汙水(shuǐ)處(chù)理廠(chǎng)調試運(yùn)營中常(cháng)見的工藝問題
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2022-02-14
(一)有機物超標
影響(xiǎng)有機物處理效果的因(yīn)素主要有:
(1)營養物
一般城市汙水中的氮磷等營養元素都能夠滿足微生物需要,且過剩很多。但工業廢(fèi)水所占比(bǐ)例較大時,應注意核算碳、氮(dàn)、磷的比例是否滿足100:5:1。如果(guǒ)汙(wū)水中缺氮(dàn),通(tōng)常可投加銨鹽。如果汙水中缺磷,通常可(kě)投加磷酸或磷酸鹽。
(2)pH
城市汙水(shuǐ)的pH值是呈(chéng)中性,一般為6.5~7.5。pH值的微小降低可能是(shì)由(yóu)於城市汙水輸送管道(dào)中的厭氧發酵。雨季時較大的pH降低往(wǎng)往是城市酸雨造成的,這種情況在合流製係統中尤為突出。pH的(de)突然大幅度變化,不論(lùn)是升高還是降低,通常都是由工業(yè)廢水的(de)大量排入造成的。監測pH值,對有機物的去除起到至關(guān)的作用(yòng)。調節汙水pH值(zhí),通常是投加氫氧化鈉或(huò)硫酸,但這將大大增加汙(wū)水處理成本。
(3)溫度
溫(wēn)度(dù)對活性汙泥工藝的(de)影響是很廣泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中微生物的活性,在冬季(jì)溫度較低(dī)時,如(rú)不采取調(diào)控措施,處理效果會(huì)下降(jiàng)。其次(cì),溫度會影響(xiǎng)二沉池的分離性能,例如溫度變化會使沉澱池產生異(yì)重流(liú),導致短流(liú);溫度降低會使活(huó)性汙泥由於粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝氣係統(tǒng)的效率(lǜ),夏季溫度升高時,會由於溶解氧飽和濃(nóng)度的降低,而使充氧困難,導致曝氣效率的下降,並會使空氣密度降低,若要保證供氣量不變(biàn),則必(bì)須增大(dà)供氣量。
(4)油脂
當(dāng)汙水中油類(lèi)物質(zhì)含量較(jiào)高時,會使曝氣設(shè)備的曝氣效率(lǜ)降(jiàng)低,如不增加曝氣量就會使處理效率降低,但增加(jiā)曝氣量勢(shì)必增加汙水處理成本。另外,汙水中較高的油脂含量(liàng)還會降低活性汙泥的沉降性能,嚴重時會成為汙泥膨脹的原因,導致出水SS超標。對油類物(wù)質含量較高的進水,需要在預處理段增加除油裝置。
(二)總磷超標(biāo)
城市汙水處理(lǐ)廠除磷主要是依靠(kào)生物除磷,現階(jiē)段主要為在好氧(yǎng)段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處於厭氧和好氧狀態,實現磷酸(suān)鹽的釋放與吸收,並通過排放剩餘汙泥來(lái)達到除磷目的。在生物除磷難以(yǐ)達(dá)標的條件下,還可以(yǐ)考(kǎo)慮(lǜ)投(tóu)加化學藥劑來輔助除磷。化學除(chú)磷(lín)主要是通過混凝、沉澱和(hé)過濾等方法使磷成為不溶性的固體沉澱(diàn)物,從汙水(shuǐ)中分(fèn)離出來。
導致生物除磷出水總磷超標(biāo)的原因涉及許多方麵,主要有:
(1)汙泥負荷與汙泥(ní)齡
厭氧-好氧生物除磷工(gōng)藝是一種高F/M低SRT係統。當F/M較高(gāo),SRT較低時,剩餘汙泥排(pái)放量也就較多。因而,在汙泥含磷量一定的條件下,除磷量也就越多,除磷(lín)效果越好。
對於以除磷(lín)為(wéi)主要目的生物係統(tǒng),通常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能太低,必須以保證BOD5的有效去除為前提。
(2)BOD5/TP
要保證除磷效果,應控製進入厭氧區的(de)汙水中BOD5/TP大於20。由於聚磷酸菌屬不動菌(jun1)屬,其生理活動較弱,隻(zhī)能攝取有機(jī)物中極易分解的部分。因此,進水中應保證BOD5的含量,確(què)保聚磷酸菌正常的生理代謝。但許多城市汙水處理廠實際進水存在碳源偏低,氮(dàn)、磷等濃度較高等現象,導(dǎo)致BOD5/TP值(zhí)無法滿足生物除磷的需要,影響了(le)生物(wù)除磷的效果。
(3)溶解氧
厭氧區應保持嚴(yán)格厭氧(yǎng)狀態,即(jí)溶解氧(yǎng)低於0.2mg/L,此時聚磷菌才(cái)能進(jìn)行磷的有(yǒu)效釋放,以保證後續處理效果(guǒ)。而好氧區的溶解氧需(xū)保持(chí)在2.0mg/L以上,聚磷菌才能(néng)有效吸磷。因此,對(duì)於厭氧區和好氧區溶解氧的控製不當,將會極大影響生物除磷的效果。另外,有些汙水處理廠的進水(shuǐ)為河道水,汙水中溶解氧含量較高,若直接進入厭氧(yǎng)區,則(zé)不利於厭氧狀態的控製,影響了(le)聚磷菌放磷效果。
(4)回流比
厭氧-好氧除磷係(xì)統的的回流比不宜太低,應保持足夠的回流比,盡快將二沉池內的汙泥排出,防止聚磷菌在二沉池(chí)內遇(yù)到厭氧環境發(fā)生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應盡量降低回流比,以(yǐ)免縮(suō)短汙泥在厭氧區的實際停留時間,影響磷的釋(shì)放。
在厭氧-好氧除磷係統中,若汙泥沉降性能良好,則回流比在(zài)50~70%範(fàn)圍內(nèi),即可保證快速排泥。
(5)水力停留時間
汙水在厭氧區的水力停留時間一般在1.5~2.0h的範圍內(nèi)。停留(liú)時間太短,一(yī)是不能保證磷(lín)的(de)有效釋放,二是汙泥中的兼性酸化菌不能充分地(dì)將汙水中的(de)大(dà)分子有機物分解成低級脂肪酸(suān),以供聚磷菌攝取,從而也影響了磷的釋放。
汙水在好(hǎo)氧區的停留時間一般在4~6h,這樣即可保證磷的充分吸收。
(6)pH
低pH有利於磷的釋放,高(gāo)pH有利於磷的吸收,而除磷效果是磷釋放(fàng)和吸收的綜合。因此在生(shēng)物除(chú)磷係(xì)統中,宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內(nèi)。
由於(yú)對出水總磷指標要求的不斷提高(gāo),除生物除磷外,化學除磷也得到越來越多地應用(yòng)。但化學除磷在提高除磷效果(guǒ)的同時,也會因投加化學藥劑而(ér)使剩(shèng)餘汙泥量(liàng)大大增加,進(jìn)而增加汙泥處理量與泥餅處置量。
實際案例中應該(gāi)根據實驗來(lái)確定化(huà)學藥劑的投加點與投加(jiā)量,並及時調整確保達標,從而盡可能(néng)的減少藥耗量。
(三(sān))氨氮超標
汙水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性汙(wū)泥法工藝基礎上采用硝化工藝,即采用延(yán)時曝氣,降低係統負(fù)荷。 導致出水氨氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
(1)汙(wū)泥(ní)負荷(hé)與汙泥齡
生物硝化屬低負荷工藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率就(jiù)越(yuè)高。與低負荷相對應,生物硝化係統的(de)SRT一般較長,因為硝化細(xì)菌世代(dài)周期較長,若(ruò)生物係統的汙泥停留時間過短,即SRT過短,汙泥濃度較低(dī)時,硝化細菌就(jiù)培養(yǎng)不(bú)起來,也就得不到硝化效果。SRT控製在多少(shǎo),取決於溫度等因素。對於以脫氮為主要目的生物係統,通常SRT可取11~23d。
(2)回流比
生物硝化係統的回流(liú)比一般較傳統活性汙泥工藝(yì)大,主要是(shì)因為生物硝化(huà)係統的(de)活性汙泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,若回流比太小,活性汙泥在二沉(chén)池(chí)的停留時間就較長,容易產生反硝化,導致汙泥上浮。通常回流比控製在50~100%。
(3)水力停留時(shí)間
生物硝化(huà)曝氣池的水力停留時間也較活性汙泥工藝長,至(zhì)少應在8h以(yǐ)上。這主要(yào)是因為硝化速率較(jiào)有機汙染物的去(qù)除率低得多,因(yīn)而需要更長的反應時間。
(4)BOD5/TKN
TKN係指水中(zhōng)有機氮與氨氮之和,入流汙水中BOD5/TKN是(shì)影響硝化效果(guǒ)的一個重要因素。BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝化細菌(jun1)所占的比例越小,硝化速率就(jiù)越小,在同樣運行條件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高(gāo)。很多(duō)城(chéng)市汙水處(chù)理廠的運行實踐發現,BOD5/TKN值*佳範圍為(wéi)2~3左右。
(5)硝化速率
生物硝化係統一個(gè)專門的工(gōng)藝參數是硝化速(sù)率,係指單位重量的活性汙(wū)泥每天轉化的氨氮量。硝化速(sù)率的(de)大小(xiǎo)取決於活性汙泥中硝化細菌所占的比例,溫度等很多因素,典型值為(wéi)0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶(róng)解(jiě)氧
硝化細菌為專性好氧菌,無氧時(shí)即停止生命活動,且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物(wù)的細菌低得多,如果(guǒ)不保持(chí)充足(zú)的氧量,硝(xiāo)化細菌將(jiāng)“爭奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區的溶解氧(yǎng)在2mg/L以(yǐ)上,特殊(shū)情(qíng)況下溶解氧含量還需(xū)提高。
(7)溫度
硝化細菌對溫度(dù)的變化也很敏感,當汙水溫度低於15℃時,硝化速率會明顯(xiǎn)下降,當汙水溫度低於5℃時,其生(shēng)理活動會完全停止。因此,冬季時汙(wū)水處理廠特別是北方地區(qū)的汙水處理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。
(8)pH
硝化(huà)細菌對pH反應很敏感,在pH為8~9的範(fàn)圍(wéi)內,其生(shēng)物活性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活(huó)性將受(shòu)到抑製並趨於停止(zhǐ)。因此,應盡量控製生物(wù)硝化係統的混合(hé)液pH大(dà)於7.0。
(四(sì))總氮超標
汙水脫氮是在生物硝化工藝基礎上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指汙水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生化反(fǎn)應(yīng)過程。
導致出水總氮超標的原因涉及(jí)許多方麵,主要有:
(1)汙(wū)泥負荷與汙(wū)泥齡
由於生物(wù)硝化是生物反(fǎn)硝化的前提,隻有良(liáng)好的硝化,才能獲得高效而(ér)穩定的的反硝化。因而,脫(tuō)氮係統也必須采用低負荷或超低負荷,並采(cǎi)用高汙泥(ní)齡。
(2)內、外回流比
生物反硝化係統外回流比較單純生物硝化係統要小(xiǎo)些,這主(zhǔ)要是入流汙水中氮絕大部分已被脫(tuō)去,二沉池中NO3--N濃度(dù)不高。相對來說,二沉池由於反硝化導致汙泥上浮的危險性已很小。另一方麵,反硝化(huà)係統汙泥沉速(sù)較快,在(zài)保證要求回流汙泥濃度的(de)前提下,可(kě)以降(jiàng)低回流比,以便延長(zhǎng)汙水在曝氣池內的停留時間。
運行良好的汙水處理廠,外回流比可控製在50%以下。而內回流比一般控製在300~500%之間。
(3)反硝化速率(lǜ)
反硝化(huà)速率係指單位活性汙泥每天反硝化的硝酸(suān)鹽量。反硝化速率與溫度(dù)等因素有關,典型值為(wéi)0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
(4)缺氧(yǎng)區溶解氧
對反硝化(huà)來說,希望DO盡量低,*好是(shì)零,這樣反硝化細菌可以(yǐ)“全力”進行反硝(xiāo)化,提(tí)高脫氮效率。但從汙水處理(lǐ)廠的實際運營情況來看,要把缺氧區的DO控(kòng)製在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也(yě)就影響了生物反硝化的(de)過程,進而影響出水總氮指標。
(5)BOD5/TKN
因為反硝化細菌是(shì)在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的,所以進入(rù)缺氧區的(de)汙水(shuǐ)中必須有充足的有機(jī)物,才能(néng)保(bǎo)證反硝化的順利進行。由於(yú)目前許多汙水(shuǐ)處理廠配套(tào)管網建設滯後,進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標(biāo)則相當於或高於設計值,使得進水碳源無法滿足反硝化對碳(tàn)源的需求,也導致了出水總氮超標的情況(kuàng)時(shí)有(yǒu)發生。
(6)pH
反硝化細菌對pH變化不如硝化細(xì)菌敏感,在pH為6~9的範圍內,均能進行正常的生理(lǐ)代謝,但生(shēng)物反硝化的*佳pH範圍為6.5~8.0。
(7)溫度
反硝化(huà)細菌(jun1)對溫度變化雖不如硝化細菌那麽敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變(biàn)化。溫度越高,反硝化速率越高(gāo),在30~35℃時,反硝化速率增至*大。當低於(yú)15℃時,反硝化速率將6明顯降低(dī),至5℃時,反硝化將(jiāng)趨於(yú)停止。因此,在冬季要保證脫氮效果(guǒ),就必須增大SRT,提高汙泥濃度或增加(jiā)投運池數。
(五)懸浮物超標(biāo)
出水中的懸浮物指標(biāo)是否(fǒu)達標,主要取決於(yú)生(shēng)物係統汙(wū)泥的(de)質量是否良好(hǎo)、二沉池的(de)沉澱效果以及汙(wū)水處理廠的工藝控製是否恰當。
造成二沉池出水懸浮物(wù)超標的原因有以下幾個方麵:
(1)二沉池工藝參數(shù)選擇
二沉池設計參數是否選(xuǎn)擇恰當是出水(shuǐ)懸浮固體指(zhǐ)標會否超標的重要因素。許多城市汙水(shuǐ)處理廠在設計之初,為(wéi)節約建設成本,將水力停留時間大(dà)大縮短,並盡量提高(gāo)其水力表麵負(fù)荷,造成運行時二沉池經常出現翻泥現象,致使出水懸浮固(gù)體超標。另外,某些汙水處理廠由於實際工藝調整需要,需(xū)將(jiāng)生物池汙泥濃度控製在較高的水(shuǐ)平(píng)時,也會造成二沉池固體表麵負荷過大,影響(xiǎng)出水水質(zhì)。因此,一般認(rèn)為(wéi)應對二沉池的這幾個工藝參(cān)數的設置留有(yǒu)較大(dà)的餘地,以利於汙水處理廠工藝的控製與調整。
一般來說,影響沉(chén)澱池沉澱效果的主要(yào)工藝參數為水(shuǐ)力停(tíng)留時間、水力表麵負荷和汙泥質量。
1、二沉池(chí)水力(lì)停(tíng)留時間
汙水(shuǐ)在二沉池的水力停(tíng)留時間長短,是二沉池運行的重要參(cān)數。隻有足夠的停(tíng)留時間,才(cái)能保證良好的絮(xù)凝效果,獲得較高的沉澱效率。因此,建議(yì)二沉池的水力停留時間設置在(zài)3~4h左右。
2、二(èr)沉池水力表(biǎo)麵負荷
對於(yú)一座(zuò)沉澱池來說(shuō),當進水量一定時,它所能去除的顆粒的大小也是一定的。在所(suǒ)能去除(chú)的這些顆粒(lì)中,*小的那個顆粒的沉速正好等(děng)於這座沉澱池的水力表麵負荷。因此,水力表麵負荷越小,所能去除的顆粒(lì)就越多,沉澱效率就(jiù)越高,出水懸浮物的指標就越低。設計二沉池較小的水力表麵負(fù)荷,有利於汙泥等懸浮固體的有效沉澱。一般建議二沉池的水力表麵負荷(hé)控製在0.6~1.2m3/m2×h。
3、二沉池固體表麵負荷
二沉池的固體表麵負荷的大小,也是影響二沉池沉澱效果的重要因素。二(èr)沉池的固(gù)體表麵負荷越小,汙泥在(zài)二沉池的濃縮效(xiào)果越好(hǎo)。反之,則汙泥在(zài)二沉池的濃縮(suō)效果越差。過大的固體表麵負荷會造成二沉(chén)池泥麵(miàn)過高,許多汙泥絮體來不及沉澱就隨汙水流(liú)出,影響出水懸浮物(wù)指(zhǐ)標。一般二沉池固體表麵負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
4、活性汙泥質量
活性汙泥質量(liàng)的好(hǎo)壞是影響出水懸浮物(wù)是否超標的重要因素。高(gāo)質量的活性汙泥主要(yào)體現在四個方麵:良好的吸附性能,較(jiào)高(gāo)的(de)生物活性,良好(hǎo)的(de)沉降性(xìng)能以及良好的濃縮性能。
膠體(tǐ)狀態的汙染物*先(xiān)必須被吸附到活性汙泥絮體上,並進一步被(bèi)吸附(fù)到細菌表麵附近(jìn)才能被分解代謝,因而吸附(fù)性能較差的活性汙泥去除膠(jiāo)態汙染物質的能力也差。活性汙泥的生物活性係指汙泥絮體內的(de)微生物分解代謝有機汙染(rǎn)物的能力,生(shēng)物活性(xìng)較差的活性汙泥去除有機汙染物的速度必然(rán)較慢。隻(zhī)有沉降性能良好的(de)活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥水分離。反之,如果汙泥沉降性能惡化,分離(lí)效果(guǒ)必然降低(dī),導致二沉池出水渾濁,SS超標,嚴重時還(hái)可能導致活性汙泥的大量流失(shī),使係統內生物量不足,繼(jì)而又影響對有機汙染物的分解代謝效果(guǒ)。隻有活性汙泥具有良好(hǎo)的(de)濃縮性(xìng)能,才能(néng)在二(èr)沉池得到較高的排泥濃(nóng)度。反之,如果(guǒ)濃縮(suō)性能(néng)較(jiào)差,排泥濃度(dù)降低,就要保證足夠的回流汙泥量,提高回流比。但是,提高回流比會縮短汙水在曝氣池的實際停留時間,導致曝氣時間不足,影(yǐng)響處理效(xiào)果。
(2)進水SS/BOD5
生物係統活性汙泥中MLVSS比例與進水SS/BOD5有很大的關係,當進水SS/BOD5高時,生物係統(tǒng)活性汙泥中MLVSS比例則低,反之(zhī)則高。根(gēn)據運行經(jīng)驗來看(kàn),當SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以維持(chí)在(zài)50%以上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下(xià)降(jiàng)到20~30%。當活性汙泥中MLVSS比(bǐ)例較低時,為了保證硝化效果係統就必(bì)須維持較(jiào)高的泥齡,汙泥老化情況較明顯,導致出水SS超標。
(3)有毒物質
入流汙水中含有強酸、強堿或重金屬等有毒物質將會使活性汙泥中毒,失去處理功效,嚴重的甚至發(fā)生汙泥解體,造成汙泥無法沉澱,出水懸浮物超標。解決活性汙泥中(zhōng)毒問題的根本辦法就是加強對上遊汙染源的管理。
(4)溫度
溫(wēn)度對(duì)活性(xìng)汙泥工藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會影響活(huó)性汙(wū)泥(ní)中微生物的活(huó)性,冬季溫度(dù)較低時,如不(bú)采取調控措施,處理效果會(huì)下降(jiàng)。其次,溫度會(huì)影響二沉池的的分離功能。如溫度的變化會使二沉池(chí)產生異重流,導致短流現象發生;溫度降低(dī)時,會使活性汙泥由於黏度增大而降低沉降性(xìng)能等。