高原污水处理厂现存问题与展望分析

高原污水处理厂现存问题与展望分析

张东盛

中国城市建设研究院有限公司西藏分院   西藏自治区拉萨市城关区 850032

摘要：在我国的高原地区发展经济过程中必须对环境保护问题重视起来，当前西部高原地区对污水处理问题重视，而污水处理厂数量也在增加，不过由于高原低温、低氧、低压等气候特征影响，并且社会发展情况相比东部地区较为特殊，导致在运行和管理的过程中存在一些问题，需要针对存在的问题采取解决措施。基于此，本文从高原污水处理厂的环境和社会特点入手，讨论高原污水处理厂存在的问题，最后提出如何提升高原污水处理厂污水处理质量，希望对相关研究带阿里帮助。

关键词：高原；污水处理厂；问题；展望

我国对西部地区正在加大开发力度，而西部高原地区的经济发展也面临着前所未有的机遇，其中铁路工程建设与工厂数量的增多㛑对当地的生态环境造成一定破坏，其中就包括人们生活与生产期间的工程废水。整体来看，高原地区的环境承载力较小，并且水体的自净能力较差，受到污染后恢复难度较大。为了提升污水处理质量需要建设污水处理厂，对排放前的污水处理，不过高原地区存在着于技术欠缺、资金匮乏等问题，并且高原地区的污水处理厂水质难以达到排放标准，需要分析应对措施，以下进行相关分析。

一、高原污水处理厂的环境和社会特点

高原地区相比东部低海拔平原地区具有海拔高、气压低、空气中含氧量低等特点，城市平均海拔达到220米。此外，高原地区气候寒冷，长时间年低气温不足10℃。从社会特点来看，西部高原地区地广人稀，以农牧业生产为主，并且城镇人口占比较少，工业化水平较低，因此高原污水处理厂主要对城镇产生的生活污水进行处理，少量进行工厂生产废水处理量[1]。

二、高原污水处理厂存在的问题

（一）微生物活性较差

在微生物的生长中会受到温度因素影响，并且关系着微生物的繁殖和代谢，结合微生物学理论，气温低于4摄氏度微生物的活性显著下降。在微生物降解水体的过程中微生物胞内酶和胞外酶具有的催化作用具有显著作用，而酶对温度变化十分敏感，研究发现，酶的促反应速度为0-40℃，并且随着温度身高加快。我国高原地区全年气温整体偏低，这一导致了高原污水处理厂存在微生物活性衰弱问题。如果微生物难以适应外界温度，其生理特性和物种会发生改变，最终死亡，使得污水处理效果下降

（二）反硝化反应受到抑制

硝化过程是生物脱氮过程中最关键的一环，而硝化细菌的活性又决定了硝化反应效能，pH值、盐度、溶解氧、温度都会对硝化细菌活性产生影响，其中温度对硝化效果影响最为显著。我国污水处理厂主要采取中温硝化细菌进行生物处理，不过西部高原地区的冬季气温偏低，污水处理厂出现表面冻结问题，并且出现大量泡沫，使得硝化细菌活性不足，增殖速率衰退，出水水质带来直接影响，以昌都污水处理厂为例，出现了氨氮、总氮等指标部分超标。硝化细菌对温度变化十分敏感，最佳生长温度为25-30℃。研究发现当温度低于10℃时，硝化细菌就会进入休眠状态，如果温度低于4℃硝化细菌新陈代谢开始衰退，部分会丧失新陈代谢能力，并且影响反硝化细菌的增殖能力与活性，最终出现了总氮含量与出水氨氮不达标。因此在高原地区这种全年的低温条件就会导致污水处理厂中的硝化细菌生长速率较慢，硝化反应和脱氮过程一旦受到抑制污水生物脱氮的效果就会下降[2]。

（三）污泥膨胀

在当前的高原污水处理厂中污泥膨胀处理难度很大，污泥膨胀会减少二沉池出水的上层澄清液，所以活性污泥因此流失，导致出水水质不佳。污泥膨胀主要体现在两种形式。主要研究成果如下：其一，有研究人员采集了污水处理厂低温状态下的膨胀污泥，之后进行测序实验，证实了高原污水处理厂处于低温状况下可能出现污泥丝状膨胀；其二，在污水水温偏低并且污泥负荷较高条件下微生物生理活动下降，之后细菌开始吸附有机物，难以及时代谢，之后在胞外堆积大量黏性强的多糖物质，表面附着物也因此大量增加，难以沉淀压缩，最终造成污泥黏性膨胀。有研究人员发现，海水盐度对活性污泥的结构产生影响，菌胶团以及絮状物逐渐紧实，状菌处于高盐条件下丝状菌存活，所以可以提高污水盐度对污泥黏性膨胀起到控制作用。

（四）工艺设施耗损

在低温影响下，高原污水处理厂运行期间出现工艺设施耗损情况较多，其中输水管道等室外设备受损较严重，以玉树州结古镇污水处理厂为例，施工建设期间持续低温会导致部分施工材料和室外设备冻坏，所以需要在保护的物品中设置一层保温材料，可以将电热丝带缠绕在泵体的轴、杆部位，进而起到保温作用。与此同时，输水管道要埋设在达到要求的冻土层下，并且采取保温措施。此外，低气温情况下，在墙和地面铺设砂浆勾缝与抹灰处理时容易导致墙体表面脱落，需要在外墙涂抹仿石涂料，还可以在污水处理厂事故排出口设置翻板，在水流通过时翻板可以自动开启排水，其他时段翻板关闭，进而避免进风倒灌，可以防风和保温[3]。

三、如何提升高原污水处理厂污水处理质量

对于高原污水处理厂面临问题，需要根据高原低温、低氧、低压气候特点采取解决措施，主要如下：其一，合理降低生化池的有机负荷，并且合理降低二沉池的表面负荷；其二，水力流程允许的前提下将池体埋于地下，进而起到冬季保温的作用，主要是在地面上方的池体外壁设置80-100毫米厚的发泡保温棉；其三，合理减少散热面积，将生化池有效水深控制在6-7米；其四，污泥回流比选择上限值，可以促进冬季提升污泥回流量，让生化池内处于高生物量；其五，鼓风机空气管道设置保温棉，进而起到冬季保温作用；其六，低温低氧下培养活性污泥，让耐冷硝化菌生长成优势菌种，之后分离出耐冷硝化菌群并去除氨氮；其七，通过基因工程技术构建DNA分子并导入污泥微生物细胞，进而选育出可在低温、低氧、低压条件下生存的污泥微生物种群

[4]。

四、高原污水处理厂污水处理其它要点

进入冬季减少排泥量，进而提高污泥浓度和溶解氧，保持较低的污泥负荷，发挥硝化作用，提高氨氮的去除效果。与此同时，要通过污泥循环管道保温、提高污泥浓度、延长污泥搅拌时间等措施，可以保证产生的沼气基本满足污泥消化对温度的需求，进而节省了大量的电耗。此外，需要在泵站粗格栅中安装细格栅，进而投运后改善泵运行工况和后续工艺设备运行工况。由于冬季污水处理厂处于低温、高寒、缺氧环境，因此在施工过程中要注意选用冬季保温材料，对处于室外的设备、材料等加设保温材料，具体如下：其一，管道埋设于满足要求的冻土层下方，并且注意管道的保温，有条件时考虑在输水管线上设置事故溢流井，进而在突发管道冻胀时应急使用，避免污水外泄；其二，埋设设备基础的预埋件避免在冬季施工。墙面、地面尽量避免在冬季铺设砂浆以及勾缝、抹灰处理，进而防止脱落；其三，采用水泥砂浆上抹灰做法时容易出现外墙表面脱落，建议选择外墙涂抹仿石涂料做法[5]。

结束语：

综上所述，针对低温污水存在的处理效果较差和资金投入较高问题，高原地区的污水处理需要加强对技术的应用，并且推广适合高原地区处理低温污水的生物处理技术，最终保证污水处理效果。

参考文献：

[1]李广英,何跃君,冯朝晖.青南地区城镇污水处理厂综合效率评估分析[J].地球环境学报,2021,12(4):436-446.

[2]丁勇,陈鑫,周少奇.高原地区MBR一体化曝气优化与脱氮除磷研究[J].水处理技术,2021,47(10):113-116,120.

[3]顾晓丹,黄勇,丁永伟.基于模型的低负荷运行村镇污水处理厂问题诊断分析[J].环境工程,2021,39(5):9-15.

[4]李天宇,高辉,王飞.生物建模在污水处理厂问题诊断与运行优化中的应用[J].环境工程学报,2021,15(10):3443-3454.

[5]郑浪.城市污水处理厂建设和管理中存在的问题及对策[J].建筑与预算,2021,22(7):77-79.