1.話性污泥法的運行控制方法
活性污泥法的控制方法有污泥負荷法、SV法、M15S法和泥齡法等四種,這些方法之間是相互關(guān)聯(lián)、而不是對立的,往往同時使用,互相校核,以期達到佳的處理效果。
(1)污泥負荷法
污泥負荷法是污水生物處理系統(tǒng)的主要控制方法,尤其適用于系統(tǒng)運行的初期和水質(zhì)水量變化較大的生物處理系統(tǒng)。但此法操作復(fù)雜,水質(zhì)水量波動較小的穩(wěn)定運行城市污水處理廠一般采用其他控制方法,只是定期用污泥負荷法進行核算。污泥負荷控制得過高時,微生物生長繁殖速率加快,盡管代謝分解有機物的能力很強,但由于細菌能量高、趨于游離生長狀態(tài),會導(dǎo)致污泥絮體的解絮,二沉池出水變渾濁,處理效果變差。污泥負荷控制得過低時,有可能導(dǎo)致污泥過氧化而引起的解絮現(xiàn)象,二沉池出水水清但含有較多懸浮污泥顆粒。一般活性污泥法的污泥負荷N,控制范圍為0.2~0.3kgBOD5/(kgMLSS_d),對于難生物降解的工業(yè)廢水,義值應(yīng)控制得更低一些。
(2)MLSS法
MLSS法是經(jīng)常測定曝氣池內(nèi)M1SS的變化情況,通過調(diào)整排放剩余污泥量來保證曝氣池內(nèi)總是維持佳MLSS值的控制方法,適用于水質(zhì)水量比較穩(wěn)定的生物處理系統(tǒng)。應(yīng)根據(jù)運行經(jīng)驗找出不同季節(jié)、不同水質(zhì)水量條件下的佳MUS值,再通過調(diào)整排泥量和回流比等運行參數(shù),使曝氣池內(nèi)MLSS維持佳。一般空氣曝氣活性污泥法的佳MLSS為2~3g/L,純氧曝氣活性污泥法的佳MLSS在5g/L左右。
(3)SV法
對于水質(zhì)水量穩(wěn)定的生物處理系統(tǒng),SV值能代表活性污泥的絮凝和代謝活性,反映系統(tǒng)的處理效果。運行管理過程中可以訃析總結(jié)不同條件下的佳SV值,每日每班次測定SV值,再也過調(diào)整回流污泥量、排泥量、曝氣量等參數(shù),使曝氣池混合液 sV值維持佳。SV法操作簡單迅速,但SV不能正確反應(yīng)MLSSu-體值,準(zhǔn)確性較差,需要配合其他控制方法一起應(yīng)用。sv值Ilf以通過增減剩余污泥的排放量來加以調(diào)節(jié),SV值的變動性較k,而且與進水量有關(guān)。因此好每個運行班都需要測定混合液的sv值,而且要與進水量相對照驗證。
(4)泥齡法
泥齡法是通過控制系統(tǒng)的污泥停留時間佳來使處理系統(tǒng)維持佳運行效果的方法。泥齡與處理預(yù)期目標(biāo)有直接關(guān)系,比如要達到硝化效果泥齡必須很長,而單獨去除bod5時泥齡可以短得多。宏觀上可以通過調(diào)整排泥量實現(xiàn)對泥齡的控制,但控制泥齡又必須以維持曝氣池混合液一定的Ml^S值為前提。
2.活性污泥法日常管理項目
(1)對活性污泥狀況的鏡檢和觀察:用肉眼觀察活性污泥的顱色是否是正常的茶褐色,同時用鼻子聞活性污泥的氣味是否正常(稍具泥土味),并用顯微鏡觀察活性污泥中的生物相。曝氣充氧不足時,污泥會發(fā)黑發(fā)臭;當(dāng)曝氣充氧過度或負荷過低時,污泥色澤會較淡。
(2)觀察曝氣效果:主要觀察曝氣池液面的翻騰情況和泡沫的變化情況。成團大氣泡上升是曝氣系統(tǒng)局部堵塞的表現(xiàn),而液Ifii翻騰很不均勻往往是存在不曝氣死角所致。泡沫增多或顏色變化--般反映進水水質(zhì)發(fā)生了變化或負荷等運行狀態(tài)發(fā)生了變化。
(3)曝氣時間:曝氣時間指活性污泥微生物氧化分解有機污染物的時間,即污水在曝氣池內(nèi)的平均停留時間HRT。不僅與要處理的污水的水量有關(guān),更與水質(zhì)和采用的處理方法密切相關(guān),曝氣時間應(yīng)以使處理后的排水達到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),通常要
根據(jù)成功運行經(jīng)驗和實際運行來確定。處理城市污水的傳統(tǒng)活性污泥法,曝氣時間為4~8h,而處理高濃度工業(yè)廢水時,曝氣時間可長達50h以上?赏ㄟ^增減運行曝氣池的間數(shù)來調(diào)節(jié)曝氣時間,在一般情況下,應(yīng)相對穩(wěn)定,不宜過頻。
(4)曝氣量(供氣量):供氣電耗占整個污水處理廠電耗的 [#]0%~60%,因此供氣量的調(diào)整要極其慎重。、確定供氣量的主要依據(jù)是保證曝氣池出口處的溶解氧濃度在2mg/L以上,其次要滿足混合液混合攪拌的需要。供氣量還與曝氣池進水水質(zhì)、溫度、曝氣時間CMISS濃度、溶解氧含量等有關(guān),需要根據(jù)一定期限內(nèi)所取得的運行數(shù)據(jù)綜合確定。處理城市污水的傳統(tǒng)活性污泥法的供氣量一般為進水量的3~7倍。對于進水水質(zhì)、水量相對穩(wěn)定的大型城市污水處理廠,每年春秋各調(diào)整一次,即在水溫開始上升的4~ [#]月份降低供氣量,而在水溫開始下降的 [#]0~11月份提高供氣量。對于水質(zhì)、水量波動較大的工業(yè)廢水處理場,要在綜合分析各種化驗分析數(shù)據(jù)后,每天對供氣量進行確認或調(diào)整。
(5)剩余污泥排放:隨著累計處理水量的不斷增加,曝氣池內(nèi)的活性污泥量也會不斷增長,MLSS值和SV值都會升高。為了保證曝氣池內(nèi)MI5S值相對穩(wěn)定,必須將增加的污泥量及時排出,排放的剩余污泥量應(yīng)大致等于污泥的增長量,排放量過大或過小都會導(dǎo)致曝氣池內(nèi)MI5S值的波動。剩余污泥排放量與采用的活性污泥法及具體的進水水質(zhì)有關(guān),在沒有經(jīng)驗的情況下,可大致按進水量的1%左右排放剩余污泥,確切適宜的排放值應(yīng)根據(jù)一定時期的實際運行結(jié)果來確定。
(6)回流污泥量:調(diào)節(jié)回流污泥量的目的也是為了保證曝氣池內(nèi)MLSS值的相對穩(wěn)定,而污水處理廠的回流量一般也是相對固定的;钚晕勰喾ǖ幕亓魑勰酀舛纫话憬橛7~ [#]0g/L,純氧曝氣活性污泥法的回流污泥濃度可超過15g/L,回流污泥沉降比一般在90%左右。因此在進水水質(zhì)水量比較穩(wěn)定的情況下,實際上是根據(jù)每日測定的SV值為依據(jù)、通過調(diào)整剩余污泥的排放曈來達到維持污泥回流量固定的目的。在進水水量發(fā)生大的波動時,就需要調(diào)整回流量,以保證曝氣池內(nèi)MUS值不因進水量的增大或減少而出現(xiàn)大的波動。
(7)觀察二沉池:經(jīng)常觀察二沉池泥面的高低、上清液的透明程度及液面和出水中
懸浮物的情況。正常運行時二沉池上清液的厚度應(yīng)不少于0.5~0.7m。如果泥面上升,往往說明污泥沉降性能差;如果上清液混濁,說明進水負荷過高,污水凈化效果差;如果上清液透明但帶有小污泥絮片,說明污泥解絮;如果液面不連續(xù)大塊污泥上浮,說明池底局部厭氧或出現(xiàn)反硝化;如果大范圍污泥成層上浮,說明污泥可能中毒。
3.活性污泥法日常管理中需要檢測和記錄的參數(shù)
(1)反映處理流量的項目:主要有進水量、回流污泥量和剩余污泥量。
(2)反映處理效果的項目:進、出水的BOD5、COD&、SS及其他有毒有害物質(zhì)的濃度。
(3)反映污泥狀況的項目:包括曝氣池混合液的各種指標(biāo) sV、SVI、MLSS,MLVSS及生物相觀察等和回流污泥的各種指標(biāo)RSSS、RSV及生物相觀察等。
(4)反映污泥環(huán)境條件和營養(yǎng)的項目:水溫、PH、溶解氧、氮、磷等。
(5)反映設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況的項目:水泵、泥泵、鼓風(fēng)機、曝氣機等主要工藝設(shè)備的運行參數(shù),如壓力、流量、電流、電壓等。
4.曝氣池進水常規(guī)監(jiān)測項目
(1)溫度:好氧活性污泥微生物能正常生理活動的適宜溫度范圍是15~3(TC。一般水溫低于10T或高于35尤時,都會對好氧活性污泥的功能產(chǎn)生不利影響。當(dāng)溫度高于401或低于5T時,甚至?xí)耆V埂?/div>
在一定范圍內(nèi),隨著溫度的升高,雖然不利于氧向水中的轉(zhuǎn)移,卻可以加快生化反應(yīng)速率,微生物增殖速率也會加快。但溫度突升并超過一定限度時,就會產(chǎn)生不可逆破壞。相比之下,溫度降低對微生物的影響要小一些,一般不會出現(xiàn)不可逆破壞。如果水溫的降低變化緩慢,活性污泥中的微生物可以逐步適應(yīng)這種變化,通過采取降低負荷、提高溶解氧濃度、延長曝氣時間等措施,仍能取得較好的處理效果。
因此,在實際生產(chǎn)運行中,要重視水溫的突然變化,尤其是水溫的突然升高。為防止水溫過高的工業(yè)廢水對好氧生物處理產(chǎn)生不利影響,應(yīng)進行降溫處理。
(2)pH值:-活性污泥微生物的適宜的pH值介于6.5~ [#].5之間。pH值降至4.5以下,活性污泥中原生動物將全部消失,大多數(shù)微生物的活動會受到抑制,優(yōu)勢菌種為真菌,活性污泥絮體受到破壞,極易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。當(dāng)PH值大于9后,微生物的代謝速率將受極大的不利影響,菌膠團會解體,也會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。當(dāng)污水pH值高于10或低于5時,在進人曝氣池之前,必須進行酸堿中和調(diào)整pH值,使進人曝氣池的污水pH值至少在6~9之間。
活性污泥混合液本身對PH值變化具有一定的緩沖作用,因為好氧微生物的代謝活動能改變其活動環(huán)境的pH值。比如說好氧微生物對含氮化合物的利用,由于脫氮作用而產(chǎn)生酸,降低環(huán)境的pH值;由于脫羧作用而產(chǎn)生堿性胺,又可使pH值上升。因此,經(jīng)過長時間的馴化,活性污泥法也能處理具有一定酸性或堿性的污水。此外,污水本身所具有的堿度對pH值的下降有一定抑制作用。
但是,污水的pH值發(fā)生突變,譬如堿性污水進人已適應(yīng)酸性環(huán)境的活性污泥系統(tǒng)時,將會對其中微生物造成沖擊,甚至有可能破壞整個系統(tǒng)的正常運行。因此,酸堿污水是否進行中和處理,要根據(jù)實際情況而定,若是進人活性污泥系統(tǒng)的污水pH值變化不大,尤其是只有微酸性水或微堿性水其中之一時,往往不需要中和處理,而pH值變化幅度較大時,應(yīng)事先進行中和處理調(diào)整pH值至中性。
(3)CODc.和BOD5:無論采用哪種活性污泥法,曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定限度,超過限度,曝氣池的運行效果將難以保證。對于正在運行的曝氣池,進水BOD5高值都是固定的,由于BOD5分析周期較長,實際上多以COD&分析結(jié)果指W生產(chǎn)。曝氣池進水有機負荷一旦超標(biāo),就應(yīng)當(dāng)立即采取降低進水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施,以免對整個二級生物處理系統(tǒng)造成沖擊和保證出水水質(zhì)。如果進水COD&值偏低,就應(yīng)當(dāng)立即采取增加進水量、減少污泥回流量和減少風(fēng)機運轉(zhuǎn)臺數(shù)降低表曝機轉(zhuǎn)速等降低充氧效率的措施,以免造成不必要的動力浪費。
(4)氨氮和磷酸鹽:理論上,微生物對氮、磷的需要量要按|{OD5:N:P= [#]00:5:1來計算,但實際活性污泥法處理系統(tǒng)曝氣池進水中的B0D5與氮、磷的比例往往低于此值,系統(tǒng)也能正常運轉(zhuǎn)。氮、磷的含量因處理的工業(yè)廢水種類不同差別很大,有的污水氮、磷的含量很高,不經(jīng)過脫磷除氮,二沉池出水氮、磷的含量就會超標(biāo)。而對于氮、磷的含量很低的污水,如果不能及時補充一定量的氮、磷,微生物的功能會受到限制,二沉池出水的C0De^qB0D5就難以保證達標(biāo)。當(dāng)處理氮、磷的含量很低的工業(yè)廢水時,對于正在運行的曝氣池,曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量分別為lOmg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液微生物對氮、磷的需要。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低于上述值,就應(yīng)當(dāng)及時增加氮、磷的投加量《
(5)有毒物質(zhì):對于特定的工業(yè)廢水,有毒物質(zhì)的種類一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除了需要采取均質(zhì)調(diào)節(jié)等
一級處理措施之外,必須對曝氣池進水中有毒物質(zhì)的含量進行監(jiān)測和控制;钚晕勰囫Z化結(jié)束后,要根據(jù)混合液對進水中有毒物質(zhì)的適應(yīng)程度,結(jié)合運行經(jīng)驗,確定影響生化系統(tǒng)的進水有毒物質(zhì)高限值。如果曝氣池進水中有毒物質(zhì)的含量長時間超過限值,就應(yīng)當(dāng)采取降低進水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施,避免因混合液微生物中毒而影響處理效果。
5.曝氣池混合液常規(guī)監(jiān)測項目
(1)溶解氧(DO):混合液溶解氧是影響活性污泥微生物關(guān)鍵的因素,曝氣池混合液中必須有足夠的溶解氧。溶解氧的調(diào)整可通過調(diào)節(jié)供氣量來實現(xiàn)。如果溶解氧濃度過低,好氧微生物正常的代謝活動就會下降,活性污泥會因此發(fā)黑發(fā)臭,進而使其處理污染物能力受到影響。而且溶解氧濃度過低,易于滋生絲狀菌,產(chǎn)生污泥膨脹,影響出水水質(zhì)。如果溶解氧濃度過高,氧的轉(zhuǎn)移速率降低,活性污泥中的微生物會進入自身氧化階段,還會增加動力消耗。
對混舍液的游離細菌而言,溶解氧保持在0.2~ [#].3mg/L即可滿足要求。但為了使溶解氧擴散到活性污泥絮體的內(nèi)部,保持活性污泥系統(tǒng)整體具有良好的凈化功能,混合液必須維持較高的水平。根據(jù)經(jīng)驗,曝氣池出口混合液中溶解氧濃度保持在 [#]mg/L,就能使活性污泥具有良好的凈化功能。供氣耗電量一般要占整個污水處理廠的50%以上,因此,要依據(jù)充氧的效果、在保證曝氣池出口混合液溶解氧不低于2mg/L的條件下,通過增減鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn)臺數(shù)或調(diào)整鼓風(fēng)機、表曝機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)在保證處理效果的前提下盡可能地降低運行費用。
(2)污泥濃度(MI5S):為保證處理效果,曝氣池內(nèi)的污泥濃度應(yīng)相對穩(wěn)定;钚晕勰喾ǖ倪\行方式不同,污泥濃度也有較大的出人。傳統(tǒng)活性污泥法的污泥濃度,一般介于1.5~ [#].5g/L,而純氧曝氣活性污泥法的污泥濃度,可高達10g/L;钚晕勰嘣谔幚碛袡C物的同時,自身也得以不斷繁殖增長,要將增加的污泥量作為剩余污泥排出系統(tǒng),才能保證活性污泥總是具有較高的活性。
(3)污泥沉降比(SV):MLSS值測定需時較長,可能延誤對曝氣池的運行管理,一般以與污泥濃度對應(yīng)性較好、而且測定簡便易行的污泥沉降比SV作為評定MI5S值的指標(biāo)。SV值可以通過增減剩余污泥的排放量來加以調(diào)節(jié),SV值的變動性較大,而且與進水量有關(guān)。剩余污泥排放量偏小時,污泥沉降比上升,進水量增大后,污泥沉降比會降低。因此每個運行班都需要測定混含液的SV值,將測定結(jié)果與進水量的變化相對照,確認SV值是否在佳范圍內(nèi)。
(4)污泥容積指數(shù)(SVI):污泥容積指數(shù)SVI用于判斷活性污泥的沉降性能。SVI值過高說明污泥沉降性餌不好,即將膨脹或已經(jīng)膨脹。而SVI值過低則說明污泥顆粒密實細小,活性較低。處理城市污水的活性污泥,SVI值一般介于60~100之間。而處埋溶解性有機物含量較高而無機含量偏低的工業(yè)廢水的活性污泥,SVI值有時可高達200仍能維持活性污泥法正常運轉(zhuǎn)。
(5)生物相鏡檢:細菌尺寸極小,普通光學(xué)顯微鏡下,只能觀察到菌膠團的形狀。而原生動物和后生動物的體形比細菌大的多,借助于顯微鏡很容易將它們區(qū)別開來。根據(jù)曝氣池混合液中出現(xiàn)的原生動物和后生動物種屬和數(shù)量,可以大體上判斷出污水凈化的程度和活性污泥的狀態(tài)。
6.活性污泥法試運行時的注意事項
(1)活性污泥法試運行的主要工作是培養(yǎng)和馴化活性污泥,對于生活污水比例較大的城市污水和混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水,可以使用間歇培養(yǎng)法或連續(xù)培養(yǎng)法直接培養(yǎng),而對于成分主要是難降解有機物的工業(yè)廢水來說,通常需要接種培養(yǎng)或間接培養(yǎng),即先用生活污水培養(yǎng)污泥,再逐步排人工業(yè)廢水對污泥進行馴化。
(2)活性污泥培養(yǎng)初期,由于污泥尚未大量形成,產(chǎn)生的污泥也處于離散狀態(tài),因而曝氣量一定不能太犬,一般控制在設(shè)計曝氣量的1/2即可,否則不易形成污泥絮體。
(3)試運行時應(yīng)當(dāng)隨時進行鏡檢,觀察生物相的變化情況,并及時測量SV、MUS等指標(biāo),并根據(jù)觀測結(jié)果隨時調(diào)整試運行的工況條件。
(4)活性污泥達到設(shè)計濃度,并不能說明試運行已經(jīng)完成,而應(yīng)當(dāng)以出水水質(zhì)連續(xù)相當(dāng)長的時間(6~12個月)達到設(shè)計指標(biāo)為試運行完成的標(biāo)志。
(5)為提高活性污泥的培養(yǎng)速度,縮短培養(yǎng)時間,污水處理廠一般應(yīng)避免在冬季試運行。冬季水溫較低,不利于微生物的快速繁殖。
(6)試運行的目的是確定佳的運行工藝條件,如確定的MI5S、鼓風(fēng)量、污水投加方式等,如果工業(yè)廢水中的養(yǎng)料不足,還應(yīng)確定氮、磷的投加量。可以將這些參數(shù)組合成幾種運行條件,結(jié)合設(shè)計值分階段進行試驗,觀察各種條件的處理效果,后確定佳的運行數(shù)據(jù)。
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