冬病夏治是中医上对于一些在冬季容易发生或加重的疾病,在夏季给予针对性的治疗,提高机体的抗病能力,从而使冬季易发生或加重的病症减轻或消失,是中医学“天人合一”的整体观和“未病先防”的疾病预防观的具体运用(源自百度)。”这是冬病夏治的描述,不过今天我们要聊的不是人体的疾病,而是要谈谈污水处理厂的冬病夏治的方法。/ ^. J. e, v- C2 d" W( Z$ x
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$ ~9 S6 T6 |4 R3 b1 E7 V我国地域辽阔,南北纬度跨度大,地处中高纬度地带的西北方地区,一年四季的气温变化较大,污水在地下管网内流动,虽然没有气温那样的变化剧烈,但是四季之间的温度变化还是很大的,西部地区某污水处理厂的对进厂水温进行的每日统计曲线如下: & s" `- F. I6 A$ b k$ {/ O/ S' N" v0 E6 _ 0 G2 J) k$ E6 s6 a H. R. E! ?; c6 Z% L* m y+ c2 P& G! x" O/ k: L
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可以看到年度周期性的水温变化还是很接近的,为了更清楚地辨别水温变化,对2013年到2016年的水温进行平均值的统计,统计后做成折线图如下:: n; @+ j7 Q) t
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从这个年度平均的污水厂进水水温变化曲线,我们可以看到,一年之中的水温变化幅度还是很大,冬季最低的水温低于了10℃,最高的水温到了20度以上,当地的平均气温夏季最高为21℃,冬季为零下10℃。所以气候条件对水温是有一定的影响的,我国各地的气候条件不一样,对进入污水厂的污水水温的影响也是不一样的。关于进水温度的基础数据,各个污水厂可以在日常的运行中,利用在线仪表上的温度读数进行记录汇总,得出自己污水厂的污水水温的四季变化情况。 9 J* n c, k4 ]( ^! y8 k3 ? ' c) p/ A# e# Z' ?我们知道采用生化处理的污水处理厂的核心是活性污泥里面的各种微生物,这些微生物对水温是有一定的要求的,可以根据适宜的温度范围简单的把它们划分为低温(5~10℃)、中温(25~40℃)、高温(50~60℃),前面我们知道北方地区污水厂里的污水温度在10~20℃之间变化,所以微生物在污水厂里的生存环境在中低温的一个环境。我们简单的看一下水处理微生物中的几种微生物所适应的温度范围: " \( a2 ]1 q0 H9 G $ R/ s' y" B _) A7 B5 a! a( h
微生物 - D3 r0 T/ z& F% L9 e
假单胞菌 * k5 n0 p/ P/ u0 A9 M0 W6 r
环状弧菌 $ K) L. A7 M. A& R! d( g6 `
弧菌O1- X. |0 f a9 Q& p) U9 ^0 o
温度范围℃8 ~; n1 U) P3 c; @$ r
25~351 q3 D) R& Z6 b, s
30~35 3 ^% m T9 w7 D& [- k1 w
30~33 , C7 p! R0 B7 e0 C
微生物
硫氰氧化杆菌 * S0 {5 I3 r3 V( T L- u1 q
硫杆菌 0 R, `2 I4 Z% k* Q
放线菌S2$ o# Y: d1 I E8 U9 f8 I% ]2 } _
温度范围℃
27~33# @" _% @4 r( G% y* x9 C" d; X4 g
25~30 2 ?- }5 S+ K8 l9 [, E0 M$ }
20~30 5 A8 f. _4 l+ _ q$ S' \
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温度可以说是微生物重要的环境因素,在适宜的温度范围内,温度每提高10℃,酶促反应速度会提高1~2倍,因而微生物的代谢速率和生长速率都可以相应的得到提高。但是在低温条件(小于10℃)下,对中温细菌和高温细菌生长都不利,这些微生物既不生长也不死亡,代谢极微弱,处于休眠状态,而且许多酶在低温下会产生抑制反馈,造成反应无法进行。因此低温对污水厂运行处理是很头疼的问题,特别是在冬季出现各种工艺异常情况的几率会大大增加,导致出水水质不稳,影响出水指标。 , _1 \" P8 S( _' @- W: b: _! V5 h3 N6 V 1 J' @) |/ q( c0 f. S% H- Y2 a北方污水厂里的冬季为了弥补低温造成的影响,一般都会采用高污泥浓度,低污泥负荷的工艺调控措施,利用微生物的数量上的优势来弥补微生物在冬季低温下的活性不佳的情况。但是活性污泥浓度增高带来工艺管控难度增大,往往会造成活性污泥泡沫和活性污泥膨胀的工况出现,会给冬季运行带来非常大的运行压力。因此在北方污水处理厂,冬季的活性污泥沉降性能,生化曝气池表面,二沉池表面和出水都会有不同程度的出现恶化的情况。随着季节的变化,温度回升,这些情况会逐步减少并恢复良好的运行情况,出现这种周期性变化背后的原因也就是上面我们说的温度对微生物的影响。 # I9 q5 |3 D3 ~% _/ z6 W6 t / }9 d$ t% F3 g. B, Z2 [今天我们要讨论的是如何利用这种冬夏交替的水温变化,微生物在这种季节性水温变化的生存特性,来解决污水厂内的一些问题。在我们的污水厂的工艺运行管理人员心理都是冬季绷的很紧,到了夏天就很放松,因为夏天的微生物活性良好,泡沫问题一般会自我消失,出水水质由于微生物的活跃度也非常好。所以每年夏天对于四季分明的北方污水厂来说是很轻松的一个季节。但是对于我们运营管理人员来说,这种轻松只是暂时的,我们不仅仅要适应这种变化,还要充分的利用这种变化。下面就从几个方面来简单说说利用夏季的高温来完成的一些工作。" q8 W5 L. H* J