浅谈污水生物处理系统微生物中毒应急管理

浅谈污水生物处理系统微生物中毒应急管理摘要：采用生物处理工艺的污水处理厂，微生物是有机污染物的重要分解者。在重金属超标污水进入污水处理厂生物处理系统后，会使微生物的活动受到严重干扰和破坏，累积在活性污泥体内，导致污水生化处理效果恶化，无法实现正常污水处理生产。文章以福建省某污水处理厂管理经验为例，阐述该厂如何通过借鉴医生治病的机理采取感官、理化、专项三种方法进行分析和判断，从工厂内部和外部予以应急管理控制，使生化处理系统微生物尽快恢复到正常状态，确保污水处理厂出水达标排放。关键词：重金属；微生物中毒；污水生物处理系统；应急管理中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）20-0178-036 随着节能减排工作的不断推进，环保部门对辖区各工业企业的污水处理也越来越重视，污水处理厂的进水水质有了明显好转。但部分企业受经济利益驱使，为了减少费用开支有时会偷偷地将超标工业废水排入市政污水管网及污水处理厂，致使污水处理厂的生化系统受到冲击，特别是进水重金属超标，不断在活性污泥体内积累，降低微生物的活性，直至中毒死亡，严重影响生化处理效查，无法保证出水达标。本文以福建省某污水处理厂生化处理系统微生物中毒的应急管理案例，得出一些体会可为相关工作者提供提供参考。1案例采用生物处理的污水处理厂，微生物是有机污染物的重要分解者。在超标重金属污水进入污水处理厂生物处理系统后，会使该系统出现不同程度的运行异常情况。在曝气池的好氧段运行参数及主要设备正常的情况下，在抽升量、污泥浓度等工艺参数未有明显变化的情况下，曝气池好氧段DO出现异常上升的趋势，峰值达到7.0mg/L。伴随着高浓度溶解氧的出现，出现硝化菌硝化功能终止，TP二次释放、二沉池也产生云浪状污泥上浮，并陆续蔓延至全池等异常现象。超标重金属进水对污水处理厂生物处理系统造成严重破坏，系统中的好氧菌呼吸终止、聚磷菌异常活跃，出水中氨氮、TP等指标严重超标。不断有不明超标重金属废水进入，进水水质异常，严重影响正常生产。经摸查，污水来自纳污范围内电镀厂工业废水直排污水管道所致，相关执法部门责令其停产。2原因分析6 在生物处理系统中毒事件发生后，为避免事态进一步扩大，我们在确定生物系统是否中毒时，可以借鉴医生看病人的事件分析处理程序，从感官、理化、专项三种方法，观察其“临床表现”，进而分析和判断其“病因”。2.1感官指标分析生物处理系统的微生物性状好与坏，可从污水处理厂处理构筑物——曝气池和终沉池的运行状况中显示出来。在曝气池内，悬浮着大量肉眼可观察到的絮状污泥颗位，叫做活性污泥絮体。每个絮体内包含着成千上万个活性微生物。操作巡查人员在现场巡查时，可定时从活性污泥的“脸色”进行观察。与中医看病人同理，从“望、闻”二字入手。首先从颜色、气味，泡沫、流态、透明度等主要项目对曝气池进行查看分析，即由此可快速判断生化系统是否中毒，耗时最短，有利于管理和技术人员快速采取应对措施，避免事态进一步扩大。2.1.1正常状态曝气池运行正常时，活性污泥一般呈黄褐色,略带有泥土味。在充氧过程中，正常的曝气泡沫是少量细小地散布在曝气池，总面积约占1/10，能听到曝气池的沙沙声，泡沫是乳白色。终沉池的液面状态与整个系统的正常运转与否也有密切关系，应注意观察泥面高低、上清液透明程度，有无漂泥，泥粒大小等。终沉池运行正常时，上清液清澈透明，活性污泥沉淀性状良好。2.1.2中毒状态6 生物处理系统微生物中毒初期，操作人员可发现曝气池的活性污泥一般会由原来的黄褐色急剧变成了土黄色，泡沫发黄，个体增大，同时数量增多，占到池面30%～50%；终沉池上清液混浊，泥位上升，出水有少量SS带出。中后期，操作人员可发现曝气池的活性污泥一般会由土黄褐色急剧变成了黑色，发臭，泡沫数量急剧增多，覆盖池面90%以上；终沉池出水絮体很多，污泥的结构松散和体积膨胀，表面有大量泡沫形成的泥块浮在上面，污泥沉降性能很差。在接到操作人员水质异常报告后，技术人员也要结合COD、氨氮、总氮等在线仪器数据进行比对。一般在中毒后，出水水质指标会发生异常变化且呈现线性变化关系。2.2理化指标分析类似医生给病人开病理检查单，主要是通过检查病人的血液、尿液、大便来进一步分析判断生病的具体原因。同理，污水处理厂管理人员在得到操作巡查人员的异常情况报告后，一般均会立即要求水质化验员对生物系统水样、泥样加强频次进行化验分析，采取活性污泥的生物相观察、监测活性污泥的耗氧速率、DO、污泥沉降比、污泥容积指数和密度指数、污泥的沉降速度等措施做进一步的理化分析，如表1和表2所示，可大致判定生物系统微生物是否中毒，中毒程度如何，活性污泥中的微生物的变化过程。此项分析耗时虽较长，一般为2～36 h，但数据的可靠性较高，多能大体上判断出废水净化的程度和活性污泥的状态，常常作为污水处理厂生化系统应急调控的依据。2.3重金属指标专项分析重金属分析仪器较昂贵，一般污水处理厂未有配置。污水处理厂可在必要时对污水、污泥取样后送至国家标准化实验室（城市排水监测站）进行重金属指标专项分析，类似一般医院医生交代特殊病人到大医院专项检查一样，以最终获得的数据来证实上述感观检查、理化分析结果的真实可靠性。污水处理厂在生物系统微生物中毒后，水样、泥样经过重金属专项分析，可得到了确实的数据，如表3所示。此过程一般耗时最长，1～2d，但数据最为准确，以此来确认生化系统是否中毒，主要是何种重金属进入，具体数量多少，程度如何，同时也以此来证实上述两个步骤的分析准确性。通常，该类监测数据被污水处理厂作为生化系统中毒依据上报上级主管部门和环保监管部门。3应对措施6 人吃坏东西在闹肚子时，医生就会忠告病人注意饮食，防止病从口入，注意休息，提高身体免疫力，另一方面给病人打针、恢复各种脏器正常功能。同理，在生物处理系统出现中毒症状后，首先应通过现象观察，借助理化分析手段，判明中毒的原因是由进水重金属超标导致，应对症下药，迅速启动应急预案，采取有效的控制措施，防止事态进一步扩大。污水处理厂一般采取外部和内部两项措施予以应对，具体如下。6