了解低溫對脫氮除磷過程的具體影響，并采取有效的應(yīng)對措施，對于確保污水處理廠在冬季能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

一、低溫對脫氮除磷的影響

1. 微生物活性降低

   生物脫氮主要依賴于硝化菌和反硝化菌的活性，而生物除磷則主要依賴于聚磷菌。這些微生物的生長和代謝活動受到溫度的直接影響。在一定溫度范圍內(nèi)，來水溫度每降低10℃，微生物活性便會相應(yīng)地減半。當(dāng)水溫低于4℃時，微生物的活動幾乎陷于停滯，導(dǎo)致污水處理效果大打折扣。

   硝化細(xì)菌的可生存環(huán)境溫度在4~45℃之間，其中亞硝化菌的適宜溫度為35℃，硝酸菌的適宜溫度是35~42℃。在適宜溫度以下，隨著溫度的降低，硝化細(xì)菌的活性也隨之下降。反硝化的適宜溫度在15~20℃之間，低于此溫度時，反硝化菌的代謝能力降低到較低水平，反硝化反應(yīng)受到明顯抑制。聚磷菌雖然為耐冷菌，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，低溫仍會對其釋磷和吸磷效果產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致除磷功能下降。

2. 反應(yīng)速率下降

   根據(jù)阿倫尼烏斯方程，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度下降而減小。因此，在低溫條件下，硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的速度都會明顯降低，使得氮素去除率大幅度下滑。同時，低溫還會影響溶解氧在水體中的擴(kuò)散速度，使得硝化過程所需的氧氣供應(yīng)不足，進(jìn)一步抑制了脫氮效率。

3. 污泥膨脹風(fēng)險增加

   氣溫降低后，污水中正常的活性菌群生長受到抑制，繁殖緩慢。而適應(yīng)低溫環(huán)境的微絲菌屬微生物在適宜溫度下會大量繁殖生長，這些菌屬在生長過程中會互相勾連、聚合成團(tuán)，從而形成較大的顆粒，產(chǎn)生大量的剩余污泥。如不及時排除，就會引起污水處理廠的污泥膨脹。

4. 營養(yǎng)組分比例失衡

   低溫通常會使有機(jī)物在水中的溶解度下降，不同有機(jī)物在水中的溶解度受溫度變化而變化的趨勢不盡相同。較低的水溫使得活性污泥中各種微生物生長所需的養(yǎng)料溶解度發(fā)生變化，可能使不同營養(yǎng)組分之間的比例發(fā)生變化，偏離了微生物生長所需的適宜比例，不利于微生物的代謝過程。

二、應(yīng)對措施

1. 優(yōu)化溫度控制

   為了維持微生物的適宜活性范圍，可以通過引入外部熱源或利用中水回流等手段提高生化池內(nèi)的水溫。例如，安裝水體加熱設(shè)施，或者利用已處理過的高溫廢水進(jìn)行回流預(yù)熱。

2. 調(diào)整曝氣策略

   適當(dāng)增加曝氣量，不僅可以提供微生物代謝所需的氧氣，還可以通過攪拌作用減小水溫層化現(xiàn)象，促進(jìn)微生物與污染物的充分接觸，提高脫氮效率。

3. 微生物馴化與接種

   選擇耐低溫、活性強(qiáng)的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌種，并通過合理接種及馴化，增強(qiáng)其在低溫條件下的處理能力。

4. 工藝流程調(diào)整

   采用分段進(jìn)水、多級硝化反硝化等方式，使得整個工藝流程更加適應(yīng)低溫環(huán)境下的微生物活動規(guī)律，從而提升整體脫氮除磷效果。

5. 調(diào)整營養(yǎng)組分比例

   密切關(guān)注污水中各營養(yǎng)組分的含量，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整有機(jī)組分的比例。例如，通過補(bǔ)充碳源或調(diào)整碳源、氮源等營養(yǎng)組分比例，為微生物的生長提供充足的養(yǎng)分和合適的營養(yǎng)環(huán)境。

6. 保證污泥穩(wěn)定排放

   在保證污泥穩(wěn)定排放的基礎(chǔ)上，采用一些較為緩和的措施來控制污泥泥齡，避免污泥過度老化。