1 污水特點

　　1) 水溫低

　　氣溫隨著季節變化,而水溫則隨氣溫變化,但污水管道中水溫變幅較小. 如在哈爾濱附近地區,夏季氣溫可達35 ℃左右,而城市污水排放的溫度為25 ℃左右;當冬季氣溫達- 35 ℃時,污水排放的溫度仍可保持在6 ℃以上. 又如滿洲里市位于大興安嶺北側,冰凍深度3. 4 m ,在該市最冷的天氣,該市總排水口的水溫也在8 ℃左右. 因此,北方低溫地區的市政污水溫度一般在8～15 ℃,少數在6～8 ℃.

　　2) 水質較差

　　由于寒冷地區居民多以肉食為主,且地下水位較深,污水中滲入水少,居民用水量小,洗浴水少,故水質較差,含油多,污染物含量高. 低溫下管道自分解能力弱,夜間水質較好,白天差,晝夜變化較大.

　　3) 水量變化大

該地區冬季晝短夜長,所以白天的污水排放較為集中,而夜間污水量較少,所以晝夜水量變化較大,易對污水廠形成水質水量沖擊.

　　2 可行性探討

　　由于二段法具有較高的污泥質量濃度,且生物類型廣泛、種屬繁多,食物鏈長且較為復雜,同時生物膜上的生物固體停留時間較長,故對生長世代時間長,比增殖速度很小的微生物和生長有利. 生物膜的微生物勿需像活性污泥法中的懸浮生物微生物那樣承受強烈的曝氣攪拌沖出,可為嗜冷性微生物提供繁衍、增殖及生長棲息的安穩場所.從其他工程運行情況來看,生化池的污水溫度受每天天氣溫度的影響不太明顯,在氣溫晝夜溫差達( ±15) ℃情況下,污水溫度變化并不明顯,污水溫度變化主要受水源溫度,進水量及鼓風曝氣時間長短控制,它的溫差變化不超過( ±2) ℃. 所以在低溫地區應用二段法處理市政污水在理論上是可行的。

　　3 工程概況

　　某市東經110°54′15″,北緯40°37′22″. 年平均氣溫5～7 ℃,冬季最冷污水廠進水溫度為8～15 ℃. 市區面積78 km2. 人口5 萬余人. 污水廠占地4 hm2 ,設計規模3 ×104 m3/ d ,一期規模為2 ×104 m3/ d ,但除生化組合池外,其他構建筑物均按3 ×104 m3/ d 進行設計、建設.工程投資2 557. 9 萬元.污水廠的工藝流程見圖2.

　　4 設計參數

　　考慮到低溫對微生物凈化效果的影響,工程設計時適當降低了一氧池和二氧池的設計負荷和接觸沉淀池的上升流速,具體設計參數如下.

　　一氧池

　　一氧池容積負荷:2.47 kgBOD/ (m3·d) ;

　　一氧池水力停留時間:0.8 h.

　　一沉池一沉池上升流速:4.5 m/ h ;

　　一沉池水力停留時間:0.8 h ;

　　一沉池水力負荷:4.48 m3/(m2·d) .

　　二氧池

　　二氧池容積負荷:1.16 kgBOD/ (m3·d) ;

　　二氧池水力停留時間:1.3 h.

　　二沉池

　　二沉池上升流速:3.0 m/ h ;

　　二沉池水力停留時間:1.5 h ;

　　二沉池水力負荷:2.97 m3/ (m2·d) .

主要構筑物設計參數見表1.

　　5 運行效果分析

　　2002 年4 月,污水廠通過了市建委和環保局組織的工程驗收,在污水溫度為8～15 ℃,進水COD、BOD5 和SS 分別為475.49、251.69 和298.67 mg/ L 的情況下,出水水質分別為49. 68、21. 62 和22 mg/ L ,污染物去除率分別達到了89.6 %、91.4 %和92.6 %,出水水質穩定且全部達到或優于國家《污水綜合排放標準》(GB 8978 —1996) 中的二級標準要求,見表2.從實踐上說明了二段法工藝處理低溫污水的可行性.

　　在低溫條件下,該污水廠取得了較好的污染物去除效果,主要是該污水廠在設計初就充分考慮了水質、水量變化特點和溫度對生物處理的影響因素,并相應采取了適當的技術措施.

　　1) 增加調節池進行水質水量調節,減少對后續處理單元的負荷沖擊;

　　2) 提高鼓風機進風溫度,將冷空氣溫度加熱至8～12 ℃,以提高曝氣池水溫,這樣可使曝氣池水溫在最冷月份保持在8 ℃以上;

　　3) 充分利用當地的有利地形,將主要構筑物建于地下,只留超高部分于地面;

　　4) 增加池深,減少平面散熱面積;

　　5) 增加填料厚度,使池內保持高生物量.通過以上技術措施,保證了污水廠在冬季的正常運行,達到了預期效果.

　　6 運行成本分析

污水處理成本費用計算見表3.

　　7 結語

　　二段法應用于低溫地區市政污水處理在理論和實踐上都是可行的,工程應用取得了較好的污染物去除效果. 同時,該污水單位水量投資為913.5元/m3 ,單位水量占地0.56 m2/m3 ,單位水量處理成本為0.32 元/m3 ,具有較高的經濟性. 因此,二段法處理低溫市政污水在技術和經濟上也都是可行的,對低溫地區污水廠建設具有借鑒和指導作用。（曹積宏,哈爾濱工業大學市政環境工程學院）