好氧活性污泥的各项性能(néng)指标
1 掌握活性污泥性能(néng)指标的重要性
中原油田污水处理(lǐ)厂主要处理(lǐ)城市生活污水,采用(yòng)合建式一體(tǐ)化氧化沟(Combined And Integrated Oxidation Ditch)工艺。相对传统活性污泥法工艺而言,氧化沟工艺流程短,设备及构筑物(wù)利用(yòng)率高,投资小(xiǎo),占地少,运行成本低;出水水质好,抗冲击负荷能(néng)力强,除磷脱氮效率高,污泥易稳定,便于自动化控制等。但是,在实际运行过程中,仍存在一系列的问题。包括:
(1)污泥膨胀问题:
当废水中的碳水化合物(wù)较多(duō),N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物(wù)的负荷高,细菌吸取了大量营养物(wù)质,由于温度低,代謝(xiè)速度较慢,积贮起大量高粘性的多(duō)糖类物(wù)质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值很(hěn)高,形成污泥膨胀。 针对污泥膨胀的起因,可(kě)采取不同对策:由缺氧、水温高造成的,可(kě)加大曝气量或降低进水量以减轻负荷,或适当降低MLSS(控制污泥回流量),使需氧量减少;如污泥负荷过高,可(kě)提高MLSS,以调整负荷,必要时可(kě)停止进水,闷曝一段时间;可(kě)通过投加氮、磷肥,调整营养物(wù)质平衡(BOD5:N:P=100:5:1);pH值过低,可(kě)投加石灰调节;漂白粉和液氯(按干污泥的0.3%~0.6%投加),能(néng)抑制丝状菌繁殖,控制结合水性污泥膨胀。
(2)泡沫问题:
由于进水中带有(yǒu)大量油脂,处理(lǐ)系统不能(néng)完全有(yǒu)效地将其除去,部分(fēn)油脂富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏長(cháng),污泥老化,也易产生泡沫。用(yòng)表面喷淋水或除沫剂去除泡沫,常用(yòng)除沫剂有(yǒu)机油、煤油、硅油,投量為(wèi)0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小(xiǎo)曝气量,也能(néng)有(yǒu)效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物(wù)质较多(duō)时,易预先用(yòng)泡沫分(fēn)离法或其他(tā)方法去除。另外也可(kě)考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理(lǐ),减少含油过高废水及其它有(yǒu)毒废水的进入。
(3)污泥上浮问题:
当曝气时间过長(cháng),在池中发生高度硝化作用(yòng),使硝酸盐浓度高,在缺氧區(qū)易发生反硝化作用(yòng),产生氮气,使污泥上浮;另外,废水中含油量过大,污泥可(kě)能(néng)挟油上浮。 发生污泥上浮后应暂停进水,打碎或清除污泥,判明原因,调整操作。污泥沉降性差,可(kě)投加混凝剂或惰性物(wù)质,改善沉淀性;如进水负荷大应减小(xiǎo)进水量或加大回流量;如污泥颗粒细小(xiǎo)可(kě)降低曝气机转速;如发现污泥腐化,应加大曝气量,清除积泥,并设法改善池内水力条件。
(4)流速不均及污泥沉积问题:
2 好氧活性污泥的性能(néng)指标及其检测
2.1 组成
好氧活性污泥是由多(duō)种多(duō)样的好氧微生物(wù)和兼性厌氧微生物(wù)(兼有(yǒu)少量的厌氧微生物(wù))与微生物(wù)的代謝(xiè)产物(wù)以及污(废)水中有(yǒu)机和无机固體(tǐ)物(wù)质混凝交织在一起,形成的絮状體(tǐ)或称绒粒(floc)。
2.2 性质
各种活性污泥有(yǒu)各自的颜色,成熟的活性污泥呈茶褐色,稍具泥土味,具有(yǒu)良好的凝聚沉淀性能(néng);含水率一般為(wèi)99.2%~99.8%;其相对密度為(wèi)1.002~1.006,混合液和回流污泥略有(yǒu)差异,前者為(wèi)1.002~1.004,后者為(wèi)1.004~1.006;具有(yǒu)沉降性能(néng);有(yǒu)生物(wù)活性,有(yǒu)吸附、氧化有(yǒu)机物(wù)的能(néng)力;绒粒大小(xiǎo)為(wèi)0.02~0.2mm;比表面积為(wèi)20~100cm2/ml;呈弱酸性(pH约為(wèi)6.7),对进水pH变化有(yǒu)一定的承受能(néng)力。活性污泥中有(yǒu)机物(wù)和无机物(wù)的组成比例因污水处理(lǐ)的不同而有(yǒu)差异,一般有(yǒu)机成分(fēn)占75%~85%,无机成分(fēn)仅占15%~25%。
2.3 性能(néng)指标
2.3.1污泥沉降比(SV)
(1)定义:又(yòu)称30min沉降率(SV30),是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例,以%表示。
(2)检测:1仪器及药品:取样桶X 2 ;1000mL量筒X 2。
2检测步骤:用(yòng)取样桶在东沟和西沟好氧區(qū)分(fēn)别取足够的混合液样品,分(fēn)别倒1000mL入量筒中,静置30min,读取泥水分(fēn)离界限的数值,除以1000,即為(wèi)SV。这个过程中注意观察东、西沟沉降速度的區(qū)别。
(3)数据分(fēn)析:
SV能(néng)反映好氧區(qū)正常运行时的污泥量和污泥的凝聚、沉降性能(néng),通常,SV越小(xiǎo),污泥的沉降性能(néng)越好。可(kě)用(yòng)于控制剩余污泥的排放量,通过SV的变化可(kě)以判断和发现污泥膨胀现象的发生。SV值跟污泥种类、絮凝性能(néng)和污泥浓度有(yǒu)关,不同污水处理(lǐ)厂的SV值差别很(hěn)大,因此每座污水处理(lǐ)厂要根据自己的运行经验数据确定本产厂的最佳SV值,城市污水处理(lǐ)厂的正常SV值一般在20%~30%。在丝状菌含量大和污泥过氧化而解絮时的SV值比正常值要高很(hěn)多(duō)。
2.3.2活性污泥浓度(MLSS)
(1)定义:又(yòu)称混合液悬浮固體(tǐ)浓度,即单位容积混合液内所含有(yǒu)的活性污泥固體(tǐ)物(wù)的总质量,单位通常是g/L
(2)检测:
1仪器及药品:中速定量滤纸若干;真空抽滤装置X 1 ;烘箱 X 1 ; 分(fēn)析天平X 1;干燥器X 1。 2检测步骤:用(yòng)取样桶在东沟和西沟好氧區(qū)分(fēn)别取足够的混合液样品,将混合
均匀样用(yòng)粉碎机打碎,吸取20mL的水样,用(yòng)已被蒸馏水冲滤,在103~105℃烘干并恒重过的中速定量滤纸上进行抽滤,然后每次在103~105℃处烘干2 h后,在干燥器中进行冷却,最后称量、恒重。两次称量差值不超过0.02mg為(wèi)止。
普通空气曝气活性污泥法的MLSS最佳值為(wèi)2g/L左右,而纯氧曝气活性污泥法的MLSS最佳值為(wèi)5g/L左右。MLSS过低往往达不到预计的处理(lǐ)效果;过高时,泥龄延長(cháng),维持这些污泥中的微生物(wù)正常活动所需的溶解氧数量自然会增加,导致对充氧系统能(néng)力的要求增大,同时曝气池混合液的密度会增大,也就会增加机械曝气或鼓风曝气的電(diàn)耗。也就是说,虽然MLSS偏高时,可(kě)以提高曝气池对进水水质变化和抗冲击负荷的抵抗能(néng)力,当时在运行上往往是不经济。而且有(yǒu)时还会导致污泥过度老化,活性下降,最后甚至影像处理(lǐ)效果。在实际运行中,有(yǒu)时需要通过加大剩余污泥排量方式强制减少曝气池的MLSS值,刺激曝气池混合液中微生物(wù)的生長(cháng)和繁殖,提高活性污泥分(fēn)解氧化有(yǒu)机物(wù)的活性。
2.3.3 污泥容积指数(SVI)
(1)定义:是指曝气池出口处混合液经过30min静置沉淀后,每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积,单位以mL/g计。
(2)检测:取东沟和西沟好氧區(qū)出口处混合液分(fēn)别测量其SV30和MLSS,
(3)数据分(fēn)析:
SVI值能(néng)更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、沉降性能(néng)。城市生活污水处理(lǐ)系统的SVI值正常范围是50~150mL/g,超过200mL/g的话,则已经发生了污泥膨胀。一般来说,SVI值过低说明污泥颗粒细小(xiǎo),无机物(wù)含量高,缺乏活性;SVI值过高说明污泥沉降性能(néng)较差,将要发生或已经发生污泥膨胀。对于高浓度活性污泥系统,即使沉降性能(néng)较差,由于其MLSS值较高,因此其SVI值也不会很(hěn)高。
SVI值与污泥负荷有(yǒu)关,污泥负荷过高或过低(对于城市污水处理(lǐ)厂而言,污泥负荷F/M大于0.5或者小(xiǎo)于0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)),活性污泥的代謝(xiè)性能(néng)都会变差,SVI值也会变得很(hěn)高,存在出现污泥膨胀的可(kě)能(néng)。
2.3.4 污泥负荷(F/M)
营养物(wù)质或有(yǒu)机物(wù)(F)与微生物(wù)(M)的比值,以BOD污泥负荷率(Ns)表示
2.3.5混合液挥发性悬浮固體(tǐ)浓度(MLVSS)
(1)定义:是指混合液悬浮固體(tǐ)中有(yǒu)机物(wù)的浓度,以g/L计。
(2)检测:
1仪器及药品:马弗炉 X1;瓷坩埚 X1;天平 X1。 2检测步骤:将已测得的悬浮固體(tǐ)(2.3.2中的固體(tǐ))在600℃的高温下灼烧2h灰化,冷却后恒重,减少的部分(fēn)即為(wèi)挥发性悬浮固體(tǐ)。
MLVSS扣除了活性污泥中的无机成分(fēn),能(néng)够较為(wèi)准确的反映活性污泥中活性成分(fēn)的数量。对于水质相对稳定的污水生物(wù)处理(lǐ)系统,MLVSS/MLSS的比值是固定的。比如处理(lǐ)城市污水的活性污泥这一比值一般在0.75~0.85之间,但不同的工业废水,MLVSS/MLSS比值是有(yǒu)差异的。
3 检测指标的记录汇总
针对中原油田污水处理(lǐ)厂,可(kě)根据各检测指标值判断污泥状况,并提出相应的解决措施:
1.SV值:城市污水处理(lǐ)厂的正常SV值一般在20%~30%。在丝状菌含量大和污泥过氧化而解絮时的SV值比正常值要高很(hěn)多(duō)。
2.MLSS值:普通空气曝气活性污泥法的MLSS最佳值為(wèi)2g/L左右。在实际运行中,有(yǒu)时需要通过加大剩余污泥排量方式强制减少曝气池的MLSS值,刺激曝气池混合液中微生物(wù)的生長(cháng)和繁殖,提高活性污泥分(fēn)解氧化有(yǒu)机物(wù)的活性。
3.SVI值:城市生活污水处理(lǐ)系统的SVI值正常范围是50~150mL/g,超过200mL/g的话,则已经发生了污泥膨胀。一般来说,SVI值过低说明污泥颗粒细小(xiǎo),无机物(wù)含量高,缺乏活性;SVI值过高说明污泥沉降性能(néng)较差,将要发生或已经发生污泥膨胀。
4.F/M:SVI值与污泥负荷有(yǒu)关,污泥负荷过高或过低(对于城市污水处理(lǐ)厂而言,污泥负荷F/M大于0.5或者小(xiǎo)于0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)),活性污泥的代謝(xiè)性能(néng)都会变差,SVI值也会变得很(hěn)高,存在出现污泥膨胀的可(kě)能(néng)。
5.MLVSS/MLSS值:对于水质相对稳定的污水生物(wù)处理(lǐ)系统,MLVSS/MLSS的比值是固定的。比如处理(lǐ)城市污水的活性污泥这一比值一般在0.75~0.85之间。
将各数据测定结果列于EXCEL表中,便于比对。
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