污水处理厂COD超标常见原因及解决方法

污水处理厂COD超标常见原因及解决方法

刘小菲,杨博然

天津市滨海新区生态环境监测中心 天津市 300450

摘要：COD直接反映污水中有机污染物污染程度，是污水处理厂出水监测的重要指标，其重要性可想而知。

关键词：COD超标；进水因素；工艺控制措施

一、进水氯离子增加

通常将废水中可被强氧化剂氧化物质的氧当量称为化学需氧量。在化验检测分析中，先要初判氯离子，由于氯离子易被氧化剂氧化，通常根据国家标准方法通过投加相应硫酸汞来掩蔽氯离子，以减少氯离子对测定结果的干扰。为测试结果准确性，要先测定氯离子浓度，若氯离子初判结果确实高，增加硫酸汞投加量以完全掩盖氯离子，然后检测COD含量；当然，还需对高氯废水废水来源进行溯源；污水处理厂管网巡查相关工作人员可结合企业环评等资料，缩小巡查范围，一般情况下，产生高氯离子废水行业包括化工、食品添加剂、海产品加工等，在找到源头后取样留证，并向当地主管部门汇报，临时关闭废水排放阀；若检测结果显示氯离子浓度不高，则需考虑进水水质和生化系统是否异常。

二、进水水质

在氯离子干扰问题得到解决后，出水的高COD主要受进水水质及生化系统控制影响。进水水质包括进水pH、低水温、有机物浓度、悬浮物、存在难降解或抑制类成分等因素。

1、进水pH过高或过低都会对生化系统产生影响，导致生化系统无法正常运行甚至崩溃、微生物、反硝化菌等，若无合适生存环境，系统处理水质能力将不可避免地下降，处理水质恶化，出水各种指标升高。因此，污水处理厂进水pH值过高或过低时，应及时采取措施在预处理或一级处理阶段中和废水，污水管网沿线也需检测pH异常管线段的同时进行中和。在预处理及一级处理阶段，废水不断内循环，以防不完全中和，中和调节后，缓慢恢复进水。若判断pH值异常的废水会影响生化系统，可增加回流量，这相当于用沉淀池废水稀释pH，以减少其对生化阶段的影响。

2、水温太低。由于水温较低，各种微生物活性将大幅降低。以氨氮为首的污染物指标首当其冲的出现浓度上升趋势，其次是总氮、COD等；为确保出水水质达标，运行管理人员将通过制定运行方案，逐步降低排泥量，从而缓慢提高污泥浓度，通过增加活性污泥中菌群数量，能确保生化处理阶段处理效果。当水温过低时，可适当减少生化系统进水量，降低回流比，并增加废水在生化阶段的停留时间。

3、有机物浓度。进水水质变化，有机物浓度过高，对活性污泥影响大；当遇到高负荷时，巡检、操作人员常发现生化池中白色泡沫增加，出水在线COD检测仪表数值增加；当确定污泥沉降比时，会发现污泥沉降性能降低，上清液浑浊；有机物去除效果降低，好氧区溶解氧减少，化验人员观察生物镜检时，会发现原生动物增多。此时，应及时大幅减少生化系统进水量，若条件允许，可停止进水，降低回流比，提高曝气量，并通过闷曝恢复系统。一般情况下，当出水COD升高时，通常进行简单的闷曝试验，从生化池中取约50L混合液，先取少量混合液沉淀，然后取上清液过滤，在不进行曝气试验情况下测试COD浓度，然后，使用化验室中小型曝气机一直闷曝，以模拟增加生化系统停留时间，每4小时取少量混合液沉淀并测试COD浓度。在有机负荷影响下，上清液的COD去除率在24～48小时内较低，48小时后，上清液COD去除率可达到50%，并持续稳定下降。若COD去除率在72小时内保持不变，应怀疑系统是否进入了难以降解或高浓度抑制类物质。

4、悬浮物过高。生化系统来水悬浮物偏高，当进水悬浮物过高时，可通过在一级处理阶段投加絮凝剂来增加沉降效果，及时排除沉淀污泥能快速解决，此外，这一问题不一定由外部造成，也可能是一级处理段沉积了太多污泥且未及时处理，当泥层过高时，随废水一起进入生化系统。比如，由于桥架式吸泥设备腐蚀严重，初沉池只能报废拆除，存在较大安全隐患，新设备制作周期长，临时吸泥泵只能抽吸定点区域内污泥，最终污泥层过高，污泥随水溢出，大量物化污泥进入生化系统，导致MLSS快速增长。由于初沉池是一个密闭空间，运行人员未及时发现此问题，增加脱泥后，各项污染物指数均呈上升趋势；经分析，大量悬浮颗粒造成污泥浓度增长过快的假象，实际MLVSS占比较低，活性污泥少；最后经初沉池排出大量污泥，减少污泥层，生化系统及时补充新鲜活性污泥得以解决。

5、进水中含有难降解(或抑制类)成分。作为污水处理运行管理人员，要及时收集信息，判断进水水质是否异常。一线操作人员的判断往往基于进水在线监测的pH、COD、水温、TP等指标，一旦出现异常，将及时将废水打入事故排放池，并加强一级处理阶段效果。当发现出水COD升高时，减少水量及回流，并人为增加废水停留时间；从二级处理每个工艺段取样分析COD，与平时数据比较。在大多数情况下，存在难以生物降解物质，会发现COD占比较低，甚至B/C小于0.20；当受到此类废水影响时，要加强厌氧生化处理工艺运行管理，这是二级处理第一道战线。此外，还可通过投加活性炭来吸附这些有机物；一些难降解有机物对活性污泥有一定抑制作用，也对活性污泥泥水分离有影响，表现为上清液浑浊。

不难看出，一个运营良好的污水处理厂能稳定满足出水水质指标，这离不开工艺的稳定运行；也与进水水质“安全”密不可分。一些不法企业在不考虑废水的一些特征污染物指标对污水处理厂的影响或后果情况下，往往很难通过各种方式将不达标废水排入市政污水管网，这种现象屡见不鲜。这就要求在日常工作中密切关注管网巡查工作，不留盲点，根据废水超标特征指标，结合企业环评，查找关联废水性质企业，只有找到源头并封堵，才能保证来水稳定。

三、工艺控制因素

1、溶解氧。通常，AAO工艺厌氧段控制在0.2mg/L以下，缺氧段控制在0.5mg/L以下，好氧段控制在2～3mg/L，好氧段溶解氧由运行操作人员根据在线溶解氧仪或手动溶氧检测仪反馈值的增加或减少及时调整风机运行频率或氧气使用量，在日常工作中，偶尔会进水水量或进水COD浓度增大，操作人员忙于现场事务，未及时发现或长时间未调整，导致好氧区溶解氧过低，甚至低于0.5mg/L，最终出水氨氮、COD等指标超标，这就要求操作人员要有一定责任感及业务技能，尽量杜绝这种现象的发生；在这种情况下，应及时增加风机频率或氧气量，并适当减少进水量，若这种现象持续时间长，应对二沉池或后续工段取样分析，若水质超标，应停止进水，并将废水回流处理。

2、回流比。污泥回流保证了生化系统污泥浓度，也保证了微生物菌群平衡。当水质异常时，通过控制回流比，使废水在系统中停留时间最大化，并通过微生物更充分地降解废水。一般来说，污泥回流比得到控制，回流比降低，增加了污泥在二沉池底部停留时间，而且回流污泥浓度更高，污泥活性更大，增加了降解及吸附有机物能力；硝化液内回流宜控制在200%，以确保缺氧区溶解氧低于0.5mg/L；这确保了厌氧区释放磷和缺氧区硝化脱氮功能，在聚磷菌释磷阶段及反硝化菌反硝化阶段，也消耗了相当数量的低分子有机物。

3、污泥浓度。适当的污泥浓度是污水处理系统稳定达标的保证。根据进水浓度及季节变化，MLSS控制范围为3000～5000 mg/L，足以处理日常市政污水，对工业废水，应根据污水水质确定合适的污泥浓度，一般不超过10000 mg/L，因污泥浓度越高，相应能耗比越大。在日常运行中，污水处理运行人员更关注MLVSS值，因MLVSS能更直观反映活性污泥数量，其结果排除了活性污泥中无机物影响，它通常占MLSS的0.6～0.7%，若悬浮颗粒导致污泥浓度升高假象MLVSS占比小于50%，则活性差，操作人员将根据污泥浓度过高的数据排放大量污泥，导致系统不堪重负，致使发生水质超标的水质事故。因此，运行管理人员应及时了解MLVSS值，并熟悉与MLSS对比值，一般来说，会有一个相对稳定比值，出现较大波动，特别是当降低到小于0.5时，应引起足够重视，由于污泥中无机成分过高，要分析造成这种现象的原因。

参考文献：

[1]张建丰.活性污泥控制法工艺控制[M].第三版：中国电力出版社，2021:75-79.