流程图分析在污水厂工艺管理中的应用（五）
这一期我们继续讨论如何利用流程图的方式来检查氨氮超标，公众号将用很多的篇章来讨论这种流程图的工艺异常解决方案，大家在阅读中，可以看到在整个工艺解决的流程图过程中，对工艺运行进行了全面和系统的分析。我们很多污水厂在遇到工艺问题后，通过一些手段解决之后，发现在后期的运行中，工艺解决方案的再现性很差，不能像上次那样解决，出现这种现象就是在我们解决工艺异常过程中，对工艺问题的根源没有分析清楚，没有一个清晰准确的思路来指导我们分析问题，使问题其实并没有真正解决。为了使更多的工艺管理人员具备更系统分析方法，公众号将持续的把流程图的解决方案详细的介绍给大家，希望能帮助大家系统的建立起工艺异常的解决思路。今天我们继续我们的流程图的探讨。
速查9：曝内气池混合液：离心机旋转后固体物质<2％。
如果曝气池出水氨氮浓度>5mg / L，则曝气池中存在着限制进水中的有机物被活性污泥中的微生物完全转化进入细菌细胞体内的条件。污水厂的污水的cBOD和氨氮是曝气池中活性污泥细菌细胞（生物质）的“食物”。因此在污水流出曝气池之前，活性污泥中的细菌必须将所有污水中的这些物质消耗或转化为新的细菌或无害的副产物。而当进水量增加时，曝气池中活性污泥中的生物量（细菌种群）就必须保证污水在曝气池停留时间段内，把氨氮完全硝化成为硝酸盐。如何检测是否有足够的微生物的量呢？通过MLVSS可以检测，在实验室中也可以简单用离心机来估算曝气池中的生物量。由于活性污泥中的絮凝体由丝状菌形成骨架，并组织起来，在离心机的离心作用下，会将活性污泥絮凝体中的水分离心出去，最终剩下无机物和脱离水分的微生物，因此通过离心可以粗略的判断活性污泥中的生物量的多少。
在污水厂的日常运行管理中了解生物量的相对浓度及其变化趋势（增加/减少）比了解生物量的确切数量更为重要。因此在日常我们使用离心机可以在15分钟内确定生物质浓度的粗略数值，并且对于在日常的过程控制来说这个数据已经足够了。通过离心检测出的曝气池中生物质浓度的增加，表明曝气池可以处理进水更多的有机负荷CBOD或者氨氮。然而，当生物质浓度（由离心机确定）增加至4％以上时，过多的活性污泥中的微生物就会出现可以抑制或减慢的活性污泥的沉降速率。当发生这种情况时，二沉池内的污泥层就可能开始上升。如果没有及时进行调整，则污泥层可以上升到二沉池池的出水堰的位置，最终随着出水排出，并因此进入后续的处理构筑物，导致出水水质超标。
解决方案：如果曝气池中的氨氮浓度>5 mg / L，且通过离心机检测的固体物质＜2%，表明曝气池内的活性污泥中的生物量的浓度太低，则增加曝气池中的生物量浓度，工艺调整剩余污泥排放率来提高活性污泥的生物量。典型的曝气池混合液离心后的固体体积范围为2％至4％的范围内（各个污水厂可根据实际的进水中的SS含量进行数据积累确定这个范围值）。判断活性污泥中的生物量的浓度的趋势在过程控制决策中是非常有用的一个参数。在日常化验中，长期检测曝气池中的混合液的离心后固体含量，对于快速识别曝气池中的生物量的多少非常有用。
扩展内容：“如何通过离心机检测活性污泥？“
速查10：曝气
增加曝气池中的空气供应。如果通过检测后，发现曝气池的曝气量不足，则从两个方面进行排查：1、工艺操作问题（了解鼓风机运行时间或者运行台数）；2、鼓风机械问题（评估鼓风机输出风量及风压）。
需要注意的是对曝气池中DO检测的数值，这些数值如果是抽样检测的数值，并不是曝气是否充分的确凿证据。在日常运行中，需要在一天的不同时间和每天进行的多次测量，这样才能提供更准确的溶解氧数据。通过数据记录，绘制曝气池内的溶解氧曲线，来了解曝气池内的溶解氧的变化情况，最终确定溶解氧的充足与否。
扩展内容“如何测量曝气池中的DO？“
解决方案：
1、工艺操作问题：在一些工艺的曝气通过时间来进行控制，比如SBR工艺，在这些工艺中，鼓风机通常由设定好的时间控制器来进行控制，工艺调整中可以通过增加周期频次或者每个周期的曝气时间可以实现增加曝气量。
扩展内容：“如何确定需要多少曝气时间？“
２、机械问题：曝气系统中的各种设备，包括鼓风机，电动机，曝气扩散装置（曝气头，曝气管等）等机械设备会随着使用过程，效率逐步下降。还有就是污水厂在运行之后，进水有机负荷通常会随着运行时间而逐年增加。上述这些情况中的任何一种都可能导致曝气池内的曝气量不充足。
针对这些问题，需要在厂内进行的调查内容有：1、曝气系统中的阀门、管道、扩散器是否堵塞等。2、混合不充分，曝气装置布局不合理，曝气装置堵塞，脱落严重，导致搅拌混合不均匀。3、鼓风机排气压力是否能继续满足曝气池的水头。
速查11：曝气池的实际有机负荷率
要经常检查曝气池的有机负荷率是否大于设计的有机负荷率。
要确定进水有机负荷率，需要在厂内收集以下数据：平均进水流量和平均进水BOD。
计算进水负荷:(进水流量，ｍ３）x（进水BOD，mg / L）÷１０００ =ＫｇBOD /天
示例：进水流量= 15,000 ｍ３ 进水BOD = 200 mg / L
进水负荷=１５０００ｍ３ ×（200mg / L）÷１０００= ３０００ＫｇBOD /天
根据计算得到的每日的有机负荷，再将这个数值除以曝气池的有效容积，这样得出来的就是曝气池的有机负荷率，这个数值要和曝气池的设计参数中的有机负荷率进行比较，确定实际进水的负荷率是否大于处理系统的设计负荷率。如果发现实际进水的有机负荷率明显高于设计负荷率，这就可能导致进水有机物在曝气池中处理不完全。
速查12：增加曝气池内的生物量
如果曝气池出水氨浓度>５ mg / L，通过流程图前端的判断，我们需要增加曝气池内的生物量。曝气池中生物质（生物量）的浓度在每个污水厂内曝气池容积确定，曝气量确定的情况下，生物质的量和进水有机负荷是具有相关性的。当进水中的有机负荷越高，曝气池中需要的生物质越多。
曝气池流出物样品对曝气池流出物进行取样并进行离心机旋转以确定生物质的浓度。检测曝气池混合液的固体物质体积如果低于4％，则需要增加曝气池生物质浓度。在增加浓度的调整期间，要继续监测曝气池出水氨氮浓度。如果这是造成硝化反应不完全的原因，则混合液的氨氮浓度应随着生物质浓度的增加而降低。
在调整期间，要注意控制活性污泥的增长的量，不能为了满足氨氮的去除无限调高生物量，因为如果曝气池混合液的离心后固体物质比例超过4％，通常会导致活性污泥因浓度过高而在二沉池内沉降缓慢。
扩展内容“如何测量曝气池中的生物量？“
速查13：评估可能的进水毒性问题。
如果曝气池出水氨浓度> ５ mg / L，如果通过计算后，污水厂里的活性污泥系统都在其设计有机和流量负荷范围内运行，并且通过前面的一项项的列表，已经消除了其他工艺可能性（即温度，DO，生物量），这就要再从进水的毒性进行考察。进水毒性的考察要从污水厂内外两种可能进行调查。一种是污水厂内部的系统回流液（即含有高氨氮浓度的消化池上清液），一种是污水厂进水含有中有毒或抑制物质。
第一种情况：在有些污水厂内的活性污泥在储池储存时间过长，在储池内的厌氧环境下，可能会产生高浓度的氨氮。当厂内的工艺运行中，这部分进入到污水厂的进水集水井内后，经过提升再次进入到生物系统中，就导致我们前面的流程分析中的高浓度氨氮进水的情况，抑制了硝化作用，导致氨氮超标。而实际上它是从污水厂的内部回流导致的情况。因此我们在实际的运行中，对厂内的各种回流导致的进水水质变化，从而导致出水超标的情况要进行认真的分析和调查，特别是工艺排泥，内部循环等等，都可能会造成曝气池内的微生物受到变化负荷的冲击，这就是我们在很多故障原因分析里要重点考察的内容。
扩展内容：如何将内部回流识别为来源？
第二种情况：对污水厂收集管网的水质的检查，对一些有毒有害的进水源进行化验调查，检查是否由于外部进水（管网系统）内的污水造成了毒性的抑制。在日常的巡检过程中，可以通过检查进水的腐蚀性，颜色的变化，气味的变化等的感官迹象来粗略判断是否有异常进水进入污水厂内，同时也要注意一些委托处理的污水中的水质变化等。
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