新式蜂窩斜管填料廠家污水廠的基本理論

　　一、新式蜂窩斜管填料生產(chǎn)廠家污水廠的基本理論。污水廠在運(yùn)行過程中，會(huì)不斷的出現(xiàn)各種問題，這些問題的來源有很多，每個(gè)問題背后都是各種因素相互交織產(chǎn)生的結(jié)果。運(yùn)行管理人員日常很多時(shí)間都在處理這些問題，在處理這些問題時(shí)，也同樣會(huì)受到各種內(nèi)在的外來的環(huán)境因素的影響，使處理過程異常艱難，也常常會(huì)讓現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員無所適從。在和很多污水廠技術(shù)人員交流過程中，都有這方面的問題，現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的解決過程中，指揮的人太多，意見忽左忽右，根本不知道該如何拿定主意。很多時(shí)候都聽之任之，最終問題趨向嚴(yán)重，影響了工藝運(yùn)行，導(dǎo)致出水超標(biāo)等。

　　每個(gè)污水廠都有自身獨(dú)特的工藝來適配各個(gè)污水廠的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)，工藝設(shè)施設(shè)備不同，運(yùn)行參數(shù)不同，進(jìn)水水質(zhì)水量的變化不同，使每個(gè)污水廠都有自己獨(dú)特的問題產(chǎn)生根源，而這些問題的解決也需要適應(yīng)污水廠自身的工藝運(yùn)行特點(diǎn)的方案。這也是污水廠的運(yùn)行的工藝問題沒有一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)化模式來解決，需要結(jié)合廠內(nèi)的實(shí)際情況來制定適合自己廠內(nèi)運(yùn)行實(shí)際的解決方案，這對(duì)運(yùn)行管理人員來說的要求比較高，很多污水廠不具備充足的技術(shù)人員，無法提出更適應(yīng)性的解決方案，只能照搬照抄其他廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。照搬的結(jié)果有好有壞，但是都不能有針對(duì)性的從根源解決本廠的問題。

　　污水處理的行業(yè)知識(shí)涵蓋內(nèi)容廣泛，每一項(xiàng)專業(yè)知識(shí)都需要長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)，一線的技術(shù)人員具備足夠的知識(shí)能力的人還是很缺乏，因此運(yùn)行人員面對(duì)污水廠中出現(xiàn)的各類工藝運(yùn)行問題都感到非常大的壓力，特別是近年來環(huán)保部門的嚴(yán)格監(jiān)管，讓污水廠的運(yùn)行確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的運(yùn)行壓力非常大，需要快速提升污水廠技術(shù)人員的能力水平，但是全面的掌握行業(yè)知識(shí)的難度很大，大量的精力時(shí)間用于學(xué)習(xí)，對(duì)于一線技術(shù)人員來說是非常奢侈，因?yàn)榇罅康臅r(shí)間都在用于處理現(xiàn)場(chǎng)層出不窮的工藝問題中，很難有時(shí)間機(jī)會(huì)認(rèn)真坐下來研讀專業(yè)書籍。

　　大部分專業(yè)書籍都會(huì)嚴(yán)格深入的研討技術(shù)問題，甚至把技術(shù)問題向?qū)W術(shù)層面深入挖掘，最終變成復(fù)雜的科學(xué)理論，這也是很多在污水廠現(xiàn)場(chǎng)工作的技術(shù)人員很難沉浸的學(xué)習(xí)進(jìn)去，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)問題可能需要更為直接的指導(dǎo)意見，而不是復(fù)雜的理論推演和數(shù)學(xué)計(jì)算，雖然專業(yè)書籍是從理論根源闡述了技術(shù)問題，但是到了應(yīng)用層面又討論的較少，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員渴求的答案雖然有，但如果沒有全部的讀完書籍，單憑一兩句話，是根本看不懂這些答案的指導(dǎo)意義的，所以很多時(shí)候污水廠內(nèi)從業(yè)同行和我交流的時(shí)候，希望說有沒有可推薦的書，我覺得專業(yè)書都沒有問題，所謂開卷有益，只要是污水處理行業(yè)的書籍，本身都有一定的專業(yè)指導(dǎo)意義，都值得技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)。所以真正的問題不是書籍的選擇，而是技術(shù)人員能不能把任意一本專業(yè)書籍認(rèn)真的研讀下去。但其實(shí)很多技術(shù)人員根本沒有通讀下來一本專業(yè)書，更不要說看多本，甚至手頭有數(shù)本專業(yè)書的，也只是當(dāng)成字典一樣，遇到問題，翻書找答案，找到一句半句與問題相關(guān)的話語，就覺得得到了解答，隨手又將專業(yè)書丟棄一邊，根本沒有細(xì)致的通讀整本書甚至連整個(gè)章節(jié)都看不完，這樣的學(xué)習(xí)其實(shí)效果極差，也造成了污水處理行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員對(duì)一些問題現(xiàn)象一知半解，無法提出有效的解決方案的困境。

　　在我國現(xiàn)階段對(duì)污水發(fā)展的嚴(yán)格要求下，污水廠內(nèi)的技術(shù)人員嚴(yán)重缺乏是非常普遍的現(xiàn)象，而技術(shù)人員不能沉下心來認(rèn)真研讀專業(yè)書籍也大量存在，這種現(xiàn)狀對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展其實(shí)造成了很大的阻礙。在《治污者說》上線的這幾年中，我也確實(shí)感到污水行業(yè)的專業(yè)知識(shí)的普及難度之大，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)專業(yè)知識(shí)的獲取渠道和方式的渴求，以及專業(yè)知識(shí)普及方式的單一和保守，這些都是困擾一線渴求污水處理專業(yè)知識(shí)的技術(shù)人員的。

　　其實(shí)在污水廠的運(yùn)行中，涉及到深層次的專業(yè)知識(shí)問題并不是特別的多，更多的問題來自于對(duì)一些基本理論的不理解或者不熟悉。在和一些同行交流中，也發(fā)現(xiàn)了這些問題，很多基本理論性的概念，工藝管理人員在在工藝調(diào)整中就遺忘了，或者沒有當(dāng)回事，造成很多工作脫離了污水處理的基本理論，成為無用功甚至是反作用于工藝現(xiàn)場(chǎng)，造成更大的失誤和問題。在網(wǎng)絡(luò)上的污水廠從業(yè)人員之間的交流中，也發(fā)現(xiàn)大家急于得到答案，而忽略了很多基礎(chǔ)性的問題和現(xiàn)象的總結(jié)，這些總結(jié)成為理論的問題往往是各個(gè)污水廠頻繁出現(xiàn)的，但是大家經(jīng)常不容易發(fā)現(xiàn)或者堅(jiān)持一些被污水廠個(gè)體的各種現(xiàn)象包裹的基礎(chǔ)理論，導(dǎo)致工作的重復(fù)和無用。在污水廠中，有些理論看起來非常的淺顯易懂，但是越淺顯的理論反而是大家越容易忽略的，也更容易造成運(yùn)行中的問題。

　　基于上述的現(xiàn)象，仁源水處理材料將圍繞污水廠的基礎(chǔ)理論和大家進(jìn)行一系列的探討，其實(shí)很多基本的理論在之前的文章中都有探討，但是都沒有成為系統(tǒng)性的整體討論，這一次把適用于污水廠運(yùn)行管理人員的一些基礎(chǔ)性的理論綜合的做一次介紹，特別是把這些基礎(chǔ)理論和大家運(yùn)行實(shí)際操作相互結(jié)合起來一起討論，同時(shí)也滿足一些現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員希望能第一時(shí)間獲取足夠和適用的污水處理專業(yè)知識(shí)的愿望，歡迎大家持續(xù)關(guān)注污水廠的基礎(chǔ)理論的后續(xù)文章，也希望能有更多的技術(shù)前輩參與到污水廠運(yùn)營管理知識(shí)的普及和傳播中來，使污水廠的運(yùn)營管理得到更為長(zhǎng)足的進(jìn)步。

　　污水廠的基本理論(二)-水往低處流

　　對(duì)于污水廠來說，最基本也最明顯的一條基本原理就是水往低處流，這是整個(gè)污水廠設(shè)計(jì)流程的基本布局思想，也是貫穿整個(gè)污水廠的工藝路線的基本條件，這一期公眾號(hào)就和大家先來看看看污水廠的基本理論之水往低處流。

　　污水廠是一個(gè)區(qū)域的污水集中收集起來進(jìn)行處理的場(chǎng)所，一個(gè)城市的部分區(qū)域的污水來源于家家戶戶的日常產(chǎn)生廢水，這些廢水通過預(yù)先埋設(shè)的污水管網(wǎng)流入到污水廠內(nèi)。整個(gè)污水管網(wǎng)的鋪設(shè)最基本的一個(gè)原理就是水往低處流，所以一般城市污水廠的設(shè)計(jì)選址會(huì)在整個(gè)城市匯水區(qū)域的最低點(diǎn)，這樣可以讓收集各家各戶的污水管網(wǎng)順著地勢(shì)流入到污水廠內(nèi)。這樣會(huì)減少一些沿途再進(jìn)行提升的狀況，當(dāng)然有些城市的地形不適合整體的坡降，就可能需要做一些沿途提升泵站，便于污水跨過地形限制最終流入到污水廠內(nèi)。所以從管網(wǎng)上看，水往低處流是管網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本原理之一，也是經(jīng)濟(jì)節(jié)能的基本策略。

　　城市區(qū)域里各家各戶的污水通過不斷下降的污水管網(wǎng)逐步匯流到污水廠內(nèi)時(shí)，整體的污水管就會(huì)埋深很深，基本都在地下幾米到十幾米的深度，污水廠整體的構(gòu)筑物很難建設(shè)到這么低的地下位置，雖然現(xiàn)在也有些城市建設(shè)了一些地下式污水廠，但是從建設(shè)投資，運(yùn)營管理，維護(hù)維修的角度上，短期內(nèi)不會(huì)成為主流。污水廠的構(gòu)筑物基本是要建設(shè)在地面上的，但是進(jìn)水在地面下，構(gòu)筑物在地面上，就違背了水往低處流的基本原理。為了解決這個(gè)問題，污水廠采取了機(jī)械提升的方式來把進(jìn)廠的地面下的污水直接提升到一定的高度，然后從高處向下流動(dòng)，這就是污水提升泵的作用。所以在污水廠內(nèi)，污水提升是最重要的一個(gè)處理環(huán)節(jié)，也是各個(gè)污水廠的咽喉位置，沒有污水提升，后續(xù)的所有的處理都談不上，因此運(yùn)營管理中，對(duì)污水提升的管理是需要進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的管理的，需要投入足夠的資金和精力，做好污水提升的環(huán)節(jié)的運(yùn)行管理工作。

　　污水廠通過污水提升泵將在地面下的流入廠區(qū)污水提升起來，后續(xù)的構(gòu)筑物就可以滿足水往低處流的基本原理，這個(gè)運(yùn)營人員也是可以通過各個(gè)構(gòu)筑物的水面高度逐步下降的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的，這也是污水廠在設(shè)計(jì)各個(gè)處理構(gòu)筑物的一個(gè)基本原則，通過提升后，污水在廠內(nèi)根據(jù)水往低處流的原理，逐級(jí)通過各個(gè)處理構(gòu)筑物，在各個(gè)不同功能的處理構(gòu)筑物內(nèi)去除相應(yīng)的污染物指標(biāo)，最終從污水廠達(dá)標(biāo)排放，流入到自然水體中去。在污水廠出水標(biāo)準(zhǔn)還是二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，基本通過二沉池后，再進(jìn)入到接觸消毒池后，整個(gè)的水面高度就略高于地面，可以順暢的根據(jù)水往低處流的基本原理排入到自然水體中，但是現(xiàn)階段采用的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)出水水質(zhì)有了更高的要求，特別是懸浮物等，需要做一些深度的處理。

　　污水廠的深度處理一般采用的都是加藥、絮凝沉淀、過濾的工藝，這種工藝中的過濾階段也是符合水往低處流的基本原理的，一般都是高位水通過濾床流入到后續(xù)的構(gòu)筑物內(nèi)。深度處理的構(gòu)筑物由于設(shè)備眾多，并且水在重力流的過程中有很多阻礙(濾床中的濾料)，如果直接接在二沉池后端，就會(huì)造成整個(gè)的深度處理車間的標(biāo)高在地面下很深的位置，從整體的運(yùn)行管理來說非常不方便。為了方便管理，在污水廠中，深度處理車間一般都是地面上的構(gòu)筑物，而二沉出水的液位高度已經(jīng)接近地面高度，再上升到高于地面的位置，嚴(yán)重違背了水往低處流的基本原理，污水廠內(nèi)采用與污水提升泵同樣的措施，將二沉池出水提升到深度處理車間的高度，這也就是中間提升泵站的作用，通過提升后的二沉池出水到達(dá)一定高度，在深度處理車間再逐級(jí)根據(jù)水往低處流的原理流出污水廠，進(jìn)入到自然水體內(nèi)。

　　自然水體的液位高度是限制污水廠最終出水構(gòu)筑物液面高度的依據(jù)，這個(gè)也是要符合水往低處流的基本原理的。特別是要保證在自然水體汛期水位高漲的時(shí)候，污水廠的出水仍能夠通過水往低處流的基本原理排出去，有時(shí)在一些地形條件不滿足的地區(qū)，這個(gè)就很難保證，有些污水廠就會(huì)采用強(qiáng)制提升的措施來進(jìn)行最終的排水。

　　在污水廠內(nèi)除了整個(gè)的污水處理流程中的自然流動(dòng)的過程中需要時(shí)刻滿足水往低處流的基本原理以外，還有一些區(qū)域也要設(shè)置條件來滿足水往低處流的原理。比較集中的就是生物池內(nèi)的外回流泵的作用。外回流是把沉積到二沉池底部的污泥重新回到生物池內(nèi)，二沉池底部的污泥位置遠(yuǎn)低于生物池的液位高度，這時(shí)根據(jù)水往低處流的基本原理，這就不符合，所以要增設(shè)外回流泵，把二沉池底部的污泥提升起來，達(dá)到生物池的液位高度，使活性污泥能夠回到生物池內(nèi)。有些污水廠是通過內(nèi)回流渠道進(jìn)行內(nèi)回流的，這就也是符合水往低處流的基本原理的，采用穿墻泵的內(nèi)回流主要起到的是改變液體流向的作用，此時(shí)的內(nèi)回流泵的主要作用不在于提升，而是系統(tǒng)內(nèi)的攪拌作用，因此和這個(gè)基本原理直接的關(guān)聯(lián)不大。

　　水往低處流的基本原理非常簡(jiǎn)單明顯，很多人都非常明白，但是在污水廠中是通過各種技術(shù)、設(shè)備手段來實(shí)現(xiàn)的，通過技術(shù)設(shè)備包裝后的這條基本原理，很有可能就沒有那么直接的讓人看明白這個(gè)原理了。污水廠實(shí)現(xiàn)這條基本原理的技術(shù)設(shè)備也就是污水廠運(yùn)營人員需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。污水廠內(nèi)的絕大部分水泵，包括污泥投配泵、加藥泵等都是為了滿足或者創(chuàng)造水往低處流基本原理的實(shí)現(xiàn)條件來設(shè)置的，對(duì)于運(yùn)營人員來說，了解這個(gè)基本原理，對(duì)水廠內(nèi)的設(shè)備的設(shè)置就有了較為明確的概念理解，也是運(yùn)營人員對(duì)水泵的管理的根源所在。

　　污水廠的基本理論(三)-物質(zhì)不滅

　　對(duì)于哲學(xué)來說，物質(zhì)不滅是最基本的內(nèi)容之一，物質(zhì)不僅從數(shù)量上說是不滅的，它從質(zhì)量上說也是不滅的。物質(zhì)本身具有不斷轉(zhuǎn)化的能力和條件。任何個(gè)別事物都不是從“無”中產(chǎn)生的，而是從它物轉(zhuǎn)化而來的事物的滅亡也并非變?yōu)?ldquo;烏有”，而是轉(zhuǎn)化別的物質(zhì)形態(tài)。可以說世界正是因?yàn)檫@條基本原理而存在的，所以在污水廠的運(yùn)行中也是同樣適用的，但是在很多時(shí)候，污水廠的管理人員往往忘記了這條最基本的原理。公眾號(hào)今天就和大家探討下物質(zhì)不滅在污水廠中的應(yīng)用。

　　在污水廠中最容易和這個(gè)基本理論違背的就是運(yùn)營人員對(duì)剩余污泥排放的控制管理工作。污水廠的一些管理人員都比較忽視剩余污泥的管理工作，一般都認(rèn)為只要出水良好就好了，剩余污泥隨便排就可以了，反正污染物都去除了，廠內(nèi)就沒什么問題了。這其實(shí)是對(duì)這個(gè)理論的不明確造成的。污水廠沒有把污染物質(zhì)去除，污水廠只是利用微生物降解污染物的自然原理，把污染物質(zhì)轉(zhuǎn)換了，并沒有憑空消失掉的。

　　污水處理是利用微生物對(duì)污水中的有機(jī)污染物質(zhì)降解，吸收自身所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，從而生長(zhǎng)繁殖的過程。比如異養(yǎng)型微生物會(huì)在好氧條件下，對(duì)水中的有機(jī)物降解，污水處理理論上的有機(jī)物降解過程如下圖所示，要注意紅圈圈住的部分，除了產(chǎn)生能量，以及代謝產(chǎn)物水，CO2，NH3以外，還有一部分變成了細(xì)胞合成物質(zhì)，增加了細(xì)胞物質(zhì)。這也就是說，微生物在降解有機(jī)物的過程中，污水中的有機(jī)物有三種去向，一種變成為活性污泥中微生物生存的能量;一種變成微生物生長(zhǎng)活動(dòng)中的代謝產(chǎn)物，水、CO2、NH3等;一種就是繼續(xù)合成新的細(xì)胞，產(chǎn)生更多的微生物。從這個(gè)微生物降解有機(jī)物的模式圖可以看到污水廠內(nèi)的有機(jī)物沒有憑空消失，只是轉(zhuǎn)化了，轉(zhuǎn)化為幾種形式，當(dāng)然我們希望它轉(zhuǎn)化成能量，水、CO2、NH3是最好的了，但是微生物是要不斷生長(zhǎng)代謝才會(huì)產(chǎn)生和消耗能量，這也就是必須有很大一部分污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞合成物質(zhì)，增加了活性污泥中的微生物的數(shù)量。

　　因此可以很明確的知道污水廠在處理每日進(jìn)入廠內(nèi)的污水中有機(jī)物的時(shí)候，通俗的說處理進(jìn)水中的COD(或者BOD)的時(shí)候，每天都是要產(chǎn)生新生的微生物的，這些微生物每天都在增加了活性污泥的量，而從污水廠的管理宏觀上講，就是污泥濃度在不斷上升，這必須要通過剩余污泥的排放來將這部分增加的污泥量排放到系統(tǒng)外，其實(shí)也就是把進(jìn)入到污水廠的大部分有機(jī)物以剩余污泥形式排放到系統(tǒng)外，這就是有機(jī)物的物質(zhì)不滅原理在污水廠的體現(xiàn)。

　　除了有機(jī)物以外，污水廠內(nèi)的其他的污染物質(zhì)也一樣存在物質(zhì)不滅的原理。最突出就是SS，懸浮固體特別是不揮發(fā)的懸浮無機(jī)顆粒，在污水廠中是絕對(duì)不會(huì)憑空消失的，微生物是無法對(duì)無機(jī)顆粒進(jìn)行降解的，這也就是說在雨污合流的污水管網(wǎng)體系中，雨季期間帶入大量的無機(jī)泥沙，是一定要通過污水廠的各種處理構(gòu)筑物處理掉的。比如在預(yù)處理段的沉砂池內(nèi)的無機(jī)砂粒的去除、在生化處理段的無機(jī)比例較高的剩余污泥的排放、在深度處理段混凝劑投加后生成的化學(xué)絮凝體結(jié)合污泥顆粒生成的化學(xué)污泥的排放等。進(jìn)水的SS從數(shù)百mg/L到10mg/L以內(nèi)，這部分SS沒有憑空消失，只是在污水廠的各個(gè)處理階段轉(zhuǎn)化成了各種污泥，最終通過污泥脫水機(jī)脫水成泥餅外運(yùn)出去。這就是污水廠內(nèi)SS的物質(zhì)不滅原理的體現(xiàn)。

　　城市污水中的TP對(duì)于微生物細(xì)胞來說是產(chǎn)生能量和構(gòu)成細(xì)胞的的物質(zhì)，但是它的去除除了微生物細(xì)胞本身所需的極少的一部分之外，大部分都要通過聚磷菌本身大量聚集的磷以后隨著剩余污泥排出系統(tǒng)外，如果是化學(xué)除磷，根據(jù)化學(xué)除磷的基本原理，要生成含磷的沉淀物質(zhì)進(jìn)行去除，這都是要通過排放化學(xué)污泥來實(shí)現(xiàn)的。磷的去除也不是在污水廠里憑空消失的，而是通過剩余污泥的排放來實(shí)現(xiàn)，如果統(tǒng)計(jì)的手段足夠精準(zhǔn)，是可以實(shí)現(xiàn)污水廠內(nèi)的磷的物料平衡的，這也是污水廠內(nèi)TP的物質(zhì)不滅。

　　總氮的去除，運(yùn)行人員都比較明確了，通過兩步反應(yīng)完成以后，最終變成氮?dú)忉尫诺娇諝庵腥ィ�這個(gè)過程進(jìn)水的含氮物質(zhì)大部分是變成氮?dú)獾模�也就是氮物質(zhì)沒有消失，是轉(zhuǎn)化成氮?dú)忉尫帕恕Ｌ貏e要強(qiáng)調(diào)的是，除了轉(zhuǎn)化成氮?dú)忉尫诺囊徊糠忠酝猓�根�?jù)微生物的構(gòu)成比例C:N:P=100：5：1的比例關(guān)系，還有一部分氮也組成了微生物細(xì)胞，成為活性污泥的一部分，所以通過剩余污泥也是可以去除一部分氮的。在一些污水廠中發(fā)現(xiàn)將剩余污泥臨時(shí)排入到廠內(nèi)構(gòu)筑物內(nèi)后，長(zhǎng)期放置以后這部分污泥的總氮總磷是非常高的，這主要都是來自于進(jìn)水的氮合成到了活性污泥內(nèi)部，濃縮后就使這些放置的剩余污泥總氮變得很高，檢測(cè)的數(shù)值高達(dá)200mg/L的總氮，這也正說明了進(jìn)水中的總氮一部分變成氮?dú)忉尫牛�一部分成為剩余污泥中的微生物的組成部分。污水廠的總氮也是物質(zhì)不滅的，沒有憑空消失掉。

　　無論哪一種污水的污染組分，在污水廠內(nèi)都是有跡可循的，都沒有憑空消失，都只是從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化成為另外一種形態(tài)，而最常見的是轉(zhuǎn)化到活性污泥中，污水廠需要通過排放剩余污泥來把這些污染物質(zhì)從系統(tǒng)中最終排出去，污水廠不是一個(gè)把污水中污染組分變魔術(shù)一樣消失的場(chǎng)所，它只是把污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化，集中，濃縮到污泥里去的一種工藝場(chǎng)所。對(duì)于污水廠的技術(shù)管理人員要清楚的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，及時(shí)有效的排放剩余污泥，是每個(gè)污水廠運(yùn)行管理最重要的工藝管理內(nèi)容。

　　同理大家可以推演下，現(xiàn)階段每個(gè)污水廠投加了大量的化學(xué)藥劑來去除總磷總氮，根據(jù)物質(zhì)不滅的基本原理，這些藥劑并沒有消失，那它去哪里了呢?一些變成了水和二氧化碳(投加的碳源)，剩余部分當(dāng)然是在污泥里面，所以當(dāng)污水廠投加藥劑的時(shí)候，無形中是在支出兩份資金，一份是藥劑本身的費(fèi)用，另一部分是把這些藥劑變成的污泥再從系統(tǒng)里脫水外運(yùn)的污泥處置費(fèi)用。

　　歡迎繼續(xù)關(guān)注仁源水處理材料的《污水廠的基本原理》后續(xù)內(nèi)容之污水廠的基本理論(四)-生老病死

　　對(duì)于污水廠的運(yùn)營管理人員來說，把污水廠的管理從機(jī)械、構(gòu)筑物、水質(zhì)水量的管理和微觀世界的微生物結(jié)合起來，是實(shí)現(xiàn)污水廠的有效的運(yùn)行管理的方式。對(duì)于微生物世界來說和地球上所有的生物一樣，都具備一條基本原理，那就是生命的生老病死。

　　微生物存在生老病死，這是大自然界中所有生物都具備的基本的生命特征，污水廠的生物處理核心是在微生物，污水廠的運(yùn)行管理人員更像飼養(yǎng)員，需要想辦法把這些微生物飼養(yǎng)的更好，讓這些大量聚集在污水廠內(nèi)的微生物充分發(fā)揮其特有的降解污水中的各種污染物質(zhì)的作用。既然是飼養(yǎng)這些微生物，就要能夠把微生物的生老病死看成是日常飼養(yǎng)中常見的問題，而日常的工藝調(diào)整也就要和這些微生物的生老病死結(jié)合起來。

　　但是也有一些問題，對(duì)于單獨(dú)的個(gè)體，比如牛羊等牲畜，人們很容易看到它的生老病死的過程，對(duì)于微生物來說，兩個(gè)因素阻礙了人們對(duì)它的生活狀態(tài)的基本判斷，一是個(gè)體小，小到肉眼無法看到，小到需要通過特殊的顯微裝置才能看到，這么小的生物，判斷其單體的生老病死是無法做到的;另一個(gè)就是數(shù)量巨大，污水廠的工作原理就是將非常多的微生物聚集起來，在短時(shí)間和小空間內(nèi)完成散落在自然界微生物需要長(zhǎng)時(shí)間大空間完成污染物降解過程，因此污水廠內(nèi)的微生物數(shù)量極其巨大，這么大量的微生物，每一種都要判斷其生老病死是非常不現(xiàn)實(shí)的。這兩個(gè)原因也造成了管理人員的困惑，知道微生物是生物，存在著生老病死，但是怎么去了解廠里的微生物處于一個(gè)什么樣的狀態(tài)，然后采用什么手段來改變微生物的生老病死呢?

　　污水廠的活性污泥中的每一個(gè)微生物都在生老病死的過程中，但是污水廠的管理人員是沒有手段去監(jiān)控每一個(gè)微生物的這個(gè)過程的，但是在一個(gè)廠內(nèi)的活性污泥是由很多單體的微生物構(gòu)成的，所以所有的微生物單體出現(xiàn)整體的狀態(tài)變化時(shí)，就會(huì)使活性污泥出現(xiàn)相應(yīng)的狀態(tài)變化，所以運(yùn)行人員通過對(duì)活性污泥的細(xì)致了解，也就能夠得出微生物的生老病死，在實(shí)際運(yùn)行中，可以通過一些具體的運(yùn)行參數(shù)來判斷活性污泥的生老病死。

　　生，污水廠內(nèi)的各類微生物每時(shí)每刻都在發(fā)生著生命周期的變化。出生，不論是通過分裂，還是通過生殖，新生的微生物其實(shí)一直在不斷地誕生出來，它們的誕生會(huì)通過污水廠內(nèi)最重要的一項(xiàng)工藝參數(shù)得到驗(yàn)證，那就是揮發(fā)性污泥濃度MLVSS的變化，當(dāng)隨著污水廠每日不斷的處理污水的過程中，微生物在充足的營養(yǎng)和適宜的氧氣環(huán)境下，可以不斷地生長(zhǎng)繁殖，來消耗這每天不停流入到污水廠里的營養(yǎng)物質(zhì)。如果在一個(gè)保持一定的污染物濃度，一定的進(jìn)水量的污水廠，如果長(zhǎng)時(shí)間的不排泥，會(huì)發(fā)現(xiàn)MLVSS會(huì)不斷的增加，這種增加就是微生物的生在宏觀層面，在人們可以認(rèn)知的層面的顯現(xiàn)。所以在日常管理中，對(duì)于不斷繁衍出生的微生物的判斷，就是要根據(jù)MLVSS的數(shù)據(jù)來進(jìn)行觀測(cè)的，這也是MLVSS和MLSS要作為污水廠日常工藝化驗(yàn)參數(shù)的原因。

　　老，污水廠微生物的生存周期都比較短，也就是從出生到死亡從幾小時(shí)到十幾天時(shí)間都有，微生物從出生開始，也和所有的生物體一樣，要經(jīng)歷幼、壯、老的過程，微生物在老齡階段，會(huì)失去幼壯期的大部分生命能力，會(huì)使活性污泥的處理能力在有所下降，也就是對(duì)水中的污染物質(zhì)的降解能力降低，可能會(huì)造成出水水質(zhì)的超標(biāo)。因此在運(yùn)行中判斷微生物的老化是對(duì)出水質(zhì)保障的前提，活性污泥的老化判斷，一般會(huì)通過活性污泥在生物池內(nèi)停留時(shí)間(污泥齡)來判斷，污泥齡可以直接的使用數(shù)值來量化微生物的老化程度。同時(shí)在實(shí)際運(yùn)行中，還可以通過觀測(cè)曝氣池的池體顏色，觀測(cè)二沉池出水松散的懸浮物的多少，觀測(cè)SV沉降性能的變化，觀察指示性微生物的變化等來綜合判斷活性污泥的老化程度。

　　病，微生物的生命力是比較頑強(qiáng)的，但是在一些有毒有害的物質(zhì)進(jìn)入到生存環(huán)境中的時(shí)候，或者一些環(huán)境因素發(fā)生改變的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生微生物中毒或者微生物群體的平衡被打破的情況。這個(gè)時(shí)候會(huì)呈現(xiàn)出運(yùn)行人員不愿意接受的工況，比如一些生物反應(yīng)受到抑制或者完全喪失，硝化菌受到污染物質(zhì)的影響喪失硝化能力，比如絲狀菌大量膨脹，導(dǎo)致活性污泥的沉降性能變差，二沉池泥位升高，出水嚴(yán)重帶泥，大大增加深度處理單元的運(yùn)行壓力等。這個(gè)是比較能夠直接通過出水指標(biāo)和生物池表觀來判斷微生物的疾病情況，也可以通過檢測(cè)OUR來判斷微生物是否出現(xiàn)中毒(生病)現(xiàn)象。

　　死，微生物是有生命周期的，死亡的微生物不再具有生物的生命活力，變得松散成為無生命力的有機(jī)物，這些會(huì)造成活性污泥中絮凝體松散，會(huì)出現(xiàn)比微生物的老化表現(xiàn)更為嚴(yán)重的懸浮物增多的工況，同時(shí)大量死亡的微生物有時(shí)會(huì)造成生物浮沫的增加，導(dǎo)致生物池表面的泡沫堆積。對(duì)于微生物死亡的情況，通過一種常規(guī)的手段，通過規(guī)律性的有效排放剩余污泥，注意這里是有效，很多污水廠生物池的剩余污泥排放了，但是污泥處置段沒有處理掉，又溢流回到泵房回到系統(tǒng)里，這就不是有效的排放，有效的排放一定是變成泥餅外運(yùn)的部分才是有效。

　　對(duì)于微生物生老病死，運(yùn)行人員需要把這個(gè)微生物的生老病死結(jié)合到活性污泥的群體表現(xiàn)，轉(zhuǎn)化為活性污泥可檢測(cè)參數(shù)值，也要能通過這些參數(shù)看到微生物的生老病死的狀態(tài)，這就是生物的生老病死的基本原理在污水廠內(nèi)的工藝應(yīng)用。

　　污水廠的基本理論(五)-用進(jìn)廢退

　　從生物進(jìn)化理論來說，地球上的生物經(jīng)常使用一些器官的會(huì)得到改進(jìn)和發(fā)展，長(zhǎng)期不用的會(huì)逐漸被淘汰廢除。這是一條生物界中確定的基本進(jìn)化理論，而污水廠內(nèi)核心的處理是微生物，所以微生物也是符合這條基本原理的，甚至還有其他的一些方面也是符合這條原理的。但是對(duì)于運(yùn)行人員來說，這條理論并不容易被理解，特別是如何從運(yùn)行中分辨出來這條理論。

　　相對(duì)于市政污水廠來說，工業(yè)廢水的用進(jìn)廢退還是比較明顯的，一些難于降解的污染物質(zhì)，在長(zhǎng)時(shí)間的馴化后，微生物會(huì)逐步適應(yīng)這種污染物質(zhì)，并能夠有效的降解為無環(huán)境危害的物質(zhì)，但是一開始微生物肯定是無法接受，需要運(yùn)行人員刻意的培養(yǎng)和馴化，當(dāng)微生物不斷地接觸污染物質(zhì)的時(shí)候，會(huì)慢慢的適應(yīng)，并逐步調(diào)整自身的適應(yīng)性，最終對(duì)污染物質(zhì)實(shí)現(xiàn)有效的降解。所以用進(jìn)廢退是指導(dǎo)工業(yè)廢水廠生物處理段運(yùn)行的主要思路之一。

　　對(duì)于市政污水廠來說，這條用進(jìn)廢退的原理會(huì)反過來使用，那就是市政污水廠所接受的污水主要來源都是居民的生活污水，污水中的污染物質(zhì)組分相對(duì)來說比較穩(wěn)定，微生物經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的馴化和運(yùn)行以后，存留下來的都是適應(yīng)生活污水廠組分的微生物，其他具有降解難降解復(fù)雜污染物質(zhì)的微生物因?yàn)闆]有使用的機(jī)會(huì)，會(huì)逐步的被淘汰，剩下的微生物都是極其適應(yīng)生活污水的，所以對(duì)于市政污水廠來說，一遇到異常的超標(biāo)進(jìn)水，微生物中可能降解這部分物質(zhì)的微生物已經(jīng)不是主導(dǎo)地位了，而其他微生物又沒有經(jīng)過長(zhǎng)期的進(jìn)水污染物的馴化，因此會(huì)對(duì)這部分污染物質(zhì)無法降解，最終這部分污染物質(zhì)在沒有得到有效的生物處理的情況下，就會(huì)流出污水廠，對(duì)環(huán)境造成污染，這也就是廢退的原理。

　　不僅僅是超標(biāo)進(jìn)水，還有一種工況也是廢退在污水廠中的體現(xiàn)，那就是對(duì)于中小城市來說，在夏秋兩季的雨季到來之后，不規(guī)范的雨污合流管道體制會(huì)使大量的硬化的城市路面的雨水通過雨水管匯流進(jìn)入到污水管網(wǎng)中，最終流入到污水廠中，這部分除了初期雨水有一些路面污染物質(zhì)之外，中后期的雨水基本都是潔凈降水，這部分降水會(huì)大幅度稀釋污水廠原有的進(jìn)水濃度，造成污水廠的污染物濃度下降，停留時(shí)間縮短，微生物會(huì)逐步失去處理原有污染物濃度的能力，開始適應(yīng)這種低濃度進(jìn)水。近年來，隨著地球整體環(huán)境的變化，氣候變化加劇，以往降雨量少的地區(qū)開始出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間多降雨的天氣，使這些地區(qū)的污水廠越來越多的接收雨水進(jìn)入，也就使微生物在雨季期間開始越來越長(zhǎng)時(shí)間的在低濃度進(jìn)水條件下運(yùn)行，這樣的微生物會(huì)逐步失去對(duì)日常濃度的降解能力，從而變得廢退。但是當(dāng)雨季過去之后，濃度重新恢復(fù)到原有的情況的時(shí)候，系統(tǒng)內(nèi)微生物已經(jīng)廢退到無法接受的程度，只好再次進(jìn)行適應(yīng)，嚴(yán)重的可能會(huì)造成出水水質(zhì)超標(biāo)。這就是用進(jìn)廢退的原理體現(xiàn)。因此在這種情況下，污水廠的運(yùn)維人員需要額外投加營養(yǎng)物質(zhì)，保持微生物在比較高的濃度下生存，不發(fā)生改變，以免出現(xiàn)雨季結(jié)束后的水質(zhì)超標(biāo)問題。

　　其實(shí)除了微生物體現(xiàn)出來的這個(gè)特點(diǎn)之外，還有在污水廠還有一個(gè)比較明顯的用進(jìn)廢退，那就是設(shè)施設(shè)備。很多污水廠在建廠初期，常常會(huì)出現(xiàn)水量負(fù)荷不滿的情況，水量低的情況下，部分設(shè)施設(shè)備會(huì)出現(xiàn)閑置，很多污水廠對(duì)這些閑置設(shè)備沒有進(jìn)行合理的管理，只是長(zhǎng)期放置，等到水量負(fù)荷增加以后再去啟用，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)施設(shè)備都已經(jīng)存在很多問題了。水處理設(shè)施設(shè)備很多在水下長(zhǎng)期放置后，密封會(huì)老化，進(jìn)水，導(dǎo)致電機(jī)受潮，燒毀，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件長(zhǎng)期不用，可能會(huì)受潮缺少全面潤(rùn)滑，導(dǎo)致運(yùn)行卡滯;一些高速旋轉(zhuǎn)的部分，需要在運(yùn)動(dòng)中達(dá)到平衡受力，長(zhǎng)期閑置不用，會(huì)使旋轉(zhuǎn)部分出現(xiàn)微小的偏離，再次啟動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失衡的震動(dòng)情況。一些污水廠管理人員，對(duì)于使用工況較好的設(shè)備，大量長(zhǎng)時(shí)間的使用，而對(duì)于工況不佳的設(shè)備很少使用，導(dǎo)致部分設(shè)備運(yùn)行時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足平均運(yùn)行時(shí)間，最終使這些設(shè)備出現(xiàn)異常。簡(jiǎn)單的一點(diǎn)說，設(shè)備是需要磨合的，經(jīng)常磨合的設(shè)備會(huì)越用越適應(yīng)，越呈現(xiàn)良好工況。這個(gè)對(duì)于污水廠來說，有一個(gè)最明顯的就是閥門，很多工藝閥門可能就是在初期培養(yǎng)過程使用一下，后期就不再使用了，等需要調(diào)整的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)早已經(jīng)不能動(dòng)了。而一些經(jīng)常操控的閥門，卻有良好的工況，這就是設(shè)備上用進(jìn)廢退最為明顯的證明了。針對(duì)這種情況，在污水廠需要建立設(shè)備的強(qiáng)制輪換運(yùn)行機(jī)制，良好的定期保養(yǎng)機(jī)制等，確保所有的設(shè)備都能夠得到合理有效的使用，避免長(zhǎng)期閑置導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。

　　用進(jìn)廢退在污水廠中的體現(xiàn)最終是可以通過合理的工藝調(diào)整，完善的管理體系來避免的。污水廠的管理者要去理解這條基本的理論，在日常的工藝運(yùn)行中要去遵循這條基本理論，任何企圖超越和改變基本理論的工藝和管理做法，都會(huì)帶來基本理論的強(qiáng)有力的反彈作用。

　　污水廠的基本理論(六)-總結(jié)

　　污水廠的基本理論通過前面幾篇的探討，這個(gè)系列就告一段落了，但不是說污水廠的基本理論只有這些。污水廠的基本理論還有很多，包括活性污泥微生物降解的基本原理、生物脫氮的基本原理，生物除磷的基本原理，化學(xué)反應(yīng)的基本原理等等。這些基本理論支撐污水廠從概念、理論、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)，一些理論很多在前面的文章中都有不同程度的涉及，這個(gè)系列就不再繼續(xù)再進(jìn)行探討了。

　　污水處理的整個(gè)過程其實(shí)就是依靠前人多年來的不懈研究，總結(jié)和推導(dǎo)出來的一系列的理論來實(shí)現(xiàn)的。要想通過幾篇文章把污水中所有的理論都說明，肯定是不可能的。更深入和更全面的理論還有很多。對(duì)于一個(gè)有志成為污水處理行業(yè)的研究人員來說，應(yīng)該更深入的去鉆研更為高深的基本理論，進(jìn)行污水處理的深入研究。但是對(duì)于污水廠的運(yùn)行管理人員來說，污水的運(yùn)行管理需要的基本理論就不會(huì)那樣的深入了。運(yùn)行人員更需要掌握一些很淺顯但是特別容易被忽視的一些理論，這些理論看起來很普遍，但是卻對(duì)整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行起到很重要的指導(dǎo)作用。

　　運(yùn)行人員應(yīng)該不應(yīng)該具備相應(yīng)的足夠的污水處理知識(shí)，回答是肯定的，不懂污水處理，何談運(yùn)行管理。但是從運(yùn)行人員所能接觸到的污水處理的資料內(nèi)容，往往把各種理論一股腦地灌輸給污水運(yùn)行人員，其實(shí)很多理論更適合在課堂和科研場(chǎng)所使用，運(yùn)行人員是沒有辦法去掌握和理解這些復(fù)雜的基本理論的，也就使運(yùn)行人員對(duì)污水處理的知識(shí)產(chǎn)生畏懼感，覺得污水處理知識(shí)真的是好復(fù)雜，難度真大。這也是整個(gè)學(xué)術(shù)界的普遍現(xiàn)象，每一本專業(yè)書籍都在用各種方式來表明自己的專業(yè)水準(zhǔn)，卻不去考慮應(yīng)用層面的接受能力，污水處理行業(yè)一線的從業(yè)人員更需要的是一些簡(jiǎn)單易懂、生產(chǎn)密切結(jié)合的知識(shí)傳遞，卻很難找到合適的。

　　公眾號(hào)這一個(gè)基本理論系列，其實(shí)掰開來講，這些理論都看起來非常的淺顯，但是和生產(chǎn)結(jié)合起來再去思考，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些理論其實(shí)貫穿在整個(gè)污水廠的生產(chǎn)運(yùn)行中，我們?cè)谕ㄟ^各種各樣的方式實(shí)施和貫徹著這些理論，當(dāng)然還有更多我們不刻意實(shí)施，但其實(shí)每天都在發(fā)生的一些理論。運(yùn)行人員的工藝管理水平的提升，不僅僅來自制度化的運(yùn)行的模式，精細(xì)化的管理思路，也需要掌握污水處理的一些基本原理，應(yīng)用技術(shù)理論來指導(dǎo)生產(chǎn)。通過理解和掌握這些基本原理，就更能知道日常的工作為何進(jìn)行，怎樣進(jìn)行。比如在很多污水廠不愿意排泥，不經(jīng)常排泥，污泥生產(chǎn)的隨意性非常大，如果深刻理解物質(zhì)不滅的基本原理，就知道污水廠必須認(rèn)真組織排泥，讓系統(tǒng)永遠(yuǎn)保持活性，讓污染物質(zhì)有合理的出處。

　　相信在很多污水廠都曾經(jīng)有過百思不得其解，請(qǐng)來各路專家臨危指導(dǎo)的經(jīng)歷，這個(gè)時(shí)候最關(guān)鍵的就是區(qū)別專家的意見究竟能不能成為工藝生產(chǎn)指導(dǎo)的方向，判斷外來意見最好的試金石是用一些基本的理論來衡量這些意見的正確與否。很多意見已經(jīng)很明顯的和基本的理論背離，就更不能作為工藝調(diào)整的方向了。微生物的生老病死，物質(zhì)不滅這兩條定理，可以讓運(yùn)行人員看清楚剩余污泥排放的重要性，這個(gè)時(shí)候如果還有不排泥少排泥甚至說有什么高級(jí)菌種讓污泥自我消化，就都不符合這些基本原理，只能被聽聽而已。基本的原理都是很簡(jiǎn)單的，但是在實(shí)際的生產(chǎn)中卻起到很重要的作用，很多生產(chǎn)工藝的調(diào)整都離不開基本原理在里面的指導(dǎo)。而推銷COD去除劑、總氮去除劑的更是背離污染物去除的基本原理，甚至可以說連最基本的概念都沒有理解，可以屏蔽在線檢測(cè)儀表，但是對(duì)環(huán)境水體的污染影響卻并沒有絲毫減弱。污水廠異常運(yùn)行的時(shí)期，運(yùn)行人員在面臨多方面壓力的時(shí)候，更不能病急亂投醫(yī)，而更應(yīng)該把這些基本的理論整體的思考下，看看是怎樣的途徑才是正確的解決方案。

　　近年來，隨著污水處理的深入研究，越來越多的理論也開始出現(xiàn)，新興的理論不斷地涌現(xiàn)，比如短程硝化，比如同步硝化反硝化，比如新興的技術(shù)對(duì)污染物去除的理論等，為污水處理的發(fā)展開展了更為廣闊的前景，這是一個(gè)非常可喜的現(xiàn)象。我們也更愿意相信在未來有更多的在生產(chǎn)中應(yīng)用的基本理論進(jìn)入和貫穿到污水廠的工藝運(yùn)行管理中。在我們準(zhǔn)備去迎接更多更新的理論之前，更應(yīng)該把現(xiàn)有的污水廠的基本理論更好的掌握起來，把污水處理的運(yùn)行管理做的更好。

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