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    科技創新

    污水處理中工藝指標異常的分析控制方法

    1、pH值


    在實際調節過程中pH值寧愿偏堿而不要偏酸,主要因為偏堿更利于后段絮凝沉淀效果提升。


    pH值與其他指標的關系:


    (1)與水質水量的關系:工業排水中pH的波動主要由生產中使用的酸堿藥品帶來的,需要在運行中逐步熟悉企業排水情況,積累經驗通過顏色等物理性質判斷水質偏酸或偏堿。


    (2)與沉降比的關系:pH低于5或高于10都會對系統造成沖擊,出現污泥沉降緩慢,上清液渾濁,甚至液面有漂浮的污泥絮體。


    (3)與污泥濃度(MLSS)的關系:越高的污泥濃度對pH的波動耐受力越強。在受沖擊后應加大排泥量促進活性污泥更新。


    (4)與回流比的關系:提高回流比以稀釋進水的酸堿度也是降低pH波動對系統影響的方法之一。


    2、進水溫度


    水溫高則影響沖氧效率,溶解氧難以提高經常是由于這個原因;溫度過低(一般認為低于10℃影響明顯)則絮凝效果變差明顯,絮體細小、間隙水渾濁。


    3、原水成分


    原水成分變化對活性污泥的影響如下:

    原水成分變化

    對活性污泥的影響

    原因分析

    pH值異常波動

    抑制生長、導致死亡

    不適合的生長環境

    有機物濃度過高

    造成沖擊負荷,沉降性差

    微生物增長迅速,活性高

    有機物濃度過低

    活性污泥易老化

    食物供給不足,活性污泥死亡

    懸浮物濃度過高

    物化段去除不足,活性污泥有效成分低

    混雜過多固體顆粒,造成活性污泥濃度增長假象

    進水含有有毒物質

    活性污泥解體,活性抑制

    中毒發生,細胞合成受抑制

    表面活性劑過多

    池體泡沫過多,沖氧效率低

    泡沒覆蓋池體表面,沿轉移率低。

    4、食微比(F/M)


    食微比(也叫污泥負荷)就是反映食物與微生物數量關系的一個比值。運行管理中需要明白:有多少食物才可以養多少微生物。通常需要控制食微比在0.3左右,經常利用實驗數據代入公式計算以確定適合的進水流量。BOD值按COD值的50%進行計算,并在日?;灥臄祿Ρ戎姓页鲞m合該處理站水質的COD、BOD比值。


    計算方法為:

            NS=QLa/XV

            其中  Q—污水流量(m3/d);

            V—曝氣池容積(m3);

            X—混合液懸浮物(MLSS)濃度(mg/L);

            La—進水有機物(BOD)濃度(mg/L)。


    (1)與污泥濃度的關系:根據有多少食物可以養多少微生物的原理,污泥濃度的調整要與進水濃度相適應,在系統進水水質頻繁變化的情況下,以日平均濃度作為調整污泥濃度的參考依據較為合理。實際操作上,調整污泥濃度的最直接方法就是控制剩余污泥排放量,如能根據排泥數據制作出適合該處理站的排泥曲線,對日后運行有很高的參考價值。


    (2)與溶解氧的關系:食微比過低時,活性污泥過剩,過剩部分污泥的呼吸消耗的氧量大于分解有機物需要的氧,但總需氧量不變,氧的利用率降低,形成功率的浪費。食微比過高,系統需氧量上升造成供氧壓力,超過系統供氧能力時造成系統缺氧,嚴重的將引起系統癱瘓。


    (3)與活性污泥沉降比的對應關系:

    食微比表現

    對應沉降比表現

    食微比過低

    1、沉降過程可出現活性污泥過多,絮體小

    2、活性污泥色澤較深

    3、沉降過程較迅速

    4、上清液帶有小顆粒

    5、沉降的活性污泥壓縮性好

    食微比過高

    1、活性污泥稀少

    2、活性污泥色澤鮮淡

    3、絮凝沉降速度相對緩慢

    4、上清液渾濁

    5、沉降活性污泥階段壓縮性差

    5、溶解氧


    運行中的溶解氧監測主要依靠在線監測儀表,便攜式溶解氧儀和實驗測定,3種方法監測,儀器需要經常對比實驗測定結果以確保儀器準確。在出現溶氧異常時,應在曝氣池中采取多點采樣的方法通過測定曝氣池不同區域的溶解氧濃度,來分析故障原因。


    (1)與原水成分的關系。原水對溶解氧的影響主要體現在大水量和高有機物濃度都會增加系統的耗氧量,因此運行中曝氣機全開之后,要再提高進水量就要根據溶解氧情況而定了。另外,如原水中存在洗滌劑較多,使得曝氣池液面存在隔絕大氣的隔離層,同樣會降低沖氧效率。


    (2)與污泥濃度的關系。越高的污泥濃度耗氧量也越大,因此運行中需要通過控制合適的污泥濃度,避免不必要過度耗氧。同時應該注意,污泥濃度低時應調整曝氣量避免過度沖氧引起污泥分解。


    (3)與沉降比的關系。運行中要避免的是過度曝氣。過度曝氣會使污泥細小的空氣泡附著在污泥上,導致污泥上浮,沉降比增大、沉淀池表面出現大量浮渣。


    6、活性污泥濃度(MLSS)


    活性污泥濃度是指曝氣池末端出口混合懸浮固體的含量,用MLSS表示,它是反映曝氣池中微生物數量的指標。


    (1)與污泥齡的關系。污泥齡是通過排除活性污泥來達到污泥齡指標的可操作手段。因此,控制好污泥齡也就同時得出了合適的污泥濃度范圍。


    (2)與溫度的關系。對于正常的活性污泥菌群來說,溫度每下降10℃,其中的微生物活性就要下降一倍。因此,運行中我們只需要在溫度高時降低系統污泥濃度,溫度低時提高系統污泥濃度就能達到穩定處理效率的目的。


    (3)與沉降比的關系?;钚晕勰酀舛仍礁叱两当鹊淖罱K結果就越大,反之越小。運行中要注意的是,活性污泥濃度高引起的沉降比升高,觀察到的沉降污泥壓縮密實;而非活性污泥濃度升高導致的沉降比升高多半壓實性差,色澤暗淡。低活性污泥濃度導致的沉降比過低,觀察到的沉降污泥色澤暗淡、壓縮性差、沉降的活性污泥稀少。


    7、沉降比(SV30)


    活性污泥沉降比應該說在所有操作控制中最具備參考意義。通過觀察沉降比可以側面推定多項控制指標近似值,對綜合判斷運行故障和運轉發展方向具有積極指導意義。


    影響沉淀效果的因素及處理對策

    影響因素

    原因

    對策

    活性污泥濃度過低

    過低的污泥濃度,使得活性污泥絮團間間距過大,碰撞機會減少,導致絮凝不充分沉淀效果差

    確認活性污泥濃度與食微比以及污泥齡的關系,并加以調節適應

    活性污泥濃度過高

    污泥濃度過高,使得絮體沒有完全形成就發生絮體間碰撞沉淀,壓縮效果差,易出現翻底

    用食微比以及污泥齡確定目前污泥濃度是否適合

    曝氣過度

    曝氣過度,導致細小氣泡夾雜在污泥絮體中,降低沉降速度,從而影響沉淀效果

    降低曝氣量,并排出污泥老化等增加污泥粘度的因素

    污泥絲狀膨脹

    膨脹后,污泥絮團間的吸附能力不足以抵消絲狀菌產生的支撐膨脹力,導致沉淀速度極其緩慢

    抑制絲狀菌膨脹的方法將在后面的章節中敘述

    沉降過程的觀察要點:


    (1)在沉降最初30~60秒內污泥發生迅速的絮凝,并出現快速的沉降現象。如此階段消耗過多時間,往往是污泥系統故障即將產生的信號。如沉降緩慢是由于污泥黏度大,夾雜小氣泡,則可能是污泥濃度過高、污泥老化、進水負荷高的原因。


    (2)隨沉降過程深入,將出現污泥絮體不斷吸附結合匯集成越來越大的絮體,顏色加深的現象。如沉淀過程中污泥顏色不加深,則可能是污泥濃度過低、進水負荷過高。如出現中間為沉淀污泥,上下皆是澄清液的情況則說明發生了中度污泥膨脹。


    (3)沉淀過程的最后階段就是壓縮階段。此時污泥基本處于底部,隨沉淀時間的增加不斷壓實,顏色不斷加深,但仍然保持較大顆粒的絮體。如發現,壓實細密,絮體細小,則沉淀效果不佳,可能進水負荷過大或污泥濃度過低。如發現壓實階段絮體過于粗大且絮團邊緣色澤偏淡,上層清液夾雜細小絮體,則說明污泥老化。


    8、污泥體積指數(SVI)


    污泥體積指數SVI=SV30/MLSS,SVI在50~150為正常值,對于工業廢水可以高至200?;钚晕勰囿w積指數超過200,可以判定活性污泥結構松散,沉淀性能轉差,有污泥膨脹的跡象。當SVI低于50時,可以判定污泥老化需要縮短污泥齡。


    污泥容積指數

    SVI值

    產生原因

    對策

    SVI>150

    活性污泥負荷過大,導致污泥沉降性能降低

    發揮調節池作用,均勻水質提高活性污泥濃度

    活性污泥膨脹

    參照膨脹對策

    SVI<50

    活性污泥老化,導致沉降比異常降低

    根據負荷調整活性污泥濃度,排出部分污泥

    進水含大量無機懸浮物,導致活性污泥沉降的異常壓縮

    可適當在調節池投加絮凝劑,并加強排泥

    運行中要注意的是,當負荷低時要相應調整曝氣量,否則過度曝氣將導致SVI增高,容易被誤判成污泥膨脹。


    9、污泥齡


    污泥齡(t)=VX1/24X2Q

    式中:V—曝氣池容積m;

               X1—曝氣池混合懸浮物(MLSS)濃度(mg/L);

               X2—回流活性污泥混合懸浮物(MLSS)濃度(mg/L);

                Q—剩余活性污泥排量(m3/h)


    污泥齡可以理解為活性污泥增殖1倍所需要的時間,實際運行中可以依據曝氣池的污泥量和排泥流量簡單的估算污泥齡。污泥齡7~15天的范圍僅僅是參考值,實際運行中需要根據現場的進水負荷情況來設置合理的污泥齡。


    運行中污泥齡的確定方法:


    在“有多少食物就能養活多少微生物”這個大前提下,運行中就需要根據一段時間的平均污染物負荷用食微比公式計算合理的污泥濃度(MLSS),進而算出合理的污泥齡,并以此為依據對系統做出相應調整。


    10、回流比


    回流比在正常情況下的調整操作,正面作用并不明顯,但是在污泥系統故障時的應急調控中具有重要作用。


    控制回流比依據

    回流比表現

    控制依據

    判別依據

    回流比控制在較小值(<60%)

    污泥沉降性能、壓縮性能好,降低回流比能使污泥停留在沉淀池時間加長,處于饑餓狀態,增強其吸附降解有機物的能力

    通過SVI值和對SV30沉降過程的觀察來評判污泥壓縮性能

    進水流量激增,污染物停留時間縮短,需要減小回流增加停留時間

    通過監測進水流量判別

    回流比控制在較大值(60%以上)

    低負荷運行,污泥易老化,加大回流抑制老化

    通過監測進水濃度和觀察SV30進行判斷

    進水濃度高,造成沖擊符合,加大回流提高污泥系統抗沖擊能力

    通過測定進水濃度和食微比確認沖擊程度

    pH值異常波動的沖擊,也需要加大回流,用稀釋作用降低pH的影響

    通過對進水pH值監測確認

    11、營養的投加


    營養投加不當產生的結果

    營養投加情況

    活性污泥表現

    營養不足

    絮凝性差,形成絮體緩慢

    沉降性差,污泥絮體細小

    在進水負荷不高等其他條件正常時,處理效率下降

    沉淀池出水呈宗黃色,而負荷未見明顯偏高

    營養過量

    沉淀池滋生青苔

    沉淀池有黑色浮泥

    污水處理廠(氧化溝工藝)常見的異常情況及分析


    污泥性狀異常及其分析


    異?,F象癥狀

    分析及診斷

    解決對策

    曝氣池有臭味

    曝氣池供氧不足,DO值低,出水有時較高

    增加供氧,使曝氣池中DO高于2 mg/L

    污泥發黑

    曝氣池DO值低,有機物厭氧放出H2S,與Fe2+作用生成FeS

    增加供氧或加大回流污泥量

    污泥發白

    絲狀菌或固著型纖毛蟲大量繁殖進水PH值過低,曝氣池PH≤6,絲狀霉菌大量生長

    如有污泥膨脹及其他癥狀參照其對策提高進水PH值

    沉淀池有大塊黑色污泥上浮

     

    沉淀池局部集泥厭氧,產生CH4、CO2,附于泥粒之上浮,出水氨氮常常較高

    防止沉淀池有死角,排泥后在死角區用壓縮空氣沖洗

    二沉池泥面升高,初期出水清澈,流量大時污泥成層外濫

    SV>30%,SVI>200ml/g,污泥中絲狀占優勢,污泥膨脹

    投加液氯、次氯酸鈉、提高PH值等化學方法殺死絲狀細菌;投加顆粒碳、粘土等,提高DO;間隙進水

    二沉池泥面過高

    絲狀菌過量生長,MLSS過高

    增加排泥

    二沉池泥面積累一層解絮污泥

    微型動物死亡,污泥解絮,出水水質惡化,COD、BOD上升;進水中有毒物濃度過高或PH值異常

    停止進水,排泥后投加營養,可引進生活污水使污泥復壯或引進新污泥菌種

    二沉池有細小污泥不斷外瓢

    污泥缺乏營養而瘦??;進水中氨氮濃度過高,C/N不合適;池溫過高,攪拌過高使絮粒破碎

    投加營養物質或引進高BOD污水,使F/M>0.1,停開一個曝氣池

    二沉池上清液常渾濁,出水水質差

    污泥負荷過高,有機物氧化不安全

    減少進水流量,減少排泥

    曝氣池表面出現浮渣

    浮渣中諾卡氏菌過量生長;進水中洗滌劑含量過高

    清除浮渣增加排泥

    污泥未成熟,絮粒瘦??;出水渾濁,水質差;游動性差小型鞭毛蟲多

    水質成分及濃度變化過大;污水中營養物質不平衡或不足,污水中含毒物或pH值異常

    使污水成分濃度營養均化,并適當補充所需營養

    污泥過濾困難

    污泥解絮

    酌情處理

    污泥脫水后泥餅松

    有機物腐敗

    凝聚劑加量不足

    及時處理污泥

    增加劑量

    曝氣泡沫過多,色白

    進水中洗滌劑過多

    加消泡劑

    曝氣池泡沫不易破碎、發黏

    進水負荷過高,有機物分解不全

    降低負荷

    曝氣池泡沫茶色或灰色

    污泥老化泥齡過長,解絮污泥附于泡沫上

    增加排泥量

    出水pH值下降

    厭氧處理中負荷過高,有機酸積累好氧處理中負荷過低,氨氮硝化

    降低負荷

    增加負荷

    出水懸浮固體(MLSS)升高

    二沉淀池表面一層污泥,污泥中毒;污泥膨脹 排泥不足,MLSS過高

    二沉池積泥,發生反硝化或腐敗

    污泥復壯

    見膨脹對策

    增加排泥量

    出水渾濁

    負荷過低污泥凝聚性差,污泥解絮污泥中毒有機物分解不完全

    增加營養停止進水,污泥復壯降低負荷

    出水色度上升

    污泥解絮,也水色度高

    改善污泥性狀

    MLSS下降

    回流泵堵;污泥膨脹或中毒;污泥 大量流失

    相應對策

    污泥灰分過高

    初沉池、沉淀池運行不佳;進水泥沙或鹽分過多

    改善初沉池、沉砂池運行工況

    曝氣池DO低

    進水負荷高;無機還原物質過多

    減少負荷

    厭氧產氣量下降

    污泥中毒、負荷過高、有機酸積累、傳動裝置失效

    引進新污泥菌種,減少負荷、加堿,維修

    出水BOD或COD升高

    污泥中毒、進水過濃、進水中無機還原物質過多

    相應對策




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