四川某甲醇生產企業的40m3/h廢水處理裝置于2005年建成投用，主要針對40萬t甲醇生產過程中產生的含醇廢水的處理，該廢水處理裝置采取SBR的處理工藝。SBR工藝以時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀，即在同一池子內將進水、反應、沉淀、排水、閑置5個步驟融為一體，具有流程簡單、處理效果優異、運行靈活、適應水質變化能力較強等優點〔1〕。SBR污水處理流程示意如圖 1所示。

 圖 1 SBR污水處理流程示意

　　該廢水處理裝置投運8a以來，運行狀況一直較為穩定，外排水執行《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)的1級指標。

　　該廢水處理裝置污水來源比較單一，SBR活性污泥的微生物菌群主要針對含甲醇廢水。正常運行時，SBR池可處理zui高300 mg/L的甲醇廢水。處于停車或檢修期間無廢水來源時，則將SBR池內的微生物甲醇適應質量濃度下調至50 mg/L,曝氣時間也可適當縮短。由于廢水中甲醇濃度較低，還需加入適量的甲醇和營養鹽，以維持SBR池內專性微生物的生長繁殖。

　　本次油類污染物沖擊異常工況發生在停車檢修期間，出現了SBR池突然異常起泡、處理后污水COD不達標等情況，與以往受甲醇濃度變化影響產生的異常工況*不同。

　　1 油類污染物沖擊的過程

　　1.1 初期現象

　　異常工況的初期，SBR池突然異常起泡，因起泡原因不明，誤認為是有表面活性劑進入污水系統造成，因此向SBR池內投加消泡劑進行消泡處理。但消泡劑只能短時間減少泡沫，并不能阻止泡沫的不斷產生。進入靜置階段后整個SBR池面布滿乳白色的泡沫，且打撈起的泡沫長時間不會自行破碎。SBR池的起泡情況如圖 2所示。

 圖 2 SBR池起泡情況

　　1.2 中期現象

　　出現異常后增加了調節池以及SBR池的水質分析，發現調節池COD由84 mg/L突升至3 073.7 mg/L,懷疑為甲醇等有機物含量突然增加造成。因此，立即停止向SBR池進水，強化曝氣處理。經2 d共5個周期處理后，出水COD仍不達標。經對調節池污水分析發現，甲醇含量并不高，但油類含量遠超正常值。基本確認異常工況為油類污染物沖擊造成。

　　此時調節池內的污水外觀已出現明顯變化，調節池內廢水呈黑色，但表面看不到明顯的彩色油膜，應該是以乳化油的形式存在于水中;池底厭氧污泥已明顯膨脹上浮至水面。

　　1.3 后期現象

　　異常工況出現約10 d后，SBR池內的活性污泥絮體顆粒明顯增大，其內部包裹黑色厭氧黏泥，色澤偏紅。正常運行的SBR池中，濾網基本打撈不到大顆粒的活性污泥絮體，且顏色為土黃色。

　　2 油類污染物沖擊的過程分析

　　2.1 主要分析數據對比情況

　　調節池和SBR池在工況正常和異常時的水質分析數據如表 1所示。

　　由表 1可知，異常工況下，調節池內廢水中的油類物質和COD明顯增加，zui高分別達到216.4、3 073.7 mg/L,是正常狀態的32倍和23倍;同時在異常工況下，pH下降的現象比較明顯。異常工況下，SBR池內活性污泥的沉降比明顯上升，zui高達90%。

　　2.2 調節池異常分析

　　正常運行期間，由于廢水來源主要為含甲醇廢水以及生活污水，不需要調節pH,因此調節池主要起均質和厭氧預處理的作用。油性廢水進入調節池后，會對調節池內的厭氧、兼氧菌造成沖擊，主要影響表現在pH和厭氧污泥性狀的變化。圖 3為異常工況下，調節池內COD、油類及pH的變化趨勢。

 圖 3 調節池內pH、COD和油類的變化趨勢

　　pH過小或過大會影響參與污水處理的微生物細胞質膜上的電荷性質，從而影響微生物細胞吸收營養物質的功能，對微生物的生理活動產生不良影響。對于參與廢水生物處理的微生物，一般較佳的pH范圍為6.5～8.5.從圖 3(a)可以看出，異常工況期間，pH明顯地向酸化方向發展(第5天和第10天加堿進行調節),說明調節池內厭氧微生物硝化、反硝化代謝強烈。

　　該廢水處理裝置以前曾有多次廢水COD(主要污染物為甲醇)超過1 000 mg/L的情況出現，但進入調節池后，通過潛水攪拌機攪拌和厭氧微生物的作用，一般3 d后COD能降至300 mg/L.由圖 3(b)可以看出，由于油類物質沖擊造成了此次異常工況，調節池對COD的去除效果不明顯。但水解酸化反應可改善油類污染物的可生化性，為后續好氧處理提供條件〔2〕。

　　由圖 3(c)可知，調節池內的厭氧菌在受油類物質沖擊后，只在前7 d對油類物質有微弱的處理效果，之后油含量基本不再下降，說明調節池內的厭氧菌不能直接處理油類污染物。

　　2.3 SBR池異常現象分析

　　異常工況期間，初期停止SBR池進水，待逐步馴化后，逐漸增加進水量。異常工況下SBR池內pH、COD及污泥沉降比的變化趨勢如圖 4所示。

 圖 4 SBR 池內 pH堯COD 及污泥沉降比的變化趨勢

　　由圖 4(a)可以看出，SBR池內pH出現隨調節池的進水發生驟降的現象，及時進行了加堿處理，暫停進水后pH沒有明顯反彈。說明SBR池內pH的變化主要是由調節池進水造成的，SBR池加強曝氣后本身沒有發生大量硝化反應產酸。

　　由圖 4(b)可以看出，經過反復悶曝至第12天，SBR池的殘余COD才降至合格指標 (60 mg/L) 以內。原因為SBR池內活性污泥對該部分主要由油類物質產生的COD處理能力較低，微生物生長繁殖受到抑制造成〔3〕。12～25天期間逐步增加進水量，又經過10 d左右的馴化，SBR池內活性污泥才適應油性廢水，恢復了一定的COD處理能力，少量進水能夠一次處理合格。

　　由圖 4(c)可知，異常期間SBR池的污泥沉降比遠超20%～40%的控制范圍。第13天的污泥沉降比zui高(SV約90%),但從顯微鏡下觀察微生物相，一滴混合液中僅有2只鞭毛蟲還在活動，其他均已死亡或不活動，說明原生微生物菌種嚴重受到油類污染物的沖擊和毒害，造成沉降比升高的為失活膨脹污泥，對污染物無處理作用。油類物質進入SBR池后，在曝氣過程中與活性污泥顆粒接觸并包裹，隔絕了活性污泥與外界的物質交換，導致活性污泥死亡;隨后外層不斷吸附活性污泥，與油類物質形成網捕作用，使原本分散的活性污泥和菌膠團不斷被吸收、聚集起來，zui終形成顆粒大而接觸面積小的活性污泥顆粒〔4〕。

　　有資料表明，與起泡有關的微生物大多呈絲狀或枝狀，能捕掃微粒和氣泡;而被絲網包圍的氣泡表面張力增大，不易破裂。此外，廢水中存在不溶性或憎水性物質(如油、脂類等)時，有利于放線菌的生長。因此SBR池起泡和不易破碎是因油進入廢水系統導致起泡微生物繁殖所致。

　　3 處理措施及過程

　　由于該廢水處理裝置無隔油池或浮油處理設施，針對油類污染物沖擊的異常工況，采取了如下措施：

　　(1)由于調節池和SBR池對油類污染物處理效果較差，因此首先切斷油類污染物來源，將后續廢水轉入事故罐暫存，隨后采取人工清淤的方式打撈調節池和分配槽內的上浮污泥。

　　(2)針對調節池內油類水解酸化和厭氧硝化產酸的情況，適當加堿調節，并清理調節池和分配槽表面含油污泥。

　　(3)SBR池內停止進水，避免異常繼續擴大。同時調整運行工況，在8 h的一個周期內，曝氣時間由4 h增加至6 h,取消進水和排水時間，減少靜置時間為1 h.同時加大羅茨鼓風機進風量，增加池內溶氧。輔助采取加消泡劑和打撈的方式，抑制SBR池起泡程度。

　　(4)加大SBR池內每周期營養鹽的投入量，分為幾次投加。同時，維持池內甲醇質量濃度為80mg/L,避免甲醇專性微生物全部死亡。

　　(5)加強SBR池排泥，降低污泥沉降比，排出失活底泥;同時從其他運行良好的污水處理裝置中抽取活性污泥，補入SBR池中作為新鮮菌種。

　　采取以上措施后，經15 d的反復處理和調整，SBR池逐漸恢復了一定的COD處理能力。隨后根據調節池內廢水的含油量和COD情況，少量進水，經45 d左右才處理完調節池內的含油廢水。SBR池的起泡現象經30 d左右才逐漸減少。含油污染物的來源經事后調查，為檢修期間的現場廢油不慎進入了污水收集管道所致。

　　4 結語

　　化工企業的污水處理裝置與普通生活污水處理裝置不同，SBR池內培養、馴化的是活性污泥內的專性微生物。因此當廢水水質出現突變時，很容易對微生物系統造成毀滅性沖擊。從本次異常工況的案例中可以看到，整個異常工況歷時約24 d,SBR池在12d后才對油類污染物表現出一定適應性，并開始有較小的COD處理能力。國內部分研究表明，當油類污染物<50 mg/L時，其對微生物硝化、反硝化和有機物降解的抑制作用比較輕微〔5〕，但油類污染物≥50 mg/L后則抑制和毒害作用明顯〔3〕。因此，對于油類污染物的沖擊，應及時調節進水濃度，經過適應期后，才能馴化培養出有處理能力的微生物;同時必須維持專性微生物營養源的加入，避免原有的專性微生物*死亡。由于此次油類物質沖擊異常發生在冬季，活性污泥中的微生物生長繁殖受環境溫度影響放緩，系統恢復到正常所用的時間較長，若是在其他季節，系統恢復到正常的時間應該會短一些。