污水处理(lǐ)厂调试运营中常见的工艺问题
在污水处理(lǐ)过程中,会遇到各种各样的污水问题,比如:
COD、氨氮等指标不达标,污泥膨胀、浮泥、活性微生物(wù)死亡等。
(一)有(yǒu)机物(wù)超标
影响有(yǒu)机物(wù)处理(lǐ)效果的因素主要有(yǒu):
(1)营养物(wù)
一般城市污水中的氮磷等营养元素都能(néng)够满足微生物(wù)需要,且过剩很(hěn)多(duō)。但工业废水所占比例较大时,应注意核算碳、氮、磷的比例是否满足100:5:1。如果污水中缺氮,通常可(kě)投加铵盐。如果污水中缺磷,通常可(kě)投加磷酸或磷酸盐。
(2)pH
城市污水的pH值是呈中性,一般為(wèi)6.5~7.5。pH值的微小(xiǎo)降低可(kě)能(néng)是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时较大的pH降低往往是城市酸雨造成的,这种情况在合流制系统中尤為(wèi)突出。pH的突然大幅度变化,不论是升高还是降低,通常都是由工业废水的大量排入造成的。监测pH值,对有(yǒu)机物(wù)的去除起到至关的作用(yòng)。调节污水pH值,通常是投加氢氧化钠或硫酸,但这将大大增加污水处理(lǐ)成本。
(3)温度
温度对活性污泥工艺的影响是很(hěn)广泛的。首先,温度会影响活性污泥中微生物(wù)的活性,在冬季温度较低时,如不采取调控措施,处理(lǐ)效果会下降。其次,温度会影响二沉池的分(fēn)离性能(néng),例如温度变化会使沉淀池产生异重流,导致短流;温度降低会使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能(néng);温度变化会影响曝气系统的效率,夏季温度升高时,会由于溶解氧饱和浓度的降低,而使充氧困难,导致曝气效率的下降,并会使空气密度降低,若要保证供气量不变,则必须增大供气量。
(4)油脂
当污水中油类物(wù)质含量较高时,会使曝气设备的曝气效率降低,如不增加曝气量就会使处理(lǐ)效率降低,但增加曝气量势必增加污水处理(lǐ)成本。另外,污水中较高的油脂含量还会降低活性污泥的沉降性能(néng),严重时会成為(wèi)污泥膨胀的原因,导致出水SS超标。对油类物(wù)质含量较高的进水,需要在预处理(lǐ)段增加除油装置。
(二)总磷超标
城市污水处理(lǐ)厂除磷主要是依靠生物(wù)除磷,现阶段主要為(wèi)在好氧段前增加厌氧段,使聚磷菌交替处于厌氧和好氧状态,实现磷酸盐的释放与吸收,并通过排放剩余污泥来达到除磷目的。在生物(wù)除磷难以达标的条件下,还可(kě)以考虑投加化學(xué)药剂来辅助除磷。化學(xué)除磷主要是通过混凝、沉淀和过滤等方法使磷成為(wèi)不溶性的固體(tǐ)沉淀物(wù),从污水中分(fēn)离出来。
导致生物(wù)除磷出水总磷超标的原因涉及许多(duō)方面,主要有(yǒu):
(1)污泥负荷与污泥龄
厌氧-好氧生物(wù)除磷工艺是一种高F/M低SRT系统。当F/M较高,SRT较低时,剩余污泥排放量也就较多(duō)。因而,在污泥含磷量一定的条件下,除磷量也就越多(duō),除磷效果越好。
对于以除磷為(wèi)主要目的生物(wù)系统,通常F/M為(wèi)0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為(wèi)3.5~7d。但是,SRT也不能(néng)太低,必须以保证BOD5的有(yǒu)效去除為(wèi)前提。
(2)BOD5/TP
要保证除磷效果,应控制进入厌氧區(qū)的污水中BOD5/TP大于20。由于聚磷酸菌属不动菌属,其生理(lǐ)活动较弱,只能(néng)摄取有(yǒu)机物(wù)中极易分(fēn)解的部分(fēn)。因此,进水中应保证BOD5的含量,确保聚磷酸菌正常的生理(lǐ)代謝(xiè)。但许多(duō)城市污水处理(lǐ)厂实际进水存在碳源偏低,氮、磷等浓度较高等现象,导致BOD5/TP值无法满足生物(wù)除磷的需要,影响了生物(wù)除磷的效果。
(3)溶解氧
厌氧區(qū)应保持严格厌氧状态,即溶解氧低于0.2mg/L,此时聚磷菌才能(néng)进行磷的有(yǒu)效释放,以保证后续处理(lǐ)效果。而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能(néng)有(yǒu)效吸磷。因此,对于厌氧區(qū)和好氧區(qū)溶解氧的控制不当,将会极大影响生物(wù)除磷的效果。另外,有(yǒu)些污水处理(lǐ)厂的进水為(wèi)河道水,污水中溶解氧含量较高,若直接进入厌氧區(qū),则不利于厌氧状态的控制,影响了聚磷菌放磷效果。
(4)回流比
厌氧-好氧除磷系统的的回流比不宜太低,应保持足够的回流比,尽快将二沉池内的污泥排出,防止聚磷菌在二沉池内遇到厌氧环境发生磷的释放。在保证快速排泥的前提下,应尽量降低回流比,以免缩短污泥在厌氧區(qū)的实际停留时间,影响磷的释放。
在厌氧-好氧除磷系统中,若污泥沉降性能(néng)良好,则回流比在50~70%范围内,即可(kě)保证快速排泥。
(5)水力停留时间
污水在厌氧區(qū)的水力停留时间一般在1.5~2.0h的范围内。停留时间太短,一是不能(néng)保证磷的有(yǒu)效释放,二是污泥中的兼性酸化菌不能(néng)充分(fēn)地将污水中的大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)分(fēn)解成低级脂肪酸,以供聚磷菌摄取,从而也影响了磷的释放。
污水在好氧區(qū)的停留时间一般在4~6h,这样即可(kě)保证磷的充分(fēn)吸收
(6)pH
低pH有(yǒu)利于磷的释放,高pH有(yǒu)利于磷的吸收,而除磷效果是磷释放和吸收的综合。因此在生物(wù)除磷系统中,宜将混合液的pH控制在6.5~8.0的范围内。
由于对出水总磷指标要求的不断提高,除生物(wù)除磷外,化學(xué)除磷也得到越来越多(duō)地应用(yòng)。但化學(xué)除磷在提高除磷效果的同时,也会因投加化學(xué)药剂而使剩余污泥量大大增加,进而增加污泥处理(lǐ)量与泥饼处置量。
实际案例中应该根据实验来确定化學(xué)药剂的投加点与投加量,并及时调整确保达标,从而尽可(kě)能(néng)的减少药耗量。
(三)氨氮超标
污水中氨氮的去除主要是在传统活性污泥法工艺基础上采用(yòng)硝化工艺,即采用(yòng)延时曝气,降低系统负荷。
导致出水氨氮超标的原因涉及许多(duō)方面,主要有(yǒu):
(1)污泥负荷与污泥龄
生物(wù)硝化属低负荷工艺,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。负荷越低,硝化进行得越充分(fēn),NH3-N向NO3--N转化的效率就越高。与低负荷相对应,生物(wù)硝化系统的SRT一般较長(cháng),因為(wèi)硝化细菌世代周期较長(cháng),若生物(wù)系统的污泥停留时间过短,即SRT过短,污泥浓度较低时,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。SRT控制在多(duō)少,取决于温度等因素。对于以脱氮為(wèi)主要目的生物(wù)系统,通常SRT可(kě)取11~23d。
(2)回流比
生物(wù)硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大,主要是因為(wèi)生物(wù)硝化系统的活性污泥混合液中已含有(yǒu)大量的硝酸盐,若回流比太小(xiǎo),活性污泥在二沉池的停留时间就较長(cháng),容易产生反硝化,导致污泥上浮。通常回流比控制在50~100%。
(3)水力停留时间
生物(wù)硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺長(cháng),至少应在8h以上。这主要是因為(wèi)硝化速率较有(yǒu)机污染物(wù)的去除率低得多(duō),因而需要更長(cháng)的反应时间。
(4)BOD5/TKN
TKN系指水中有(yǒu)机氮与氨氮之和,入流污水中BOD5/TKN是影响硝化效果的一个重要因素。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化细菌所占的比例越小(xiǎo),硝化速率就越小(xiǎo),在同样运行条件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小(xiǎo),硝化效率越高。很(hěn)多(duō)城市污水处理(lǐ)厂的运行实践发现,BOD5/TKN值最佳范围為(wèi)2~3左右。
(5)硝化速率
生物(wù)硝化系统一个专门的工艺参数是硝化速率,系指单位重量的活性污泥每天转化的氨氮量。硝化速率的大小(xiǎo)取决于活性污泥中硝化细菌所占的比例,温度等很(hěn)多(duō)因素,典型值為(wèi)0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶解氧
硝化细菌為(wèi)专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,且硝化细菌的摄氧速率较分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)的细菌低得多(duō),如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。因此,需保持生物(wù)池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上,特殊情况下溶解氧含量还需提高。
(7)温度
硝化细菌对温度的变化也很(hěn)敏感,当污水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降,当污水温度低于5℃时,其生理(lǐ)活动会完全停止。因此,冬季时污水处理(lǐ)厂特别是北方地區(qū)的污水处理(lǐ)厂出水氨氮超标的现象较為(wèi)明显。
(8)pH
硝化细菌对pH反应很(hěn)敏感,在pH為(wèi)8~9的范围内,其生物(wù)活性最强,当pH<6.0或>9.6时,硝化菌的生物(wù)活性将受到抑制并趋于停止。因此,应尽量控制生物(wù)硝化系统的混合液pH大于7.0。
(四)总氮超标
污水脱氮是在生物(wù)硝化工艺基础上,增加生物(wù)反硝化工艺,其中反硝化工艺是指污水中的硝酸盐,在缺氧条件下,被微生物(wù)还原為(wèi)氮气的生化反应过程。
导致出水总氮超标的原因涉及许多(duō)方面,主要有(yǒu):
(1)污泥负荷与污泥龄
由于生物(wù)硝化是生物(wù)反硝化的前提,只有(yǒu)良好的硝化,才能(néng)获得高效而稳定的的反硝化。因而,脱氮系统也必须采用(yòng)低负荷或超低负荷,并采用(yòng)高污泥龄。
(2)内、外回流比
生物(wù)反硝化系统外回流比较单纯生物(wù)硝化系统要小(xiǎo)些,这主要是入流污水中氮绝大部分(fēn)已被脱去,二沉池中NO3--N浓度不高。相对来说,二沉池由于反硝化导致污泥上浮的危险性已很(hěn)小(xiǎo)。另一方面,反硝化系统污泥沉速较快,在保证要求回流污泥浓度的前提下,可(kě)以降低回流比,以便延長(cháng)污水在曝气池内的停留时间。
运行良好的污水处理(lǐ)厂,外回流比可(kě)控制在50%以下。而内回流比一般控制在300~500%之间。
(3)反硝化速率
反硝化速率系指单位活性污泥每天反硝化的硝酸盐量。反硝化速率与温度等因素有(yǒu)关,典型值為(wèi)0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
(4)缺氧區(qū)溶解氧
对反硝化来说,希望DO尽量低,最好是零,这样反硝化细菌可(kě)以“全力”进行反硝化,提高脱氮效率。但从污水处理(lǐ)厂的实际运营情况来看,要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下,还是有(yǒu)困难的,因此也就影响了生物(wù)反硝化的过程,进而影响出水总氮指标。
(5)BOD5/TKN
因為(wèi)反硝化细菌是在分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)的过程中进行反硝化脱氮的,所以进入缺氧區(qū)的污水中必须有(yǒu)充足的有(yǒu)机物(wù),才能(néng)保证反硝化的顺利进行。由于目前许多(duō)污水处理(lǐ)厂配套管网建设滞后,进厂BOD5低于设计值,而氮、磷等指标则相当于或高于设计值,使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求,也导致了出水总氮超标的情况时有(yǒu)发生。
(6)pH
反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感,在pH為(wèi)6~9的范围内,均能(néng)进行正常的生理(lǐ)代謝(xiè),但生物(wù)反硝化的最佳pH范围為(wèi)6.5~8.0。
(7)温度
反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感,但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高,反硝化速率越高,在30~35℃时,反硝化速率增至最大。当低于15℃时,反硝化速率将6明显降低,至5℃时,反硝化将趋于停止。因此,在冬季要保证脱氮效果,就必须增大SRT,提高污泥浓度或增加投运池数。
(五)悬浮物(wù)超标
出水中的悬浮物(wù)指标是否达标,主要取决于生物(wù)系统污泥的质量是否良好、二沉池的沉淀效果以及污水处理(lǐ)厂的工艺控制是否恰当。
造成二沉池出水悬浮物(wù)超标的原因有(yǒu)以下几个方面:
(1)二沉池工艺参数选择
二沉池设计参数是否选择恰当是出水悬浮固體(tǐ)指标会否超标的重要因素。许多(duō)城市污水处理(lǐ)厂在设计之初,為(wèi)节约建设成本,将水力停留时间大大缩短,并尽量提高其水力表面负荷,造成运行时二沉池经常出现翻泥现象,致使出水悬浮固體(tǐ)超标。另外,某些污水处理(lǐ)厂由于实际工艺调整需要,需将生物(wù)池污泥浓度控制在较高的水平时,也会造成二沉池固體(tǐ)表面负荷过大,影响出水水质。因此,一般认為(wèi)应对二沉池的这几个工艺参数的设置留有(yǒu)较大的余地,以利于污水处理(lǐ)厂工艺的控制与调整。
一般来说,影响沉淀池沉淀效果的主要工艺参数為(wèi)水力停留时间、水力表面负荷和污泥质量。
1、二沉池水力停留时间
污水在二沉池的水力停留时间長(cháng)短,是二沉池运行的重要参数。只有(yǒu)足够的停留时间,才能(néng)保证良好的絮凝效果,获得较高的沉淀效率。因此,建议二沉池的水力停留时间设置在3~4h左右。
2、二沉池水力表面负荷
对于一座沉淀池来说,当进水量一定时,它所能(néng)去除的颗粒的大小(xiǎo)也是一定的。在所能(néng)去除的这些颗粒中,最小(xiǎo)的那个颗粒的沉速正好等于这座沉淀池的水力表面负荷。因此,水力表面负荷越小(xiǎo),所能(néng)去除的颗粒就越多(duō),沉淀效率就越高,出水悬浮物(wù)的指标就越低。设计二沉池较小(xiǎo)的水力表面负荷,有(yǒu)利于污泥等悬浮固體(tǐ)的有(yǒu)效沉淀。一般建议二沉池的水力表面负荷控制在0.6~1.2m3/m2×h。
3、二沉池固體(tǐ)表面负荷
二沉池的固體(tǐ)表面负荷的大小(xiǎo),也是影响二沉池沉淀效果的重要因素。二沉池的固體(tǐ)表面负荷越小(xiǎo),污泥在二沉池的浓缩效果越好。反之,则污泥在二沉池的浓缩效果越差。过大的固體(tǐ)表面负荷会造成二沉池泥面过高,许多(duō)污泥絮體(tǐ)来不及沉淀就随污水流出,影响出水悬浮物(wù)指标。一般二沉池固體(tǐ)表面负荷最大不宜超过150kgMLSS/m2×d。
4、活性污泥质量
活性污泥质量的好坏是影响出水悬浮物(wù)是否超标的重要因素。高质量的活性污泥主要體(tǐ)现在四个方面:良好的吸附性能(néng),较高的生物(wù)活性,良好的沉降性能(néng)以及良好的浓缩性能(néng)。
胶體(tǐ)状态的污染物(wù)首先必须被吸附到活性污泥絮體(tǐ)上,并进一步被吸附到细菌表面附近才能(néng)被分(fēn)解代謝(xiè),因而吸附性能(néng)较差的活性污泥去除胶态污染物(wù)质的能(néng)力也差。活性污泥的生物(wù)活性系指污泥絮體(tǐ)内的微生物(wù)分(fēn)解代謝(xiè)有(yǒu)机污染物(wù)的能(néng)力,生物(wù)活性较差的活性污泥去除有(yǒu)机污染物(wù)的速度必然较慢。只有(yǒu)沉降性能(néng)良好的活性污泥才能(néng)在二沉池得以有(yǒu)效地泥水分(fēn)离。反之,如果污泥沉降性能(néng)恶化,分(fēn)离效果必然降低,导致二沉池出水浑浊,SS超标,严重时还可(kě)能(néng)导致活性污泥的大量流失,使系统内生物(wù)量不足,继而又(yòu)影响对有(yǒu)机污染物(wù)的分(fēn)解代謝(xiè)效果。只有(yǒu)活性污泥具有(yǒu)良好的浓缩性能(néng),才能(néng)在二沉池得到较高的排泥浓度。反之,如果浓缩性能(néng)较差,排泥浓度降低,就要保证足够的回流污泥量,提高回流比。但是,提高回流比会缩短污水在曝气池的实际停留时间,导致曝气时间不足,影响处理(lǐ)效果。
(2)进水SS/BOD5
生物(wù)系统活性污泥中MLVSS比例与进水SS/BOD5有(yǒu)很(hěn)大的关系,当进水SS/BOD5高时,生物(wù)系统活性污泥中MLVSS比例则低,反之则高。根据运行经验来看,当SS/BOD在1以下时,MLVSS比例可(kě)以维持在50%以上,当SS/BOD5在5以上时,VSS比例将会下降到20~30%。当活性污泥中MLVSS比例较低时,為(wèi)了保证硝化效果系统就必须维持较高的泥龄,污泥老化情况较明显,导致出水SS超标。
(3)有(yǒu)毒物(wù)质
入流污水中含有(yǒu)强酸、强碱或重金属等有(yǒu)毒物(wù)质将会使活性污泥中毒,失去处理(lǐ)功效,严重的甚至发生污泥解體(tǐ),造成污泥无法沉淀,出水悬浮物(wù)超标。解决活性污泥中毒问题的根本办法就是加强对上游污染源的管理(lǐ)。
(4)温度
温度对活性污泥工艺的影响是很(hěn)广泛的。首先,温度会影响活性污泥中微生物(wù)的活性,冬季温度较低时,如不采取调控措施,处理(lǐ)效果会下降。其次,温度会影响二沉池的的分(fēn)离功能(néng)。如温度的变化会使二沉池产生异重流,导致短流现象发生;温度降低时,会使活性污泥由于黏度增大而降低沉降性能(néng)等。
Recommended Posts
-
In recent years, the hygienic condition of dental unit waterline (DUWL) has gradually received attention in China. At the same time, many local standards have been introduced. For example, Beijing issued "DB11/T 1703- 2019 Technical Specifications for Waterway Disinfection of Oral Comprehensive Treatment Units" on December 25th, 2019, while Zhejiang Province issued "DB33/T 2307-2021 Technical Specifications for Cleaning and Disinfection of Dental Waterway Systems" on January 29, 2021. In fact, various countries in the world have begun to pay attention to issues related to waterway pollution in dental treatment units much earlier, and have made relevant specifications. This article summarizes the standards of various countries in this regard as follows: Foreign standards related to the waterway of dental treatment units In 1996, the American De...
comment