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污水處理廠在冬季運行時，具有低溫時間長 、水溫低 、進水污染物濃度高、污泥活性較弱等特點，增加了污水處理的難度，不利于污水處理的進行。因而進入冬季運行時應強化自身運行管理，應對冬季運行的不利因素，確保污水廠冬季高效運行，從而穩定達標、足額減排。在此結合以往進水情況和冬季運行的經驗，總結以下運行辦法，以強化和優化污水處理廠運行管理 ，確保足量處理污水、出水水質穩定達標。
1. 加強污水處理廠運行的全過程管理
從細處入手確保各個污水處理單元充分發揮應有的功能，對出現的故障和問題，應及時發現、及時分析和解決，避免小問題和小故障得不到解決，拖成大問題，影響整個系統的穩定運行。須特別注意因為格柵、沉砂池、水解酸化池、污泥脫水機等運行不正常，從而加重了生化處理系統的負擔，引起生化系統運行不正常，造成出水不穩定的問題，這些狀況需要引起足夠重視并加以改進。
污水處理廠應結合自身工藝的運行規律、污泥的性狀、污染物的降解變化規律等生化系統具體情況以及結合進水水質、水量的日變化、月度變化等情況，通過適當的工藝優化調整，確保足量處理污水、出水水質穩定達標，同時節能降耗優化運行成本。
2. 調整運行參數
冬季污水處理廠進水濃度普遍偏高、水溫較低、活性污泥活性較弱，反應速度較慢，污水處理廠需結合自身工藝和進水特征進行生產運行參數調整 。
具體參考如下：
a.以生活污水為主的污水廠可控制略低的F/M ，以工業廢水為主的污水廠宜控制較低的F/M，宜控制在0.03-0.08kgBOD5/kgMLSS·d。
b.根據自身工藝特點，進行適當的曝氣控制。在保證所有單元格曝氣充足前提下將DO值控制在2.0-3.5mg/L，不宜過高。如曝氣過量，可能引起污泥系統活性不強、性狀不佳、沉降性能較差等問題，還增加了運行成本。
c.保證預處理單元的正常工作，保證生化池各單元格中污泥MLVSS/MLSS、SV30、SVI在正常范同。
d.根據具體工藝運行情況，對內外回流量、回流比等參數進行調整。
e.適當提高污泥濃度MLSS，在細菌代謝能力下降的前提下，使總量的污泥代謝能力能保持穩定。
3. 保證脫氮效果
在生物脫氮過程中，含氮化合物在微生物作用下相繼發生下列反應：氨化反應一硝化反應一反硝化反應，最終以N2形式從污水中脫離。
硝化反應的適宜溫度是20-30℃，15℃以下時，硝化速度下降，5℃時完全停止。反硝化反應的適宜溫度是20-40℃，低于15℃時，反硝化菌的增殖速率降低，代謝速率也降低。東北地區冬季的污水溫度在10℃左右甚至更低 ，遠遠達不到硝化菌及反硝化菌的最適溫度 ，對氮的去除效率有很大程度的影響。
硝化細菌比反硝化細菌更易受到低溫的影響，導致硝化反應不足，低溫運行過程中如果控制不當極易出現NH３-N不穩定的情況。可通過適當提高MLSS，增加污泥齡(宜控制在15-25天)。適當增加曝氣可以起到一定程度的保持水溫的效果，并且可以提高DO，是一種常用的控制NH３-N處理效果的方法。NH３-N處理的關鍵是硝化細菌，應保持處理系統的穩定運行，不能受到嚴重沖擊，否則冬季硝化細菌很難恢復。
4. 控制污泥膨脹
冬季低溫運行時因污泥活性降低 、工藝運行不正常極易出現污泥膨脹的問題。
此時的污泥膨脹具有三個顯著的特點：一是發生率極高，有60％的城市污水處理廠每年都發生污泥膨脹；二是普遍性，在各種類型的活性污泥工藝中都存在，甚至最不易發生污泥膨脹的間歇式曝氣池也發生了這一問題；三是危害嚴重，它不僅使污泥流失 、出水懸浮物(SS)超標 ，而且還大大降低了處理能力。
一旦發生污泥膨脹則很難控制或需要相當長的時間才能恢復。應對污泥膨脹應控制好適當的污泥負荷，不宜過低。有厭氧區選擇區的工可以利用生物選擇功能抑制絲狀細菌的生產 ，避免污泥膨脹。工藝運行人員應對污泥性狀進行及時了解，當SVI超過150時，應引起足夠重視，必要時可投加化學藥劑進行控制。人工合成的高分子陽離子多聚物對控制污泥膨脹的效果較好 ，而且對產泥量的影響很小，但是費用很高。在一些情況下，投加無機絮凝劑(如石灰或三氯化鐵)效果也不錯，但會使產泥量大大增加，給后續的污泥處理帶來一定的困難。另外，投加泥土和纖維質也適用于一些工業廢水的處理(如造紙廢水)，但這也只是一種短期行為。
氯和過氧化氫已經在抑制絲狀菌生長方面有了成功的應用。由于氯相對便宜且易于現場操作，因此應用得較為廣泛，有超過50％的污水處理廠利用氯來控制絲狀菌引起的污泥膨脹。加氯的目的是為了殺死附著在絮體微生物表面的絲狀菌，但這兩類細菌對氯的敏感性沒有明顯的差別，因此氯的投加量要控制到剛好能殺死絲狀菌而不能傷害到絮體微生物，如果過量同樣不利于改善污泥性能。
5. 合理調整藥劑投加
處理過程中有高效沉淀池或化學處理單元的污水廠，運行過程中應首先考慮應強化生化系統的處理污染物，再采取化學處理來把關。避免過分依靠化學處理來維持水的穩定，通過化學處理將產生大量的化學污泥，如處理不及會導致系統的惡性循環。投加藥劑必須規范加藥流程和制度，由專人負責加藥管理；合理調節，避免藥劑浪費。
6. 嚴控進水指標
冬季進水量相對較少，工業污水比例有所提高，應加強進水源頭的控制。一旦發現進水在線數據異常時，運行人員應立即現場查證，一旦確定進水污染物偏高的異常情況，應采用應急措施處理，并留下證據，及時與主管部門溝通 ，必要時以書面形式進行報告。
7. 加強生產數據的收集、整理、統計和分析工作
應特別注意強化數據的統計分析 ，并將數據分析的結論指導生產運行的調整和調節。各分公司、污水處理廠應加強化驗分析工作，確保化驗數據及時、準確 、可靠；同時確保生產有關數據的有效可靠。數據的可靠性是開展數據分析的前提，如果前提有誤，那必然導致結果的錯誤。
8. 加強污泥脫水系統管理
冬季污泥活性差，給污泥脫水系統的運行管理帶來難度，脫水污泥的含水率不易控制。應加強污泥濃縮、脫水系統的運行管理，并根據生產需要合理安排脫水機的運行；保證生化系統維持適當MLSS。切忌避免由于脫水機運行不正常，引起剩余污泥(或化學污泥)在處理系統中惡性循環，導致進入生化系統的濃度升高，同時給活性污泥帶來不良影響。同時對絮凝劑的用量進行積極探索，可開展小試摸索規律，盡量使用自來水進行配藥，降低PAM用量。因冬季配藥水溫低，嚴重影響聚丙烯酰胺的溶解，可以考慮在配藥罐、配水管、水箱處加裝加熱裝置，以提高水溫。
9. 注意巡檢安全
冬季低溫時室外設施容易出現凍漲、結冰等情況，應加強廠內各處理單元的巡檢工作，包括工藝巡檢和設備巡檢，及時發現運行過程的異常情況，及時處理。需特別注意進水、出水、生化池等地的巡檢；及時發現異常情況，及時處理。
10. 加強設備及儀器保養
冬季下雪、上凍后，對設備設施的維護保養工作將從室外工作轉入室內工作，應提前做好關鍵設備的維護保養和維修工作，特別是對曝氣和排泥系統進行系統的檢修，保障關鍵設備冬季不大故障，如這些設備在冬季出現故障，帶來的損失和檢修難度將成倍增長。
在運行中還應確保在線儀表設施(進水COD 、NH３-N以及過程控制中的DO、pH等)的正常運行，保證數據獲取和上傳做到準確有效，以便充分發揮在線儀表的監控作用，及時發現和調整出現的異常情況。