中國大部分污水處理廠都處于溫帶地區(qū)，都會經(jīng)歷溫度比較低的冬季，尤其是北方地區(qū)的污水處理，冬季運(yùn)行具有低溫時間長、水溫低、進(jìn)水污染物濃度高、污泥活性較弱等特點(diǎn)，增加了污水處理的難度，不利于污水處理的進(jìn)行。因而進(jìn)入冬季運(yùn)行時應(yīng)強(qiáng)化自身運(yùn)行管理，應(yīng)對冬季運(yùn)行的不利因素，確保污水廠冬季高效運(yùn)行，從而穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、足額減排。在此結(jié)合以往進(jìn)水情況和冬季運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)以下運(yùn)行辦法，以強(qiáng)化和優(yōu)化污水處理廠運(yùn)行管理 ，確保足量處理污水、出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
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1加強(qiáng)污水處理廠運(yùn)行的全過程管理
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從細(xì)處入手確保各個污水處理單元充分發(fā)揮應(yīng)有的功能。對出現(xiàn)的故障和問題，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)、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(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
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須特別注意因?yàn)楦駯?、沉砂池、水解酸化池、污泥脫水機(jī)等運(yùn)行不正常，從而加重了生化處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，引起生化系統(tǒng)運(yùn)行不正常，造成出水不穩(wěn)定的問題，這些狀況需要引起足夠重視并加以改進(jìn)。
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污水處理廠應(yīng)結(jié)合自身工藝運(yùn)行的運(yùn)行規(guī)律、污泥的性狀、污染物的降解變化規(guī)律等生化系統(tǒng)的具體情況；結(jié)合進(jìn)水水質(zhì) 、水量的日變化、月度變化等情況。通過適當(dāng)?shù)墓に噧?yōu)化調(diào)整，確保足量處理污水、出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時節(jié)能降耗優(yōu)化運(yùn)行成本。
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2調(diào)整運(yùn)行參數(shù)
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冬季污水處理廠進(jìn)水濃度普遍偏高、水溫較低、活性污泥活性較弱，反應(yīng)速度較慢，污水處理廠需結(jié)合自身工藝和進(jìn)水特征進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整 。
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具體參考如下：?
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（1）以生活污水為主的廠可控制略低的F/M 、以工業(yè)廢水為主的廠宜控制較低的 F/M ，宜控制在 0.03--0.08kgBOD5/kgMLSS·d。
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（2）根據(jù)自身工藝特點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧饪刂?。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(tǒng)活性不強(qiáng)、性狀不佳、沉降性能較差等問題，還增加了運(yùn)行成本。
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（3）保證預(yù)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在正常范圍。
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（4）根據(jù)具體工藝運(yùn)行情況，對內(nèi)外回流量、回流比等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
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（5）適當(dāng)提高污泥濃度MLSS，在細(xì)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(wěn)定。
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3保證脫氮效果
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在生物脫氮過程中，含氮化合物在微生物作用下相繼發(fā)生下列反應(yīng)：氨化反應(yīng)-硝化反應(yīng)-反硝化反應(yīng)，最終以N2形式從污水中脫離。
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硝化反應(yīng)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(yīng)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(qū)冬季的污水溫度在10℃左右甚至更低 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)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。
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硝化細(xì)菌比反硝化細(xì)菌更易受到低溫的影響，導(dǎo)致硝化反應(yīng)不足，低溫運(yùn)行過程中如果控制不當(dāng)極易出現(xiàn)NH3-N不穩(wěn)定的情況?？赏ㄟ^適當(dāng)提高M(jìn)LSS，增加污泥齡(宜控制在15～25天)。
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適當(dāng)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。
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NH3-N處理的關(guān)鍵是硝化細(xì)菌，應(yīng)保持處理系統(tǒng) 的穩(wěn)定運(yùn)行 ，不能受到嚴(yán)重沖擊 ，否則冬季硝化細(xì)菌很難恢復(fù)。
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4如何防止冬季生物脫氮不達(dá)標(biāo)
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（1）加熱
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現(xiàn)行的解決辦法非常有限，在我國部分北方城市常用的措施有：
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曝氣池、二沉池等池壁采用發(fā)泡保溫板保溫，外砌磚圍護(hù)（爐渣、膨脹珍珠巖等填充）結(jié)構(gòu)，池頂加蓋等保溫措施；
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鼓風(fēng)機(jī)一側(cè)設(shè)空氣預(yù)熱室，將冬季-10～-20℃的冷空氣預(yù)熱到5～8℃；空氣管道設(shè)置管廊，便于保溫處理等。
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適當(dāng)加熱污泥，包括回流污泥；
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用熱蒸汽給進(jìn)入曝氣池的污水加熱。
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現(xiàn)行的這些辦法都將會增加污水處理的運(yùn)行成本。
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（2）提高泥齡/MLSS
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提高泥齡的最終表現(xiàn)是MLSS的提高，冬季微生物增殖緩慢，做為自養(yǎng)菌的硝化細(xì)菌增殖更為緩慢，提高泥齡可以使硝化細(xì)菌能保持在一定的范圍內(nèi)（目的是保證硝化細(xì)菌為優(yōu)勢菌種），并且適當(dāng)提高污泥濃度MLSS，在細(xì)菌代謝能力下降的前提下，可以使總量的污泥代謝能力能保持穩(wěn)定。
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（3）生物固定化（填料）
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經(jīng)固定化處理后，微生物的抗逆性能提高，能耐受外界環(huán)境的變化，從而保持了較高的活性。此外，微生物經(jīng)包埋固定后持留能力得以增強(qiáng)，可望實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的快速啟動和高效穩(wěn)定運(yùn)行。
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通過生物固定化可以削弱溫度變化對硝化作用的影響。張爽等研究了固定化硝化菌在不同溫度下對氨氮的去除效能，采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常溫富集培養(yǎng)的含耐冷菌的硝化污泥，用于處理常溫和低溫生活污水。結(jié)果表明，經(jīng)過固定化處理的硝化菌群即使在低溫條件下，也表現(xiàn)出了較高的硝化效率（＞80%）。
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也有學(xué)者開展了固定化反硝化細(xì)菌脫氮的研究，結(jié)果表明，經(jīng)過固定化處理，提高了反硝化細(xì)菌對溫度的適應(yīng)性，固定化反硝化細(xì)菌對高濃度的銨離子和低溫的耐受性增加。
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固定化是一種有效的技術(shù)手段，然而也會使微生物活性有所降低，且固定化后，傳質(zhì)阻力會增大，氧的傳質(zhì)阻礙尤為明顯，固定化更能在厭氧條件下發(fā)揮其優(yōu)勢。此外，其成本也有待技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估。
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（4）馴化
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馴化就是人為的在某一特定環(huán)境條件長期處理某一微生物群體，同時不斷將它們進(jìn)行移種傳代，以達(dá)到累積和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老育種方法。微生物的馴化是脫氮工藝運(yùn)用到低溫環(huán)境中的重要措施，使微生物體內(nèi)的酶和細(xì)胞膜的脂類組成能夠適應(yīng)低溫環(huán)境，并能在低溫條件下發(fā)揮作用。
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大量研究表明，通過適當(dāng)?shù)鸟Z化策略，經(jīng)歷一定的馴化時間，低溫脫氮工藝可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。
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如果將AOB的運(yùn)行溫度從30℃直接降至5℃，會導(dǎo)致其失活。逐步降低運(yùn)行溫度，AOB可調(diào)整細(xì)胞膜中的脂肪酸類型使其在低溫條件下不易凍結(jié)。
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5各類防凍措施總結(jié)
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如果污水處理廠污水量不足，又因?yàn)槠渌虿荒芡Ｖ股a(chǎn)，要保持污水處理廠各處理單元的污水不結(jié)凍，解決的思路主要有兩個：
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一是給處理單元內(nèi)的污水不斷補(bǔ)充熱量，
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二是增加水的流動性，讓水不停的流動。因各污水處理廠的特點(diǎn)不同，所采取的措施方法也不盡相同，應(yīng)結(jié)合自身特點(diǎn)采取適合自己的方式方法進(jìn)行防凍。
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以下是各類防凍措施總結(jié)。因各污水處理廠的特點(diǎn)不同，所采取的措施方法也不盡相同，應(yīng)結(jié)自身特點(diǎn)采取適合自己的方式方法進(jìn)行防凍。
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6冬季污水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)
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冬季下雪、上凍后，對設(shè)備設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)工作將從室外工作轉(zhuǎn)入室內(nèi)工作，應(yīng)提前做好關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和維修工作，特別是對曝氣和排泥系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的檢修，保障關(guān)鍵設(shè)備冬季不大故障，如這些設(shè)備在冬季出現(xiàn)故障，帶來的損失和檢修難度將成倍增長。
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在運(yùn)行中還應(yīng)確保在線儀表設(shè)施(進(jìn)水COD 、NH3-N以及過程控制中的DO 、pH等)的正常運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)獲取和上傳做到準(zhǔn)確有效，以便充分發(fā)揮在線儀表的監(jiān)控作用，及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整出現(xiàn)的異常情況。
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（1）格柵：連續(xù)運(yùn)行。
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（2）斜網(wǎng)、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)等：減小濾網(wǎng)供料泵出口閥門的開度，使含有溫度的污水連續(xù)通過斜網(wǎng)，避免在間歇期間網(wǎng)眼篩孔結(jié)冰，失去過濾能力。
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（3）間歇運(yùn)行的泵閥和連接的管道：減小閥門的開度或調(diào)整泵的運(yùn)行頻率，使其連續(xù)運(yùn)行，如自吸式刮泥機(jī)的排泥泵，氣浮供料泵、加藥泵等。
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（4）停運(yùn)（或備用）的泵閥和連接的管道：須通過泵口的排氣閥、壓力表、放空閥等進(jìn)行放空，如備用的供料泵、回用水泵、排污泵等。
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（5）鼓風(fēng)機(jī)：具有水冷裝置的鼓風(fēng)機(jī)，應(yīng)將回流水管與進(jìn)水水管緊靠在一起，讓回流水管的水溫對進(jìn)水水管進(jìn)行保溫，也可使用巖棉、泡沫板、聚氨酯、砂子等包裹或覆蓋進(jìn)水管，或者進(jìn)行蒸汽、電伴熱。
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（6）設(shè)備或管道的取樣閥：使用巖棉、泡沫板、聚氨酯等包裹，或者進(jìn)行蒸汽、電伴熱；也可將取樣閥維持小開度，讓其長流水避免上凍，避免凍裂閥門和管道（同時須避免流水直接流在地面結(jié)冰）。
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（7）儲藥罐、溶藥罐：這種罐體很難結(jié)冰，若出現(xiàn)結(jié)冰的趨勢，可以連續(xù)運(yùn)行攪拌器，或者通入壓縮空氣進(jìn)行空氣攪拌，當(dāng)然也可從鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)管引風(fēng)。
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（8）冷凝水箱：若在運(yùn)行狀態(tài)，冷凝水箱液面長期靜止，容易導(dǎo)致結(jié)冰，可通過投加防凍液的措施避免結(jié)冰（防凍液可以使用車用防凍液）。
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7冬季污水泵如何保養(yǎng)？
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（1）檢查污水泵管路及結(jié)合處有無松動現(xiàn)象。用手轉(zhuǎn)動污水泵，試看污水泵是否靈活。
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（2）向軸承體內(nèi)加入軸承潤滑機(jī)油，觀察油位應(yīng)在油標(biāo)的中心線處，潤滑油應(yīng)及時更換或補(bǔ)充。
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（3）擰下污水泵泵體的引水螺塞，灌注引水（或引漿）。
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（4）關(guān)好出水管路的閘閥和出口壓力表及進(jìn)口真空表。
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（5）點(diǎn)動電機(jī)，試看電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確。
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（6）開動電機(jī)，當(dāng)污水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，打開出口壓力表和進(jìn)口真空泵視其顯示出適當(dāng)壓力后，逐漸打開閘閥，同時檢查電機(jī)負(fù)荷情況。
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（7）盡量控制污水泵的流量和揚(yáng)程在標(biāo)牌上注明的范圍內(nèi)，以保證污水泵在最高效率點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，才能獲得最大的節(jié)能效果。
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（8）污水泵在運(yùn)行過程中，軸承溫度不能超過環(huán)境溫度35℃，最高溫度不得超過80℃ 。
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（9）如發(fā)現(xiàn)污水泵有異常聲音應(yīng)立即停車檢查原因。
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（10）污水泵要停止使用時，先關(guān)閉閘閥、壓力表，然后停止電機(jī)。
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（11）中開泵污水泵在工作第一個月內(nèi)，經(jīng)100小時更換潤滑油，以后每隔500小時，換油一次。
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（12）經(jīng)常調(diào)整填料壓蓋，保證填料室內(nèi)的滴漏情況正常（以成滴漏出為宜）。
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（13）定期檢查軸套的磨損情況，磨損較大后應(yīng)及時更換。
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（14）污水泵在寒冬季節(jié)使用時，停車后，需將泵體下部放水螺塞擰開將介質(zhì)放凈。防止凍裂。
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（15）污水泵長期停用，需將泵全部拆開，擦干水分，將轉(zhuǎn)動部位及結(jié)合處涂以油脂裝好。
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8控制污泥膨脹
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冬季低溫運(yùn)行時因污泥活性降低、工藝運(yùn)行不正常極易出現(xiàn)污泥膨脹的問題。
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此時的污泥膨脹具有三個顯著的特點(diǎn)：
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一是發(fā)生率極高，有60％的城市污水處理廠每年都發(fā)生污泥膨脹；
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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(fā)生污泥膨脹的間歇式曝氣池也發(fā)生了這一問題；
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三是危害嚴(yán)重，它不僅使污泥流失 、出水懸浮物(SS )超標(biāo) ，而且還大大降低了處理能力。
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一旦發(fā)生污泥膨脹則很難控制或需要相當(dāng)長的時間才能恢復(fù)。應(yīng)對污泥膨脹應(yīng)控制好適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷，不宜過低。有厭氧區(qū)選擇區(qū)的可以利用生物選擇功能抑制絲狀細(xì)菌的生產(chǎn) ，避免污泥膨脹。
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工藝運(yùn)行人員應(yīng)對污泥性狀進(jìn)行及時了解，當(dāng)SVI超過150時，應(yīng)引起足夠重視。必要時可投加化學(xué)藥劑進(jìn)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(chǎn)泥量的影響很小，但是費(fèi)用很高。在一些情況下，投加無機(jī)絮凝劑(如石灰或三氯化鐵)效果也不錯，但會使產(chǎn)泥量大大增加，給后續(xù)的污泥處理帶來一定的困難。另外，投加泥土和纖維質(zhì)也適用于一些工業(yè)廢水的處理(如造紙廢水)，但這也只是一種短期行為。
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氯和過氧化氫已經(jīng)在抑制絲狀菌生長方面有了成功的應(yīng)用。由于氯相對便宜且易于現(xiàn)場操作，因此應(yīng)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。
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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(xì)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。
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9合理調(diào)整藥劑投加
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處理過程中有高效沉淀池或化學(xué)處理單元的污水廠，運(yùn)行過程中應(yīng)首先考慮應(yīng)強(qiáng)化生化系統(tǒng)的處理污染物，再采取化學(xué)處理來把關(guān)。
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避免過分依靠化學(xué)處理來維持水的穩(wěn)定，通過化學(xué)處理將產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥 ，如處理不及會導(dǎo)致系統(tǒng)的惡性循環(huán)。
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投加藥劑必須規(guī)范加藥流程和制度，由專人負(fù)責(zé)加藥管理；每天不同時段的加藥量，必須結(jié)合二沉池水狀況、燒杯實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及出水在線數(shù)據(jù)等的情況；合理調(diào)節(jié)，避免藥劑浪費(fèi)。
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10嚴(yán)控進(jìn)水指標(biāo)
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冬季進(jìn)水量相對較少，工業(yè)污水比例有所提高，應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)水源頭的控制。
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一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)水在線數(shù)據(jù)異常時，運(yùn)行人員應(yīng)立即現(xiàn)場查證，一旦確定進(jìn)水污染物偏高的異常情況，應(yīng)采用應(yīng)急措施處理，并留下證據(jù)，及時與主管部門溝通，必要時以書面形式進(jìn)行報告。
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11加強(qiáng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集 、整理 、統(tǒng)計(jì)和分析工作?
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應(yīng)特別注意強(qiáng)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 ，并將數(shù)據(jù)分析的結(jié)論指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行的調(diào)整和調(diào)節(jié)。
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各污水處理廠應(yīng)加強(qiáng)化驗(yàn)分析工作，確保化驗(yàn)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確 、可靠；同時確保生產(chǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)的有效可靠。數(shù)據(jù)的可靠性是開展數(shù)據(jù)分析的前提，如果前提有誤，那必然導(dǎo)致結(jié)果的錯誤。
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12加強(qiáng)污泥脫水系統(tǒng)管理
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冬季污泥活性差，給污泥脫水系統(tǒng)的運(yùn)行管理帶來難度，脫水污泥的含水率不易控制。
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應(yīng)加強(qiáng)污泥濃縮、脫水系統(tǒng)的運(yùn)行管理，并根據(jù)生產(chǎn)需要合理安排脫水機(jī)的運(yùn)行；保證生化系統(tǒng)維持適當(dāng)MLSS。
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切忌避免由于脫水機(jī)運(yùn)行不正常，引起剩余污泥(或化學(xué)污泥)在處理系統(tǒng)中惡性循環(huán)，導(dǎo)致進(jìn)入生化系統(tǒng)的濃度升高，同時給活性污泥帶來不良影響。
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同時對絮凝劑的用量進(jìn)行積極探索，可開展小試摸索規(guī)律，盡量使用自來水進(jìn)行配藥，降低PAM用量。
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因冬季配藥水溫低，嚴(yán)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。
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13注意巡檢安全
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冬季低溫時室外設(shè)施容易出現(xiàn)凍脹、結(jié)冰等情況，應(yīng)加強(qiáng)廠內(nèi)各處理單元的巡檢工作，包括工藝巡檢和設(shè)備巡檢，及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程的異常情況，及時處理。
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需特別注意進(jìn)水、出水、生化池等地的巡檢；及時發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。
