王健
包头市排水产业有限责任公司 内蒙古包头市 014030
摘要：目前，我国的污水处理技术的发展迅速，净化水联合车间含油污水污染物负荷高，具有较强的生物毒性和较差的可生化性，导致污泥活性低而影响了污水处理的稳定达标排放，针对现场水质特点和存在问题，采用添加生物增效剂，即通过添加具有特殊降解功能的菌株以强化“土著”微生物功效的一种技术。据此，模拟现场条件，开展了生物增效剂对污水生化处理效果的试验研究，开展不同类型生物增效剂与活性污泥适应性研究，筛选每种生物增效剂的最佳投加量。通过对所选用的生物增效剂进行综合效果的试验研究，验证生物增效剂同时使用是否有协同作用，并提出可行的处理方案。使污水处理厂能够在高污染物负荷的水质条件下，增强微生物群落改善出水质量的能力，同时提高系统抗冲击能力，加强生化系统的稳定性，提高污水处理厂的效率并简化操作，为进一步提高出水质量提供可靠保证。
关键词：生物增效技术；污水处理厂；应用
引言
随着国家对水环境要求的不断提高，尤其是对城镇污水处理厂出水氨氮、总磷排放指标要求的进一步提高，各省市也逐步提高入河排放的标准，原有污水处理厂一级A标的出水水质无法满足更严格的排放标准。作为污水处理厂处理技术中主要方法手段的生物处理法是污水处理厂提标改造的重要途径，通过在原有污水处理生物系统的基础上进一步采用生物增效技术针对性的分解污水中难降解的有机物，以此提高系统的处理效率及出水水质达标的稳定性。
1生物增效技术简介
城市污水处理系统中的污染物主要依靠微生物来完成，其种群结构的变化决定了处理功能的变化。深入了解污水处理工艺中微生物的群落结构和功能，对控制和提高污水处理效率具有极为重要的意义。生物增效技术的目的就是改善微生物的群落结构和功能，提高污水处理效率。它是把筛选后的对污染物有高效率的降解能力的微生物菌种添加到处理系统中，这样缩短了培养驯化的周期，改变了活性污泥系统的种群结构，增加了系统中有效微生物的数量、种类，新的种群环境能够形成更高层次的生物代谢能力，使得降解那些原先被认为不可降解的污染物成为可能。最终，提高了处理效率和系统运行的稳定性。在经过技术调研后，选用了某公司的生物增效混合制剂，该生物制剂以亚硝酸菌属(Nitrosomonas)和硝酸菌属(Nitrobacter)为主，重点提高生物脱氮能力和系统处理规模。
2生物增效技术在某污水处理厂的应用
2020年底前，城镇污水处理厂出水水质化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）三项指标应达到地表水环境V类标准。原有污水处理厂一级A标准的设计出水水质不能满足新标准的要求。因此，根据新地方标准的相关要求，需对原有出水不能稳定达标的污水处理厂进行改造。
2.1污水处理厂运行状况
该污水处理厂生物处理工艺采用AAO工艺，污水深度处理采用混凝—沉淀—过滤工艺，目前进水水质水量较为稳定，根据厂里实际运行情况，污水厂进水水质单一，进水均匀，处理水量平均为15~16万m3/d,在夏季时氨氮处理效果很好，出水氨氮基本控制在1mg/L，冬季氨氮值波动较大，难于稳定达地表V类标准。若将该污水处理厂出水氨氮由一级A标准提升至地表V类水出水，需在原有工艺的基础上增加构筑物，改造时间长，并且需要限制污水处理厂的处理量，且改造投资多。由于该厂受改造时间及改造占地面积的制约，且按照近期规划要求，计划对该厂进行搬迁。为减少投资，通过多家咨询及比选，所以采用了生物增效技术进行氨氮去除率的提升，通过添加高效的低温硝化菌，在冬季低温环境时仍可以使系统保持较高的氨氮脱除效率，同时也可以作为夏季氨氮偶尔超标时的应急处理。
2.2试验材料与菌种
试验所用生物增效菌群由某生物科技公司提供，为低温硝化细菌菌种，是一种含有亚硝酸菌属和硝酸菌属的高浓度液体。
2.3该污水厂水质
根据污水厂2017年6月-2018年12月的出水水质，历经污水处理厂从夏季到冬季，水温从高到低，出水NH3-N均值为1.5mg/L，90%涵盖率为3.8mg/L>2mg/L。尤其是在冬季2017年11月至2018年3月，由于冬季气温较低，平均水温在16℃，最低时为10℃左右，对生物系统硝化菌活性影响较大，出水NH3-N90%涵盖率为4.35mg/L>2mg/L，冬季数值明显升高。2018年4月至2018年12月，仅有12d出水NH3-N>2mg/L，因此该厂的主要问题是冬季当地来水水温低导致系统污染物去除效率的降低，硝化反应速率受温度影响下降明显，出水氨氮不能满足要求。
2.4生物增效技术硝化菌投加方案
投加的硝化菌是一种含有亚硝酸菌属和硝酸菌属的高浓度液体。在冬季水温8℃的温度仍然有效，可避免系统硝化作用的失败，除氨速率每千克每小时超过500mg（>500mg/（kg·h））。该污水厂2010年升级改造时新建一座生物池，为有更好的试验及比对效果，试验在新生物池进行，另一组生化系统按常规运行方式正常运行，为保证运行条件的一致性，对两组生物池曝气量及污泥浓度和pH值进行调整，pH控制在7.5~8.5之间，溶解氧控制3~5mg/L之间，MLSS为5000~7000mg/L，一个运行周期为24h，在试验阶段，加大对生物曝气池溶氧浓度及进、出水NH3-N值的监测频次。试验周期为60d，分为启动期10d，维持期40d，极端低温期10d，投加地点为生物池曝气好氧池进口处。系统启动期按10d计，启动时水温越高，启动周期越短，硝化菌的用量越低。为缩短启动期时间，硝化菌当水温不低于15℃开始投加，启动期前5d，每天按照10kg/1000m3曝气池池容投加，后5d，每天按照5kg/1000m3曝气池池容投加；维持期按照0.5kg/1000m3当水温低于12℃时，需增加投放量按1.5kg/1000m3曝气池池容投加。
2.5进出水总氮和氨氮的变化
统计分析从2018年2月4日以来的进出水总氮和氨氮的数据，在处理水量从6000t/d提升到70000t/d和80000t/d的过程中，处理后污水的总氮和氨氮指标始终在2mg/l和1mg/l左右。在处理水量增加，好氧池水力停留时间从18小时降低到13小时后，系统对氨氮和总氮仍然保持良好的脱氮效率，说明在生物增效的过程中，优势生物脱氮菌群的总量和总类得到了提升，使污水处理系统在增加处理水量、水力停留时间缩短后仍能达到同样的脱氮效果。往年的运行过程中，少数不确定生产企业从3月份开始的排污会冲击到污水厂的生物脱氮效果，从目前的运行来看，基本没有对污水厂的运行造成影响，从侧面反映出微生物菌群的抗冲击能力和适应能力较强。
结语
有针对性地使用生物增效剂技术:在污水处理厂受到高负荷冲击的情况下，为了达到废水处理的预期效果，充分发挥微生物处理方法的优势，提高去除有机污染物及其它有毒有害物质的能力，可采用添加生物增效剂技术，即通过添加具有特殊降解功能的菌株以强化“土著”微生物功效的一种技术。通过添加这些高效微生物，使污水处理厂能够在高污染物负荷的水质条件下，更好地维持微生物群落的正常功能，增强微生物群落改善出水质量的能力，同时提高系统抗冲击能力，加强生化系统的稳定性，提高污水处理厂的效率并简化操作，为进一步提高出水水质提供可靠保证。当含油污水进水水质异常时，应根据现场污水运行的实际情况，定期选择性地投加生物增效剂以提高生化单元出水的合格率。根据室内筛选评价的试验结果，提出的处理方案。
参考文献
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