污水厂的工艺调整面面谈之四：蝴蝶效应

“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”这就是著名的蝴蝶效应的诗意一样的描述，蝴蝶效应（The Butterfly Effect）是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。事物在发展过程中其发展轨迹有规律可循，同时也存在不可测的“变数”，往往还会适得其反，原文请阅读微信公众号“治污者说”。一个微小的变化能影响事物的发展，表明事物的发展具有复杂性。

污水处理厂的工艺运行，往往存在着多个相互作用的因素，包括溶解氧，进水量，进水浓度，污泥浓度，水温，营养物质，设备运行，工艺管线，工艺阀门等等因素。这些因素在工艺稳定运行的情况下，相互作用，共同保持着一个动态的平衡，为核心的微生物种群提供这适宜的生存环境，保障它们最大能力的发挥处理效果，使污水处理达标。在工艺出现异常的情况下，我们需要对这些因素进行调整，那么这么多的错综复杂的因素，交织在一起，该如何进行调整，才能达到工艺调整的目的呢？今天用蝴蝶效应这个话题来继续讨论污水处理厂的工艺调整的方式。

蝴蝶效应是一个微小的变化也会影响事物的发展，而在每一个污水处理厂里，也相当于一个复杂的系统，原文请阅读微信公众号“治污者说”。而我们所做的工艺调整是对复杂系统的主动变化，那么后期的发展可能会出现很多不同方向的偏差，如何规避这种蝴蝶效应的偏差呢？那就需要我们的工艺调整需要有一定的方式方法来确保工艺调整的明确目的。

首先，污水厂运营管理人员在工艺调整时，调整的幅度是微调。很多污水厂的工艺调整工作往往会出现过犹不及的情况，比较常见的比如污泥浓度高，污泥出现老化，二沉池出现飘泥现象，导致出水的COD，SS升高，于是就加大排泥，一直排到污泥浓度从高转为低，造成水处理能力下降，长污泥龄的硝化菌也被大量的排出系统外，原文请阅读微信公众号“治污者说”。通过这样的调整，出水指标已经不仅仅是COD超标，氨氮也随着超标了。这样的调整往往把一个工艺异常调整称为另一个工艺异常，没有起到工艺恢复的目的。

从运行机理上来说，由于污水厂里的核心处理是极其大量的微生物聚集在一起进行的生物化学反应的过程，而且这么大量的微生物所需要的各种条件是不一样的。污水厂里的这些微生物有些可以迅速适应外界的改变，有些却会花更多的时间来调整自身的适应状态，这样外界环境的变化是需要微生物的一个逐渐适应的过程。原文请阅读微信公众号“治污者说”。而一些大幅度的工艺调整往往给微生物带来非常巨大的改变，使微生物突然进入到一个新的环境，由于通过工艺设备进行的调整，使微生物的环境因素变化太大，变化太快，微生物无法发挥自身的适应能力，甚至有些微生物就基本失去活性。在这样的情况下，就会产生污水处理系统的复杂变化，原有的动态平衡完全被打破，系统失去稳定性，出水超标就是很必然的事情了。为了配合微生物的这种逐步适应的过程，我们的工艺调整也要逐步小幅度的进行，这样的操作才更适合微生物的整体生存规律，利用它们自身的适应能力，保存它们的生存活性，使微生物系统不发生大的改变，便于平衡的微小的调整，实现水质有目标性的回归正常出水水质。

其次，在工艺调整时，要有目的性的调整。工艺调整的目的是为了整个污水处理系统重新回到处理出水达标的动态平衡的状态下去，那么调整的目的就是回归稳定的常态，所以这就要求污水厂的工艺管理人员，要建立厂里的稳定运行的工况，原文请阅读微信公众号“治污者说”。对工况下的各个因素范围都要有一个全面的总结和标识。每个工艺异常其实都是稳定状态下某些因素出现了故障，导致了异常，对于出现的异常要进行分析，是那些因素偏离导致的异常，而工艺调整就是为了调整这些异常偏离的因素，使其恢复到正常的状态，这就是我们工艺调整的要有明确的目的性，在每次调整的之前，要明确具体的影响因素，才能保证调整的有效性。

这个目的来源于工艺人员对工艺变化因素的准确分析和判断。比如常见的溶解氧不足，如果只是从这个表象来分析，那我们就只需要加开曝气设备装置，增加溶解氧就可以了，但是往往溶解氧的降低不仅仅来源于曝气设备的问题，可能来源于进水浓度的变化，可能来源污泥浓度的偏高。这两种的因素在采取增加曝气设备以后，原文请阅读微信公众号“治污者说”。就会出现两种不同的结果，进水浓度偏高，微生物营养物质增多，反应需要的氧气增多，造成溶解氧降低，调整溶解氧可以保证微生物的处理能力，保证出水水质达标；而对于污泥浓度偏高的情况，微生物数量超过正常所需要的数量，偏多数量的微生物需要消耗更多的氧气来维持生存，如果这时我们加大曝气量，使这部分多余的微生物得到了充足的氧气，但是没有足够的营养物质来保证微生物的生存所需，这样就会加快微生物的老化，会导致二沉飘泥，出水超标的情况出现，因此此时不是加大曝气，而是应该加大排泥。所以认真分析外观成因，才是准确调整的保证。

第三，工艺调整需要时间来验证。工艺调整往往是由于出水超标出现后才启动的，这个时期，环保部门的压力，行政管理的压力会不断的压在工艺调整人员身上，此时工艺运营人员特别希望自己的工艺调整瞬间见效，特别是一些大型的污水厂，原文请阅读微信公众号“治污者说”。工艺调整往往需要很长时间的变化，这期间运行人员的压力非常大，这时候会造成工艺人员的对自己的判断有怀疑，甚至被其他人的一些建议误导，造成更为复杂的工艺混乱。

工艺调整的对象其实是改变微生物的生存环境，使微生物恢复到正常的生存状态，但是在污水厂里，活性污泥里面的微生物的数量极其巨大，数量越大，它们的缓冲能力越强，抗击改变的能力也越强，所以往往工艺调整需要更多的时间来进行，才能切实改变到微生物自身的生存状态里面去，这也就是工艺调整的时间较长的原因。这个是不可改变的，但是处于现实的情况，特别是现阶段外界监督严格的情况，工艺人员要避免这种情况，只能从日常入手，尽可能保证不出现异常，如果是非工艺运行因素和外界变化，要做好异常上报，确定合理的调整时间，保证充足的调整时间段，来恢复微生物的正常运行。

今天聊了聊工艺运行的调整方式和时间，工艺调整对每个污水厂都是不可避免的工作，掌握正确的工作方法，能让工艺调整更为有效，避免无效的工作也是加快水质达标的方法。

（下期预告：污水厂的工艺调整面面谈之五：规绳矩墨）