氯化钙除磷 环境新闻速览 | 寒潮降雪来袭，污水处理厂如何平稳过冬？（中国环境报）
2023年12月中旬以来，我国气象形势异常复杂，寒潮、雨雪、低温、冰冻等冬季灾害天气类型多样。这给污水处理带来哪些挑战？需要提前做好哪些准备？带着这些问题，本报记者采访了业内人士。
温度“突然下降”与“逐渐下降”的测试数值有何区别？
2023年12月，我国的气温波动可谓是“过山车”式的，尤其是寒潮的到来，导致气温急剧下降。
据国家气候中心统计，2023年12月中旬，我国冬季大范围寒潮天气中，全国95个站点出现20摄氏度以上最高降温，其中山西省大同市最高降温最大，达26.3摄氏度。最高降温8摄氏度以上的面积约596.7万平方公里，约占全国陆地面积的62.2%，其中降温14摄氏度以上的面积约162.5万平方公里。
北京一家污水处理公司的工作人员告诉记者：“寒潮、降雪导致很多地区气温出现‘断崖式’下降，与几天内降一两摄氏度的气温有很大区别。气温突然下降对微生物的活性影响很大。对于污水处理设备来说，可能会出现管道、阀门、泵密封圈等被冻住的情况，但多数企业都会提前做好应对寒冷天气的预案。另外，膜系统的出水量也会受到影响。”
目前污水处理厂采用的处理技术主要是活性污泥法，其中微生物在污染处理中起着重要作用，但对环境有一定的要求，水温易受自然环境影响的问题很难解决，如果冬季污水处理厂水温较低，污泥活性弱，不利于污水处理。
一位不愿透露姓名的专家告诉记者，温度是影响微生物生长的重要因素，环境水温一旦低于5摄氏度，微生物的生长繁殖就会受到影响，活性过低甚至停止。污水处理系统中不同微生物的最适温度各不相同，一般最适温度为20摄氏度至30摄氏度。
近期大面积寒流来袭，进一步加剧了污水处理厂冬季运行管理难题。三达膜环保科技股份有限公司董事、总经理方福林告诉记者：“气温突然下降，会导致微生物菌群活性快速下降，硝化、反硝化活性快速降低甚至停止，污水处理厂处理效率、氨氮去除能力快速下降，易导致出水水质超标。相比之下，气温缓慢下降，污水处理厂微生物会有一个适应过程，处理效率不会大幅下降，污水处理厂也会有更多的应急措施进行调整和应对。”
对此，江苏环境工程技术有限公司高级工程师蒋永伟进一步解释道：“微生物和人类一样，都有一个逐渐适应的过程，在一定的温度范围内，随着温度的慢慢降低，活性污泥中的微生物菌群也会逐渐适应新的环境，耐低温的菌种就会逐渐出现，并逐渐增殖。”
降雪对污水处理厂运行有何影响？
近日，山东烟台、威海等地遭遇极端暴雪袭击，有网友感叹犹如北极探险。据中央气象台消息，自2023年12月19日起，受冷空气影响，山东半岛再次遭遇寒流降雪，山东烟台、威海连续三天出现大雪。威海文登积雪深度达74厘米，打破该站建站以来积雪深度历史极值。那么，降雪对污水处理会带来哪些影响呢？
首先，融化的雪水进入污水处理厂时，污水的温度会较低。
山西省城镇排水委员会专家委员、公众号“治污说”首席撰稿人郝晓光告诉记者：“国外研究表明，当进入污水处理厂的融雪水量占每天排入污水处理厂水量的43%-70%时，将造成日均污水温度下降2摄氏度至3摄氏度。虽然对除磷过程不是很敏感，但从磷的积累来看，冬季污水温度在10摄氏度以下时，聚磷菌对磷的固定作用也会明显降低。水温过低也会影响污水处理厂活性污泥的生存环境。”
其次，日常除雪作业中要使用除冰剂，这也给污水处理带来新的挑战。
“除冰剂的主要成分通常包括氯化钠、氯化钙、硝酸钠、硝酸钙等，统称为无机盐。这些成分进入污水处理厂，会造成进水TDS（总盐）升高。过高的盐含量会影响微生物的生长代谢，从而降低污水处理的效率。”方福林告诉记者，“通常市政污水处理厂的设计都没有对TDS（总盐）进行处理，总盐一般直接排到出水口，出水TDS（总盐）经常会超标。”
郝晓光说：“虽然经过雪水的稀释作用后这部分盐的危害已经大大降低，但对于一些中小城市的污水处理厂来说，这部分融雪剂中盐浓度过高会给微生物带来一定的危害。高盐废水不仅会造成微生物生存环境中的盐浓度高于微生物体内的盐浓度，使微生物体内水分反渗透直至脱水死亡，而且还会造成活性污泥量减少，引起出水水质的变化。在大量使用融雪剂的城市，应采取相应措施，如利用厂区回水稀释这部分来水，以减轻对微生物的影响。”
蒋永伟告诉记者：“研究表明，没有经过微生物驯化培养的污水处理厂最佳盐浓度不应大于/L，氯离子浓度不应大于/L。”
此外，对于污水处理厂来说，降雪导致的工艺设备运行状况异常也是需要关注的问题。
对于地面污水处理厂来说，很多设备都是露天放置的，都会采取一些防水、密闭的措施，防止水进入机械或电机。但是降雪会给现场运行的机械带来一些问题，比如行走轮打滑。行走轮是一种位于初沉池和二沉池边缘，带动刮（吸）泥机运转的机械。
郝晓光说：“遇到下雪天气，此项作业就会受到影响。雪落在走行轨道上，被走行轮压实，形成雪层，使走行轮打滑，造成刮（吸）泥机长时间在一个位置运转，池底淤泥不能完全排出，造成工艺操作不正常。另外，如果雪停后，轨道表面的融雪剂没有及时清理，里面的氯化物会和轨道上的硅酸盐水泥发生反应，使硅酸盐水泥变脆，在走行轮的不断碾压下，轨道上就会形成坑洼，严重时走行轮会下陷，造成设备和工艺故障。”
污水处理厂如何顺利度过冬天？
那么，如何度过这个对污水处理不太友好的冬天，特别是寒潮来袭？
方福林说：“北方的污水处理厂都会做好应对寒冷天气的预案，会把设备放在保温室内，对管道进行保温，这样就不会冻坏。但放在室外的管道、泵、阀门会受到影响，主要是密封件、PVC管容易损坏。膜系统的水流量与水温呈正相关，水温每下降1摄氏度，膜系统的水流量就会下降2%-3%。所以我们北方的膜系统都会在室内进行设计和安装，会根据当地历史天气的低水温进行设计。”
蒋永伟告诉记者：“冬季水管经常会结冰、开裂，我们会对一些裸露在外的污水处理设备用保温材料包裹起来，减少热量损失，防止结冰，保持设备正常运行。另外，还可以安装电加热系统或蒸汽加热系统，对关键部位进行保温，防止设备结冰或结冰。”
可见，“给污水处理系统盖上棉被”、做好保暖是冬季防止设备冻坏的重要措施之一。
如何应对降雪带来的影响？郝晓光告诉记者：“在融雪水导致的低温天气下，污水处理厂采用较高的污泥浓度来维持处理效果，导致活性污泥龄过长，更容易滋生诺卡氏菌和M. 菌。这两种菌也是冬季造成污泥生物泡沫和污泥膨胀的主要原因。这也是活性污泥系统在冬季，特别是在融雪结束后，容易发生污泥生物泡沫和污泥膨胀的主要原因。一般来说，这两种菌的污泥龄要求比较长，在冬季应注意控制污泥龄和污泥浓度，以抑制这两种菌的生长。对于沉淀池履带积雪问题，比较好的办法是将普通尼龙轮胎换成深纹橡胶轮胎，同时可以在行走轮前面加装推雪器，员工及时清理履带上的积雪。”
此外，一位不愿透露姓名的专业人士认为，应增加检查、检测频次，采取季节性调控、投加化学混凝剂等措施，防止污泥膨胀。另外，可充分利用污水处理设备设施的余热，如对曝气池蒸汽余热、曝气管道余热、供热系统余热等加装保温材料等。
来源：中国环境报