每當(dāng)北風(fēng)呼嘯，氣溫驟降，我國北方地區(qū)的污水處理廠便悄然進入一年中最為嚴(yán)峻的考驗期。生化池的水溫從十幾度滑向冰點，曾經(jīng)活躍的微生物群落仿佛進入了“半休眠”狀態(tài)，最直觀的體現(xiàn)之一，便是化學(xué)需氧量(COD)的去除效率開始波動甚至下降。出水COD能否穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，成為懸在每位運營人員心頭的問號，現(xiàn)在常用在線COD自動監(jiān)測儀進行測定。這場與低溫的較量，并非無計可施，而是一場需要從微生物、工藝、管理等多維度協(xié)同應(yīng)對的精準(zhǔn)戰(zhàn)役。

工藝參數(shù)的“冬季模式”

面對低溫挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的應(yīng)對策略側(cè)重于對現(xiàn)有工藝系統(tǒng)進行“保暖”和“調(diào)休”，其核心思路是：為微生物創(chuàng)造更寬松、更穩(wěn)定的生存條件。

保溫與增溫：這是最直接的物理方法。對曝氣池、二沉池等構(gòu)筑物采取加蓋保溫措施，或在池壁加裝保溫材料。更為徹底但也更耗能的方法，是對進水或回流污泥進行加熱。例如，有的污水廠通過預(yù)熱鼓風(fēng)機進氣(將-20℃的冷空氣預(yù)熱至5-8℃)或直接用蒸汽加熱來維持池溫。但一個日處理萬噸的污水廠，冬季加熱能耗可能驟增40%以上，經(jīng)濟代價巨大。

調(diào)整工藝參數(shù)：這是應(yīng)用最廣泛的運行策略。主要措施包括：提高污泥濃度，通過減少排泥，將混合液污泥濃度維持在較高水平(例如3500-5500mg/L)，以此增加反應(yīng)器內(nèi)微生物的總量，彌補個體活性的不足。

延長污泥齡(SRT)：低溫下硝化菌世代周期變長，適當(dāng)延長污泥齡可為它們提供更長的生長時間，防止被“洗脫”。通常建議溫度每降低1℃，污泥齡相應(yīng)提高約10%。

優(yōu)化曝氣與水力停留時間(HRT)：在低溫低負(fù)荷下，精準(zhǔn)控制曝氣量至關(guān)重要，既要防止過量曝氣導(dǎo)致污泥解絮，又要確保溶解氧充足(通常略高于夏季，維持在2-3mg/L)。同時，適當(dāng)延長HRT，讓污水與微生物有更充分的接觸反應(yīng)時間。

投加化學(xué)藥劑強化一級處理：在生化處理前，通過投加硫酸鐵等絮凝劑進行化學(xué)強化一級處理，能有效去除部分膠體和懸浮態(tài)COD，減輕后續(xù)生化負(fù)荷。研究顯示，在5-10℃低溫下，通過優(yōu)化投藥量，此法對COD的去除率仍可達(dá)到66%以上。

無論采用何種技術(shù)路徑，冬季污水處理的穩(wěn)定運行都離不開精細(xì)化的全局管理

預(yù)處理與巡檢：低溫下油脂更易凝結(jié)，需加強格柵清理頻率，防止管道堵塞。對所有管線、閥門、儀表需采取防凍保溫措施，對間歇運行的泵需保持小流量連續(xù)運行或徹底放空。增加巡檢頻次，特別是夜間，及時發(fā)現(xiàn)并處理冰堵隱患。

污泥性狀監(jiān)控：冬季是污泥膨脹的高發(fā)期。需密切監(jiān)測污泥容積指數(shù)(SVI)，通過調(diào)整污泥回流比、投加絮凝劑或特定菌劑(如針對絲狀菌膨脹的菌劑)來應(yīng)對。前述黑龍江某市政廠的案例中，通過投加耐低溫菌劑配合工藝調(diào)整，成功將冬季SVI從200以上控制在150以下。

應(yīng)急預(yù)案與數(shù)據(jù)支撐：建立完善的冬季防凍、解凍預(yù)案。同時，利用在線水質(zhì)儀表(溫度、COD、氨氮、DO等)構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)。通過分析水溫與處理效果的歷史數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，可以在溫度驟降前提前預(yù)判并采取措施，變被動應(yīng)對為主動調(diào)控。

冬季低溫對污水處理COD去除的挑戰(zhàn)，是一個涉及微生物生理、生化工藝和運行管理的復(fù)雜課題。對于運營者而言，沒有一成不變的萬能公式，唯有深刻理解自身工藝特點，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，靈活運用并組合上述策略，才能確保污水在冰冷的季節(jié)里，依舊能轉(zhuǎn)化為達(dá)標(biāo)清流。