如何准确判断进水水质情况、冲击来源？厂长拿出“秘密”武器！

近年来，城市污水与工业废水的增长依然非常快速，这就要求污水厂出水更加严格地控制，保证出水的稳定达标。

但问题是，在污水厂运行过程中，上游管网时常出现工业企业废水排放超标或超量现象，使得污水厂进水出现高负荷或高有毒有害物质浓度影响，进而冲击污水厂的安全稳定运行，给污水厂出水稳定达标运行带来了极大的压力。

一位环保老兵曾在水圈留言道：“说实话，现在我和兄弟们不是忙于工艺管理，更多的是忙于如何准确做到对进水水质预警从而保障出水水质，真是苦不堪言......”

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。

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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。

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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。

以某城市污水厂为例子，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。

以某城市污水厂为例，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120000m3/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。

资料来源：

1.李晓亮,边伟,杨厚花.浅谈污水处理厂环境影响评价[J].山东工业技术,2016(12):25.

2.周庆峰.污水处理厂在线监测系统的建设与实践[J].福建建设科技,2010(03):63-65.

3.王青.城市污水处理厂冲击预警与优化运行策略研究[D]. 清华大学, 2019.

4.周航.某大型城市污水处理厂污染负荷溯源及来水水质控制策略研究[D]. 上海师范大学, 2016.