汙水(shuǐ)處理的運行需要眾多控製參數(shù)的合理調控,隻有這樣,才能保證處(chù)理工藝的正常、高效運行。本文詳細介紹A/O(脫氮)工藝主要參數指標的控製!
1、pH值
一般汙水處理係統可承受的(de)pH值變動範圍為6~9,超出範圍需進行投加化學調和劑調整;pH值過小會造成混凝絮體小、生物處理中原生動物活動減弱;過大則體現為混凝絮體粗大,出水渾濁,活性汙泥解體,原生動物死亡。對於生活汙水,pH值一般符合(hé)要求,不需人為調控。
2、B/C
B/C即(jí)係統(tǒng)進水的可生化性,數值上為同一樣品(pǐn)的BOD5與COD的比值。對於二級汙水處理(lǐ)廠(chǎng),B/C表征汙水成分是否滿足生物處理的要求。對於活性汙泥(ní)係統,一般認(rèn)為B/C≥0.3,為可生化性良好,生物處理發揮作用(yòng)。而可生化性<0.3時,汙水中有機物含量不足,無法滿足生物處理中微生物生長的需要,生物處理效率低下,此時,調控方法是向汙水中投加有機營養源。
3、水力(lì)停留時間HRT
HRT即(jí)平均水力停留時間,指待處理汙水在(zài)反應(yīng)器(qì)內的平均停留時間,也就(jiù)是汙水與生物反應器內微生物(wù)作用的平均反應時間,為反應器有效容積與進水量的比值(zhí)。對於生物處理,HRT要符(fú)合相應工藝要求,否則水力停留時間不足,生化反應不完全,處理(lǐ)程(chéng)度較弱;水力停留時間(jiān)過長則會導致係統汙(wū)泥老化(huà)。
表1 不同汙水處理工藝HRT
當處(chù)理效果不(bú)佳時,可參照設計值進行HRT的校核,校核水力停留時間時,水(shuǐ)量應該算上汙泥(ní)回流量與內回流(liú)量等(děng)。若HRT過小,應緩慢減小汙水量,過大則緩慢加大汙水量。注(zhù)意,汙水量的增減都應緩慢變動,否則造成係統的衝擊負荷;由於汙(wū)水處理任務艱巨,不要輕易減小進廠汙水量,而是在回流量上做出調整(zhěng)。
4、汙泥濃度MLSS及MLVSS
MLSS為活性汙泥濃度,MLVSS為揮發性活(huó)性汙泥濃度,一般占(zhàn)MLSS的(de)55%~75%,可以概指為汙泥中的有機成分。它們(men)是計量曝氣池中活(huó)性汙泥數量多少的指標。活性(xìng)汙泥濃度表征生(shēng)物池中(zhōng)微生物生長平衡情況,活性汙泥控製在多(duō)少,主要是根據食微比進行核算,一般控製(zhì)在2000~4000mg/L。過高的汙泥濃度,將導(dǎo)致汙泥老(lǎo)化,反應池抗衝擊負荷能力減弱;而過低的汙泥濃度,則造成汙泥活性過強不利於沉降,或反(fǎn)映(yìng)營養物質不(bú)夠(gòu)。調(diào)控汙(wū)泥濃度的方法主要通過(guò)對剩餘汙泥排放量的調(diào)整,增大排泥量,汙泥濃度下降,反之上升。
若MLVSS占(zhàn)MLSS比例不足55%,表明①無機物過多,應對沉砂係統進行檢查;②汙水中有(yǒu)機營養源不足,用B/C、食微比核算。
5、汙泥沉降比SV30
SV30即30分鍾活性汙泥沉降比,正規的做法是用1000mL量筒取樣,靜置30分鍾後,觀測沉澱汙泥占(zhàn)整個混合液的體積比例,單位是%。SV30可較直觀的反應目(mù)前的工藝效果,是重要的檢測參(cān)數;發生工藝異常時,也應*先對這個指(zhǐ)標進行觀測(cè)。
檢測SV30時(shí),工藝員要注意(yì):
1)在曝(pù)氣池末端取樣;
2)沉降過程全觀測,由於30分鍾沉降過程可近似代表二沉池中的沉降過程,所以一定要觀測整個過程,而不單是結果(guǒ)。
3)重點觀測前5分鍾的沉降值(自由沉澱階段(duàn))和絮凝性(xìng)能。
4)用(yòng)1000mL量(liàng)筒,不要用100mL量筒觀測,否則(zé)混(hún)合液汙(wū)泥掛壁(bì)造成結果偏差。
穩定工藝的SV30在15%~35%。過小說明汙泥(ní)中無機物含量比較多,過高(gāo)則可能是汙(wū)泥活性過強或發生汙泥膨脹。
觀察汙(wū)泥沉降(jiàng)過程,對目前工(gōng)藝進行分析:
表(biǎo)2 沉澱效果及影響因素
6、汙泥指數SVI
SVI為汙泥容積指數(shù),算法為SV30與(yǔ)汙泥濃度的比值(單位為mL/g),表征1g幹汙泥所占的體積。傳統(tǒng)活(huó)性汙泥法其值在70~150為正常值。
SVI主要反映汙泥的鬆(sōng)散程度,當MLSS很(hěn)高時(shí),僅用SV判斷汙泥沉降性是不準確的,必須結合(hé)SVI。對(duì)SVI的調控主要通過對MLSS的調整。
表3 SVI值調控方法
7、食微(wēi)比F/M
F/M稱為汙(wū)泥有機負荷,具體算法是(BOD(進水)*日進水量)/(MLVSS*曝氣池有(yǒu)效容積),也稱(chēng)為食微比。
表4 不(bú)同工藝的食微比控製值
在保(bǎo)障處理效果的情況(kuàng)下,盡量降低MLSS,保(bǎo)證適當高的汙(wū)泥食(shí)微比,可(kě)以降低(dī)溶解氧(yǎng)耗量,從而(ér)節約電能。
AO脫氮工藝F/M範圍在0.1~0.15範圍,食微比超出指(zhǐ)導範圍,過低往往造成汙泥活性不佳,降低汙染物的去除率。食微比(bǐ)過高,過多的碳(tàn)源無法代謝進入曝氣(qì)池(chí),會導致硝化反應(yīng)的異常(cháng),嚴重時崩潰。
由於微生(shēng)物存在對水質條件的依賴性,各廠F/M也可由年統計自行得出不(bú)同季節的*佳值。
8、泥齡SRT
汙泥齡是活性汙泥(ní)池中全部汙(wū)泥總量增長(zhǎng)一倍所需要的(de)時間,等於活性汙泥總(zǒng)量與每日排放的剩餘汙泥量的比值。核算汙泥齡是判斷目前活性汙泥是否老化的論據。
AO脫氮工藝汙泥齡一(yī)般控製在15~20天左右,這隻是參考值,各廠還需根據自身情況與季節(jiē)變化確認適(shì)宜的汙(wū)泥齡。汙泥齡過短,硝(xiāo)化微生物來(lái)不及繁衍就從係統排出,不能(néng)形成優勢微生物(wù),不利於氨氮的降解;而汙泥齡過長,汙泥老化,造成二(èr)沉池汙泥上浮,出水渾濁。
對汙泥齡的調整主要是依靠排泥完成。如加大排(pái)泥量可縮短汙泥齡,但同(tóng)時也要根據進水(shuǐ)有(yǒu)機物濃度進行分析,當加大排泥(ní)速率不及微生物(wù)增長量時,一定程度上汙泥齡是不會縮短(duǎn)的。
從汙泥齡(líng)的(de)確定上,可計算出每日排泥量,並以此為指導對排泥的多少(shǎo)進行調控。汙泥齡與每日排泥量的計算公式為:SRT=(反應池容積*MLSS)/24*回流汙泥MLSS*排泥流量,其中回流汙(wū)泥MLSS由化(huà)驗室取樣測出,一般情況(kuàng)下為曝氣池MLSS的2倍(bèi)。
在進水有機物濃度突(tū)然變大的時候,汙泥有機負荷變大,此時為了(le)維持有機負(fù)荷的穩定,一定要提高(gāo)MLSS,也就是延長汙泥齡,用以克服突增的有機物濃度。反(fǎn)之亦然(rán)。
9、好氧池DO
指水體中遊離氧的含量。脫氮(dàn)工藝中(zhōng)有(yǒu)缺氧區、好氧區2種溶解氧界定形式。
好氧區,溶解氧含量2~4mg/L即可(kě)滿足兼性或好氧微生物活(huó)動的(de)要求,一般冬季汙水充氧能力大於夏季,暴雨期(qī)溶解氧液(yè)高一些。溶解氧超出4mg/L意義不大(dà),反(fǎn)倒可能造成汙泥老化和汙泥自身氧化解絮,使出水渾濁。過低的溶解氧造成汙泥厭氧死亡。
缺氧區,溶解氧含量0~0.5mg/L,滿足反硝化細菌反應要求。
工藝員對於溶解氧的監(jiān)測要做到多(duō)點測、同一點分時段測,了解汙水中DO的變化情況。
對溶解氧的調控主要通過調整曝氣設備運行(háng)參數來完成的(de),對於鼓風機(jī),可以調節(jiē)送風量,轉碟和轉刷可以調節(jiē)轉速以及淹沒(méi)深(shēn)度。
對於一個推流(liú)階段,溶解氧的分布方(fāng)式是低—中—高。水量變大、進水有機汙染物(wù)濃度增高、汙泥濃度增加時,都要相應(yīng)提高曝氣量,以維持足夠的DO。
10、缺氧池OPR
ORP 值與(yǔ)硝酸氮濃度具有很好的線性正相關性(xìng)。反硝化的活性隨氧化還原電位的增高(gāo)而降低。當缺氧段末端測得(dé)ORP 值低時可認為硝酸氮得到有效去除,可充分利用進水中的有機碳進行反硝化。
各種微生物所要求的(de)氧(yǎng)化還原電位不同。一般好氧微生物(wù)在+100mV以上均可生長,*適為+300mV~+400mV;兼性厭氧微生物(wù)在+100mV以上時進行好氧呼吸,為+100mV以下時進行無氧呼吸;專性厭氧細菌要求為-200mV ~-250mV ,其中(zhōng)專性厭氧的產甲烷菌要求為-300~-400mV ,*適(shì)為-330mV 。
11、CN比
在脫氮係統中(zhōng),反硝化需要利用碳(tàn)源進行脫氮,而碳源對硝化來說起(qǐ)到(dào)“抑製“作用,所以在AO脫氮係統中CN比必須在適宜的範圍內才能保證脫氮的正常(cháng)進行!
理論上(shàng)進水COD與TN的比為2.86就(jiù)可以(yǐ)滿(mǎn)足脫氮要求、但是(shì)實際運行中DO及其他因素的影響,實際應用中(zhōng)CN比一般在4~6,才可(kě)以滿足脫氮要求,所以,在CN比的(de)控(kòng)製參數上需要根據具體出水硝態氮的值來增減碳源的投加!
12、回流比
AO脫氮工藝的回流比分內回流比與外回流比。
外回流又稱汙泥回流,是由二(èr)次沉澱(或沉澱區)分離出來,回流到曝氣池的活性汙泥(ní)。有時(shí)汙泥回流入曝氣池前的(de)再生池進行再曝氣,以恢複活性汙泥的吸附能力。外回流比一般控製(zhì)在(zài)30%-70%範圍。
內回流的學名叫硝化液回流,顧名思義這個回流(liú)裏麵是混合的硝化產物硝態氮的,內回流的作(zuò)用是將曝(pù)氣池中硝化反應產(chǎn)生的硝態氮回(huí)流到反硝化池,為反硝化提供化合態的氧,進行反硝化反應。內回流(liú)比一般控製在200%~400%。