低温对污水处理的影响范文第1篇

【关键词】城镇污水处理厂;冬季运行;水温

引言

在我国，随着城镇化、工业化建设的飞速发展和农业集约化程度的不断提高，人类活动引发的水环境问题日益突出，严重制约了社会经济的发展，甚至危及到了人们的日常生活。然而，基于我国地域辽阔、省份地理分布差异较大的国情，我国大部分地区有3-4个月甚至北方某些地区有长达6个多月的时间都处于温度相对较低的气候条件下，这也对低温处理污水提出了严峻而艰巨的挑战，因此，在冬季低温情况下，如何保障污水处理厂稳定运行已成为当下亟需解决的问题。

一、影响污水处理厂冬季稳定运行的几个因素

（一）温度

在活性污泥处理工艺中水温是最重要的因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，微生物生化反应的速率加快，繁殖速率也随之加快。然而，当温度突升或突降并超过一定限度时，某些对温度敏感的细胞的组成物会遭受不可逆转的破坏，从而严重影响了污水处理效率。

（二）溶解氧（DO）

好氧工艺要始终保持处理设备中有足够的溶解氧含量，通常需要曝气辅助设备，保持溶解氧大于2mg/L;而厌氧工艺中要严格控制溶解氧的含量，通常要控制溶解氧小于0.5mg/L。

（三）pH值

一般好氧微生物的最适宜pH在6.5-8.5之间，pH过小（<4.5）时，会引起活性污泥膨胀;而对于厌氧硝化过程，pH值则是最重要的影响因素，这是因为起主要作用的产甲烷菌对pH值的变化非常敏感，其最适pH值范围为6.8-7.2，在pH<6.5或pH>8.2时，产甲烷苗会受到严重抑制，从而进一步导致整个厌氧硝化过程的恶化。

（四）营养物质

一般好氧工艺和厌氧工艺，应分别按照BOD：N：P=100：5：1和COD：N：P=200：5：l投加N和P有时也需要添加某些其它无机营养元素（K、Mg、Ca、S、Na等）、微量元素（Fe、Cu、Mn、Mo、Si、Co、硼等）和有机微量物质（酵母浸出膏、生物素、维生素）等。

（五）有机负荷

好氧及厌氧工艺均需要保证一定的有机负荷，且厌氧工艺的要求更高，但当有机物过多时，也会对微生物生长产生不利影响。

（六）氧化还原电位

好氧微生物最适合氧化还原电位为+300-400mV，至少要求大于+100mV：厌氧微生物则要求氧化还原电位小于+100mV，对于严格厌氧微生物，则要求小于-100mV.甚至小于-300mV。

（七）有毒物质（抑制物质）

无论好氧还是厌氧工艺，都会受到某些有毒物质的影响。如重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物、酚、醇、醛等。

二、低温情况下污水处理厂运行现状

（一）构筑物不能正常工作

低温导致污水处理构筑物（格栅、沉砂池、污泥池等）出现冰冻、结冰及破裂等现象，中断甚至损坏了污水处理流程及设备，严重影响了正常的生产运行和出水水质。

（二）活性污泥吸附作用和有机物降解率降低

活性污泥是污水处理厂中处理污水的主要成分，低温会使其吸附作用变差、有机物的降解率降低。低温条件下（5oC以下），冷适应微生物所分泌的胞外聚合物变少以及酶催化作用的减少降低了生化反应速度，使得吸附在活性污泥表面上的有机物，不能很快被降解，从而降低了活性污泥的降解效率，同时，生化反应速度随之降低也减慢了吸附在话性污泥表面上的有机物被水解和摄入体内的速度，在一定程度上降低了被多糖类粘液层包覆的微生物表面的活性，并且未降解的有杌物在活性污泥吸附表面上有所积累，也抑制了污泥表面活性的恢复，从而降低了活性污泥的吸附作用。

（三）污泥膨胀

低温时污水处理活性污泥容易发生膨胀，低温条件下微丝菌属的小胸虫会大量繁殖，具有丝长、疏水特点，过度生长导致了寒冷地区污泥膨胀。

（四）影响污泥脱水

低温下丝状菌的大量出现导致了污泥絮体疏松、密度减小，进一步导致污泥比阻和沉降指数增大，除此之外，低温活性污泥的胞外分泌物中含有很多的粘性物质，也使污泥的压缩性降低，严重影响污泥脱水。

（五）氮去除率降低

微生物脱氮主要经过氨化、硝化和反硝化三个过程，其中最为重要的硝化过程所起作用的微生物是氨化细菌和硝化细菌，它们对于温度的要求较高，最适温度为20-30oC，15oC时反应速率明显下降，当温度小于5oC时反应几乎完全停止，因此，低温由于导致硝化反应的中断而阻断了脱氮进程，使得出水的氮的去除率降低。

（六）悬浮颗粒物去除率降低

在低温下，污水的粘滞系数增大、悬浮颗粒物（SS）与污泥的混合不充分、活性污泥水解效率下降、被吸附的SS容易脱落等，都使得SS的去除率降低。

三、污水处理厂冬季运行采取的措施

（一）改进运行设备与参数

研究表明降低污泥负荷、延长污泥龄、增加水力停留时间和采取池体升温或保温可以有效的提高低温污水处理效率。国内某污水处理厂利用太阳能，采用水浮式采光保温罩的做法，有效解决了冬季保持水温的问题，在降低成本的同时保证出水质量。研究发现通过提高溶解氧浓度、延长污泥泥龄、降低污泥负荷以及控制溶解氧浓度、加大混合液回流比、投加碳源可以分别强化低温硝化和反硝化的效果，因此可以改善低温对污水脱氮的影响。

（二）物理化学强化措施

通过物理化学措施对低温污水进行预处理，也有助于提高污水处理效率，如利用超声波瞬间空化作用对难降解废水进行预处理，使难降解的大分子物质降解为小分子的易于生化降解的物质，可以达到提高污水可生化性的目的;通过投加化学药品增强污泥絮凝、抗降性能也可达到增大污染物与活性微生物接触面积与缩短处理所需时间的目的。

（三）生物强化措施

使用生物添加剂或生物增效剂是指通过运用自身的、外来的生物种类或经过选择的微生物加速去除污染物、强化生化处理效果的一种方法。向污水处理工艺中投加聚氨酯泡沫、粉末话性炭、硅藻土以及铁盐等作为载体，可利于微生物附着生长并形成高技生物膜，利用悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜共同去除低温污水中污染物，可以提高反应池中生物量，防止污泥膨胀，改善泥水分离效果。

（四）处理工艺的选择与改进

低温条件下，处理工艺的选择是工程建设成败的关键，处理工艺是否合理直接关系到整个处理系统的处理效果、运行稳定性、建设投资和运行成本等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择合适的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。

低温对污水处理的影响范文第2篇

关键词：大幅快速降温； 活性污泥；污泥特性； 去除效果；

中图分类号：X703.1 文献标志码：A 文章编号：16744764（2012）05012105

温度是影响微生物生长和生存的重要条件之一，每种微生物都有各自的适宜生长温度[13]。在一定的温度范围内，随着温度的上升，微生物的生长繁殖加速[47]。各种微生物都有最低、最高生长温度。例如球衣菌适宜的生长温度在30 ℃左右，在15 ℃以下生长不良。贝氏硫细菌的适宜生长温度在30 ℃～36 ℃之间[8]。目前，人们对低温运行的活性污泥工艺污染物处理特性和效能已开展过大量的研究[914]，但对大幅度快速降温条件下，活性污泥系统的变化及其对污染物去除效能的研究很少。

中国广大的北方地区，每年都有几个月环境温度较低。尤其是每年的秋冬和冬春交替季节，北方地区经常出现突然大幅度降温天气，往往会对污水处理系统产生较为严重的影响，本文采用SBR工艺，通过控制反应器内污水平均温度在14 ℃±1 ℃～25 ℃±1 ℃条件下急剧变化，考察突然大幅度降低温度对活性污泥系统的影响，旨在分析突然大幅度降温的负面影响，同时考察运行一段时间后随着系统的温度恢复，活性污泥系统的除污染特性的变化。左金龙：大幅度快速降温对活性污泥系统的影响〖=〗1 材料与方法

1.1 试验用水来源和水质

本试验所用生活污水取自哈尔滨商业大学家属区，水质主要指标如表1中所示。

1.2 试验装置和方法

采用SBR反应器进行试验，试验地点建立在环境温度为10～14 ℃左右的半地下室内，考察温度在25 ℃和突然下降到14 ℃以及恢复到25 ℃的运行效果。试验期间将采用温度控制器调整到25 ℃，放入到反应器内，将反应器中混合液的温度控制在25±1 ℃。实现温度迅速下降的方法如下：在反应器内将温度控制器取出，SBR反应器温度可实现突然下降到环境温度10 ℃-14 ℃，然后放入温度控制器控制反应器系统的温度在14 ℃±1 ℃。

SBR反应器材质为有机玻璃，其上部是圆柱形，下部为圆锥体。该SBR反应器总高度为700 mm，直径为200 mm，总有效容积为12 L，如图1所示。同时在SBR反应器壁的垂直方向上，设置一排间隔10 cm的取样口，分别在反应期间用于取样以及沉淀末期排水。在SBR反应器底部设有放空管，用于放空和排泥。

SBR反应器曝气器采用曝气砂头，曝气量由转子流量计进行调节。SBR每个周期的运行方式为瞬时进水、缺氧搅拌30 min、好氧曝气3 h、静止沉淀2 h和闲置待机2.5 h。每个周期结束后排放系统的混合液，控制控制平均DO浓度 1.5 mg/L左右，MLSS在2 500～3 000 mg/L，SRT=12～15 d左右。

1.3 检测分析项目

水质指标采用国家环保总局颁布的标准分析方法测定。COD采用5B-3型COD快速测定仪测定；NH4+-N采用纳氏试剂分光光度法；MLSS采用滤纸重量法； COD和氨氮的试验结果均选取试验稳定的典型周期，采用重现性较好的数据。2 结果与讨论

2.1 迅速降温对SVI的影响

系统在常温状态下运行了30 d，SVI值稳定在80～90 mL/g，此时将温度从25 ℃左右突然降低至14 ℃左右运行30 d。降温第一天，SVI值有明显的升高，从87 mL/g升高至97.6 mL/g，之后SVI值逐渐升高至230 mL/g左右，最终SVI值保持在240～260 mL/g之间。显微镜检发现污泥中丝状菌增多，大幅度降温会使污泥沉降性明显变差，容易导致污泥膨胀且有不断恶化的趋势。

当系统温度从14 ℃恢复至25 ℃运行30 d，系统SVI值逐渐降低，从250 mL/g左右下降并稳定在190 mL/g左右，但是SVI值并没有恢复到降温前数值，污泥沉降性能及SVI值并没有得到完全恢复，镜检发现丝状菌只是略微减少，污泥仍然处于较轻度膨胀状态。

当温度从常温突然降低到低温，系统内的微生物形态发生改变，通过镜检发现菌胶团由原来的密实状态，改变为松散的形态，丝状菌增多，在菌胶团之间构成网状的连接，直接导致活性污泥的沉降性能下降，SVI值迅速升高。当系统温度恢复到常温时，菌胶团部分恢复为原来密实状态，丝状菌略微减少，活性污泥的沉降性能得以部分恢复，SVI值可恢复到190 mL/g左右，不能迅速恢复到常温时的80～90 mL/g状态。上述菌胶团和丝状菌的随着环境温度的变化，其形态和数量发生相应的改变，导致生物系统的沉降性随着温度的变化而变化。

2.2 迅速降温对硝化效果的影响

因为低温对污水处理的硝化效果影响较大，因此考察低温变化情况对硝化的效果十分必要。温度为25 ℃和14 ℃时系统硝化效果如图3和4所示。

图3中可见常温条件下系统的硝化效果较好，氨氮去除率均保持在91%左右，硝酸盐有一定积累，硝化效果明显，系统运行稳定。

当将温度从25 ℃突然迅速降至14 ℃，氨氮去除率开始迅速下降，从91%迅速降至20%左右，硝酸盐生成浓度比降温前明显减少，如图4所示。可见降温后硝化反应并未完全，低温使脱氮效果明显恶化，污泥硝化活性急剧下降，系统硝化功能大为降低，这与某些文献报道基本一致[1516]。

当温度恢复到25 ℃时，系统的氨氮去除率开始回升，从低温时20%左右逐渐恢复到降温前的去除效率（90%左右），硝酸盐含量也逐渐增加，如图5所示。此时系统硝化功能恢复，硝化完全。

试验表明，迅速降温对活性污泥工艺硝化效果有明显抑制作用，尤其在低温时活性污泥硝化功能较差。但当恢复温度后，活性污泥系统硝化功能仍可以恢复到正常范围并稳定运行。因此建议北方地区在冬季低温期，当进水水温低于15 ℃时，采用减少进水量、延长曝气时间、增加反应池内污泥浓度等一些有效方法，缓解低温对系统硝化效果的影响。

2.3 迅速降温对除磷效果的影响

为了考察迅速降温对除磷效果的影响，分别考察了常温、迅速降温和温度恢复时，活性污泥系统的除磷效果，如图6所示。

从图6中看出，常温、低温、恢复常温各运行了30 d。降温前后系统的除磷效果却并没有较大的改变。正磷酸盐的去除率只是从降温前84%略微下降至81%，去除效率变化不大。在水温为14 ℃时，SBR工艺除磷效果并没有较大的影响，出水中正磷含量始终保持在1 mg/L以下。当水温恢复到常温时，活性污泥系统除磷效果稳定，和常温、低温相比较，系统出水中正磷含量始终保持在1 mg/L以下。

因此温度突然下降、恢复常温对活性污泥系统的磷处理效果影响不明显，其原因是聚磷菌对温度的适应性比较强，当系统温度在5～30 ℃时，活性污泥的除磷性能没有明显的变化。国内外的一些研究也发现，在5～30 ℃活性污泥系统除磷效果均很好[17]。这与本实验结果基本一致。

2.4 迅速降温对COD去除的影响

为了考察迅速降温对除COD去除效果的影响，分别考察了常温、迅速降温和温度恢复时，活性污泥系统的COD去除效果，如图7所示。

从图7中可看出，在常温、迅速降温和温度恢复的过程中，COD去除率始终保持在80%左右，对比正常情况下COD去除率并没有明显下降。因此迅速降温对COD的去除率影响较小，出水COD始终保持在50 mg/L左右。3 结 论

1）系统温度从25 ℃大幅度降温到14 ℃时，可引发活性污泥系统沉降性恶化，SVI值有明显升高并导致污泥膨胀。当系统温度恢复至常温25 ℃后，SVI值有一定程度的下降，但并未恢复到SVI的正常范围。

2）大幅度降温对系统的磷和COD的去除效果影响较小。

3）大幅度降温对活性污泥硝化效果有较大影响，系统的氨氮去除率下降至20%左右。但是当恢复到常温后，系统硝化效果可以恢复。

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低温对污水处理的影响范文第3篇

冬天来临，伴随着低温、暴雪、冰冻等恶劣气候条件，污水处理厂将面临诸多问题：室外设备、管道由于温度过低，导致结冰、冻裂等，影响生产稳定性和延续性;由于水温过低，导致生化系统生物活性下降，处理效率低下，易造成NH3-N、TN等指标超标;恶劣天气一定程度上会影响现场运行操作人员的积极性，存在工艺巡检不到位、操作不及时等现象。解决以上问题的关键症结在于提前做好准备工作，完善硬件设施。

冬季运行设备存在的主要问题及解决办法

机械格栅

冬季运行中反应问题最多的是机械格栅，表现为故障频繁，值班人员无法正常操作，清渣效率不高，使得过栅断面减少，栅前液位过高，造成阻水，直接影响进水流量和厂区下水管线的畅通，导致水泵频繁开启、各生产车间下水不畅，厂内排水管线出现冒水现象。

机械格栅冬季运行的主要故障原因为：冬季运行室内湿度较大、潮气多、夜间气温过低，造成机械格栅限位开关结冰，使机械格栅无法正常工作。

解决措施：在格栅间的房屋结构、设备特点上充分考虑到机械格栅的冬季运行存在房屋内部潮气大、控制操作柜腐蚀严重等问题，在房屋的结构上考虑采取自然通风的技术措施，在房屋的顶部增加换气扇，保证处理设施内的潮气能够自然从屋顶排出，减少了限位开关的结冰次数，保证了机械格栅的正常稳定运行。

建议北方地区的污水处理厂在机械格栅冬季运行时，要充分考虑室内通风，防止设备结冰问题。

半室内输送装置设为机械输送装置

此类设备在冬季运行时，由于气温过低，易造成污泥斗处污水和污泥结冰，造成污泥斗堵塞，严重影响正常的生产运行。

解决措施：将原有的污泥斗拆除，在污泥出口处安装无轴螺旋输送机，通过无轴螺旋输送机将产生的污泥输出，在改造过后，起到了很好的运行效果，连续几个冬季从未发生过因污泥出口结冰堵塞而影响正常生产的现象。

建议北方地区的污水处理厂在冬季运行时，要充分考虑将半室内输送装置及室外输送装置设为机械输送装置。

北方地区污泥池及污泥浓缩池池体上安装保温装置

污泥池及污泥浓缩池在冬季易出现表面结冰现象，导致污泥浓缩池出水堰板全部因结冰膨胀变型，同时也增大了构筑物被结冰的膨胀力损坏的危险，污泥池的表面结冰也造成污泥池内的污泥泵在故障时无法正常吊出维修，严重影响正常的生产运行，对安全生产造成很大的安全隐患。

其主要原因为：冬季户外气温较低，污泥池及浓缩池上清液中含有大量的浮渣和浮泥，比较粘稠，流动性较差，极容易结冰。

解决措施：在污泥池及浓缩池池体上方安装阳光板保温罩，其原理类似于农业的“蔬菜大棚”，保证池内的温度始终保持在0℃以上，有效的杜绝了表面结冰现象的发生。

值得注意的几点是：

1、保温装置的支撑结构材质应选用抗腐蚀材质，最好采用不锈钢材质，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的腐蚀性气体，对普通的钢材腐蚀性较大，会大大减少设备的使用寿命。

2、在设计安装保温装置的同时要注意做好保温装置的通风性，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的有毒有害气体，防止运行人员在进行操作时发生中毒事故。

3、在安装保温装置后，在保温装置内及保温装置附近要严禁烟火，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的易燃易爆气体，防止遇明火发生爆炸及火灾事故。

建议北方地区的污水处理厂在冬季运行时，要充分考虑在污泥池及浓缩池上做好保温装置，对于尚无条件安装保温罩的地方，可以临时采用对污泥池及浓缩池表面铺盖塑料薄膜或保温棉被进行保温。

冬季运行的其它措施

1、曝气沉砂间、污泥脱水间冬季运行时，由于为了保持室内温度而将车间门窗进行封闭，通风条件较差，但是，车间内有毒有害气体排放不及时影响职工身体健康、车间水蒸气较大，车间内配电柜因湿度较大经常造成电器元件腐蚀、短路造成很大的安全生产隐患。

解决措施：在车间内增大引风设备功率、增加引风设备台数采取间歇性开启引风设备，既保持室内通风，又保证室内温度不明显下降。另外将电缆沟与室内排水沟进行分开设置，避免潮气通过排水沟窜至配电柜，大大降低了电气设备的故障率。

2、鼓风机齿轮箱增加加热管

鼓风机在冬季运行中，一旦发生故障停机，启动备用设备难度较大、时间较长。其主要原因是由于冬季鼓风机室内温度过低，造成鼓风机齿轮箱润滑油凝固，使鼓风机无法在短时间内进行启动，恢复正常的工艺生产。

解决措施：在鼓风机齿轮箱内增加加热管，为齿轮箱提供热源，使鼓风机润滑油在短时间内恢复启动温度，恢复正常使用。

冬季运行前的准备工作

北方地区冬季时间长，月平均气温低，为保证冬季设备正常运行，必须采取相应的防冻措施，污水处理厂在进入冬季运行前，通常要做好以下工作：

1、要对全厂的设备进行全面的检修和维护，包括更换设备润滑油及注油脂的工作。所有大修项目尽量在10月底冬季到来之前结束。

2、进入冬季以后，所有的污水处理区和污泥处理区必须保持连续运行，进入冬季后各构筑物不允许放空，避免池体出现含水冻融现象。

3、保证冬季供暖设备正常运行,进入冬季前，对厂内供暖设备、供暖管线进行全面的检查维护，保证冬季供暖期间连续正常运行。供暖方面，保证各生产车间室内温度保持在50℃以上。注意门窗封闭，车间门要安装棉门帘，巡视时要格外注意室内温度的变化，对一些易冻的井室要做好保温，如污水池、初沉池排泥阀井室、初沉池放空阀井室等。

4、对厂区下水管线、浮渣井在入冬前作一次彻底的疏通和清理。

5、对厂区内各种污水、污泥、空气、投药管线和阀门应注意防冻，对裸露在室外的管线要缠好保温棉、保温毡，对一些间歇性输送液体的管线应在管线外缠绕伴热带，保证管线内液体不上冻结冰。

冬季运行工艺与设备运行要求：

1、冬季运行工艺要求：因环境气温低，城市污水水温一般在10℃左右，在工艺运行上应根据实际处理的水量适当延长曝气时间，适当提高污泥浓度，增加污泥龄，保证处理效果。

2、调整设备运行状态。一般设备间歇运行，在冬季运行时应适当调整运行时间，变间歇运行为连续运行。

3、鼓风机进风阀开度要适当控制在低限位，防止气温过低，造成电流过大出现过载停机。

4、加强重点部位巡视，尤其是初沉池浮渣漏斗、二沉池浮渣漏斗等处。

低温对污水处理的影响范文第4篇

1.1冰封期水体自净能力差，水污染严重

水体自净能力受河流水温、流量、流速等水文特征影响显著。东北地区地处北方严寒地带，冰封期水温基于处于0℃，微生物降解作用相应减少；水面形成的冰层及积雪阻碍了部分污染物的挥发扩散，影响光照条件，使通过光合作用改善水体中溶解氧条件以及有机污染物受紫外线光解等作用均减弱；同时由于冰封期土壤水冻结、降水转化为积雪等因素的综合影响，河流径流量少，废水入河后，水体自净能力差，污染严重。

1.2冰封期点源污染为主，城市周边河段污染严重

11月份东北地区进入冬季冰封期后，降水转化为积雪、河流冰封等因素的综合影响，地表径流几乎消失，流域基本无面源污染进入，污染主要以点源为主。东北地区作为老工业基地，部分重工业和石油化工企业造成的有机污染的严重；同时，受冰封期温度影响，低温环境下绝大部分的中温微生物已不能代谢外源物质，微生物降解有机毒物的功能下降，导致污水处理厂效率低下，影响了污水生化处理系统稳定性。哈尔滨、吉林、长春等沿江的大城市排污工业废水、城市生活污水排放的COD及氨氮入河排放总量大，约为全流域的58%～68%，造成城市周边河段污染严重。

1.3突发性水环境污染风险大

突发性水环境污染事故一般事前难以预测，不确定性高，风险大、范围广，影响社会生产和人民生活。因“一五”时期工业布局不合理，松花江流域大城市除大庆外，长春、吉林、哈尔滨等大城市几乎均沿江建设，部分废水直接入河，污染事件发生后，污染事故响应时间短，突发性水环境污染风险大，2005年吉林石化公司双笨车间爆炸事故，有毒有害物质造成松花江严重污染，危及跨界水环境安全。另外，东北严寒地区一般11月份进入冰封期，4月份解冻，冰封期长达6个月，一年中有一半的时间处于水环境污染高风险期。所以，国家和地方有关部门应加大冰封期水环境监管力度，防范污染损害事件的发生。

2严寒地区冰封期水环境执法问题

2.1季节性污染规制机制缺失

东北地区冰封期长达半年之久，季节性规制成为是东北老工业基地水污染控制的主要环节。东北地区冰封期水体污染主要来自沿江大城市重工业点源排放，而冰封期水体地表径流小、自净能力差等因素决定了这一时段河流水环境容量小、水环境承载力较低，所以，从受纳水体的水环境特征考虑，冰封期点源污染入河量控制应严于非冰封期。但是，现阶段国家《环境保护法》和《水污染防治法》等法律法规针对全国一般情况进行界定，存在季节性规制机制缺失的问题。

2.2冰封期水污染物排放标准限值尚未界定

我国水污染物排放标准主要是从全年视角针对直接排放和间接排放进行水污染物排放标准限定，并未考虑严寒地区冬季冰封期的季节性污染物排放限值。非冰封期由于水温、流量和流速等水文条件，河流自净能力相对较强，而东北严寒地区冬季和其他季节的水体自净能力和污水处理厂处理能力差别较大，水环境承载力较小，点源排污负荷相对较高，河流水环境风险大。

2.3冰封期水环境执法设备不足、执法频率低

东北严寒冰封期长、气温低，部分地区零下20℃～30℃，环境执法人员外出执法存在较大的困境，一方面表现在河流冰封期冰层、积雪较厚，采样监测存在困境，尤其是偏远地区；另一方面，室外温度低，对环境执法车辆、装备要求较高，同时严寒的天气对执法人员有较大考验，执法频率较低，环境监管效率不高，尤其是在自动监控体系尚未完善的地区，企业超标排放行为猖獗。

3严寒地区冰封期水环境监管对策建议

东北地区冰封期污染控制和水环境保护需要从源头控制减少污染物排放和限制污染入河量等制度方面建设入手，降低严寒冬季水环境风险。

3.1完善严寒地区水污染防治法治体系、建立区域季节性污染规制长效机制

按照十八届四中全会“依法治国”精神，在国家现有法律法规体系下，既要考虑区域差异、还应考虑季节差别，从全流域视角东北三省同步制定针对冰封期水污染治理及水环境执法方面的地方性法规和政府规章，重点针对沿江城市重工业点源水污染排放行为规制，完善严寒地区水污染防治体系和制度建设。规范冰封期环境行政管理的奖励和惩罚法律规范，依法促进严寒期执法人员的执法效率和频率，建立寒冷地区流域污染的有效治理的长效机制，以保障水污染防治的有效性乃至整个流域的健康发展。

3.2制定严寒地区地方环境标准、突出季节性标准限制界定

2015年实施的《环境保护法》中对地方环境标准制定权限和内容进行了修订，省级人民政府不仅可以制定严于国家标准的污染物排放标准，还可以制定严于国家标准的地方环境质量标准。由于东北严寒地区冰封期水体自净能力差，从而导致水环境承载力较低，所以地方环境标准制定时不仅考虑地域特色，还应考季节性因素，从地方受纳水体的承载能力视角，区分冰封期与非冰封期，制定地方水环境质量标准和企业水污染物排放标准，并规定严寒地区冬季冰封期执行特殊环境标准，为该时段环境执法提供标准依据。

3.3推广低温污水处理技术、控制冰封期污染入河量

严寒地区有近6个月的冰封期，低温污水处理技术的应用将有效提高东北老工业基地企业水污染治理和污水处理厂的处理效率。但，受技术水平和资金因素等制约，东北严寒地区相关技术应用水平不高。国家和东北三省应加大财政投入力度，开展适合流域特殊地域气候特征的水污染防控技术研发与推广，通过投加载体或者耐冷菌种等方式提高生化工艺处理效果和各种新型反应器处理工艺，增强前置预处理作用、控制停留时间和曝气强度等运行条件等措施，实现冬季严寒时期企业污水处理设施及污水处理厂的低温高效稳定运行，控制污染物入河量。

3.4提高冰封期环境监管能力建设、建立严寒地区政府间协调机制

低温对污水处理的影响范文第5篇

关键词：MBR 印染废水 膜通量

Study on the Factors Influencing Treatment Effect and Membrane Flux of Anaerob ic/Oxic Membrane Reactor (A/O MBR)

Abstract： A pilot study was conducted for the treatment of dyeing wastewater from woolen mill by using A/O MBR with capacity of 10 m3/d.The result showed that for the r aw wastewater with COD 256.5 mg/L,BOD5 94.8 mg/L,color 64 dilution tim es,and turbidity 45.65 NTU,the value of corresponding index in effluent is respe ctively 20.2 mg/L,1.6 mg/L,25 dilution times,and 0.51 NTU.Effluent quality comes up to the miscellaneous domestic water quality standard (CJ 25.1—89).Dissolved oxygen is the key factor influencing the treatment effect.With the extension of　operating time and increase of membrane fouling,temperature has lower effect on membrane flux.The sludge concentration has little impact on membrane flux at high crossflow velocity.

Keywords: MBR; dyeing wastewater; membrane flux

膜生物反应器(MBR)由于使用了膜分离技术，可在HRT较短而SRT很长的工况下运行，延长了废水中难生物降解的大分子有机物在反应器中的停留时间，最终将其去除［1 、2］。目前，国内对MBR处理生活污水的研究较多，而对处理难降解工业废水却少有报导 。毛纺印染废水由于含多种染料等难降解有机物，传统生物处理技术对毛纺印染废水的处理效果往往不理想，因此用MBR处理毛纺印染废水的研究具有重要的意义。试验就采用MBR处理 毛纺印染废水时，溶解氧、污泥浓度、污泥负荷、容积负荷和水力停留时间等因素对处理效果的影响以及温度和污泥浓度对膜通量的影响进行了探讨。 1 试验材料与方法 1.1 试验装置与流程

试验在北京某毛纺厂污水站进行。废水经过0.5 mm筛板过滤后进入系统，其工艺流程见图1。其中厌氧池容积为4.5m3，主要作用是通过水解酸化破坏染料等有机物的分子结 构以利进一步降解；曝气池容积为3.0m3，曝气量控制在8～15m3/h。膜材料为聚丙烯氰(PAN)中空纤维超滤膜，截留相对分子质量为5×104，膜总面积为12m2。 1.2 分析项目与方法

试验分析项目有pH值、温度、MLSS、DO、NH3-N、COD、色度、浊度等，测定方法均采用《水和废水监测分析方法》(第3版)的标准方法。

1.3 原水水质及运行参数

原水水质与运行参数如表1、2所示。 表1 原水水质 温度(℃) pH COD(mg/L) BOD5(mg/L) NH3-N(mg/L) 色度(倍) 浊度(NTU) 24～38 6.3～7.8 179～358 44.8～206 0.51～1.74 50～240 34 ～98 表2 曝气池运行参数 统计值 温度(℃) pH DO(mg/L) 容积负荷［g/(m 3·d-1)］ 污泥负荷［g/(kg·d-1)］ MLSS (g/L) HRT(h) Q(m3/d) 最大 35 8.2 10.4 2447 5850 2.82 9.4 13.4 最小 9 6.5 0.2 831 568 0.32 5.4 7.7 平均 24.9 7.4 2.8 1320 1478 1.55 7 10.3 2 结果与讨论 2.1 处理效果

系统出水水质的平均值见表3。 表3 MBR出水水质与CJ 25.1—89的比较 项 目 COD(mg/L)

BOD5(mg/L) 浊 度(NTU) NH3-N(mg/L) 色度(倍) 进水 256.5 94.8 45.65 1.05 64 出水 20.2 1.6 0.51 0.56 25 去除率(%) 92.4 98.4 98.9 47 74 《生活杂用水水质标准》(CJ 25.1—89) a 50 10 10 20 30 b 50 10 5 10 30 注： a.城市园林绿化； b.洒水、扫除。

经MBR处理后水质良好，COD、BOD5、浊度都很低，出水虽有一定色度，但已达到或优于建设部生活杂用水水质标准(CJ 25.1—89)，可直接作为城市园林绿化、洒水、扫除、消防等用水。

2.2 影响MBR处理效果的因素

2.2.1 溶解氧(DO)

DO对COD去除效果的影响见图2。

试验结果表明:当DO＞1 mg/L时对COD有良好的去除效果,其去除率可达90%以上,且DO再增加对COD的去除效果不再有明显影响。在短期缺氧条件下，即DO在0.5～1 mg/L时系统也能获得较好的去除效率。但是严重缺氧时间较长，如DO＜0.5 mg /L时膜出水会出现异味，其COD可达60 mg/L左右，COD的去除率降至80%～87%。由此可见，在MBR中一般应保持DO浓度＞1 mg/L。为了减少工艺的曝气能耗，DO宜控制 在1.5～2 mg/L。

2.2.2 污泥浓度(MLSS)

原水有机物浓度较低且含有难生物降解性物质，因此好氧生物单元污泥浓度在较低的范围内 (0.32～2.8 g/L)波动。运行初期，MLSS在0.32～1.3 g/L的范围内,COD的去除效果比较理想，17个出水COD数值中仅有4个偏高：如42.7 mg/L(MLS S为0.66 g/L)、36 mg/L(MLSS为1.28 g/L)、44.9 mg/L(MLSS为0.7 g/L)、36.5 mg/L(MLSS为0.8 g/L)，另外13个均低于25 mg/L。当MLSS＞1.3 g/L、系统进入运行稳定期后，只要没出现DO不足(DO＜0.5 mg/L)的特殊情况，MBR的出水COD值均较低且稳定(见图3)。

对好氧生物单元上清液COD的同步监测结果表明：MLSS与上清液COD存在明显的负相关关系。这说明系统中由于膜的截留作用弥补了MLSS变化造成的生物反应器处理性能的不稳定，在0.32～2.8 g/L的污泥浓度范围内MLSS变化对出水COD影响不明显。

2.2.3 COD污泥负荷和容积负荷

MBR的污泥负荷与容积负荷的变化见图4、5。

由于MBR出水水质稳定，所以其动力学参数COD污泥负荷和容积负荷随进、出水的COD 浓度变化而变化，MBR中COD容积负荷、COD污泥负荷的变化分别为0.83～2.45 kg/(m3·d)、0.568～5.85 kg/(kg·d)。在系统运行初期MLSS仅为0.32 g/L， 污泥负荷高达3.71 kg/(kg·d)，系统出水COD在15～45 mg/L之间，对COD的平均去 除率达90%左右。系统运行10 d后，MLSS升至0.9 g/L，COD污泥负荷降至1.40 kg /(kg·d)。系统进入稳定运行期，COD污泥负荷一般在0.60～1.80 kg/(kg·d) 之间，此时出水的COD值＜25 mg/L,对COD的平均去除率达92%。在系统的稳定运行 期，由于进水COD的波动而污泥负荷曾一度升至5.85 kg/(kg·d)，但出水水质和各项指标的去除率并无大的变化，表明MBR系统具有较强的抗冲击负荷的能力。从图4、5可看到出水水质随污泥负荷与容积负荷而变化的情况，即一般随污泥负荷与容积负荷增高，相应的出水COD略有增加。MBR的污泥负荷与容积负荷是普通活性污泥法的3～5倍，这表明处理同样的印染废水，MBR体积将比常规活性污泥法缩小3～5倍，可大大节约占地和投资。

2.2.4 水力停留时间(HRT)

水力停留时间对COD去除效果的影响见图6。

当HRT在5.5～8 h时，HRT对COD的去除效果无明显的影响；当HRT＞8 h时, 出水COD浓度随HRT的延长略有降低。在实际工程设计中，用膜生物反应器处理毛纺废水或类似废水，HRT可控制在6～9 h。

2.3 影响膜通量的因素

2.3.1 温度

水温对膜通量的影响见表4。 表4 水温对膜通量的影响 试验日期 水温(℃) 温差(℃) 膜通量［L/(m2·h)］ 膜通量增值 率(%) 备注 1999年11月1日 17 11 55.11 -0.76 运行53 d

未化学清洗 1999年11月2日 28 54.69 1999年11月8日 18 5 50.00 0 运行60 d

未化学清洗 1999年11月9日 23 50.00 1999年12月5日 14 8 44.44 0 运行87 d

未化学清洗 1999年12月6日 22 44.44 1999年12月13日 12 9 41.94 -5 运行95 d

未化学清洗 1999年12月14日 21 39.78 2000年1月3日 7 17 37.36 21.7 化学清洗后9 d 2000年1月4日 24 45.50 2001年1月11日 17 30.35 41.2 化学清洗后1 d 2001年1月12日 8 8 42.85

水温直接影响有机膜的孔径、膜的阻力和污水的粘度，从而影响膜通量。一些MBR小试研究表明：在一定的温度范围与压力条件下，温度每升高1 ℃，膜通量增加1%～2%［3］。本研究却发现，随着运行时间的延长、膜污染的增加、污泥在膜面的沉积以及凝胶层的增厚，水温升高后并没有发现膜通量有相应明显增加的现象；但对膜组件进行化学清洗后，发现水温的升高会引起膜通量明显增加。分析这一现象可能的原因是：污泥在膜表 面的沉积以及凝胶层的增厚导致膜过滤阻力的增加，降低了温度对膜通量的影响。

2.3.2 污泥浓度(MLSS)

污泥浓度的增加往往伴随着混合液粘滞度、溶解性有机物及惰性物质等的变化，它们同样会对膜通量产生影响。在一定条件下污泥浓度越高膜通量愈低，但也有研究表明，在较高的膜面流速下MLSS为2 g/L与6 g/L时的膜通量几乎无差别，本试验在120 d以上的运行中也得出了类似的结果。图7表示在膜面流速为(2.95±0.3)m/s、膜面操作压力为(62± 10)kPa的条件下MLSS对膜通量的影响。

从图7可以看出，当污泥浓度＜3.0 g/L并且膜面流速较高时，污泥浓度对膜通量没有显著影响。 3 结论

① 采用MBR工艺处理毛纺印染废水能得到优质而稳定的出水：COD为20.2 mg/L 、BOD5为1.6 mg/L、浊度为0.51 NTU、色度为25 倍，完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ 25.1—89)。

② 溶解氧是影响处理效果的一个关键因素，污泥浓度、污泥负荷、容积负荷和水力停留时间等因素对处理效果的影响不明显。

③ 随着运行时间的延长、膜污染的增加，温度对膜通量的影响降低。

④ 当污泥浓度较低且膜面流速较高时，污泥浓度对膜通量没有显著影响。 参考文献：

［1］ 樊耀波.水与废水处理中的膜生物反应器技术［J］.环境科学，1995，16(5) ：79-81.