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污水处理技术

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污水处理厂常见问题的解决方案

来源:宏森环保 时间:2017-09-21

       

对于污水处理行业,节能主要是节电、节水(自来水)、降低运行成本;减排主要是从减少污染物排放,有效地做到污水与污泥处理的完全达标。

大多数的城镇污水处理厂中往往采用活性污泥法来处理污水,但容易出现污泥上浮、活性污泥不增长或减少,产生大量泡沫等问题,影响处理效果。

常见问题汇总:

一、活性污泥部分

污泥膨胀

正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。当活性污泥变质时,污泥不易沉淀,SVI值增高,污泥结构松散和体积膨胀,含水率上升,澄清液稀少,颜色也有异变。此即污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于大量丝状细菌(特别是球衣细菌)在污泥内繁殖,使泥块松散,密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨胀。污泥膨胀不但发生率高,发生普遍,而且一旦发生难以控制,通常都需要很长的时间来调整。针对污泥膨胀,各方面的理论很多,但并不完全一致,甚至有很多相互矛盾,这给污水处理工作者造成很大的麻烦。

污水中碳水化合物较多,溶解氧不足,缺乏氮、磷等营养物,水温高,pH值较低等都易引起污泥膨胀。为防止污泥膨胀,首先应加强操作管理,经常检测污水水质、曝气池内溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察等。

针对上述问题采取的一般方式:

1、缺氧、水温较高可加大曝气量,或者降低进水量以减轻负荷,亦可降低MLSS值使得需氧量减少等

2、F/M污泥负荷率过高,可提高MLSS值,以调整负荷,必要时可停止进水。

3、缺乏氮、磷等营养物,可投加硝化污泥液,或氮磷等成份。

4、保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要一般至少应控制DO>2mg/L

5、若污泥大量流失,可投加5~10mg/L氯化铁,帮助凝聚,刺激菌胶团的生长。

6、应急措施

主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外,投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。

7、在解决了以上问题后,如果污泥膨胀现象仍得不到控制,就得根据实际情况加以分析,针对几中常见的工艺提出一些指导性的方法:
A. 高负荷活性污泥工艺 
目前国内对活性污泥工艺的设计通常采用中等负荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS•d)),而在实际中人们从经济角度考虑总是采用较高的负荷,所以高负荷下的污泥膨胀在中国具体较为广泛的意义。在高负荷情况下,较常见的是DO不足,所以先采取提高气水比,强化曝气,在推流式曝气池内首端采用射流曝气等方式,观察一段时间,找出问题的所在。

如果在以上措施采取后一段时间情况仍无好转,则可考虑在曝气池头部加设软填料。这一部份对于有机酸去除率很高,从而去除丝状菌的生长促进因素,帮助絮状菌生长。这个方法比较有效,但造价较高,且对以后的维修管理造成不便。或者在曝气池前设置一个水力停留时间约为15min的选择器,一般能很有效的抑制丝状菌的生长。 
对于间歇式进水的SBR工艺来说,反应器本身是完全混合式的,而且在时间上其污染物的基质就存在浓度梯度,所以无需再另设选择器。通常间歇式SBR工艺产生污泥膨胀的原因是,污泥浓度过高,而进水有机物浓度偏低或水量偏小而导致污泥负荷偏低。对于这种情况,降低排出比,提高基质初始浓度,并对SBR强制排泥,一般就能够对污泥膨胀现象进行有效的控制。而对于连续进水的SBRICEASCASS等工艺如果发生污泥膨胀的话,就有必要在进水端设置一个预反应区或生物反应器了。 
B. 
低负荷活性污泥工艺 
低负荷活性污泥工艺曝气池内基质浓度较低,丝状菌容易获得较高的增长效率,所以是较容易产生污泥膨胀。除了在水质和曝气上想办法外,较根本和有效的是将曝气池分成多格且以推流方式运行,或增设一个分格设置的小型预曝气池作为生物选择器,在这个选择器内采用高污泥负荷,吸附部分有机物并消除有机酸。这个办法不但有助于抑制污泥膨胀,并能有效的改善生化处理效果。在曝气池内增加填料的方法也同样在低负荷完全混合工艺中适用。

对于A/OA2/O工艺可通过在在好氧段前设置缺氧段和厌氧段以及污泥回流系统,使混合菌群交替处于缺氧和好氧状态,并使有机物浓度发生周期性变化,这既控制了污泥膨胀又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化沟和UNITANK工艺等连续进水的系统因为其本身在时间和空间上就有了实际上的选择器,所以对污泥膨胀有着效强的控制能力。如果这两种工艺发生污泥膨胀,则可通过调整曝气控制溶氧量和控制回流污泥量来调节池内的污泥负荷及DO,通过一段时间的改善,一般能够控制住污泥膨胀现象。

总结

总的来说,污泥膨胀由于丝状菌的种类繁多,且生长适宜的环境也不尽相同。在不同工艺不同水质的情况下,微生物的生长环境非常微妙,这就要求发生污泥膨胀时,需要根据实际情况作大量切实的实验和分析,大胆实践,才能解决污泥膨胀问题。

丝状菌是生长处理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨胀现象在于丝状菌的过度生长,消除污泥膨胀的根本在于使丝状菌与活性污泥菌胶团平衡生长;完全混合式较推流式更容易产生污泥膨胀,低污泥负荷较高污泥负荷更易产生污泥膨胀;进水水质在水温、pH、营养成份及是否有处理前的消化反应等方面是处理污泥膨胀应该首先考察的问题;高负荷下的污泥膨胀一般在于溶氧不足;低负荷下的污泥膨胀采用生物选择器是行之有效的办法。由于丝状菌的多样性,关于污泥膨胀的理论解释和实际报道仍有很多不尽一致,大胆实践不断总结并和同行广泛交流,才能更快找到行之有效地解决方法。

污泥脱氮上浮

当曝气时间较长或曝气量较大时,会使活性污泥生物-营养的平衡遭到破坏,在曝气池中将会发生高度硝化作用而使混合液中含有较多的硝酸盐(尤其当进水中含有较多的氮化物时),此时,二沉池可能发生反硝化而使污泥上浮。

应对污水量、回流污泥量、空气量、以及SVMLSSDO等多项指标进行检查,加以调整。

1、增加污泥回流量或及时排泥,以减少二沉池的污泥量

2、减少曝气或者缩短曝气时间,以减弱硝化作用

3、减少二沉池的进水量,从而减少二沉池的污泥量

污泥腐化

若曝气量过小,污水在二沉池的停留时间较长或二沉池排泥不畅,二沉池可能由于缺氧而腐化,即污泥发生厌氧分解,产生大量气体,较终使污泥上升。

1、安设不使污泥外溢的浮渣清除设备

2、消除沉淀池死角区

3、改进刮泥设备,不滞留污泥于池底

污泥不增长或减少

解决活性污泥不增长或减少有以下3种办法:

1、提高污泥沉淀效率,防止污泥随水流出。

2、加大进水量或投加营养物。

3、若营养物少,则可减少曝气量,否则将可能引起污泥的“过氧化”;若营养物多,则可加大曝气量,使活性污泥快速增长。

泡沫问题

1、水体中含有洗涤剂或其它物质产生化学反应,使废水表面出现白褐色泡沫(加消泡剂可以去除)

2、高悬浮物、高油脂废水产生泡沫,此类泡沫可通过去除水中油脂类物质去除

3、在生物处理中,MLSS过高会或者DO过低会产生土褐色泡沫。产生灰褐色泡沫可能是MLSS过低所致,这些泡沫可以控制MLSSDO来消除

4、当曝气不足沉淀池中发生反硝化反应产生氮气等气泡,是水中污泥上浮,可加大曝气解决

5、污泥龄太长,或污泥破碎会使泡沫呈茶色、灰色可通过增加排泥量进行处理

6、曝气池或者二沉池中出现大量泡沫,并有恶臭,则可能是由于丝状菌异常生长、与气泡、絮体颗粒混合积聚,这一类泡沫比较难处理,可能是后期污泥硝化产生大量表面泡沫,可通过降低曝气或者通过调节水中的营养物质、减少水量、降低BOD负荷,增加DO浓度,采用推流式曝气池,促进污泥絮凝等进行处理。

二、进水水质问题

设计进水COD

进水总COD首先分为活性生物体COD和有机基质COD。活性生物体包括自养菌、异养菌和聚磷菌。

有机基质依据其生物可降解性划分为可生物降解组分BCOD和不可生物降解组分UBCODUBCOD依据其粒径被进一步划分为溶解性惰性组分S1和颗粒性惰性组分X1S1在活性污泥系统中不发生变化,直接流出系统,X1能够被污泥捕集,通过剩余污泥排放去除。 BCOD被依据降解速率划分为快速易降解组分RBCODSS)和慢速降解组分SBCODXS)。实验表明,SSXS的降解速率相差约1个数量级。这种划分对设计方案脱氮除磷功能的预测和控制策略开发非常重要。XS由细小颗粒物、胶体和溶解性有机大分子组成,对于生活污水,主要是前两者。由于胶体物质能够被活性污泥很快吸附而从液相中去除,其归宿与颗粒物相联系,因此模拟生物反应器可以把所有的胶体和颗粒性可降解COD归为XS。这类物质在被细胞吸收之前必须进行胞外水解。SS由相对较小的分子组成,很容易进入细胞内部并引起电子受体(O2NO3—)被利用的快速响应。为了模拟生物除磷过程,SS又被划分为发酵产物SA和可发酵的易生物降解有机物SF

结合我们自主研发的污水处理厂运行状况智能分析工作站,有效地分析了COD各组分的含量。通过呼吸图谱:包括原位呼吸OUR(好氧速率)、准内源呼吸OUR、内源呼吸OUR、硝化呼吸OUR、有机物呼吸OUR,深入研究城市污水中COD组分的划分、表征、标准化问题。可实现以下几点:

1、解决活性污泥模型研究和应用的瓶颈,有效地解决COD不能出水达标的问题。

2、有效地了解COD组分,对生活污水的可生化性起到指导性作用。

3、COD组分的表征为水厂日常运行管理提供更多有价值的信息。

三、工艺优化

如何降低污水厂能耗?

污水厂运行费用较大的应该是电费,污泥委托处理其费用也很高的。

针对以上问题:

1.降低曝气量,以减少电费。我们的经验是,理论上的曝气池溶解氧控制在2~4ppm,不利于节能降耗,通常认为,若生物系统是低负荷运行(F/M小于0.15),溶解氧控制在1.5ppm已经足够了。由此可产生节电效果。

2.系统有调节池、中段提升泵站的,可发挥其储水能力,以进行间隙运行来降低运行费用。