转化为N2O释放，污水厂污水脱氮中转化为N2O释放的氮为0%-14.6%；N2O是不完全硝化或不完全反硝化的产物，影响N2O产生与释放的因素有DO、C/N及微生物种群等，同时污水厂的设计与运行条件对N2O的释放也有很大的影响。
污水厂N2O的排放主要是活性污泥单元，其它可能排放N2O的单元包括沉砂池、初沉池和二沉池。研究表明，污水厂排放的N2O中活性污泥单元、沉砂池和污泥储存池分别占90%、5%和5%。其中，沉砂池排放的N2O随下水道污水中NO2浓度增加而增加。
污水厂排放N2O产生于处理工艺中的缺氧阶段。在缺氧阶段，小部分N2O直接排放，大部分溶解于水中；在曝气阶段，溶解的N2O因曝气作用而逸出，但由于N2O在水中有相对较高的溶解度，从水中逸出速率很慢，其整个释放过程会延续至出水流入河流后，且曝气阶段的释放量远小于出水释放量。
2、污水处理中CH4的排放
污水厌氧处理产生的污泥量少，能耗低，而且所产生的CH4可以回收利用。采用厌氧工艺的污水厂排放的CH4按其来源可分为进水中溶解的CH4和厌氧环境生成的CH4，其中进水中溶解的CH4主要来自于污水在管道输送过程中的厌氧反应。
污水厂郊区化造成污水输送距离长，管道中的厌氧环境会在污水输送过程中产生大量CH4。Guisasola等和Foley等研究了污水管道中CH4的形成，发现水力停留时间HRT越长或污水接触管道的表面积与体积比（A/V）越大，污水管道中产生的CH4越多。污水溶解性COD=200 mg/L，当A/V=26.7 m-1，HRT=8.5 h，甲烷产量27.5 mg/L，HRT=4.5 h，甲烷产量25mg/L；A/V=13.3 m-1，HRT=4.5 h，甲烷产量22.5 mg/L，CH4的产生减少了污水中的可生物降解COD，加剧了生物脱氮与除磷间的碳源竞争，对后续生物处理不利；而由于产甲烷菌和硫酸盐还原细菌对有机物的竞争，CH4会影响污水管道中硫化物的产生。但关于污水厂进水溶解CH4含量的研究却鲜有报道。
污水厂CH4的排放主要来源于厌氧区、污泥浓缩区和污泥储存区。对于有污泥厌氧消化装置的污水厂，污泥厌氧消化是污水厂CH4的主要来源。污泥中溶解的CH4部分从消化池、污泥浓缩池和储存罐逸出释放，剩余的CH4将在后续处理过程中逸出释放，例如消化污泥脱水过程。曝气阶段，水中溶解的CH4在机械曝气作用下会促使溶解态CH4逸出释放，或者被活性污泥中的微生物氧化。关于活性污泥系统氧化CH4的报道不多。表1为几个实际污水厂的CH4排放情况，由表1可知，污水厂无污泥消化时CH4排放量一般低于有污泥消化。无污泥消化时平均CH4排放量为0.0070 kg/(kg进水COD)，有污泥消化时则为0.0085kg/(kg进水COD)。Kralingseveer污水厂10月的CH4排放量高于4月，这是因为其10月平均温度（19℃)高于4月(10℃ )，低温下产甲烷菌活性较低，且CH4溶解度高，所以CH4排放量低。
3、人工湿地温室气体排放
人工湿地利用自然生态系统中的物理、化学和生物的协同作用来实现对污水净化，使水质得到不同程度的改善，实现污水生态化处理，比较适合于处理水量不大，管理水平不高的城镇污水和分散式污水处理。人工湿地在去除污水中的有机物和重金属方面具有优势，但也是温室气体的排放源，其温室气体排放量是天然湿地的3-11倍，所造成的温室效应甚至会抵消脱氮除磷所带来的环境效益。影响人工湿地污水处理过程温室气体排放的因素有湿地植物种类、污水性质、曝气量等。
4、CO2的产生与排放
在整个污水处理厂的运行过程中，温室气体的排放包括两部分：一是直接排放，包括污水处理和污泥处理过程中产生的温室气体；二是间接排放，主要是污水处理过程中消耗的能量和物料引起的温室气体排放。污水处理过程中CO2的产生包括直接排放和间接排放两个方面。在目前国际上的碳核算标准中，将生物分解产生的CO2归为生源碳( bio-gen-is carbon)，沼气和污泥归为生物燃料或可再生能源，无论是生物分解还是沼气或污泥燃烧产生的CO2都不纳入碳排放的计算与平衡。而一些学者认为，城镇污水中的一部分碳素源于化石燃料，应将其产生的CO2纳入碳排放计算，因此污水中有机物降解而产生的CO2是否计入碳排放存在争议，目前还没有形成一致的意见或成熟的计算办法。污水生物脱氮过程中，参与反应的碳源被生物分解将会引起CO2的直接排放，而该碳源中无机碳源部分并非来源于生物质碳，因此本文将把污水生物脱氮过程中，无机碳源造成的CO2的直接排放计入温室气体排放量中。
三、减少污水处理过程中温室气体排放的具体措施
1、引入CH4转化技术，使少量的无法经济回收利用的CH4转化为其他低GWP物质。CH4作为外部碳源反硝化的机理有：好氧甲烷氧化耦合反硝化（Aerobic methane oxidation coupled to denitrification简称AME-D）、厌氧甲烷氧化耦合反硝化（Anaerobic methane oxidation coupled to denitrification简称ANME-D）和甲烷氧化耦合同步硝化反硝化（Methane oxidation coupled to SND，简称ME-SND）。以CH4为外部碳源的反硝化转化技术，可使CH4转为CO2的同时使NO3-还原为N2，能在减少CH4排放的同时，去除污水中的氮，尤其适用于处理高氮、低碳源的污水，如填埋龄长的垃圾渗滤液。以含60%CH4的填埋气为外部碳源处理垃圾渗滤液，SBR、滴滤池、流化床反应器，反硝化速率以NO3--N计，分别为60、150和550mg/(L・d)。
2、兴建污水处理设施，提高污水处理率，以厌氧消化池代替厌氧塘处理污水，回收污水和污泥处理过程产生的CH4。当污水处理率接近100%时，城市污水处理所排放的温室气体的GWP呈下降趋势。
3、采用温室气体产生量少的污水处理技术。对于含氮浓度高的污水，如污泥脱水上清液、垃圾渗滤液、工业污水，一般采用以下两种方法脱氮：一是自养硝化接异养反硝化；二是部分亚硝化接自养厌氧氨氧化。两种方法脱氮率均达90%，但异养反硝化会产生N2和相当量的NO2与N2O，厌氧氨氧化工艺排放的气态氮较少，还会减少CO2排放。采用第二种方法处理含氮浓度高的污水，可大大减少CO2排放。
4、紫色非硫光合菌在厌氧条件下将污水中的有机物同化为生物质，作为动物饲料、肥料或提取聚经基链烷酸酷（可降解塑料）的原料，同时吸收CO2而无温室气体产生，开发利用紫色非硫光合菌处理污水的新技术值得重视。
结束语
综上所述，污水处理过程中温室气体的排放在很大程度上严重影响着空气质量，因此，需要采取措施减少温室气体排放，实现污水处理的节能减排，随着经济以及科学技术的发展，污水处理过程中温室气体排放逐渐科学化合理化，真正意义上实现节能环保。
参考文献：
[1]彭洁。 城市污水污泥处置方式的温室气体排放比较分析[D].湖南大学,2013.
[2]华佳，张林生。 污水处理过程中的温室气体减排探讨[J]. 环境科学与技术,2013,12:223-227.
低温对污水处理的影响范文5
关键词：腈纶污水 影响因素 处理工艺
一、概述
随着我国经济的高速发展，环境保护和治理问题成为研究热点。由于我国水资源相对短缺，水资源的保护在我国不断引起专家的关注。上世纪80、90年代，我国开始了进行污水处理进行了调查，严格限制重点污染单位污水排放，并要求污染企业要投入固定数量的资金用于污水处理[1]。
腈纶污水处理问题是世界公认的污水处理难题，也是一般企业发展的技术瓶颈。随着全世界共同为环境保护的贡献，国外发达国家逐步向发展中国家转入腈纶污水技术，从而进一步保护全球水资源。虽然这些技术可以降低污水中的COD，但达到排放标准仍需要不断地投入技术资源。通过分析腈纶污水处理影响因素，可以为进一步提供有利的处理技术提供保证[2]。
二、腈纶污水处理影响因素
在腈纶污水的排放中，主要来源为腈纶厂和化二丙烯腈厂，由于在生产产品过程中产生了大量腈纶，在污水处理中也只能采取初步的降解工艺。因此，必须采取深度的污水处理措施[3]。影响其污水处理的因素主要包括如下：
1.腈纶污水水质和成分
经过分析生产排出的腈纶污水，其可生化水平低于生化标准最低值0.3，传统的污泥生化法不能达到理想的降解效果，给污水处理带了巨大的困难。并且，由于污水排出前生产厂采取部分处理措施，导致污水中存在大量的絮状物和聚合物，其中污水中成分颇为复杂，COD较高，这些是污水处理的重要问题。
2.腈纶污水温度控制
腈纶污水温度对于进行降解效率和降解的有效性有着重要影响。低温往往会使处理中的微生物和酶系统不能发挥应有的处理作用，处理效率地下，达不到处理效果。高温则会导致处理中的微生物和酶系统严重被破坏，甚至失去处理功能。由于工厂所排出的污水温度变化较大，对于处理非常不利。因此，在污水处理过程中，应严格控制污水处理温度范围，大致保持在20℃～30℃，把握污水流入和流出的问题范围，做出及时的调整。
3.腈纶污水的溶氧性
腈纶污水的溶氧性主要影响污水处理中厌氧生物和好氧生物的生长，影响污水处理。在处理过程中，若保持较低的溶氧性，污水中的好氧微生物将会收到抑制，分解能力大为下降。当厌氧微生物获得生长后，污水将会发生进一步的恶化，使水质发黑发臭，不利于整个过程的处理。并且，较高的溶氧性不会促进处理效率，造成浪费，只要保持适当的溶氧性就能达到预期的处理效率。
4.腈纶污水的处理时间
在腈纶污水处理过程中，必须在获得良好处理质量下尽可能的提高处理效率，缩短处理时间。通过研究，含腈纶污水纯氧曝气生化系统在延长曝气时间后才能保证腈纶污水的处理质量，而对于通常系统则在4个小时就可以保证处理质量，延长时间不会有太大的作用。
三、腈纶污水的处理工艺
传统的生物处理在腈纶污水发挥了重要的作用，然而工业实际的发展和社会发展对环境的要求不断提升，因此必须采取合理的分析进行改进腈纶污水的处理工艺[4]。所采取的腈纶污水的处理工艺如下：
1.腈纶污水的处理工艺流程确定
腈纶污水的处理工艺最主要的目标为提高污水的可生化性，增加后续处理工艺。在工艺流程确定中，应从多方面同时处理，各个单元应保持前后的连续性。为提高整个污水处理系统的高效性和稳定性，工艺流程应通过增加相应的处理单元保证。
2.厌氧水解酸化处理工艺
将厌氧水解酸化和好氧处理工艺结合，能够有效的提高污水处理的可生化性。厌氧水解酸化工艺能够将腈纶污水中不溶性的有机物分解为小分子有机物和已生化成分，从而提高腈纶污水的处理效果。通常情况下，厌氧水解酸化处理工艺作为处理的预处理工序，其作用也是对待处理污水的粗加工。厌氧水解酸化处理对于环境要求不高，该工艺的应用能够有效地节约成本，为进一步净化污水做保证。
3.化学氧化处理工艺
化学氧化处理也称为高级氧化处理工艺，利用强氧化剂能够有效地处理难降解的有机物。在催化剂、电辐射和光辐射的基础上，经初步处理后的腈纶污水将进一步被处理，有机物将进一步转化为小分子有机物。二氧化氯是腈纶污水处理中常用的化学物之一，它能够起到强氧化作用。
4.生物接触氧化处理工艺
生物接触氧化处理技术具有处理效率高、抗冲击能力强、剩余污泥量少、运行稳定等特点，是常用的现代生物处理技术之一。采用生物接触氧化能够形成生物膜，对污水进行过滤，同时利用生物能够进一步降解有机物。该工艺适应环境能力强，对于排水的冲击不敏感，易维护，在现代腈纶污水处理中有着重要的作用。
5.活性炭吸附处理工艺
活性炭吸附的目的是将整个处理过程中难降解、不能降解、难于氧化溶解的有机物进行收集，起到进一步净化水质的作用。同时，活性炭能够对污水中颜色进行退色，使处理后的污水最大程度的达到使用标准。
四、总结
随着工业技术的不断前进，水资源处理和再利用技术将进一步获得发展。腈纶污水作为我国难处理污水之一，采取合理的工艺进行处理有着重要的意义。在实际处理中，新的处理工艺也在不断的尝试和研发中，未来的腈纶污水处理工艺将趋于绿色化、高效化和稳定化，我国的腈纶污水处理技术也会得到更多的应用。
参考文献
[1]唐振波. 中国腈纶工业进展与发展[J]. 现代化工. 2011（09）.
[2]田进达. 化工行业含腈废水深度处理技术研究[J]. 科技视界. 2011（12）.
低温对污水处理的影响范文6
1.入冬前准备
污水厂的设备在低温等恶劣环境下易发生故障并且维修困难，因此要提前做好准备工作，降低事故风险。
1.1完善管理制度
要将低温条件下易出现的问题纳入管理制度，并准备应急方案，入冬前加强对全体人员的培训。
1.2检修改造设备
入冬前要对现有污水处理设备进行一次全面的检修，有条件的污水厂提前更换适合低温运行的设备。
1.3管线、阀门防冻
管线防冻：停用的管线要在入冬前将水分排空，下水管线、浮渣井在入冬前做一次彻底疏通和清理，其他管线也都要考虑防冻问题。阀门防冻：首先应检查并确保阀门不漏水，然后将草垫放入阀门井内对阀门保温。
1.4检查保温措施
对工艺流程盲端、玻璃板液位计、配电问及机柜问的保温措施进行检查，确保正常使用；检查生活楼、库房、配电间玻璃的完好情况，发现问题及时消除；对易冻的井室覆盖草帘保温。
2.冬季运行工艺要求
气温降低时水温也会下降，进而导致污泥活性下降并出现膨胀和泡沫的问题。巡视工作要密切注意进水及出水水质的变化，以及各构筑物的处理情况。可以适当延长曝气时间，增加曝气量、提高污泥浓度、增加污泥龄等解决问题。设置应急预案，保证工艺正常运行，出水稳定达标。
3.冬季运行设备要求
设备在低温条件下容易出现新状况，总体要求：一是选用适宜过冬的设备，如将露天回流泵替换为潜水泵、将皮带输送机替换为无轴螺旋输送机，改用黏稠度低的油和脂等。二是调整设备运行状态，间歇运行的设备适当调整运行时间变为连续运行，并尽可能选取比较温暖的时间段运行，如污水污泥处理区。三是做好关键设备的防冻工作，可以做好保温，也可以增加加热设施。四是避免构筑物放空，以防池体出现含水冻融现象。设备出现故障要及时检修并尽可能安排在室内，常见设备故障及对策如下。
3.1粗格栅
室外的粗格栅常见问题是栅条结冰间距变小、耙齿变形断裂，导致进水量降低甚至堵塞管线。对策是保持高水位运行，让栅条始终浸在水中。室内的粗格栅常见问题是限位开关结冰。解决办法是将控制柜与格栅间分离并且改善通风条件，降低空气湿度。粗格栅压实机在低温条件下可能被冻住甚至结冰损坏。解决办法是挑选温暖的时间段运行设备，并且要定期开启，防止结冰。
3.2初沉池、二沉池
初沉池、二沉池的常见问题是传动刮泥机在下雪之后打滑，初沉池不刮泥、二沉池污泥不回流。对策是根据天气预报做好预防工作，并及时除去走道板上的积雪，可人工除雪也可以用扫雪机。
3.3污泥浓缩池
露天的浓缩池常见的问题是设备冻住和污泥池表面结冰问题。及时做好除雪工作能有效解决设备冻住的问题。池面结冰将导致浓缩池失去浓缩作用，并且增加构筑物损坏的风险。可以增设阳光板阻挡雨雪并且保温，同时还要加大出泥量，减少浓缩池泥量。如果没有阳光板，也可用塑料薄膜覆盖浓缩池应急。
3.4脱水机房
脱水机房常见的问题是泥饼冻结后无法运输、有毒气体浓度过高危害健康、配电柜短路。在堆放泥饼的场地设置蒸汽加热管线可以解决泥饼冻结的问题。做好保温、提供热源、增大引风机的功率可增加温度、降低湿度、降低有毒气体浓度，进而保障人员健康、降低配电柜短路风险，但鼓风机在低温条件下容易出现过载停机，所以，调高功率时要调低进风阀的限位。
4.冬季运行人员要求
