汙水處理廠調試運營中常見的工藝問題
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2022-02-14
(一)有(yǒu)機物超標
影響有機物處理效果(guǒ)的因素主要有:
(1)營養物
一(yī)般城市汙水中的(de)氮磷等營(yíng)養元素都能夠滿足微生物需要,且過(guò)剩很多。但工業(yè)廢水所占比例較大時,應注意核算碳、氮、磷的比例是否滿足100:5:1。如果(guǒ)汙水中缺氮,通常可投加銨鹽(yán)。如(rú)果汙水中缺磷,通常可投加磷酸(suān)或磷酸(suān)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由於城(chéng)市汙水輸送管道中的(de)厭氧發酵。雨季時較大的(de)pH降低往往是城(chéng)市酸雨造成(chéng)的,這種情況在合流製係統中尤為突出。pH的突然大幅度變化,不論是升高(gāo)還是降低,通常都是由工業廢水的(de)大量排入(rù)造成的。監測pH值,對有機物的去除起到至關的作用。調節汙水pH值,通(tōng)常是投加氫氧化鈉或硫酸,但這將大大(dà)增加汙水處理成本。
(3)溫度
溫度對活性汙泥工藝的影響是(shì)很廣泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中微生物的活性,在(zài)冬季溫度(dù)較(jiào)低時,如不采取調控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉池的(de)分離性能,例如溫度變化會使沉澱池產生異重流,導致短流;溫度降低會使(shǐ)活性汙泥由於(yú)粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝(pù)氣係統的效率,夏季溫度升高(gāo)時,會由於溶解氧飽和濃度的降低,而使(shǐ)充氧困難,導(dǎo)致曝氣效(xiào)率的(de)下降,並會使空氣密度降(jiàng)低(dī),若要保證供氣(qì)量不變,則(zé)必須增大供氣量。
(4)油脂
當汙水中(zhōng)油類物質含(hán)量(liàng)較高時,會使曝氣設備的曝氣效率降低,如不增加曝氣量就會使處理(lǐ)效率降低,但增加曝氣(qì)量(liàng)勢必增加汙水處理(lǐ)成本。另外,汙水(shuǐ)中較高的油脂含量還會降低活(huó)性汙泥的沉降性能(néng),嚴重時會成為汙泥(ní)膨脹的原(yuán)因,導致出水SS超標。對油類物質(zhì)含量較高的(de)進水,需要(yào)在預處(chù)理段增加除油裝置。
(二)總磷超標
城市汙水處理廠除磷主要是依靠生物除磷,現階段主要為在好氧段前增加厭(yàn)氧段,使聚磷菌交替處於厭氧和(hé)好氧狀態,實現(xiàn)磷酸鹽的釋放與吸(xī)收,並通過排放剩餘汙泥來達到除磷目的。在生物除磷難以達標的條件下,還可以考慮投加化學藥劑來輔助除磷。化學除磷主要是通過混凝、沉澱和過濾等方(fāng)法使磷成為不溶性的(de)固體沉(chén)澱物,從汙水中分離出來。
導致生物除磷(lín)出(chū)水總(zǒng)磷超標的原因涉及許(xǔ)多(duō)方麵,主要有:
(1)汙(wū)泥負荷與汙泥齡
厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT係統。當F/M較高(gāo),SRT較低時,剩餘(yú)汙泥排放量也就較多。因而,在(zài)汙泥含磷量一定的條件(jiàn)下,除磷量(liàng)也就越多,除(chú)磷效(xiào)果越好(hǎo)。
對於以除磷為主要目的生物係統,通常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為(wéi)3.5~7d。但是,SRT也不能(néng)太低,必(bì)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汙(wū)水中(zhōng)BOD5/TP大(dà)於20。由(yóu)於(yú)聚磷酸菌屬不動菌屬,其生理活(huó)動較弱,隻能攝取有機物中極易分解的部(bù)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(lǐ)廠(chǎng)實際進水存在碳源(yuán)偏低,氮、磷等(děng)濃(nóng)度較(jiào)高等(děng)現象,導致BOD5/TP值無法(fǎ)滿(mǎn)足生物除磷的需要,影響了生物除磷的效果。
(3)溶解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態,即溶解氧低於0.2mg/L,此時聚磷菌(jun1)才能進行(háng)磷的有效釋放,以保(bǎo)證後(hòu)續處理效果。而好氧區的溶解氧(yǎng)需保(bǎo)持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能有效吸磷。因此,對於厭氧區和好氧(yǎng)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為河道水,汙水中溶解氧含量較高,若直接進入厭(yàn)氧區,則不利於厭氧狀態的控製,影響了聚磷菌放(fàng)磷(lín)效果。
(4)回流比
厭氧-好氧除磷係統的(de)的回流比不宜太低,應保持足夠(gòu)的回流比,盡快將二沉池內的汙泥排出,防止聚磷菌在二(èr)沉池內遇到厭氧環境發生磷(lín)的釋放。在保證快速排泥的前提下(xià),應盡量降低回流比,以免縮(suō)短(duǎn)汙泥在厭氧區的實際停留時間,影響磷的釋放。
在厭氧-好氧(yǎng)除磷係統中,若(ruò)汙泥沉降性能良好,則回(huí)流(liú)比在50~70%範圍內,即可(kě)保證快速排泥。
(5)水力停留時間
汙水在厭(yàn)氧區的(de)水力停留(liú)時(shí)間一般在1.5~2.0h的範圍內。停留時間太短,一是(shì)不能保證磷的有效釋放,二是汙泥中的兼性酸化菌不能充分地將汙水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸,以供聚磷菌攝取,從而也影響(xiǎng)了磷的釋放。
汙水在好氧區的(de)停留時間(jiān)一般在4~6h,這樣即可保證磷的充分吸收。
(6)pH
低(dī)pH有利於磷的釋(shì)放(fàng),高pH有利(lì)於磷的吸收,而除磷效果(guǒ)是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除(chú)磷(lín)係統中,宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內。
由於對出水總磷(lín)指標要求(qiú)的不斷提高,除生物除磷外,化學除磷也得到越來越多地應用。但(dàn)化學除磷在提高除磷效果的同(tóng)時(shí),也會因投加化學藥劑而使剩餘汙泥量大大增加(jiā),進而增加汙(wū)泥處理(lǐ)量與泥餅處置量。
實際案例中應該根(gēn)據(jù)實驗來確定化學藥劑的投加點與投加量,並(bìng)及時調整確保達標,從而盡可能(néng)的減少藥耗量。
(三)氨氮超標
汙水中氨氮的去除主要是在傳統活性汙泥法工藝基礎上采用(yòng)硝化工(gōng)藝,即采用延時曝氣,降低係統負荷。 導(dǎo)致出水氨氮超標的原因涉及許(xǔ)多方麵,主要有:
(1)汙泥負荷與(yǔ)汙泥齡
生物硝化屬低負荷工藝,F/M一般(bān)在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率就越高。與低負(fù)荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長,因為硝化(huà)細菌(jun1)世代周(zhōu)期較長,若生物係統的汙(wū)泥(ní)停(tíng)留時間過短,即SRT過(guò)短,汙泥濃度較低時,硝化細(xì)菌就培養不起來,也就得不到硝化效果。SRT控製在多少,取決於(yú)溫度等因素。對於以脫(tuō)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比一般較傳統活性汙泥工(gōng)藝大,主要是因為生物硝化(huà)係統的活性汙泥混合液中已含有大(dà)量的硝酸(suān)鹽,若回流比太小,活性汙泥在二沉池的停留時間就(jiù)較長,容易產生反硝化,導致汙泥上浮。通常回流比(bǐ)控製(zhì)在(zài)50~100%。
(3)水力停留時間
生物硝化曝氣(qì)池的水力停留時間也較活性汙泥工藝長,至少(shǎo)應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機汙染(rǎn)物的去除率低得多(duō),因而需要更長的反應時間(jiān)。
(4)BOD5/TKN
TKN係指水中有機氮與氨氮之和,入流汙水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個重要因素。BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝化細菌所占(zhàn)的比例越小(xiǎo),硝化速率就越小,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(hěn)多城市(shì)汙水處理廠的運行實(shí)踐發現,BOD5/TKN值(zhí)*佳範圍為(wéi)2~3左右。
(5)硝化速率
生物硝化係統一個專(zhuān)門的工藝參數是硝化速率,係指單(dān)位(wèi)重量的活性汙泥每天轉化的氨氮量。硝化(huà)速(sù)率的大小(xiǎo)取決(jué)於活性汙泥中硝化細菌(jun1)所占的(de)比例(lì),溫度等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶(róng)解氧
硝(xiāo)化細菌為專(zhuān)性好氧菌,無(wú)氧時即停止生命活動,且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到所(suǒ)需要的氧。因此,需保持生物池好氧(yǎng)區的溶解(jiě)氧在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧含量還需提高。
(7)溫度
硝化細菌對(duì)溫度的變化也(yě)很敏感,當(dāng)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,其生理活動會完全(quán)停止。因(yīn)此,冬(dōng)季時汙(wū)水處理廠特別是北方地區的汙水處理廠出水氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象較為明顯。
(8)pH
硝化細菌對pH反應很敏感,在pH為8~9的範圍內,其生(shēng)物活性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生(shēng)物活性將受到(dào)抑製(zhì)並趨於停止。因此,應盡量控製生物硝化係(xì)統的混合液pH大於7.0。
(四)總氮超(chāo)標
汙水脫氮(dàn)是在生物硝化(huà)工藝基礎(chǔ)上,增加生物反(fǎn)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(yuán)為氮氣的生化反應過程。
導(dǎo)致出水總氮(dàn)超標(biāo)的原因涉及許多方(fāng)麵(miàn),主要有:
(1)汙泥負荷與汙泥齡
由於生物硝化是(shì)生物反硝化的前提,隻有良好的硝化(huà),才能獲得高效而穩定的的反硝化。因而,脫氮係統也必須(xū)采用低負荷或(huò)超低負荷,並(bìng)采用高汙泥齡。
(2)內、外回流比
生物(wù)反硝化係統外回流比較單純生物硝(xiāo)化係統要小些(xiē),這(zhè)主要是入(rù)流汙水中氮絕大部分已被脫去,二沉池(chí)中NO3--N濃度不高。相對來說,二沉池由於反硝化導致汙泥上浮的危險性已很(hěn)小。另一方麵,反硝(xiāo)化係統汙泥沉速較(jiào)快,在保證要求回流汙泥(ní)濃(nóng)度的前提下,可以降低回流比,以便延長汙水在曝氣(qì)池內的停留時間。
運(yùn)行良好的汙水處理廠,外回(huí)流比可控製在50%以下。而內回流(liú)比一般控製在300~500%之間。
(3)反硝化速率
反硝化(huà)速率係指單位活(huó)性汙泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度(dù)等因素有關,典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
(4)缺氧區溶解氧
對反硝化來說,希望DO盡量低,*好是零,這樣(yàng)反硝(xiāo)化細菌可以(yǐ)“全力”進行反硝化,提高(gāo)脫氮效率。但從汙水處理廠的實際運營情況來看,要把缺氧(yǎng)區的DO控製在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此(cǐ)也就(jiù)影(yǐng)響了生物反硝化的過程(chéng),進而影響出(chū)水總氮指標。
(5)BOD5/TKN
因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的,所(suǒ)以進入缺氧區的汙水中必須(xū)有(yǒu)充足的有機物,才能保證反硝化的順利進行。由於目(mù)前許多汙水(shuǐ)處理廠配套管網建(jiàn)設(shè)滯後,進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標則相當於或高於設計值,使得進水碳源(yuán)無法滿足(zú)反硝化對碳源的需求,也導致了出水總氮超標的情況時(shí)有發生。
(6)pH
反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感,在pH為6~9的範圍內,均能(néng)進行正常的生理代謝,但生物反硝(xiāo)化的*佳pH範圍為6.5~8.0。
(7)溫度
反(fǎn)硝化細菌對溫度變化雖不如硝(xiāo)化細菌那麽敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。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15℃時,反硝化速率將6明顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在(zài)冬季要保證脫氮效果(guǒ),就(jiù)必須增大SRT,提高汙(wū)泥濃(nóng)度或增加投運池(chí)數。
(五)懸浮物超標
出水中的(de)懸浮物指標(biāo)是否達標,主要取決於生物(wù)係(xì)統汙泥的(de)質量(liàng)是否良好、二沉池的沉澱效果以及汙水處理廠的(de)工藝控製是否(fǒu)恰當。
造成(chéng)二沉池出水懸浮物超標(biāo)的原因有以下幾個方麵:
(1)二沉池工藝參數選(xuǎn)擇
二沉(chén)池設計參數是否(fǒu)選擇恰當(dāng)是出水懸浮固體指標會否超標的重要因素。許多城市汙水處理廠在設計之初,為節約建設成本,將水(shuǐ)力停留時間大大縮短,並盡量提高其水力表麵(miàn)負荷,造成運行時二沉池經常出現翻泥現象,致使出水懸浮(fú)固體超標。另外,某些汙水處理廠由(yóu)於實際工藝調整需要,需(xū)將生物池汙泥濃度控製在較高的水平時,也會造成二沉池固體表麵負荷過大,影響出水水質。因(yīn)此,一(yī)般認為應(yīng)對二沉池的這幾個工藝(yì)參數的設置留有較大(dà)的(de)餘地,以利於汙水處理廠工藝的控製與調整。
一般來說,影響沉澱池沉澱效果的主要工藝參(cān)數為水力停留時間、水力表麵負荷和汙泥質量。
1、二沉池(chí)水力停留時(shí)間
汙水在二沉(chén)池(chí)的水力停留時間長(zhǎng)短,是二沉池運行的重要參數。隻有足夠的停(tíng)留時間,才能保證良好的絮凝效果(guǒ),獲得較高的沉澱效率。因(yīn)此,建議二沉池的水力停留時(shí)間設置在3~4h左右。
2、二沉池水力表(biǎo)麵負荷
對於一座沉澱池來說,當進水量一定時,它所能去除的顆粒(lì)的大小也是一定(dìng)的。在所能(néng)去除的這些顆粒中,*小的那個顆粒的沉速正好等於(yú)這座沉澱池的水力表(biǎo)麵(miàn)負荷。因此(cǐ),水力表麵負荷(hé)越小,所能去除的顆粒就越(yuè)多,沉澱(diàn)效(xiào)率就越高,出水懸浮物的指(zhǐ)標就越低。設計二沉池較小(xiǎo)的水力表麵負荷,有利於汙泥(ní)等懸(xuán)浮固體的有(yǒu)效沉澱。一般建議二沉池的水力表麵負荷控製在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(chén)澱效果的重要因素。二沉池的固體表麵負荷越小,汙泥在二沉池(chí)的濃縮效果越好。反之,則汙泥在二沉池的濃縮效(xiào)果越差。過大的固體(tǐ)表麵負荷會造成(chéng)二沉池泥麵過高,許多汙泥絮體來不(bú)及沉澱就隨汙水流出,影響出水懸浮物指標。一般二沉池固(gù)體(tǐ)表麵負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
4、活性汙泥(ní)質量
活性汙泥質量的好壞是影響出水懸浮物是否超標的重要因素。高質量(liàng)的活性汙泥主要(yào)體現在(zài)四個方麵:良好的吸附性能(néng),較高的生物活性,良好的沉降性(xìng)能以及良好的(de)濃(nóng)縮性能。
膠(jiāo)體狀態的汙染物*先必須被吸附到活性汙泥絮體上,並(bìng)進一步(bù)被吸附到細菌表麵附近才能被分(fèn)解代謝,因而吸附性能較差(chà)的活性汙泥(ní)去除膠態汙染物質的能力也差。活性汙泥(ní)的生物活性係指汙泥絮(xù)體內的微生物分解代謝有機汙(wū)染物的能力,生物活性較(jiào)差的活性汙泥去除有機汙染物的(de)速度(dù)必然較(jiào)慢。隻有沉降性能良好的活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥水分離(lí)。反之,如(rú)果汙(wū)泥沉降性能惡化,分離效果必然降低,導(dǎo)致二沉池出水渾濁,SS超標,嚴重時還(hái)可能導(dǎo)致活性汙泥的大量流失,使係(xì)統內生物量不足,繼而又影響對有機汙染物的分(fèn)解代謝效果。隻有活性汙(wū)泥具有(yǒu)良好的濃縮性(xìng)能(néng),才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如(rú)果濃(nóng)縮性能較差,排泥濃度降低,就要(yào)保證足夠的回流汙泥量,提高回流比。但是(shì),提高(gāo)回流比會縮短汙水在曝氣池的實際停留時間,導(dǎo)致曝氣時間(jiān)不足(zú),影響處理效果。
(2)進水SS/BOD5
生物係(xì)統活性汙泥中MLVSS比(bǐ)例與進水SS/BOD5有很大的關係,當進水SS/BOD5高(gāo)時,生物(wù)係統活性汙泥中MLVSS比(bǐ)例則低,反之(zhī)則高。根據運行經驗來(lái)看,當SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以(yǐ)維持在50%以上,當SS/BOD5在(zài)5以上時,VSS比例(lì)將會下降到20~30%。當活性汙泥中MLVSS比例較低時,為了保證硝化效(xiào)果係(xì)統就必須維(wéi)持較高的泥齡(líng),汙泥老化情況較明顯,導致出水(shuǐ)SS超標。
(3)有毒物質
入流汙(wū)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(chóng)的甚至發生汙泥解體,造成(chéng)汙泥無法沉澱,出水懸浮物超標。解決活性汙泥中毒問題的根本辦法就是加強對上遊汙染源的管理。
(4)溫度
溫度對活性汙泥工藝的影響是很廣泛的(de)。*先(xiān),溫(wēn)度會影(yǐng)響活性汙泥中微生(shēng)物的(de)活性,冬季溫度較低時,如不采取調控措(cuò)施(shī),處理效果會下降。其(qí)次,溫度會影(yǐng)響二沉池的(de)的分離功能。如溫(wēn)度的變化會使二沉池產(chǎn)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(dī)沉降性能等。