关键词：污泥干化 安全意识 危险防范
这里谨根据我们自身的经验，谈谈对国内干化选型中有关安全性的几个值得注意的问题。
1 安全意识的重要性
污泥是所有垃圾中最难处理的一种，其本身的特性决定了我们从一开始就应该抱着极为慎重的态度来对待。
1.1 安全问题涉及干化的全过程
干燥器内以及后续处理工艺的粉尘量取决于不同的干燥工艺。所有干燥工艺中，有部分工艺会产生粉尘。污水污泥产生的粉尘是St1级的爆炸粉尘，其粉尘爆炸常数范围为0～200 bar.m.sec-1。根据干化厂的设计，主干燥器中、粉尘收集和处理装置、造粒和最终处理装置均有潜在的粉尘爆炸的危险。干燥后，干燥设施内的干燥产品也可因自热导致燃烧或因另有空气加入导致燃烧的加剧。储料仓的干燥产品也可能自燃。在欧美已经发生了很多起干燥器爆炸/着火和附属设施着火的事件。
1.2 安全隐患的不可预见性
干化的难点一般被认为是开机、停机、紧急停机、尤其是短暂停机后重新启动时。
开机时，原有设备中会有一定的干泥留存，此时，温度升高后，干燥器内的氧气水平接近外部环境，极少量的干泥遇到大量的热，将会迅速蒸发掉表面水分，干泥表面形成过热，此时形成的粉尘团就变得极为危险；
同样，关机时，由于上料器不再喂料，此时，热量仍然大量存在，干燥器内的总蒸汽浓度下降，热量的撤除需要一定时间，大量的余热可能对残留的物料形成焖燃，此时也将形成危险的环境；
然而，危险并不限于此，往往在人们自以为最安全的时候，一些特殊因素的变化常常是意想不到的：
（1）因为操作失误如絮凝剂增加，或脱水机器运行异常，导致污泥含水率突然下降；
（2）因为天气、停机等原因，一些在空气中部分干化、含水率低的污泥混入；
（3）污水进水导致污泥的物理/化学特性发生较大变化。工业废物，如造纸纤维、食物废渣、脂肪、油脂和清洁剂，意外事件的污染物如汽油泄漏等；
（4）不同来源的污泥混入，如污水处理工艺添加三氯化铁等；
（5）由于储存、搬运等条件的异常，金属或碎石混入污泥。
以上诸多原因，都可能严重影响干化工艺的安全性。
1.3 干化系统的安全余量非常有限
众所周知，干化系统是以单位时间内的水蒸发能力来衡量的。蒸发能力一定，热量供给也确定了，之后一般只能根据进料量来调节。假设一个每小时处理1000公斤泥饼的设备，蒸发能力750公斤/小时，泥饼含固率20%，产品含固率80%；此时，正常工况下物料平衡如下（单位：公斤）：
蒸发750
绝干污泥200＋水800 ======> 绝干污泥200＋水50 （1）
如果由于前述某些特殊因素导致泥饼的含固率发生波动，而系统的进料速率未变，此时的含固率不再是20%，而是25%，情形将如何呢？
蒸发750
绝干污泥250＋水750 ======> 绝干污泥250＋水0 （2）
此时，由于水分低于预计，而热能供给未变，系统内温度立即飞升，污泥颗粒严重过热，产生大量粉尘，这种情况仅需数秒钟，即可形成大量危险的粉尘团。
正是由于以上的原因，干燥厂运行期间，用户必须确保质量控制程序可以检测到影响安全运行的进厂污泥的变化。如果污泥是来自于其他处理厂，必须另作进一步检测。
季节的变化，进料性质的变更如果是出于计划中可见的原因，尚能引起足够重视，然而，污水厂管理方面的波动（因人为过失）而形成的漏洞，却足以导致污泥干化轻易超过其特性安全临界值。当系统因为以上原因所造成的温度骤然升高、湿度急剧下降而做出反应时，已经是紧急状况下的处理。
其实，干化系统的真正安全瓶颈在于最终含固率的设定，这是干化工艺最重要的参数。
对比举例（1）和（2）时不难看出，系统设定的进料含固率20%，干燥到80%，其进料湿度的最大理论波动范围为5%。假如干燥到90%，这一幅度是多少呢？
蒸发750
绝干污泥193＋水771 ======> 绝干污泥193＋水21 （3）
蒸发750
绝干污泥214＋水750 ======> 绝干污泥214＋水0 （4）
其进料含固率的最大理论波动范围仅有2.22%。干化的最终含固率越高，系统安全余量越小。而对于大多数采用干泥返混的系统来说，最终含固率高于90%是一种必要性，这就形成了一对不可解的矛盾。
1.4 控制安全的手段十分有限
科技发达的今日，使得我们对复杂的仪器抱有某种幻想，人们希望通过对所处理的物质进行鉴别和测定，以确定某些临界特性，并根据这些特性来决定干燥厂不同设施的基本安全值。但是这种期待的实际可行性不高。以下是四个用来判断粉尘爆炸和燃烧的参数：
（1）污泥最低爆炸浓度（MEC）
经测量为60g／m3。MEC指数只能用于设计者设计干燥厂的保护系统。由于MEC变化范围较大，该值不可能作为干燥厂不同部位的不同的粉尘浓度要求。
（2）测量污泥的粒度以确定最小点燃能量（MIE）
各个干化厂、厂内不同的部位的粒度也均不同，目前还无法获得应用于干燥厂设计中的数据。而且干燥器内的能量如果远远超过MIE时就没有必要测量MIE。唯一的例外是在装袋装置。
（3）最低着火温度（MIT）
范围很宽，360～550℃。对于使用高温烟气进行直接干燥的工艺，这个数值成为相关参数。着火时往往超过MIT值，因而MIT不太可能作为控制参数。
（4）含氧量最低值（LOC）
参考样本间的差距较大，在5～15%，尚不明确实验室测得的LOC值是否代表工厂高温、高湿度运行工况下的LOC值。由于颗粒粒度和形状也会影响LOC值，因此实际中必须修正。目前较为精确的仪器尚不多见。
实际上目前干化厂赖以运行和做出报警事故判断的参数仍然只有两个：温度、湿度。由于一般干化工艺均采用微负压运行，爆炸所形成的压力只能作为系统设计中耐受瞬间增压的一个参照值。氧气的浓度也仅能作为参考值。不难理解，焖烧过程中的氧气含量并不高，真正起作用的可能是物料内部的氧原子，对于污泥这种高有机质物料来说氧含量并不少。
因此，至少在目前污泥干化仍然是一种难以依赖分析仪器来完全控制和掌握的复杂工艺。
2 危险防范的措施
2.1 预防性措施
理论上的预防性措施有以下几个：
（1）避免爆炸性气体进入；阻止污染物进入干燥器中，例如：甲烷、汽油和柴油液滴、化工污染源等。鉴于气体的在线分析和控制要求的仪器灵敏度高，反应速度快，实施起来困难较大，成本高昂。
（2）全程使用惰性气体系统，降低含氧量。有各种措施来确保惰性气体工况，如全氮气、全蒸汽干燥回路等。仅对有些工艺可行，但可能导致运行成本的增加。
（3）避免一切火源；去除诸如含铁物质、金属，石块等会产生火花的潜在火源，这样做无疑也将增加成本，系统管理和操作更为复杂。但仍然难以避免焖烧产生的火源。
（4）严密监测进料含固率，杜绝一切非正常混料的可能性；比如因紧急停车导致的各种不同半干产品单独管理，进场污泥的分别储存等。这将增加管理成本和操作的复杂性。
由于成本和管理原因，真正可行并可实现的只有第二点。
2.2 补救性措施
理论上的补救性措施有以下几个：
（1）爆炸泄压口；这是任何系统都会准备的，但仍然会造成设备的损害。
（2）封锁系统；由于爆炸发生的时间非常短，封锁系统的实际意义不大。
（3）安全场地；同上。
（4）两部分之间的爆炸隔离装置；同上。
（5）干泥清空；为了防止焖燃，必须将干燥器内的干泥清空，对于很多系统来说需要较长时间。
（6）喷水或混合湿污泥进行稳定、冷却；
（7）撤除热量；备用系统庞大，需要较长时间；
（8）吹送氮气；以阻止火势蔓延或粉尘团的二次爆炸，效果不甚明显。
真正具有实际意义的紧急状况处理手段事实上只有喷水。喷水量的控制、紧急状况后的处理，与干燥器内污泥总量的多少直接相关，并对设备的负荷、寿命产生重要影响。
2.3 提高设备的安全级别
设备的安全性对处理商是显而易见的关注点，鉴于污泥是一种较难预测的物料，其酸碱性、腐蚀性、磨蚀性在高温以及停机环境下，能否耐受环境变化，并最终用的长久，这是非常值得关心的问题。
（1）设备的材质
鉴于污泥的特性和不可预测变化，甚至没有人敢肯定不锈钢就能解决一切问题。然而，在干化设备领域，铁仍然是某些工艺的主要制作材料。做出这种选择的原因主要在于成本，某些庞大的工艺设备无法承受使用昂贵的金属材料。但是这将大大提高投资的成本和减少使用寿命，投资者必须注意。
（2）热源的腐蚀性
有些工艺直接将燃煤燃烧的烟气引入干燥器。由于我国燃煤中普遍含有大量的硫，在污泥干化这样典型的高湿热环境中，停机等必然容易造成二氧化硫与水蒸汽的结合，从而对设备产生腐蚀。也许初期使用不明显，但是长期使用，在所有可能形成冷凝的部位都将成为潜在问题。
（3）设备工艺的合理性
有些工艺直接将热源装置直接置于干化系统的底部，这对操作安全性来说形成长期隐患；有些工艺要撤除热源需要很长的时间，并必须保证庞大的制冷体系随时备用，这对运行成本和系统的安全性也产生潜在影响；有些工艺的物料量极大，采取喷水等紧急措施时将会带来非常繁重的清理工作量；凡此种种，如果从安全性角度考虑，均可能成为关键点。
3 实现安全生产的重要思路
事实上，污泥干化的安全性是一个在理论上尚待解决的课题，我们只有在现有的条件下，采取可能采取的措施，减低这种风险。这些建议包括：
3.1 提高系统的安全余量
干化系统的安全余量空间过于狭窄，如果有可能，扩大这一空间将给系统的安全性带来莫大好处。一个理想的干化系统不仅应该能够处理进料有一定波动的物料，还应该能够实现不同含固率的产品干化，变化区间可以从60%到90%以上。事实上，农用产品的卫生化在含固率大约85%时即可得到充分保证，而这几个百分点将给系统带来宝贵的安全余量。
3.2 从工艺选型中预留更多空间
如果湿泥进料的变化较大，当最终含固率提供的安全余量也不足以满足要求时，还可以考虑采用氮气或者蒸汽回路工艺，以便大大降低氧气和粉尘浓度。这种工艺上的选型，将会提高整体的安全性。
3.3 简化操作是最大的安全保障
关键词：污泥干化 安全意识 危险防范
这里谨根据我们自身的经验，谈谈对国内干化选型中有关安全性的几个值得注意的问题。
1 安全意识的重要性
污泥是所有垃圾中最难处理的一种，其本身的特性决定了我们从一开始就应该抱着极为慎重的态度来对待。
1.1 安全问题涉及干化的全过程
干燥器内以及后续处理工艺的粉尘量取决于不同的干燥工艺。所有干燥工艺中，有部分工艺会产生粉尘。污水污泥产生的粉尘是St1级的爆炸粉尘，其粉尘爆炸常数范围为0～200 bar.m.sec-1。根据干化厂的设计，主干燥器中、粉尘收集和处理装置、造粒和最终处理装置均有潜在的粉尘爆炸的危险。干燥后，干燥设施内的干燥产品也可因自热导致燃烧或因另有空气加入导致燃烧的加剧。储料仓的干燥产品也可能自燃。在欧美已经发生了很多起干燥器爆炸/着火和附属设施着火的事件。
1.2 安全隐患的不可预见性
干化的难点一般被认为是开机、停机、紧急停机、尤其是短暂停机后重新启动时。
开机时，原有设备中会有一定的干泥留存，此时，温度升高后，干燥器内的氧气水平接近外部环境，极少量的干泥遇到大量的热，将会迅速蒸发掉表面水分，干泥表面形成过热，此时形成的粉尘团就变得极为危险；
同样，关机时，由于上料器不再喂料，此时，热量仍然大量存在，干燥器内的总蒸汽浓度下降，热量的撤除需要一定时间，大量的余热可能对残留的物料形成焖燃，此时也将形成危险的环境；
然而，危险并不限于此，往往在人们自以为最安全的时候，一些特殊因素的变化常常是意想不到的：
（1）因为操作失误如絮凝剂增加，或脱水机器运行异常，导致污泥含水率突然下降；
（2）因为天气、停机等原因，一些在空气中部分干化、含水率低的污泥混入；
（3）污水进水导致污泥的物理/化学特性发生较大变化。工业废物，如造纸纤维、食物废渣、脂肪、油脂和清洁剂，意外事件的污染物如汽油泄漏等；
（4）不同来源的污泥混入，如污水处理工艺添加三氯化铁等；
（5）由于储存、搬运等条件的异常，金属或碎石混入污泥。
以上诸多原因，都可能严重影响干化工艺的安全性。
1.3 干化系统的安全余量非常有限
众所周知，干化系统是以单位时间内的水蒸发能力来衡量的。蒸发能力一定，热量供给也确定了，之后一般只能根据进料量来调节。假设一个每小时处理1000公斤泥饼的设备，蒸发能力750公斤/小时，泥饼含固率20%，产品含固率80%；此时，正常工况下物料平衡如下（单位：公斤）：
蒸发750
绝干污泥200＋水800 ======> 绝干污泥200＋水50 （1）
如果由于前述某些特殊因素导致泥饼的含固率发生波动，而系统的进料速率未变，此时的含固率不再是20%，而是25%，情形将如何呢？
蒸发750
绝干污泥250＋水750 ======> 绝干污泥250＋水0 （2）
此时，由于水分低于预计，而热能供给未变，系统内温度立即飞升，污泥颗粒严重过热，产生大量粉尘，这种情况仅需数秒钟，即可形成大量危险的粉尘团。
正是由于以上的原因，干燥厂运行期间，用户必须确保质量控制程序可以检测到影响安全运行的进厂污泥的变化。如果污泥是来自于其他处理厂，必须另作进一步检测。
季节的变化，进料性质的变更如果是出于计划中可见的原因，尚能引起足够重视，然而，污水厂管理方面的波动（因人为过失）而形成的漏洞，却足以导致污泥干化轻易超过其特性安全临界值。当系统因为以上原因所造成的温度骤然升高、湿度急剧下降而做出反应时，已经是紧急状况下的处理。
其实，干化系统的真正安全瓶颈在于最终含固率的设定，这是干化工艺最重要的参数。
对比举例（1）和（2）时不难看出，系统设定的进料含固率20%，干燥到80%，其进料湿度的最大理论波动范围为5%。假如干燥到90%，这一幅度是多少呢？
蒸发750
绝干污泥193＋水771 ======> 绝干污泥193＋水21 （3）
蒸发750
绝干污泥214＋水750 ======> 绝干污泥214＋水0 （4）
其进料含固率的最大理论波动范围仅有2.22%。干化的最终含固率越高，系统安全余量越小。而对于大多数采用干泥返混的系统来说，最终含固率高于90%是一种必要性，这就形成了一对不可解的矛盾。
1.4 控制安全的手段十分有限
科技发达的今日，使得我们对复杂的仪器抱有某种幻想，人们希望通过对所处理的物质进行鉴别和测定，以确定某些临界特性，并根据这些特性来决定干燥厂不同设施的基本安全值。但是这种期待的实际可行性不高。以下是四个用来判断粉尘爆炸和燃烧的参数：
（1）污泥最低爆炸浓度（MEC）
经测量为60g／m3。MEC指数只能用于设计者设计干燥厂的保护系统。由于MEC变化范围较大，该值不可能作为干燥厂不同部位的不同的粉尘浓度要求。
（2）测量污泥的粒度以确定最小点燃能量（MIE）
各个干化厂、厂内不同的部位的粒度也均不同，目前还无法获得应用于干燥厂设计中的数据。而且干燥器内的能量如果远远超过MIE时就没有必要测量MIE。唯一的例外是在装袋装置。
（3）最低着火温度（MIT）
范围很宽，360～550℃。对于使用高温烟气进行直接干燥的工艺，这个数值成为相关参数。着火时往往超过MIT值，因而MIT不太可能作为控制参数。
（4）含氧量最低值（LOC）
参考样本间的差距较大，在5～15%，尚不明确实验室测得的LOC值是否代表工厂高温、高湿度运行工况下的LOC值。由于颗粒粒度和形状也会影响LOC值，因此实际中必须修正。目前较为精确的仪器尚不多见。
实际上目前干化厂赖以运行和做出报警事故判断的参数仍然只有两个：温度、湿度。由于一般干化工艺均采用微负压运行，爆炸所形成的压力只能作为系统设计中耐受瞬间增压的一个参照值。氧气的浓度也仅能作为参考值。不难理解，焖烧过程中的氧气含量并不高，真正起作用的可能是物料内部的氧原子，对于污泥这种高有机质物料来说氧含量并不少。
因此，至少在目前污泥干化仍然是一种难以依赖分析仪器来完全控制和掌握的复杂工艺。
2 危险防范的措施
2.1 预防性措施
理论上的预防性措施有以下几个：
（1）避免爆炸性气体进入；阻止污染物进入干燥器中，例如：甲烷、汽油和柴油液滴、化工污染源等。鉴于气体的在线分析和控制要求的仪器灵敏度高，反应速度快，实施起来困难较大，成本高昂。
（2）全程使用惰性气体系统，降低含氧量。有各种措施来确保惰性气体工况，如全氮气、全蒸汽干燥回路等。仅对有些工艺可行，但可能导致运行成本的增加。
（3）避免一切火源；去除诸如含铁物质、金属，石块等会产生火花的潜在火源，这样做无疑也将增加成本，系统管理和操作更为复杂。但仍然难以避免焖烧产生的火源。
（4）严密监测进料含固率，杜绝一切非正常混料的可能性；比如因紧急停车导致的各种不同半干产品单独管理，进场污泥的分别储存等。这将增加管理成本和操作的复杂性。
由于成本和管理原因，真正可行并可实现的只有第二点。
2.2 补救性措施
理论上的补救性措施有以下几个：
（1）爆炸泄压口；这是任何系统都会准备的，但仍然会造成设备的损害。
（2）封锁系统；由于爆炸发生的时间非常短，封锁系统的实际意义不大。
（3）安全场地；同上。
（4）两部分之间的爆炸隔离装置；同上。
（5）干泥清空；为了防止焖燃，必须将干燥器内的干泥清空，对于很多系统来说需要较长时间。
（6）喷水或混合湿污泥进行稳定、冷却；
（7）撤除热量；备用系统庞大，需要较长时间；
（8）吹送氮气；以阻止火势蔓延或粉尘团的二次爆炸，效果不甚明显。
真正具有实际意义的紧急状况处理手段事实上只有喷水。喷水量的控制、紧急状况后的处理，与干燥器内污泥总量的多少直接相关，并对设备的负荷、寿命产生重要影响。
2.3 提高设备的安全级别
设备的安全性对处理商是显而易见的关注点，鉴于污泥是一种较难预测的物料，其酸碱性、腐蚀性、磨蚀性在高温以及停机环境下，能否耐受环境变化，并最终用的长久，这是非常值得关心的问题。
（1）设备的材质
鉴于污泥的特性和不可预测变化，甚至没有人敢肯定不锈钢就能解决一切问题。然而，在干化设备领域，铁仍然是某些工艺的主要制作材料。做出这种选择的原因主要在于成本，某些庞大的工艺设备无法承受使用昂贵的金属材料。但是这将大大提高投资的成本和减少使用寿命，投资者必须注意。
（2）热源的腐蚀性
有些工艺直接将燃煤燃烧的烟气引入干燥器。由于我国燃煤中普遍含有大量的硫，在污泥干化这样典型的高湿热环境中，停机等必然容易造成二氧化硫与水蒸汽的结合，从而对设备产生腐蚀。也许初期使用不明显，但是长期使用，在所有可能形成冷凝的部位都将成为潜在问题。
（3）设备工艺的合理性
有些工艺直接将热源装置直接置于干化系统的底部，这对操作安全性来说形成长期隐患；有些工艺要撤除热源需要很长的时间，并必须保证庞大的制冷体系随时备用，这对运行成本和系统的安全性也产生潜在影响；有些工艺的物料量极大，采取喷水等紧急措施时将会带来非常繁重的清理工作量；凡此种种，如果从安全性角度考虑，均可能成为关键点。
3 实现安全生产的重要思路
事实上，污泥干化的安全性是一个在理论上尚待解决的课题，我们只有在现有的条件下，采取可能采取的措施，减低这种风险。这些建议包括：
3.1 提高系统的安全余量
干化系统的安全余量空间过于狭窄，如果有可能，扩大这一空间将给系统的安全性带来莫大好处。一个理想的干化系统不仅应该能够处理进料有一定波动的物料，还应该能够实现不同含固率的产品干化，变化区间可以从60%到90%以上。事实上，农用产品的卫生化在含固率大约85%时即可得到充分保证，而这几个百分点将给系统带来宝贵的安全余量。
3.2 从工艺选型中预留更多空间
如果湿泥进料的变化较大，当最终含固率提供的安全余量也不足以满足要求时，还可以考虑采用氮气或者蒸汽回路工艺，以便大大降低氧气和粉尘浓度。这种工艺上的选型，将会提高整体的安全性。
3.3 简化操作是最大的安全保障
关键词：运行异常;污泥膨胀;污泥解体;污泥腐化;污泥上浮;应急措施
污水处理厂的稳定运行是保证出水水质的必要条件，由于影响微生物活性的因素很多，如：进水水质、温度、PH值、重金属离子浓度等，任何一个指标出现异常，均可能造成运行不稳定状况，影响出水水质。本文通过对一些城市污水处理厂运行异常情况的监测、分析、处理，得出一些体会与同行共勉。
1 污水处理厂运行异常情况案例
污水处理厂日常运行中，受进水水质、运行工况等影响，会不同程度地出现短时间的运行异常情况。
（1）某污水处理厂连续出现两次大量含油污的废水排入，造成进水水质异常的情况。期间，大量含油废水的排入，对工艺造成一定的影响，出水水质有不稳定的现象。
（2）某污水处理厂在反应池的好氧段运行参数及主要设备正常的情况下，出现生物泡沫极剧增加、死泥覆盖池面等异常现象。初步判定是进水中含有不明有毒物质造成污泥中毒。
（3）某污水处理厂曾发生外源性因素引起的运行异常情况。在抽升量、污泥浓度等工艺参数未有明显变化的情况下，曝气池好氧段DO出现异常上升的趋势，峰值达到7.0mg/L。伴随着高浓度溶解氧的出现，出现硝化菌硝化消能终止，TP二次释放等现象。检测结果为进水水质剧毒，生物毒性EC50达到97~98%。
有毒进水对污水处理厂生化处理系统造成严重破坏，活性污泥系统好氧菌呼吸终止、聚磷菌异常活跃，出水中氨氮、TP严重超标。
（4）某污水处理厂不断有不明有毒工业废水进入，进水水质异常，严重影响正常生产。经摸查，污水来自纳污范围内电镀厂工业废水直排污水管道所致，相关执法部门责令其停产。
2 活性污泥处理系统运行异常的机理
活性污泥处理系统运行过程中，主要会出现污泥膨胀、污泥解体、污泥腐化、污泥上浮以及产生大量泡沫等异常现象，其内在机理均是微生物的异常生长。
2.1 污泥膨胀的机理
正常的污泥沉降性能良好，含水率在99%左右。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色异常。污泥膨胀主要是丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀。此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不畅也会引起结合水性污泥膨胀。
2.2 污泥解体的机理
处理水质浑浊，污泥絮凝体细化，处理效果变坏是污泥解体现象。导致这种现象的原因有运行中的问题，也有可能是由于污水中混入了有毒物质。
运行不当，如曝气过量，会使活性污泥生物-营养的平衡遭到破坏，使微生物量减少并失去活性，吸附能力降低，絮凝体缩小质密，一部分则成为不宜沉淀的羽毛状污泥，处理水质浑浊，SVI值降低等。当污水中存在有毒物质时，微生物会受到抑制或伤害，净化功能下降或完全停止，从而污泥失去活性。
2.3 污泥腐化的机理
在二沉池中，有可能由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成气体（H2S、CH4等），从而使大块污泥上浮的现象。污泥腐败变黑，产生恶臭。
此外，如曝气池内曝气过度，是污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，也可能引起污泥上浮。当流入大量脂肪和油时，也容易引起这种现象。
2.4 污泥上浮的机理
污泥在二沉池内大块上浮的现象， 并不是由于腐败造成的，而是由于曝气池内污泥龄过长，硝化过程较高，在沉淀池底部产生反硝化，硝酸盐的氧被利用，氮即呈气体脱出吸附于污泥上，从而使污泥的比重降低，整块上浮。
2.5 泡沫问题
曝气池中产生的泡沫，主要原因是，污水中存在大量的合成洗涤剂或其他起泡物质。泡沫可能给生产带来一定困难，如影响操作环境，带走大量污泥。当采用机械曝气时，还能影响叶轮的充氧能力。
3 运行异常的应对措施
对于由于进水水质问题引起的运行异常情况，污水处理厂都应制定相应的应急预案：例如根据事故的严重性，关闭相关的污水处理设施，以防止有毒有害污染物进一步的扩散；对事故原因进行调查，并负责随时把事故的进展和调查情况及时向相关部门报告；在确认未有新的污染物流入情况下，立即组织对现有污染物进行处理并逐步恢复生产；抢险完毕后，根据实际情况，分析事故原因，并编写事故分析报告。
4 总结
根据城市污水处理厂的运行经验，几乎在每个污水处理厂均可能出现由于进水水质问题引起的污水处理厂运行异常情况，并会造成活性污泥系统不稳定。
关键词：人工水晶；污染防治 ；技术
中图分类号： X703 文献标识码： A
人工水晶加工因产品的总类和工艺不同，污染物的种类和特征不同。人工水晶加工废水主要来自于水晶的打磨、抛光和水晶球的清洗工序，主要污染物是悬浮物、pH、铅，废水中的铅来自于水钻等产品加工过程中的含铅抛光剂。废气主要来自于水晶加工粘胶和熔胶工序，噪声主要来自于水晶球的打磨工序，废渣主要来自于废水处理系统产生的废渣和不合格品。为确保水晶加工生产工艺 过程各个环节的污染物均能达标排放，需要采取一系列的生产管理技术措施对水晶加工的污染进行防治。
一、水污染的防治
1、废水水质及处理要求
根据监测单位提供的资料，某水晶加工园区的生产废水水质如下表所示：
表1普通水晶球加工废水排水水质
项目 pH SS
（mg/L） CODcr
（mg/L） 总铅
废水指标范围 9.2 882 508 0.01L
表2水钻加工废水排水水质
项目 pH SS
（mg/L） CODcr
（mg/L） 总铅
废水指标范围 9.18 754 518 17.16
2、废水处理工艺及流程说明
（1）处理工艺
针对本生产废水悬浮物含量高，且悬浮物粒径小的特点，采用混凝沉淀+浓缩+机械过滤的处理工艺。工艺流程如下图：
（2）工艺流程说明
经废水收集系统收集的所有生产废水统一进入生产废水调节池，为防止废水中的悬浮物在调节池内沉淀，在调节池内设置潜水搅拌机。调节池内污水经污水提升泵提升至浓缩罐，在废水提升管道上设置管道混合器，通过管道混合器在废水进入浓缩罐之前投加絮凝剂和混凝剂，经浓缩罐浓缩后的浓缩液送往陶瓷过滤器进行过滤，浓缩罐上清液返回到废水调节池内。经陶瓷过滤器处理后的废水进入清水池，用废水提升泵将处理后的清水送往废水循环高位水池，通过生产用水供水管道送往加工车间循环使用。
通过该工艺处理后的废水完全满足水晶加工生产要求，实现生产废水的全部循环利用，不外排。
3、水污染防治的其他技术措施
（1）水晶加工产业园应采用雨污分流、污污分流排水体制，设置独立的雨水收集排放系统、生产废水收集处理回用系统和生活污水收集处理排放系统。
（2）雨水收集系统应采取防止生产废水和生活污水混入的措施。
（3）生产废水收集系统应采用明沟、明管，采用重力流收集系统时，排水沟的设计纵坡不小于1%，排水沟的设计超高不小于200mm，设置能够有效防止雨水进入的盖板，盖板应能满足清掏和过人要求，当排水沟穿越车行道时，盖板的强度应满足车辆荷载要求；采用压力管道输送系统时，为防止管道堵塞，设计管内流速不宜小于1.2m/s，排水管道应设置专用的管沟或管架。
（4）生产区域设置公共卫生间，生产区和辅助生产区的卫生设施应设置独立的生活污水排水管道，生活污水通过管道进入园区生活污水处理系统，禁止生活污水与生产废水混合排放。生活污水收集处理系统应符合现行《室外排水设计规范》（GB50014）和《建筑给水排水设计规范》（GB50015）要求。
（5）水晶加工车间应设置专门的打磨废水收集系统，打磨废水经收集系统排放至园区生产废水收集系统。泡胶废水应循环使用，不能满足回用要求时，应按照危险废物进行处置，禁止泡胶废水与打磨废水混合排放。
(6）园区生产废水处理设施应设置调节池和应急事故水池，调节池的调节时间不宜小于8小时。
(7)水晶加工产业园生产车间地坪、废水收集沟渠、废水处理设施和泥渣暂存场地等应进行防渗处理。
二、大气污染防治
1、打磨工序产生的含尘水蒸气应经收集后集中排放。
2、生产车间应安装机械通风设备，换气次数不小于6次/小时，操作人员应佩戴口罩，减少粉尘对人体健康的影响
3、生产废水处理系统泥渣暂存场应采用封闭或半封闭式的结构，防止扬尘污染。。
4、园区的道路及地面应进行硬化，加强园区绿化美化，保持园区的清洁，避免扬尘产生二次污染。
三、噪声污染防治
1、应优先选用低噪声生产设备，设备安装时采用减震基础，加强设备维护与管理。
2、水晶加工操作人员应佩戴耳塞，降低噪声对人体健康的影响。
3、车间内墙面安装吸声材料，使用有歌声功能的门和窗。
四、固体废物污染防治
1、应对生产废水处理系统产生的泥渣进行浸出毒性鉴别，经鉴别为一般工业固体废物的，其暂存库应按照现行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599）的有关要求进行建设和管理；经鉴别为危险废物的，应按照现行的《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597）的有关要求建设危废暂存库。
2、生产废水处理系统产生污泥采用机械脱水，根据脱水后泥渣的最终处置对含水率的要求选用合适的脱水设备，属于一般工业固体废物的泥渣进行综合利用时，泥渣含水率应符合综合利用单位对泥渣含水率的要求，送往一般工业固体废物渣场填埋的泥渣含水率应小于60%；属于危险废物的泥渣应在危废暂存库贮存，定期送往有资质的危险废物处置单位进行最终处置；禁止一般工业固废与危险废物混合堆存。
3、水晶加工产生的废机油、废碱液、废酸液及其他属于危险废物的生产工艺废液按照《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597）的有关要求进行管理。
五、污染防治综合管理措施
1、水晶加工厂应制定严格有效的用水计量考核制度，生产废水必须使用循环水，控制新鲜水用量，确保园区生产废水循环使用不外排。水晶加工企业应安装用水计量器具。
2、水晶加工厂应建立污染防治设施运行操作规程，建立运行记录台账制度；建立环境污染事故应急体系，制定突发环境事件应急预案，定期开展应急演练。
3、加强危险废物的管理，危险废物转移应严格执行《危险废物转移联单管理办法》。
4、应加强生产设备和环保设施的维护，防止生产过程中污染物的跑、冒、滴、漏。
5、水晶加工管理单位应制定各项环境保护规章制度，并设置专门的环境保护管理机构，加强污染治理设施的运行和管理。
六、研究结论
【关键词】赤泥；喀斯特地貌；环境污染；防治措施
前言
喀斯特地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称岩溶地貌。除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称，当地称为Kras，意为岩石的地方，“喀斯特地貌”因近代喀斯特研究发轫于该地而得名。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区。
1 自然资源条件概况
广西壮族自治区属山地丘陵性盆地地貌。全区内共计参有中山、低山、丘陵、台地、平原、石山6类地貌，表现为盆地大小相杂，山系多呈弧形，层层相套，丘陵错综，平地多为河流冲积平原和溶蚀平原，石灰岩地层分布广，呈现喀斯特地貌。
广西壮族自治区储有丰富的优质铝土矿资源，全区查明总储量为6.87×108t，储量占全国总储量的近1/4，而且品位高、有害杂质少、埋藏浅、易于开采，俗称鸡窝矿是少见的富矿。与山西省、贵州省、河南省并称为我国四大铝土矿基地。已探明储量的地方主要分布在广西西部百色市境内平果、德保、靖西等县，储量为5.24×108t，其中1996年保有D级以上储量为4.7×108t，远景储量0.54×108t，占广西总储量的76.57%。
2 氧化铝生产工艺
目前世界上氧化铝的生产方法主要有拜耳法、烧结法和联合法，而约90%以上的氧化铝是用拜耳法生产的。拜耳法工艺简单、流程短、能耗低、单位产品投资及生产成本低、产品质量高，但此法只能处理铝硅比较高的矿石，对铝硅比较低的矿石（A/S在8以下）则只能采用工艺比较复杂、能耗高的烧结法或联合法处理。广西所储有的铝土矿具有高铝、低硅等特点，因此区内氧化铝生产企业基本都采用拜耳法氧化铝生产工艺。
氧化铝生产采用拜耳法生产工艺，其工艺流程简述如下：铝矿石经破碎后与石灰及循环母液研磨成原料浆，经管道化间接加热机械搅拌压煮器溶出后再经十级自蒸发及稀释，进入沉降分离，沉降分离产出的赤泥浆经多次反向洗涤及过滤后，送赤泥堆场堆存。粗液经叶滤后，送种子分解，析出氢氧化铝，氢氧化铝经气体悬浮焙烧炉焙烧后即得成品氧化铝。分离氢氧化铝后得到的含有大量游离氢氧化钠的分解母液经蒸发去除多余水份及排盐后作为循环母液送回原料磨系统。
3 赤泥
氧化铝生产过程中，用含有大量游离NaOH的循环母液来处理铝土矿，使矿石中的氧化铝转化为含铝酸钠的浆液，浆液经高压溶出后，进入沉降分离，沉降分离后的固相即为赤泥，因其含铁较高呈红褐色，故名“赤泥”。
相关赤泥淋溶试验表明，浸出液pH=11.5，浸出液的碱浓度（按Na2O计）为1.93g/L：根据《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB5085.1-1996），该废渣不属腐蚀性废渣。但pH较高，如处置不当，将危害周围环境。
赤泥对土壤的盐碱化作用是长期性的，土壤中pH值太高，会使农作物无法正常生长或烧死，使土质板结、甚至荒废。且赤泥附液进人水体后，将使水体pH值上升，碱度升高，破坏自然水体的碳酸平衡，污染严重时将使自然水体（地表水、地下水）失去饮用、农灌的功能，河流自然生态平衡受到严重的破坏。
4 环境风险
赤泥堆场风险主要是赤泥堆场溃坝或塌陷，会造成附近水田和水体污染，威胁附近饮水安全和农业经济，根据赤泥堆场可能发生的事故特征、影响范围等，将赤泥堆场事故可分为三级。根据风险类型又可分为自然因素引发的危害、施工质量差引发的危害、运行管理引发的危害。
在喀斯特地貌区域建设赤泥堆场，场地多以石灰岩地貌为主，属中低山地形，为岩溶区，地下水类型主要有松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水。此类赤泥堆场是在陇地周围筑坝，在坝内处理好的地基上铺设垫层，并且设置了能有效收集赤泥附液的砂石排水层和防止附液渗漏的粘土防渗层，在每个区域都敷设了主排水管以达到要求的排水程度，对堆场与外坝内边坡进行了密封处理，密封材料采用附近自然粘土。堆场设置了回收收集系统，回水及雨水通过回水收集系统回收。
然而，受客观条件制约，实际情况往往与设计存在一定程度的差异，如施工变更、施工质量差等，导致工程建设完毕，许多功能未能达到预期效果。比如赤泥多以干法堆存，再经过自然蒸发，其强度以及稳定性能够得到保证。而在喀斯特地貌下采用陇地筑坝，受场地制约，其蒸发面积不如平地筑坝蒸发面积大。且库区多在山区，较平原地区存在雨量多，日照少的气候特点，造成库内赤泥含水量过高。随着生产推进，赤泥堆存量增大，可能存在赤泥附液渗漏或者渗透的风险。
在喀斯特地貌筑坝，工程施工必然有爆破作业，尤其是山体爆破。工程建设完毕后，在山体的垭口、边坡存在大量牙石、松动的石块以及的岩体，随着时间的推移，经雨水冲刷、风化等自然侵蚀，碎石的脱落对库区的破坏存在着巨大的风险，尤其是体积较大的山石，对库区的防渗措施如土工布、土工膜，各种管线以及环库道路、防洪沟渠、各种混凝土基础造成巨大的破坏。
5 治理措施
在赤泥坝的治理措施上主要是“预防为主 防治结合”的策略。以严格的管理来预防可能出现的环境风险，以有效的处理方法治理已经或者可能出现的环境污染问题。
如何管理？在各种预防环境安全隐患的工作中，首先要从管理上下功夫，一系列严格的管理制度，对人员设施的稳定运行及维护至关重要。
假如没有完备的管理制度，库区运行人员管理涣散，巡检不到位。随着生产继续，赤泥滩面增高，库体压力特别是底部压力增大，轻则造成赤泥附液渗漏，重则造成塌陷甚至垮坝等，造成重大环境安全事故。
在日常库区管理中，根据作业环境制订工作内容和职责。对库区的巡视工作和频次作出规定，将发现的问题以及如何处理记录在案。在库区运行期间，对库区的各项基本数据须真实详细记录，例如滩面标高，坝体的位移，周边环境的变化等，这对分析库区活动的趋势提供重要依据。此外，除制订日常管理制度外，应针对库区特点、周围环境制订本库区的《重大环境事故应急预案》，并且定期演练。具体措施如下：
5.1 日常控制措施
（1）平时保证赤泥回水池低液位运行。
（2）赤泥坝场管理站值班人员每班要认真做好库区巡检工作，做好边坡渗漏情况的检查，做好库区内水位变化的监测，做好大坝轮廓尺寸、裂缝、滑坡、渗漏、坝面保护等外观检查情况，并监控周边泉眼水质变化情况。发现异常情况，及时上报和处理。
（3）季度至少对初期坝进行一次沉降变形观测，汛期及异常气候加大观测频率，检查大坝的变形和位移情况。
（4）按操作规程的要求，定期做好在大坝浸润线观测，发现浸润线超高要及时报告处理。
（5）在库区周边范围严禁放牧、采石、游泳等活动，发现进入赤泥堆场库区范围的外来人员要及时制止。
应急措施：
5.2 环境监测
在条件允许的情况下，为了实时了解库区周边环境变化的情况，应对其周边环境影响进行监测，特别是地表水、地下水的PH、浊度、重金属等重要指标。库区周边环境敏感点、地表水、地下水进行严密监控，必须制订一定频次、周期、范围的取样检测规程，以便及时掌握水质变化情况，掌握水质变化的规律。
5.2.1 取样点的布点原则
要掌握水质变化的规律，水质变化的准确情况。合理的布置取样点是密不可分的。从库区环境影响的对象不同分为3类：
（1）环境敏感点：主要是所受影响范围内的居民区、名胜风景等；
（2）地表水：主要是地表径流、沟渠、农田水环境；
（3）地下水：主要是库区山体各岩溶洞水系、各基础坝的地下水；
5.2.2 环境变化情况
水质的监测作为环境风险预警的重要手段，在不同时期，特别是丰水期和枯水期应作出相应的调整。避免因疏忽造成库区周边水质情况了解不足。库区不仅在丰水期面临泄洪的压力，枯水期也应注意到，如果发生赤泥侵出液泄漏，因水量的减少，水体PH值将会迅速升高。
在丰水期，因降水多，强度大，特别是连续降水，库区泄洪压力大。同时，长期的降水使地下水位升高，可能给库区底部造成局部压力过高。这一时期，针对赤泥坝安全系数的降低可能带来的环境风险，应强监测的频次和密度，特别是地下水位和水质的变化情况。
在枯水期，降水少，库区内水的蒸发量大，赤泥含水率降低，库区内的安全系数相对较高。但这一时期天气干燥，易造成赤泥的扬尘污染。同时，地表径流水量骤减，如果发生泄漏，其碱浓度将被放大，如果污染农田灌溉用水，可能造成农作物减产、土地盐碱化等。所以，在枯水期应增加赤泥坝周边地表径流、灌溉水的水质监测频次和密度。
5.3 防治赤泥污染的措施
为防止含有碱性的赤泥附液外渗，主要防治手段有灌浆、喷浆，建设应急池和赤泥回水控制等措施。
当库区发生塌陷、渗漏等情况时，应组织力量尽快查明原因，找到漏点。如果漏点在滩面以下较深的区域，漏点不能准确定位且在条件允许的情况下，进行开挖赤泥、土方寻找漏点，对渗漏处的裂隙、溶洞进行土石填埋、灌浆封堵渗漏点，最后用混凝土在表面固化并回填赤泥、土方。处理后，应尽量避免排放赤泥到这一区域，给该区域增加压力造成二次渗漏。等水泥完全凝固后，可逐步增加赤泥的排放，并观察有无渗漏情况。
此外，当赤泥附液渗漏到外部环境后，应尽快在渗漏点或者渗漏较为集中的区域建立事故应急池，大小可根据现场渗漏量确定，应急池可利用附近土方或者填装沙袋进行建设，防治污水外流。用适量酸进行中和后，投放絮凝剂将污染物沉淀在池底。如果渗漏量比较大，可用泵将污水打回库中或者赤泥回水池。
在喀斯特地貌建设尾矿库，进行爆破、土石开挖等作业时，势必造成山体植被的破坏，且喀斯特地貌自身生态系统较为脆弱，经长时间雨水侵蚀下，山体牙石，土方极易坠落、塌方，损坏库区防渗措施。所以，为了避免此类情况，在库区日常运维中，因根据现场情况尽量将山体上的牙石、危石处理掉，防范于未然。再通过对边坡，崖壁喷浆方式，将出现松动、滑坡或者有可能出现的地方进行加固，预防水土流失造成的库区破坏。
南方雨量大，特别是集中在春夏两季的汛期，造成库区防洪、泄洪的压力。如果排洪不及时，可能带来库区塌陷、渗漏以及回水外溢的风险。在汛期，根据生产情况如果氧化铝生产流程消耗不了过量的赤泥回水情况下，可利用一些具有一定容积的备用槽罐或者污水池等设施将多余的赤泥回水储存起来，待雨季过后，逐步从备用槽、污水池退出，加入到洗涤系统消耗。在为库区排洪的同时保证污水不外流。
【关键词】 污水处理厂 非正常运行 现象 原因 措施
随着我国水环境问题的日益突出和国家对水环境保护要求的不断提高，作为水务产业链下游的污水处理业也将呈现出广阔的前景。但是，随着城镇污水处理厂的大量建成，其擅自停运、非正常运行、超标排污等问题也凸现出来[1]。污水处理厂建成之后，如何应对污水处理厂非正常运行而导致的非正常排放，保护水环境质量，成为污水治理工作的首要问题。研究城镇污水处理厂非正常运行的原因及其应对措施，契合时代需要。
1 城镇污水处理厂非正常运行常见现象
1.1 活性污泥异常
活性污泥法是废水生物化学处理中的主要方法。以污水中的有机污染物作为底物，在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，形成活性污泥[2]。如果活性污泥出现异常，则不能保证污水中的有机物被正常分解，不能做到污水达标排放。
活性污泥异常时发生的现象主要有：活性污泥不能在二沉池内进行正常的泥水分离，二沉池的污泥面不断上升，污泥流失；曝气池内的活性污泥不增长或减少；活性污泥解体；二沉池内污泥上浮；二沉池表面出现黑色块状污泥；发生活性污泥的泡沫现象等。
1.2 出水异常
通过观察出水是否清澈、是否携带絮体、颜色是否正常等性质可判断污水处理厂是否正常运行。出水异常主要现象有：二沉池出水悬浮物含量增大；反应池末端絮体正常、沉淀池出水携带絮体；反应池末端絮体细小、沉淀池出水浑浊；反应池末端絮体松散、沉淀池出水清澈但携带絮体等。
2 城镇污水处理厂非正常运行原因
2.1 发生活性污泥异常的原因
（1）活性污泥不能在二沉池内进行正常的泥水分离是由曝气池活性污泥发生丝状菌污泥膨胀导致的，二沉池的污泥面不断上升，污泥流失，使曝气池中的MLSS浓度过度降低，从而破坏工艺的正常运行；
（2）当曝气池内的活性污泥不增长或减少时，其原因有以下几种：①曝气池内发生污泥膨胀；②进水有机负荷偏低；③曝气充氧量过大；④进水营养物质含量不平衡；⑤剩余污泥排放量过大；
（3）当沉淀池出现出水非常浑浊、处理效率急剧下降等现象时，可以考虑是否发生了污泥解体。污泥中毒、过度曝气均会使菌胶团的絮凝性能下降，导致污泥解体；
（4）在二沉池中污泥沉淀30-60分钟后呈层状上浮，这种现象多发生在夏季。这是由于污泥在二沉池内发生酸化或反硝化，从而导致污泥漂浮到二沉池；
（5）二沉池表面出现黑色块状污泥，产生的原因可能是排泥设备发生故障，致使剩余污泥没有得到及时排放，或者其他处理构筑物的腐化污泥进入而导致；
（6）发生活性污泥法的泡沫现象，导致降低生化效果，出水水质恶化。产生泡沫的原因有三种[3]：
①启动泡沫。活性污泥工艺运行启动初期，由于污水中含有一些表面活性物质，易引起表面泡沫。但随着活性污泥的成熟，这些表面活性物质经生物降解，泡沫现象会逐渐消失。
②反硝化泡沫。如果污水厂进行硝化反应，则在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用，产生氮等气泡而带动部分污泥上浮，出现泡沫现象。
③生物泡沫。由于丝状微生物的异常生长，与气泡、絮体颗粒混合而成的泡沫，它具有稳定、持续、较难控制的特点。
2.2 发生出水异常原因
（1）二沉池出水悬浮物含量增大产生原因主要有：①活性污泥膨胀；②进水量突然增加；③出水堰或出水集水槽内藻类附着太多；④曝气池活性污泥浓度偏高；⑤活性污泥解体；⑥吸（刮）泥机工作状况不好；⑦活性污泥在二沉池停留时间过长；⑧水温较高且水中硝酸盐含量较多；
（2）反应池末端絮体正常、沉淀池出水携带絮体主要是由沉淀池超负荷或水流短路造成的；
（3）造成反应池末端絮体细小、沉淀池出水浑浊现象的原因主要有以下几点：①进水碱度偏低；②絮凝剂投量不足；③水温过低；④混凝条件改变；⑤反应池内大量积泥，絮凝时间缩短；
（4）反应池末端絮体松散、沉淀池出水清澈但携带絮体，主要是由絮凝剂投加过量造成的。
3 控制措施
3.1 活性污泥异常时的控制措施
3.1.1 曝气池污泥膨胀的控制措施
①临时控制措施。临时控制措施主要方法有絮凝剂助沉法和杀菌法两种。絮凝剂助沉法一般用于非丝状菌引起的污泥膨胀，而杀菌法适用于丝状菌引起的污泥膨胀。
絮凝剂助沉法是向发生膨胀的曝气池中投加絮凝剂，增强活性污泥的凝聚性能，使之容易在二沉池实现泥水分离。常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁等无机絮凝剂和聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂。絮凝剂可加在曝气池的进口，也可投加在曝气池的出口，但投加量不可太多，否则有可能破坏细菌的生物活性，降低处理效果。
杀菌法是向发生膨胀的曝气池中投加化学药剂，杀灭或抑制丝状菌的繁殖[4]，从而达到控制丝状菌污泥膨胀的目的。常用的杀菌剂如液氯、二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉、双氧水等。实际加氯过程中，应由小剂量到大剂量逐渐进行，并随时观察生物相和测定SVI值。当发现SVI值低于最大允许值或镜检观察到丝状菌菌丝溶解，应当立即停止加氯。投加H2O2也对丝状菌有持续的抑制作用，H2O2投加量一般应控制在20～400mg/L，过低不起作用，过高会导致污泥氧化解体。
②调节运行工艺控制措施。
a.在曝气池的进口处投加粘土、消石灰、生污泥或消化污泥等以提高活性污泥的沉降性和密实性。
b.使进入曝气池的污水处于新鲜状态，如采取预曝气措施，使污水处于好氧状态，避免形成厌氧状态，同时吹脱硫化氢等有害气体。
c.加强曝气强度，提高混合液DO浓度，防止混合液局部缺氧或厌氧。
d.补充N、P等营养盐，保持混合液中C、N、P等营养物质的平衡。
e.提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留时间，避免在二沉池出现厌氧状态。
f.对污水进行预曝气吹脱酸气或加碱调节，以提高曝气池进水的pH值。
g.利用在线仪表的手段加强和提高化验分析的时效性，充分发挥调节池的作用，保证曝气池的污泥负荷相对稳定。
h.控制曝气池进水的温度，对温度较高的小流量工业废水进行降温处理。
③永久性控制措施。常用的永久性控制措施是在曝气池前设置生物选择器。
生物选择器的工作原理是在好氧或厌氧生物反应器之前，设置一个停留时间较短的反应器，使回流污泥和未被稀释的污水在其中接触，即在选择器中维持较高的F/M值。在高F/M值下、沉淀性能好的微生物可以优先在选择器基质浓度高的区域吸收利用基质，并在整个悬浮活性污泥体系中处于优势地位。生物选择器的类型有好氧选择器、缺氧选择器和厌氧选择器三种。
3.1.2 曝气池内活性污泥不增长或减少的控制措施
①若因污泥膨胀导致曝气池内活性污泥不增长或减少，可使污泥在曝气池中直接静止沉淀，或在曝气池进水或出水中投加少量絮凝剂；
②若因进水有机负荷偏低导致曝气池内活性污泥不增长或减少，则可提高进水量，或减少风机运转台数或降低表曝机转速，或减少曝气池运转间数，缩短污水停留时间；
③若因曝气充氧量过大导致曝气池内活性污泥不增长或减少，可采取减少风机运转台数或降低表曝机转速，合理调整曝气量，减少供氧量；
④若因进水营养物质含量不平衡导致曝气池内活性污泥不增长或减少，应及时补充足量的氮、磷等营养盐；
⑤如果产生原因是剩余污泥排放量过大，应减少剩余污泥的排放量。
3.1.3 活性污泥解体的控制措施
①如果因污泥中毒导致活性污泥解体，此时应将事故排水及时引向事故池或在均质调节池内与其他污水充分混合均质，并充分发挥预处理设施的作用，利用混凝、沉淀等物理、化学法进行处理后，再进入生物处理系统的曝气池。
②如果产生原因是由于有机负荷长时间偏低，而曝气量仍维持正常值，其结果就会出现过度曝气，引起污泥的过度自身氧化，菌胶团的絮凝性能下降，最后导致污泥解体。此时应减少风机运行台数或降低表曝机转速，或减少曝气池运转间数，只运行部分曝气池。
3.1.4 二沉池污泥上浮的控制措施
一是及时排出剩余污泥和加大回流污泥量，减少污泥在二沉池内的停留时间；二是加强曝气池末端的充氧量，提高进入二沉池的混合液中的溶解氧含量，保证二沉池中污泥不处于厌氧或缺氧状态。对于反硝化造成的污泥上浮，还可以增大剩余污泥的排放量，降低SRT，通过控制硝化程度，达到控制反硝化的目的。
3.1.5 二沉池表面出现黑色块状污泥的控制措施
保证剩余污泥的及时排放，排除排泥设备的故障，清除沉淀池内壁或某些死角的污泥，降低好氧处理系统污泥的硝化程度，加大污泥回流量，防止其他处理构筑物腐化污泥的进入等。
3.1.6 发生活性污泥法的泡沫现象的控制措施
①喷洒水等增加表面搅拌。通过喷洒水流或水珠以打碎浮在水面的气泡，可以有效减少曝气池或二沉池表面的泡沫。
②降低污泥龄。降低曝气池中污泥的停留时间，可以抑制生长周期较长的放线菌的生长。当污泥停留时间在5～6d时，能有效控制丝状菌的生长以避免其产生泡沫问题。
③向曝气反应器内投加载体（填料）。在一些活性污泥系统中投加移动或固定填料，使一些易产生污泥膨胀和泡沫的微生物固着生长，这既能增加曝气池内的生物量，提高处理效果，又能减少或控制泡沫的产生。
④投加化学药剂。向曝气池中投加聚合氯化铝等阳离子絮凝剂后，可以有效控制泡沫的产生，使混合液表面的稳定泡沫失去稳定性，进而使丝状菌分散重新进入活性污泥絮体中。
3.2 出水异常应对措施
3.2.1 二沉池出水悬浮物含量增大的控制措施
①如果因活性污泥膨胀使二沉池出水悬浮物含量增大，应通过分析污泥膨胀的原因，逐一排除。
②若产生原因是进水量突然增加，则应充分发挥调节池的作用，使进水尽可能均衡。
③若产生原因是出水堰或出水集水槽内藻类附着太多，操作运行人员应及时清除这些藻类。
④若产生原因是曝气池活性污泥浓度偏高，应加大剩余污泥排放量。
⑤若因活性污泥解体引起二沉池出水悬浮物含量增大，应找到污泥解体的原因，逐一排除和解决。
⑥如果产生原因是吸（刮）泥机工作状况不好，应及时修理吸（刮）泥机，使其恢复正常工作状态。
⑦如果产生原因是活性污泥在二沉池停留时间过长，应加大回流污泥量，在二沉池中缩短停留时间[5]。
⑧若产生原因是水温较高且水中硝酸盐含量较多时，应加大回流污泥量，缩短污泥在二沉池停留时间。
3.2.2 反应池末端絮体正常、沉淀池出水携带絮体的控制措施
若因沉淀池超负荷导致沉淀池出水携带絮体，则增加运行池（格）数，降低水力负荷；若因水流短路造成此现象的发生，则查明短路原因（死角、密度流），采取整流措施。
3.2.3 反应池末端絮体细小、沉淀池出水浑浊的控制措施
若因进水碱度偏低引起沉淀池出水浑浊，则应补充碱度；若因絮凝剂投量不足，应增加投加量[6]；若为水温过低，应改用无机高分子絮凝剂等受水温影响较小的絮凝剂；如果是混凝条件改变的原因，应提高混合强度；若反应池内大量积泥，则絮凝时间缩短，应排除积泥。
3.2.4 反应池末端絮体松散、沉淀池出水清澈但携带絮体的控制措施
此种现象是由于絮凝剂投加过量造成的，应对措施是降低絮凝剂投加量。
4 结语
以上只在部分城镇污水处理厂的技术、工艺层面上作了城镇污水处理厂非正常运行的一些探讨析，由于篇幅所限，不能一一展开。已建的城镇污水处理厂能否正常运行将直接影响城镇周边的水环境和社会的可持续发展，因此，无论城镇污水处理厂采用何种工艺、何种运行方式和何种管理模式，应结合自身污水处理工艺系统存在的不同情况，逐步完善污水处理操作规程、应急措施和工艺控制参数，使城镇污水处理厂长期稳定达标排放。为改善城镇的水环境质量，确保水安全发挥应有的作用。
参考文献：
[1]孙庆宇，曹国强.浅谈城镇污水处理厂运行中存在的问题和监管方法探讨[J].城市建设理论研究，2011（24）.
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关键词：公路隧道；突泥涌水；防治措施
中图分类号：U459.2 文献标识码：A文章编号：
1 隧道突泥涌水的特征
1．1公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，其隧道突泥，涌水量在某一出水点是较为分散的，大约在2800m3/d左右，突泥涌水部分呈现出股状型，伴有空洞形成。
1．2公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，其隧道涌水量在某一出水点是较为集中的，大约在4000m3/d左右，突泥涌水部分呈现出股状型，这时伴有较大水压和压力，突泥涌水的大概位置在墙左侧。
1．3公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石的密度较高，完整性较好。突泥涌水量大约在7000m3/d左右，最高出水点截止在12000m3/d，突泥涌水部分呈现出股状型或是喷射型，且无污浊现象，伴有较大水压和压力，突泥涌水的位置在墙左侧。
1．4公路隧道突泥涌水地层岩性含有少
量的石英岩和炭质片岩，呈薄层状态，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，这种情况下炭质片岩在墙右侧的时候比较多，且岩石亮度提高，突泥涌水量大约在5000m3/d左右。隧道突泥涌水量在某一出水点是较为分散的，突泥涌水部分呈现出股状型，在初期的时候突泥涌水中会掺杂少许碎石，但是水质无污浊现象，公路隧道拱形部分呈雨状以及线状型且伴有淌水或滴水。
2 涌水突泥成因分析
涌水是隧道施工仅次于塌方的最常见的地质灾害之一，特别是在降雨量较大地区施工的隧道更为常见。造成突水最为常见的不良地质是断层裂隙水、岩溶水、煤系地层中的老窖积水和矿山老积水。突泥造成的主要不良地质为位于岩溶发育地区的溶洞以及围岩中软弱夹层和淤泥带，丰富的地下水及软质填充物是突泥必不可少的因素。突泥涌水聚集在岩层中积蓄了一定能量，在隧道开挖过程中，由于超前探测手段不及时，未进行有效的排放消除积蓄的能量，一经突然开挖揭露，大量的地下水及软弱填充物涌流而出，给隧道施工人员、设备的安全带来严重威胁。
3公路隧道突泥涌水的治理措施
3．1公路隧道突泥涌水的治理措施
公路隧道预防突泥涌水应该遵循“预防为先、排水为主、截住为辅、堵住四方面相结合，以地理环境和生态环境为依据，进行综合治理”的防治原则，采取有效地可实施性高的防治措施，进行妥善处理，这样可以达到“可靠防水、无忧排水”的最终目标。
重工业增多使更多的生态资源受到污染，这也使我国对各项工程的生态环境保护提出更多的要求，当公路隧道突泥涌水现象不断发生的时候，尽可能不破坏公路隧道地下水的循环工作，如果公路隧道突泥涌水的流量变大，并且公路隧道周围的森林树木繁盛，应该是运用预先设计好的排水系统进行排泄，这样就会使围岩周围的所有承受力量的结构在不同程度上，例如：地表坍塌、地面下降、地面下沉、地面变形等情况发生变化，这样不仅对公路隧道的整体结构产生诸多不利因素也使隧道结构变得不稳定，还对公路隧道周围的生态环境造成不同程度的影响，例如：水塘、沟干枯等，所以施救小组应该采取以堵住为首要任务，其次是适当的进行排放工作，，对隧道突泥涌水的地方用水泥以及其他材料进行堵住，并且用相应的机械设备预先将岩体加固以及封闭，防治裂隙更为严重，如果怕再次发生突泥涌水应在渗水处用材料再次进行施救措施，并且铺设防水板，将突泥涌水引致公路隧道口的排水处，这样就能达到标本兼治的最终目的。
3．2公路隧道突泥涌水堵漏后的处理
在公路隧道突泥涌水较多被堵漏后的情况下，可能因为各种原因，并不能达到将突泥涌水完全堵漏的最佳效果。如果发生此种情况，应该采取的相应措施是将混凝土喷射在局部出现渗水漏水处，然后再次进行注浆工作，并且在渗水处进行更加周密的布置，将突泥涌水引致公路隧道口的排水处，最后再铺设厚度强硬更为稳固的防水板以确保质量，使防治工作达到最佳效果。
4公路隧道突泥涌水应急救援措施
4．1如果公路隧道内发生突泥涌水的危害情况，施工人员应立即向上级部门或者是应急小组进行汇报，还要保持头脑冷静。
4．2工程项目部应在接到施工人员的汇报情况后，立即召开会议确定救援方案，确定应急小组以及应急人员，在第一时间内进行救援抢险工作，如果突泥涌水危害较大时还应该向当地相关政府部门寻求援助。
4．3应急小组到达事故现场后首先确定危害程度，还应固定时间向上级领导以及相关部门汇报，确保救援工作的有序性。
4．4事故现场应该建立医务室并且配备相关的医疗设备，例如：担架、氧气以及必备的急救用品等，将伤亡人员及时送到医院进行抢救，如果是轻微受伤应利用现有的急救设备进行救治工作。
4．5如果在公路隧道发生事故而救援小组还没有到达现场的情况，施救人员应公开地实事求是的向现场监理汇报，待救援小组以及救援方案确定后，对公路隧道突泥涌水进行处理。但是要确保在救援小组未到达现场前，禁止任何人进人事故现象，避免发生人员伤亡的现象，减少救援工作的阻碍，确保救援工作顺利进行。
4．6当发生突泥涌水危害警报时，施工人员应立即采取应急措施利用现有材料减少突泥涌水量，以便把水压降到最低。当突泥涌水事故发生之后，在首先确定救援人员人身安全的情况下，利用相关机械设备以及材料对公路隧道洞身周围进行加固以及封闭，并且在补救后的一个阶段内进行实时监控。如果是多雨季节进行施工作业应该在可能发生突泥涌水的渗水点处充分备足排水设备，并且保证电力充足以备供应，还应由专人进行轮流值班，降低危害程度。
【关键词】出水氨氮 原因 措施 分析
自2016年1月19日以来，某污水处理公司一、二厂运行均发生波动，多次发生氨氮超标事故。
一、原因分析
1、进水水质是导致运行异常的重要因素，公司运行多次受到了严重超标进水水质（pH≤2及pH≥10）的影响。强酸性、碱性废水时常进入生化系统，导致总进水口pH小于6或大于9，对系统造成较大冲击。根据往年经验，春节期间排污情况较为复杂，小企业违规倾倒污水现象时有发生。这部分污水可能含有大量酸、碱、重金属、有机污染物等有毒物质，且此类废水排放速度快，难以预防，瞬时流量大、浓度高，对生化系统造成严重影响。此类废水会使硝化细菌出现反复中毒现象，导致系统恢复周期变长，尤其以1月29日中毒较为明显，取曝气池末端出水继续进行曝气，25℃下曝气6h，氨氮几乎无降低，硝化细菌活性被完全抑制。
2、冬季气温较低，硝化细菌活性差，此情况下，硝化细菌易受水质水量冲击。今年本地区出现较罕见的极寒天气，最低气温低于-20℃，生化系统温度出现明显下降。经测量，极寒天气时一、二厂生化系统温度仅为11℃～12℃，严重影响硝化细菌活性。实验室生化实验情况如下：生化实验对象为曝气池末端混合液，曝气前氨氮为16mg/L，曝气时间6h。12℃曝气后氨氮15.5mg/L；25℃曝气后氨氮9mg/L，由此可以看出，生化系统在12℃下氨氮去除效果明显降低。
3、大雪天气道路除冰投加NaCl融雪剂以及融化后的冰水混合物进入生化系统，对生化系统产生了不利影响。较高的盐分及较低温度的冰水进入生化系统后对生化系统产生一定冲击，不利于细菌活性的恢复。
二、采取措施
事故发生后，公司主要采取了以下应急措施：1、加强进水出水水质监测，加大取样频次，采取15分钟取样、验样措施，24小时不间断取样、验样，切实保证异常水质带来的冲击。2、投加葡萄糖，适当增加优质碳源以提高微生物活性，促进微生物活性恢复。3、从西王集团、恩贝集团紧急调运、投加活性污泥，增加硝化细菌数量，改善污泥活性。4、增开风机，提高系统溶解氧浓度，为硝化细菌活性的恢复及生长提供好氧环境。5、曝气池末端出水处投加铁盐（约10mg/L），提高硝化细菌的生长速率。6、投加强化硝化菌种，主要以二厂东池作为菌种培养池，降低东池进水量，停止排泥以增加污泥龄，促进硝化细菌生长。7、向一、二厂投加适量糖蜜，以改善进水B/C偏低的问题。
三、经验总结
1、综合排查，确定原因。氨氮超标时需对进水、运行、天气、环境等各方面进行综合排查，以确定超标原因。工艺运行正常（包括气水比、溶解氧、污泥浓度、内外回流、加药量、设备运行等重要运行参数均无明显异常）则需考虑进水水质、天气、环境问题等影响因素。因进水原因造成的出水异常需对异常进水留样分析，并及时进行生化实验，以确定活性污泥受抑制程度，情况较严重时，需及时采取补充活性污泥、投加葡萄糖、投加菌种等措施。同时加大进水监控力度，一旦发现异常进水可先停泵溢流，再逐级汇报。因天气原因（如强降水、气温极低等极端天气）造成的出水超标，需根据情况及时进行工艺调整，调整内容主要包括：气量、水量的分配、溶解氧、污泥浓度、内外回流比、加药量、回用水进水量等方面。
2、投加污泥的时间、类型、数量以及投加的位置。根据氨氮超标情况，在氨氮超标48h内未出现明显好转，且溶解氧较为正常时，可考虑投加活性污泥。投加污泥类型首先选择未经脱水的剩余污泥，且以运行过程中进水氨氮较高的活性污泥为佳。脱水前污泥直接排入进入渠道即可，硝化细菌中毒严重时，每天投加量不低于4车（200吨）。
3、排泥方式。因硝化细菌具有较长的世代周期，且冬季气温较低，其生长速度更加缓慢，因此增加污泥龄对硝化细菌的培养尤为重要。在硝化细菌培养前期，可暂停排泥，同时增大外回流，保证活性污泥在好氧条件下的停留时间。活性污泥投加一定时期后，可逐步开始排泥，污泥浓度可控制在7-10mg/L。
4、葡萄糖投加量及投加方式。硝化细菌培养过程中，因系统污泥浓度较高，污泥负荷相对降低，因此需适当补充C源，防止异养菌出现较严重的内源消耗，使系统的菌群发生明显改变，导致出水水质进一步恶化。葡萄糖可直接投加至提升泵房，一厂葡萄糖加入量可保持在25kg/2h，二厂加入量保持在25kg/h，在系统出现好转时，可将加入量减半，系统恢复正常后，停止投加。
5、强化硝化细菌的投加。硝化细菌出现明显中毒，投加活性污泥在3日内未见明显好转时，有必要投加强化硝化细菌以提高硝化细菌生长速度。投加时可选择某一生化池进行投加，一厂需加至氧化沟曝气池，二厂加至好氧段进口，并减少生化池进水量，单条氧化沟进水量需低于300m3/h，二厂单池进水量需低于1000m3/h，在调整进水量的同时需停止排泥并将外回流量增至最大，内回流量减半，以促进硝化细菌的生长。
6、风机的开启。根据溶解氧情况调整风机开启台数，保证溶解氧不低于5mg/L。针对此次氨氮超标情况，溶解氧未出现明显降低，可不必增开风机，以防止溶解氧过高，导致污泥过度氧化从而出现污泥解体现象。因溶解氧偏低导致的氨氮超标情况，需进行风量调整。当溶解氧较长时间（4小时以上）低于2mg/L时，首先对生化池上各分支进风管道的阀门进行整体调节，使气量分配均匀。经调整后生化池溶解氧仍无提高，需增开风机。
7、硫离子、碱度的检测。对进水及二厂厌氧段出水需增加S2-的检测，以排除因S2-过高对系统产生的影响，当S2-≥5mg/L时，将对硝化细菌 即可产生明显的抑制作用。增加生化池各段碱度的测定，以排除因碱度过低对硝化细菌产生的影响。
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