污水廠的處理流程中的工藝細節管理（三十）-二沉池的運行細節
通過漫長的20個篇幅的生化池的細節管理內容的探討后，終于可以從生化池進入到下一個流程了，生化池的管理細節是以活性污泥法為主進行的闡述，關于接觸氧化法還有厭氧工藝等，都沒有深入提及，主要是考慮大部分實際運行的市政污水廠仍然以活性污泥法的工藝為主流，同時現在越來越嚴格的出水氮磷指標的管控，也使A２O工藝越來越成為主流處理工藝，因此這個系列重點圍繞A2O工藝進行了工藝細節管控的探討，關于其他類型的工藝的細節管理，今后根據這個系列的進行情況，會考慮以何種方式編寫，也歡迎大家持續關注并參與討論。
以活性污泥為主的生化反應池最重要的是均勻混合的懸浮狀態，因此在污水廠中的污泥濃度指標中的MLSS就是混合液懸浮固體濃度的英文縮寫，生化池中保持這種狀態下的可以使活性污泥最大程度的和污水中的各種有機物和營養物質充分接觸，但是正是因為這種充分混合的狀態，混合液流出生化池同時也帶走了大量的生化池內的活性污泥，流出速度遠遠大于活性污泥中微生物的繁殖生長速度，導致生化池的活性污泥數量開始下降，水氣泥三者的平衡就會被打破，最終出現因活性污泥濃度低而造成的出水水質的異常。為了保持生化池內的活性污泥的數量，需要通過特定的設施和設備將這部分流出的混合液中的活性污泥進行回收，來保持生化池內的污泥濃度的數量。在污水廠中，這個設施就是二沉池（MBR池也具備這個功能，后續也將討論MBR的工藝細節，這里不展開說明）。
二次沉淀池主要是針對傳統工藝中的設置在生化池前段的初次沉淀池來命名的，二沉池與生化池共同構成了生化處理系統，將生化池流出的混合液在相對靜止的池體中進行沉淀，利用了活性污泥本身良好的沉降性能，活性污泥在沉降過程中，形成的網捕作用，還將混合液上清液中的細小顆粒雜質進一步的去除，使沉淀池內的上清液中的懸浮物得到有效去除。沉淀到池底的污泥通過污泥回流系統回流到生化池前端和進水一起混合進入到生化池內，保證了生化池的污泥濃度，而沉淀后的上清液從二沉池頂部三角出水堰流出，進入到后續的構筑物內進一步的去除。
二沉池的功能決定了它在整個污水廠中的地位，它與生化池一起構成了污水廠的核心的生化處理段，因此二沉池的日常的工藝管理中，也是核心重要的生物反應構筑物之一，而二沉池本身反映出來的各種工況問題，也不能單獨的割裂開只考慮二沉池本身的問題，還要結合整個生化池的活性污泥的運行狀態來全面考慮。
從二沉池本身的功能來看，對二沉池的工藝細節管理內容有下面的一些內容：
1、二沉池的沉淀效果。活性污泥在二沉池的有效的沉淀是二沉池的主要功能，活性污泥本身的生物性狀會對二沉池的沉淀效果產生不同的影響，因此管理二沉池的沉淀性能，其實核心首先就是管理活性污泥本身的生物性狀，活性污泥本身的性狀管理與活性污泥的污泥齡控制，污泥濃度控制，污泥無機有機比例的控制都相關。
污泥齡過短，活性污泥沒有進入到成熟穩定期，微生物處于對數增殖期，活性污泥的絮凝效果差，在沉淀過程中，對水中的懸浮雜質捕捉能力不足，造成上清液渾濁，部分污泥未能絮凝成大的絮凝體，隨著上清液流出二沉池，導致出水水質不達標。
當系統內的活性污泥污泥濃度適合，污泥齡適當，活性污泥成熟，微生物生長繁殖處于穩定期，原生動物和后生動物具備了生長繁殖條件，活性污泥絮凝體成熟，網捕能力最佳，在沉淀過程中對上清液中的懸浮顆粒進行了有效的捕捉，出水水質良好，SV值很低，污泥進入到沉淀池池底后，壓縮沉淀效果好，刮吸泥設備能高效的運行；在二沉池中的泥水分界面也較低，三角堰出水不會受到下部沉淀污泥的干擾；二沉池池面也較少的漂浮污泥，二沉池整體運行效果最佳。
而當污泥濃度過高，污泥齡過長，活性污泥處于老化狀態時，微生物繁殖處于衰亡期，活性污泥的絮凝作用下降，部分老化的活性污泥碎片會脫離絮凝體進入到水中，導致二沉池上清液中的懸浮顆粒增多，二沉池出水整體清澈但是能看到大量的細碎懸浮顆粒。其中部分老化的活性污泥碎片漂浮到二沉池表面，形成大片的堆積污泥層，隨三角堰出水進入到后續構筑物內，老化和過多的活性污泥會導致二沉池的泥位上升，當泥位上升到一定高度時，受到二沉池底部的進水和沉淀污泥的異重流的影響，會使沉淀污泥隨水流進入到沉淀池上層，隨出水流出，這也就是運行人員常說的翻泥現象。翻泥現象會導致后續的處理構筑物的進水水質嚴重惡化，造成濾池堵塞溢水等生產事故發生。
在活性污泥發生污泥膨脹期間，活性污泥沉降性能變差，SV達到90%以上，進入到沉淀池后，造成沉淀池內的泥水分界面嚴重升高，在受到水量波動的運行工況下，極易將沉淀的活性污泥帶出二沉池，造成翻泥現象。
在發生活性污泥的生物泡沫期間，曝氣池好氧區域的生物泡沫隨混合液出水流入到二沉池內，由于泡沫內包裹的微小氣泡不易破裂，使部分生物泡沫漂浮到了二沉池表面，在二沉池表面形成污泥泡沫堆積，嚴重時會大量涌入二沉池浮渣井內，造成浮渣井的污泥外溢。
生物池的內回流比較低時，部分硝態氮沒有充分回流到前段的缺氧區域，就會隨混合液進入到二沉池內，活性污泥沉積到二沉池底部以后，缺少曝氣攪拌營造出了二沉池底部的缺氧狀態，夾裹在間隙水中的硝態氮繼續和反硝化菌進行反應，完成了部分反硝化反應，這期間可以看到二沉池表面釋放出氮氣氣泡。但是由于大量的硝態氮是存在于水中的，沉淀池是一個相對靜止的池體，活性污泥和水并不是完全充分接觸，因此沉淀到底部的反硝化反應只能完成部分的反硝化反應，不能保證出水的總氮達標，出現這種情況，要加大內回流比，保證硝態氮的充分回流到缺氧區內進行反硝化反應。
從上面的一系列的情況分析，二沉池大部分的運行異常工況都是與活性污泥本身的生物性狀相關的，因此在實際運行中，合理的控制廠內的活性污泥濃度，有針對性地進行季節性工藝控制，對除磷脫氮工藝的活性污泥機理進行精細控制，都是二沉池良好運行的工藝前提。
下周將繼續圍繞二沉池的工藝管理細節進行探討，歡迎大家持續關注。
延伸閱讀：
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