汙水處理異常狀態分析|實用(yòng)手冊
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保 發布時間:2021-11-08
在汙水(shuǐ)處理過程中,會遇到各種各樣的汙水(shuǐ)問題,比如:COD、氨氮、TP等指標不達(dá)標,汙泥膨脹、浮泥、活性微生物死亡等!
1、出水水質(zhì)
1、有機物超標
影響有機物處理(lǐ)效果的因素主要有:
(1)營養物
一般汙水中的氮磷等營養元素(sù)都能夠滿足微生物需要,且過剩很多。但工業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。如果汙水中(zhōng)缺氮,通常可投加銨鹽。如果汙水中缺磷(lín),通常可投加磷酸或磷酸鹽。
(2)pH
汙水的pH值是呈中性,一般(bān)為6.5~7.5。pH值(zhí)的微小降低可能是由於汙水輸送管道中的厭氧發酵。雨季時(shí)較(jiào)大的pH降低往往是城市酸雨造成(chéng)的,這種情況在合流製係(xì)統(tǒng)中尤為突出。pH的突然大幅度變化,不論是升高還是(shì)降低,通常都是由工業廢水的大量排入造成的。調節汙水pH值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸(suān),但這將大大增加汙水處理成本(běn)。
(3)油脂
當汙水中油類物質含量較高時,會使曝氣設備的曝(pù)氣效率降低,如不增加(jiā)曝氣量就會使處理效率(lǜ)降低,但增加曝氣量(liàng)勢必增加汙水處理成本。另外,汙水中較(jiào)高的油脂含量還會降低活性汙泥的沉降性能,嚴(yán)重時會成為汙泥膨脹(zhàng)的原因(yīn),導致出水SS超(chāo)標。對油類(lèi)物質含量較高的進水,需要在預處理段增加除(chú)油裝置。
(4)溫度
溫度對(duì)活性汙泥(ní)工(gōng)藝的影響是很廣(guǎng)泛的。*先,溫度會影響活性(xìng)汙泥中(zhōng)微生物的活性,在冬季溫度較低時,如不采取調控措施(shī),處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉(chén)池的分(fèn)離性能,例如溫度變化(huà)會使沉澱池產生異重流,導致短流;溫度降低會使活性汙泥由於(yú)粘(zhān)度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝氣係統的效率,夏季溫度升高時(shí),會由於溶解氧飽和濃度的降低,而使充氧困難,導致曝氣效率的下降,並會使空氣密度降低,若(ruò)要保證(zhèng)供氣量不變,則必須增(zēng)大供氣量。
2、氨氮超(chāo)標
汙水中氨氮的去除主(zhǔ)要是在傳(chuán)統活性(xìng)汙泥法工藝基礎上采用硝化工藝(yì),即采用延時曝氣,降低係統負(fù)荷。
導致出水氨氮超標的原因涉及(jí)許多方麵,主要(yào)有:
(1)汙泥負荷與汙泥齡
生物硝化屬低負荷工(gōng)藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負(fù)荷越(yuè)低,硝化進行得越充分,NH3-N向(xiàng)NO3--N轉化的效率(lǜ)就越高。與低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長,因為硝化細菌世代周期較長,若生物係統的汙泥停留時間過短,即SRT過(guò)短,汙泥濃度較低時,硝化細菌就培養不起來,也就得(dé)不到硝化效果。SRT控製在多(duō)少,取決於溫(wēn)度等因素。對於以(yǐ)脫(tuō)氮為主要目的生(shēng)物係統,通常SRT可取11~23d。
(2)回(huí)流比
生物(wù)硝化係(xì)統的回流比一般較傳統(tǒng)活性汙泥工藝大(dà),主要是因為生物硝化係統的活(huó)性汙泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,若回流比太小,活性汙泥在二沉池(chí)的停留時間就較長,容易(yì)產生反硝化,導(dǎo)致汙泥上浮。通常回流比控(kòng)製在50~100%。
(3)水力停留時間
生物硝(xiāo)化(huà)曝氣池的水力停留時間也(yě)較活性汙泥工藝長,至少應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物的去除率低得多,因而需要更長的(de)反應時間。
(4)BOD5/TKN
TKN係指水中有機氮與氨氮之和,入流(liú)汙水中(zhōng)BOD5/TKN是影響硝化(huà)效果的一個重要(yào)因素。BOD5/TKN越大,活性汙(wū)泥(ní)中(zhōng)硝化細菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同樣運行條件下硝化效率就越低;反之(zhī),BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多汙水處理廠的運行(háng)實踐(jiàn)發現,BOD5/TKN值*佳範圍為2~3左右。
(5)硝化(huà)速率
生物硝化係統一個專門的工藝(yì)參(cān)數是硝化速率,係指單位重量(liàng)的活性汙泥每天轉化(huà)的氨氮量。硝化速率的大(dà)小取決於活性汙泥中硝化細菌所(suǒ)占的比例,溫度等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶解(jiě)氧
硝化細菌為專性好氧(yǎng)菌,無氧(yǎng)時即停止生命活動,且硝化細菌的(de)攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不保持充(chōng)足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧(yǎng)含量還需提高。
(7)溫度
硝化細菌對(duì)溫度的變化也很敏感,當(dāng)汙水溫度低(dī)於(yú)15℃時,硝化速率會明顯下降(jiàng),當汙水溫度低於5℃時,其生理活動會完全停止。因此,冬(dōng)季時汙水處理廠特別是北方地區的汙水處(chù)理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。
(8)pH
硝化細菌對(duì)pH反應很敏(mǐn)感,在pH為8~9的範圍內,其生物活性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活性將(jiāng)受到抑製並趨於停止。因此,應盡量控製生物硝化係統(tǒng)的混合液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮是在生物硝化(huà)工藝基礎上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指汙水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生(shēng)化反應過程。
導致出水(shuǐ)總氮超(chāo)標的原因(yīn)涉及許多方(fāng)麵,主要(yào)有:
(1)汙泥負荷與汙泥齡
由於生物硝化是生物反硝化的前提(tí),隻有良好的硝化,才能獲得高效(xiào)而穩(wěn)定的的反硝化。因而,脫氮(dàn)係統也必須采用低負(fù)荷或超低負荷,並采用高汙泥齡。
(2)內、外(wài)回流比
生物反硝化係(xì)統外回流(liú)比較單純生物(wù)硝化係統要小些,這主要是入流汙水中氮絕大(dà)部分已被脫去,二(èr)沉池中(zhōng)NO3--N濃度不高。相(xiàng)對來說,二沉池由於反(fǎn)硝化導致汙泥(ní)上浮的危險性已很小。另一方麵,反硝化係統汙泥沉速較快,在保證要求(qiú)回流汙泥濃度的前提下,可以降低(dī)回流(liú)比,以便延長汙水在曝氣池內的停留時間(jiān)。
運行良好的(de)汙水處理廠,外回流比可控製在50%以下。而內回流比一般控製在300~500%之間。
(3)反硝化速率(lǜ)
反硝化速率係指單位活性汙(wū)泥每天反硝化的硝酸(suān)鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān),典型值(zhí)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(líng),這樣(yàng)反硝(xiāo)化細菌可以“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,要把缺氧區的DO控製在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此(cǐ)也就影(yǐng)響了生物反硝(xiāo)化的過程,進而影響出水總氮指標。
(5)BOD5/TKN
因為反硝(xiāo)化細菌是在分解有機物的(de)過程(chéng)中進(jìn)行反硝化脫氮的,所以進入缺氧區的汙水中必須有充足的有機物,才能保(bǎo)證反硝化(huà)的順(shùn)利進行。由於(yú)目前許(xǔ)多汙水處理廠配套管網建設滯後(hòu),進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標(biāo)則相當於或高於設計值,使得進水碳(tàn)源無法滿足反硝化對碳源的需求,也導致了出水總氮超標的情況(kuàng)時有發生。
(6)pH
反硝化細菌對pH變化(huà)不如硝化細(xì)菌敏感,在pH為6~9的(de)範圍內,均能進行正常的生理代(dài)謝,但生物反硝化的*佳pH範圍為6.5~8.0。
(7)溫度
反硝(xiāo)化(huà)細菌對溫度變化(huà)雖不如硝化細菌那麽敏感,但反硝化效果也會隨溫度(dù)變化而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃時,反硝化速(sù)率增至(zhì)*大。當低於15℃時,反硝化速率將明(míng)顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停(tíng)止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高汙泥濃(nóng)度(dù)或增加(jiā)投運池數(shù)。
3、TP超標
生物除磷(lín)中通(tōng)過聚磷菌在厭氧狀態下釋放磷,在好氧狀態下過量地攝取(qǔ)磷。經過排放(fàng)富磷剩餘汙泥而除磷,導致出(chū)水TP超標的原因涉及許多方麵,主要有(yǒu):
(1)溫度
溫度對除磷效果的(de)影響不如對生物脫氮過程(chéng)的影響那麽明顯,在一定溫度範圍內,溫度變化不是(shì)十分大(dà)時,生物除磷都能成功(gōng)運行。試驗表明,生物除磷的(de)溫度宜大於10℃,因為聚磷(lín)菌在低溫(wēn)時生長速度(dù)會減(jiǎn)慢(màn)。
(2)pH值(zhí)
在pH在6.5一8.0時,聚磷微生物(wù)的含(hán)磷量和吸磷率保持穩定,當pH值(zhí)低於6.5時,吸磷率(lǜ)急(jí)劇下降。當pH值突然降低(dī),無論(lùn)在好氧區還是厭氧區磷的濃度都(dōu)急劇上升,pH降低的幅度越大釋放量越大(dà),這說明pH降低引起的磷釋放不是聚磷菌本身對pH變化(huà)的生理(lǐ)生化反應,而是一種純化學的“酸溶”效應,而且pH下降引(yǐn)起(qǐ)的厭氧釋放量越大(dà),則好(hǎo)氧吸(xī)磷能力越低,這說明pH下降引起的釋放是(shì)破(pò)壞性的,無效的。pH升高時則出現磷的輕微吸收。
(3)溶解氧
每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物(wù)的生長(zhǎng)受到(dào)抑製,難以達(dá)到預計的除磷效果。厭(yàn)氧區要保持較低的溶解氧值以更利於厭氧菌的發酵產酸,進而使聚磷菌更好的釋磷,另外,較少的溶(róng)解氧更有利予減少易降解有機質(zhì)的消耗,進而使聚磷菌合(hé)成更多的PHB。
而在好氧區需要較多的溶解氧,以更利於聚磷(lín)菌(jun1)分解(jiě)儲存的PHB類物質獲得(dé)能量來吸收(shōu)汙水中的溶解性磷酸鹽合(hé)成細胞聚磷。厭氧(yǎng)區的DO控製在0.3mg/l以下(xià),好氧區DO控製在2mg/l以上,方可確保厭(yàn)氧釋磷好(hǎo)氧吸磷的順利進行。
(4)厭氧池硝態氮
厭氧(yǎng)區硝態氮存在消耗有機基質而抑製(zhì)PAO對磷的釋放,從(cóng)而影響在好氧條件(jiàn)下聚磷菌對磷的吸收。另一方麵,硝態氮的存在會被氣單胞菌屬(shǔ)利(lì)用作為電子受體進行反硝化,從而影響其以發酵中間產物作為電子受體進行發(fā)酵產酸,從而抑製(zhì)PAO的釋磷和攝磷能力及PHB的(de)合成能力(lì)。每毫克硝酸鹽氮(dàn)可消耗易生物降解的COD2.86mg,致使厭氧(yǎng)釋磷受到抑製,一般控製在(zài)1.5mg/l以下。
(5)泥齡(líng)
由於生(shēng)物除磷係統主(zhǔ)要通過排出剩餘汙泥實現除磷,因此剩餘(yú)汙(wū)泥量的多少決定係(xì)統的除磷效果,而泥齡長短對剩餘汙(wū)泥的排放量(liàng)和汙泥對磷(lín)的攝取(qǔ)作用有直接的影響。汙泥齡越小,除磷效果越佳。這是因為降低汙泥齡,可增加剩餘汙泥的排放量(liàng)及係統中(zhōng)的除磷(lín)量,從而削減(jiǎn)二沉池出水中磷的含量。但對於同時除(chú)磷脫氮的生物處(chù)理工藝而言,為了滿足硝化和反硝(xiāo)化細菌的生長要求,汙泥齡往往控製得(dé)較大,這是除磷效果難以令人滿意的原因。一般以除磷為目的的生物處理係統的泥齡控製在3.5~7d。
(6)COD/TP
汙水生物除(chú)磷工藝中,厭氧段有機基質的種類(lèi)、含量及微生物所需(xū)營養物質(zhì)與汙水中含(hán)磷的比值是影響除磷效果的重要因(yīn)素。不同的有機物為基(jī)質時(shí),磷的厭氧(yǎng)釋放和好(hǎo)氧攝取效果是不同(tóng)的。分子(zǐ)量較小的易降解有機物(如揮發性(xìng)脂肪酸(suān)類等)容易被聚磷菌利用,將其體內儲存的多聚磷酸(suān)鹽分解釋放出磷(lín),誘導磷釋放的能力較強(qiáng),而高(gāo)分子難降解有機物誘(yòu)導(dǎo)聚磷菌釋磷能力就較差。厭氧階段磷的(de)釋放越充分,好氧階段(duàn)磷的攝取量(liàng)就越大。另外,聚磷菌在厭(yàn)氧(yǎng)階段釋磷所產生(shēng)的能量,主要用於其吸收低分子有機基(jī)質(zhì)以作為厭氧(yǎng)條件下生(shēng)存(cún)的基礎。因此,進水中是否含有(yǒu)足夠的有(yǒu)機質,是關係到聚磷菌(jun1)能否(fǒu)在厭氧條(tiáo)件下順利生存的重要因(yīn)素(sù)。一般認為,進水中COD/TP要大(dà)於15,才能保證(zhèng)聚磷菌有足夠的基質,從而獲得理想的除磷效果。
(7)RBCOD(易降解COD)
研究表明,當以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作為釋磷基質時,磷的釋放速(sù)率較大,其釋放速率與基質的濃度無關,僅與活性汙泥的濃度和微生物的組成有關,該類基質導致的磷的釋放可用零(líng)級反應方程(chéng)式表示。而其(qí)他類有機物要被聚磷菌利用,必須轉化(huà)成此類小分子的易降解碳源,聚磷菌才能利(lì)用其代謝。
(8)糖原
糖原是由多(duō)個葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖,是胞內糖的貯存(cún)形式。如上圖所示聚磷菌(jun1)中糖原在好氧(yǎng)環(huán)境下形成,儲存能量在(zài)厭氧環境下代謝(xiè)形成為PHAs的合成的原(yuán)料NADH並為聚磷菌代謝提供能量。所以在延遲(chí)曝氣或者過(guò)氧化(huà)的情況下,除磷(lín)效果會很差,因為過量曝氣會在好氧(yǎng)環境(jìng)下消耗一部分(fèn)聚磷菌體內的糖原,導致厭氧時形(xíng)成PHAs的原料NADH的不足。
(9)HRT
對於運(yùn)行良好(hǎo)的城市汙水生物脫氮除磷係統來說,一般釋磷和吸磷分別需要(yào)1.5~2.5小時和2.0~3.0小時。總體來看,似乎釋磷(lín)過程更(gèng)為重要一(yī)些,因此,我們(men)對汙水(shuǐ)在厭氧段的停留時間更(gèng)為關注,厭氧段的HRT太短,將不能保證磷的有效釋(shì)放,而且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為可供(gòng)聚磷菌攝取的低級脂(zhī)肪酸,也會影響磷的釋放;HRT太長,也沒有必要,既(jì)增加基建投(tóu)資和(hé)運行費用,還可能產生一些副作用。總之,釋(shì)磷和吸磷是相互關聯的兩個過程,聚磷菌隻有(yǒu)經過充分的(de)厭氧(yǎng)釋磷才能在(zài)好氧段(duàn)更好地吸磷,也隻有吸(xī)磷良好的聚磷菌才會在厭氧段超量地釋磷,調(diào)控得當會形成一個良性循環。我廠(chǎng)在(zài)實際運行中摸索得到的數據是:厭氧段HRT為1小時15分~1小時(shí)45分,好氧段HRT為2小時~3小時10分較為合適(shì)。
(10)回流比(R)
A/O工藝保證除磷(lín)效果的極為重要的一(yī)點,就是(shì)使係統汙泥在曝氣池中“攜帶”足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池,其目的就是為了防(fáng)止汙泥在二沉池中因厭氧(yǎng)而釋放磷,但如果不(bú)能快速排泥,二沉池內泥層太厚,再高的DO也無法保證汙泥不厭氧釋磷,因此,A/O係統(tǒng)的回流比不宜太低,應保持足夠的回(huí)流比,盡快將二沉池(chí)內的汙泥排出(chū)。但過高的回流比會增加(jiā)回(huí)流係(xì)統和曝氣係統的能源消耗,且會縮(suō)短汙泥在曝氣(qì)池內的實際(jì)停留時間,影響BOD5和(hé)P的去除效果。如(rú)何在保(bǎo)證快速排泥的前提下,盡量降低回流比,需在實(shí)際運行中反複摸索。一般認為,R在50~70%的範圍內即可。
5、懸浮物超標
出水中的(de)懸浮物指標是否達標,主(zhǔ)要取決(jué)於生物係統(tǒng)汙(wū)泥的質量(liàng)是否良好、二沉池(chí)的沉澱效果以及汙水處理(lǐ)廠的工藝控製是否恰當。
造成二沉池出水懸浮物(wù)超標(biāo)的原因有以下幾個(gè)方麵:
(1)二沉池工藝參數選擇(zé)
二沉池設計參(cān)數是否選擇恰當是出水懸浮固體指標會否超標的(de)重要因(yīn)素。許多汙水處(chù)理廠(chǎng)在設計(jì)之初(chū),為節約建設成本,將水力停留時間大大縮短,並盡量(liàng)提高其水力表麵負荷,造成運行時二沉池經常出現(xiàn)翻泥現象,致使出水懸(xuán)浮固體超(chāo)標(biāo)。另外,某些汙水處理廠由於實際工藝調整需要,需將生物池汙泥濃度控(kòng)製在(zài)較高的水平時,也會造成二沉池固體表麵(miàn)負(fù)荷過大,影響出(chū)水水質。因此,一般認為應對二沉池的這幾個工藝參數的設置(zhì)留有(yǒu)較大的餘地,以利於(yú)汙水處理(lǐ)廠(chǎng)工藝的控製與調整。
一般來說,影響沉澱池沉澱效果(guǒ)的(de)主要工藝參數為水力停留時(shí)間、水力表麵負荷和汙泥(ní)通量。
Ø 二沉池水力停留時間
汙水在二沉池的水力停留時(shí)間長短(duǎn),是二沉池運行的重要參數。隻有足夠(gòu)的停留時間,才能保證良好的絮凝效果,獲得較(jiào)高的沉澱效率。因此,建議二沉池(chí)的水力停留時間設置在3~4h左右。
Ø 二沉池水力表麵負荷
對於一座沉(chén)澱池來說,當進水量一定時,它所能去除的顆粒的大小也(yě)是一定的。在所能去除的這些顆粒中,*小的那個顆粒的沉速正好等於這座沉澱池(chí)的水力表麵負荷。因(yīn)此,水力表麵負荷越小,所能去除的顆粒就越多,沉澱效率就越高,出水懸浮物的指標(biāo)就越低。設計二沉池較小(xiǎo)的水力表麵負荷,有利於汙泥等懸浮(fú)固體的有效沉澱。一般建議二沉(chén)池的水力表麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
Ø 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(chí)沉澱效果的重要因素。二(èr)沉池(chí)的固體表麵負荷越小,汙泥在二沉池的濃縮效果越好。反(fǎn)之,則汙泥在二沉池的濃(nóng)縮效果越差(chà)。過大的固體表麵負(fù)荷會造成二沉池泥(ní)麵過高,許多汙泥絮體來(lái)不及沉澱就隨汙水流出,影響出水懸(xuán)浮物指標。一般二沉池固體表麵負荷*大不(bú)宜(yí)超過150kgMLSS/m2×d。
(2)活性汙泥質(zhì)量
活性汙泥質量的好壞是影響出水(shuǐ)懸浮物是否超標的重要因(yīn)素。高(gāo)質量(liàng)的活性(xìng)汙泥主要體現在四個方麵:良好的吸附性能,較高的生物活性,良(liáng)好的沉降性能以及良好的濃縮性能(néng)。
膠(jiāo)體狀態的汙染物*先必須被吸附到活性汙泥絮體上,並進一步被吸附到細菌表麵附近才能被分解代謝,因而吸(xī)附性能較差的活性汙泥去除膠態(tài)汙染物質的能力也差。活性汙泥的生(shēng)物(wù)活性係指(zhǐ)汙泥絮體內的微生物分解代謝有機汙染物的能力,生物活性較差的(de)活性汙泥去除有機汙染物的速度必然較慢。隻有沉降(jiàng)性能良好的活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥水分離。反之,如果(guǒ)汙泥沉降性能惡化,分離效果必然降(jiàng)低(dī),導(dǎo)致二沉池出水渾濁(zhuó),SS超標(biāo),嚴重時還可能導致活性汙泥的大量流失,使係統內生物量不足,繼而(ér)又影響對有機汙染物的分解代(dài)謝效(xiào)果(guǒ)。隻有活性汙泥具有良好的濃縮性(xìng)能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如果濃縮性能較(jiào)差(chà),排泥濃度降低,就要(yào)保證足夠的回(huí)流汙泥量,提高回(huí)流比。但是,提高回流比會縮(suō)短汙水在曝氣池的實際停留(liú)時間(jiān),導致曝氣時間(jiān)不(bú)足,影響處理效果。
(3)進水SS/BOD5
生物係統活性汙泥(ní)中MLVSS比(bǐ)例與進(jìn)水SS/BOD5有很大的關係,當進水SS/BOD5高時,生物係統活性汙泥中MLVSS比例則低,反之則高。根據運行經驗來看,當SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以維持在50%以上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下降到20~30%。當活性汙泥中MLVSS比例較低時,為了(le)保證硝化效果係統就必須(xū)維持較(jiào)高的(de)泥齡,汙泥老化情況較明顯,導致出水SS超標。
(4)有毒物(wù)質
入流(liú)汙水中含有強酸、強堿或重金屬等有毒物質將(jiāng)會使(shǐ)活性汙泥中毒,失(shī)去處理功效,嚴重的甚至發生汙泥解體,造(zào)成汙泥無法沉澱,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(wū)染(rǎn)源的管理。
(5)溫度
溫度對活性汙泥工藝的(de)影響是很廣泛(fàn)的。*先,溫度會(huì)影響活(huó)性汙(wū)泥中微生物的活性,冬季溫度較低時,如不采取調控(kòng)措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉(chén)池的(de)的分離功能。如(rú)溫度的變化會使二沉池產生異重流(liú),導致短流現象發(fā)生;溫度(dù)降低時,會使(shǐ)活性汙泥由於黏(nián)度增大而降低沉(chén)降(jiàng)性能等。
2、泥餅含水率
在我國,已經投入使用或在建的汙水處理,普遍采用(yòng)活性汙泥法進行汙水處理,活性汙泥的汙泥齡設(shè)計較短,且設計中基本不設汙泥濃縮和汙泥消化設施,使得剩餘汙泥量大,汙泥中有機成分多(duō),不易於脫水。因(yīn)此,若要將泥餅含水率控(kòng)製在80%以下,就需要加大PAM的投加量,從而使(shǐ)汙(wū)水處理成本提高。
為保證汙泥濃縮與脫水效果,在汙泥(ní)脫水絮凝劑的(de)配製方麵,絮凝藥劑的配製濃度應控製在0.1%~0.5%範(fàn)圍內。濃度太(tài)低則投加溶(róng)液量大,配藥頻率增多;濃度過高容易造成藥劑粘度過高,可(kě)能(néng)導致攪拌不夠均(jun1)勻,螺杆泵輸送藥液時阻力增大,容(róng)易加快設備損耗(hào)和管路堵塞。另外,不同批(pī)次和不同(tóng)型號的絮凝劑比重差別較大,需根據實際(jì)情況(kuàng)定期(qī)或不(bú)定(dìng)期地標定藥(yào)劑的配製濃度,適(shì)時調整藥劑的用量,保證汙泥脫(tuō)水效果和減少藥劑浪(làng)費。同時,幹粉藥(yào)劑在儲存和使用(yòng)過程中注意防潮防失效(xiào)。
3、機電設備
若要使汙水與汙泥處理係統的正常穩定運行,保證與工藝配套機電設備的運行狀況也是非常重要的。同時,機電設備的穩(wěn)定(dìng)高效運行(háng),對汙(wū)水(shuǐ)處理廠節能降耗影響(xiǎng)很大。
(一(yī))格柵機
格柵除汙機是汙水處理工藝的*道工(gōng)序,也是汙水處理廠內(nèi)*容易出現故障的設(shè)備(bèi)之一。一(yī)旦出現故(gù)障,汙水處理廠將不能夠正常進水。
常見問題:
Ø 格柵機卡阻:不管連續運行還是間歇(xiē)運(yùn)行,因為格柵機長(zhǎng)時間與汙水接觸(chù),容易造成軸承磨損,運行出現卡阻現象,造成鏈條或耙齒拉偏或其他機械故障。為此,需要加(jiā)強格(gé)柵機相關機械部件的潤滑保(bǎo)養,以及日常巡檢(jiǎn)要及(jí)時到(dào)位。
Ø 格柵機堵塞(sāi):汙水中(zhōng)常夾帶一些長條狀的纖維、塑料袋等易纏繞的(de)雜物,容易造成柵(shān)條和耙齒等堵塞。這一方麵會使過柵斷麵減少,造成過柵流速過大,攔(lán)汙效率下降。另一方麵也會造(zào)成柵渠過水速(sù)率緩慢、沙礫沉積、柵渠溢流等(děng)問題。一般隻能進(jìn)行技術改造(zào)完善或勤維護,采(cǎi)用人(rén)工清理的(de)方式解決。
(二(èr))提升水泵
國內目前的汙水處理廠,大多采用(yòng)潛(qián)水(shuǐ)泵提升汙水。從實際運行中發現,潛水泵在使用過程中,由於汙(wū)水中(zhōng)各種雜質與浮渣較多,這些雜質容(róng)易纏繞在水泵的葉(yè)輪和(hé)密封(fēng)環(huán)的間(jiān)隙裏,引起機械密封效果和水泵效率降低,使汙水進入到密封腔而產生故(gù)障,嚴重(chóng)時將(jiāng)導致(zhì)水泵電機過流損壞。針對(duì)該問題主要是(shì)加(jiā)強格柵機的格渣效果(guǒ),定(dìng)期檢查潛水泵的絕緣(yuán)和(hé)密封、核算提升泵效率,定(dìng)期輪換(huàn)使用等。
因汙(wū)水處理廠進水量一天24小時均有變化,以及配套汙(wū)水收集係統完(wán)善程度的不(bú)同,使得不同時期汙水處理廠(chǎng)進水量可能有較大變化,特(tè)別是合流製的排(pái)水係統(tǒng),進水季節性變化的特征非常明顯。因此,在潛水泵的選用和配置上,應(yīng)留有較大的調節(jiē)空間。通常可采樣多台水泵抽排水量呈梯(tī)度配置,結合定速泵配合調(diào)速泵控製方式(shì),其中定速泵按平均流量選擇,滿(mǎn)足基本流量需求。調速泵變速運轉以適應流量的變化,流量波動較大時以增減(jiǎn)運(yùn)轉台(tái)數作補充。
(三)鼓風(fēng)機
鼓風機(jī)是汙水處理工藝的關鍵設(shè)備,耗能*大。風量、風壓、電(diàn)耗、噪音等是選用鼓風機的基本技術參數,使用中需結合工藝運行的特點,注意其適用的範圍和調節能力。
汙水處理廠的生物反應池微孔曝氣係統一般采用離心式鼓風機。離心(xīn)風機(jī)具有效率高、使用年限長、殼體內不需(xū)要潤滑、氣體不會被油汙染等優點,特別是在供風量、風壓的(de)適用範圍、噪音控製以及運行的穩定等(děng)方麵均較羅茨風機優越。羅茨風機一般適用於(yú)池深(shēn)較淺,需要的風量(liàng)和風壓較小的情況。
在(zài)能耗控製上,可采用變頻調節控製(zhì),設(shè)備配置方麵,也可多台鼓風機風量呈梯度配置,針對不同的工況,以增強工藝(yì)運行調節的靈活性,同時減(jiǎn)少(shǎo)電耗。
油冷卻器、油過濾器要定期清理(lǐ),保證油質,需定期更換和送檢,防止出現乳化(huà)現象。油冷卻器有風冷和水冷兩種(zhǒng)方式:采用風冷注意定期(qī)清潔風冷卻(què)器的散熱片,防止堵塞和積集塵垢;采用水冷需(xū)定期清理和維護冷卻塔以及相應管路,注意保證循環冷(lěng)卻水(shuǐ)的水(shuǐ)質,可定期加入緩蝕阻垢藥劑,防止細菌滋生、冷卻器、管路結垢以(yǐ)及銅構件發生原電池(chí)反應腐(fǔ)蝕,影響冷卻效果甚至汙染油質。
過(guò)濾器要定期清潔或更(gèng)換,保(bǎo)證進口負(fù)壓在(zài)規定範圍以內(nèi),減少因負壓過高導致的鼓風機喘震(zhèn)故障(zhàng)的發生。
(四(sì))曝氣頭
目前大部分的曝氣方式采用的是微孔膜曝(pù)氣(qì),有盤式、球冠式、板式、管式等橡膠膜微孔曝氣器類型(xíng)。曝氣器使用一段時間後,因微孔堵塞,阻力增大和(hé)橡膠老化、彈性變(biàn)差等,導致(zhì)充氧效率均會下降。為避免曝氣器的堵塞或阻(zǔ)力增加過大,應定期進行曝氣器(qì)的(de)清洗。可采用(yòng)甲酸清洗或大(dà)氣量高壓空(kōng)氣清洗。采用甲酸清洗要小心控(kòng)製甲酸(suān)的濃度、清洗的頻次(cì)、注意操作安全;采(cǎi)用大氣量空氣清洗要(yào)小心控(kòng)製氣量大小(xiǎo)、強度(dù)和清洗的頻次。另外,注意要定期(qī)打開曝氣係統的排水閥門,排出冷凝水。對嚴重堵塞或破損的曝氣頭要(yào)及時更換,保證(zhèng)生物池曝氣的均(jun1)勻性,防止出現死角,堆(duī)積汙泥。
(五)排泥設備
因(yīn)為工藝的(de)差別,有(yǒu)部分汙水處理工藝不帶二沉(chén)池,如SBR、UNITANK等,而且其(qí)池底是平的,容易在排泥時形成泥層漏鬥。後期排出的(de)混合液濃度降(jiàng)低,未能排出足量的(de)汙泥,導致剩餘汙泥濃度的下降,帶來汙泥(ní)處理(lǐ)能耗(hào)、藥耗的上升。
對於這些工藝的運行,宜采(cǎi)用間歇排泥方式或改造(zào)成多(duō)點排泥的係統(tǒng)。
此外,在有二沉池的生(shēng)物處理(lǐ)係(xì)統,需要對二沉池(chí)刮吸泥(ní)機進行定期維護,保證排泥順暢,防(fáng)止積泥而影響出水SS等指標。
(六)脫水機
目前國內(nèi)采用的機械脫水方式主要(yào)有離(lí)心脫水機和帶式壓濾脫(tuō)水(shuǐ)機。
1、離(lí)心脫水機
運行中(zhōng)應(yīng)研究進離(lí)心脫水機的濃縮汙泥含固率的要求範圍,進料量(liàng)(裝機容量),*大產量,離心機差速、轉速,不同類型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加(jiā)濃度對離心機脫水後的汙泥含固率、分離水SS值和回(huí)收率的(de)影響。
若要離心脫水機的汙泥脫水處(chù)理達到理想的分離效果,可以從兩方麵來考慮:
Ø 轉速差越大,汙泥在離心機內停(tíng)留時間(jiān)越短,泥餅含水率(lǜ)就越(yuè)高,分離水含固率(lǜ)就可能越大。反之,轉速差越小,汙(wū)泥在離心機內停留時間越長,固液分離越徹底,但必須防止汙泥堵塞。利(lì)用轉(zhuǎn)速差可以自動地進行調節,以補償進料中變化的固體含量。
Ø 當汙(wū)泥性(xìng)質已經確定時,可以改變進料投配速率,減少(shǎo)投配量改(gǎi)善固液分離;增加絮凝劑加注率,可以加速固液分離速度,提高分離(lí)效果。
常見問題:
Ø 開機報警或振動報警(jǐng)
離心脫(tuō)水機開啟(qǐ)時低差速報警引起主電機停(tíng)機或者振動較大、聲音異常,造(zào)成報警停機。上述(shù)情況為(wéi)上次停機前衝洗不徹底所致,即衝洗不徹底(dǐ)會導致兩種情況發生:一是離心機出(chū)泥端積泥多導致再次開啟時轉鼓和螺旋輸送器之間的速差過低而(ér)報警;二是轉鼓的內壁上存在不(bú)規則的殘留固體導致轉鼓(gǔ)轉動不平衡而產生振動報警。
Ø 軸溫過高報警
這主(zhǔ)要是由於潤滑脂油(yóu)管堵塞致潤滑不充分、軸溫過高。由於離心脫水機的潤滑脂投加裝置為半自動裝置(zhì),相對人工投加係統油管細長,間隔周期長,投加1次潤滑脂容易發生油管堵塞的現象。一旦發生,需(xū)要人工及時清理,其主要原理是較頻繁地加油以保證細(xì)長(zhǎng)油(yóu)管的有效暢通。當然,潤(rùn)滑(huá)脂亦不能加注過多,否則亦會引起軸承溫度升高。
Ø 主機報警而停機
開啟離心脫水機或運行過程中(zhōng)調節脫水機(jī)轉速,主電(diàn)機變(biàn)頻器調節過大或過快,容易造成加(減(jiǎn))速過電壓現象,導致主電機報警。運行中發現,一般變頻調節在2Hz左右比較(jiào)安全(quán)。離(lí)心脫水機在衝洗狀態下,尤其在高速衝洗時,也易造(zào)成加(減)速過電壓(yā)現象,所以在高速衝洗時離心脫水(shuǐ)機(jī)旁應(yīng)有運行(háng)人員監護。
Ø 離心脫水機不出泥
在(zài)離心脫水機正常運轉的情況下,相關設備正常運轉,但(dàn)出現不出泥現象,濾液比較混濁,差(chà)速和扭矩也較高(gāo),無異響,無振動,高速和低(dī)速衝洗(xǐ)時扭(niǔ)距左右變化不大,亦(yì)出現過扭距忽高忽低的現象,再啟動時困難,無差速。
這種情況多發生在(zài)雨季,由於來水(shuǐ)量大,對生物池的汙泥負荷衝擊大,導致剩餘汙泥鬆散、汙(wū)泥顆(kē)粒小(xiǎo)。而汙(wū)泥顆粒越(yuè)小,比表麵積越(yuè)大(呈指數規律增大),則其擁(yōng)有更高的水合強度和對脫水過濾更大的阻力,汙泥的絮凝效果差(chà)且不易脫水。此時(shí),如不及時進行工藝(yì)調整,則離(lí)心脫水機可能會出現扭矩力不從(cóng)心的現象(過(guò)高),恒扭矩控製模式下差(chà)速會(huì)進行跟(gēn)蹤。一旦差速(sù)過(guò)大(dà),很容易導致汙泥在脫水機內停留時間短、固環層薄;另一方麵,轉速差越(yuè)大,由於轉鼓與螺旋(xuán)之間的相對運動增大,對液環層的擾動程度必然增大,固環層(céng)內部分被分離出來(lái)的汙泥會重新(xīn)返(fǎn)至液(yè)環層,並有可能隨分離液流失。這種情況下會產生脫水機不出泥的現象(xiàng)。
在進泥(ní)濃度較低且汙泥鬆散的情況下,采用高轉速、低差速和低(dī)進泥量運行(háng)能夠有效解決(jué)不出泥的問題,並且運行效果也不錯。高轉速是為了(le)增加分離因數,一般來說汙泥(ní)顆粒越小密度越低,需要(yào)的(de)分離因數較高,反之需要較低的分離因數;采用低差速可以延長汙泥在脫水機內停(tíng)留時間(jiān),汙泥絮凝效果(guǒ)增強的同時在轉(zhuǎn)鼓內接受離心分離的時間將延長,同時由於轉鼓和螺旋之間的相對運行減少,對液環層的擾動也減輕,因此固體(tǐ)回收(shōu)率和泥餅含固率均將提高;低進泥量亦增(zēng)加固體回收率和泥餅含固率。
2、帶式壓濾脫水機
帶式壓濾(lǜ)脫水機是由上下兩條緊張的濾帶(dài)夾帶著淤泥層,從一連串規律排列的輥壓筒中呈S形彎曲經過,靠濾帶本身的張力形成(chéng)對汙泥層(céng)的壓榨和剪切力,把汙泥層的毛細水擠壓出(chū)來,獲得含固率較大的(de)泥餅。
為保持帶式壓濾(lǜ)脫水(shuǐ)機的正常運行,需(xū)注意以下操作與維護事項:
(1)對有預脫水區(濃縮區(qū))的,保證布(bù)泥均勻;
(2)濾帶刮刀采用軟性材質,減少對濾帶和(hé)濾帶接口處的磨損;
(3)保證濾帶衝洗水壓力,濾帶衝洗係統盡量采用不鏽鋼(gāng)自淨噴嘴,能夠自行衝掉堵塞在噴嘴的髒物,保(bǎo)證濾帶的孔隙率和汙泥脫水效(xiào)果;
(4)經常維護自動防偏帶裝置與增減壓裝置(zhì),減少濾帶邊(biān)沿磨損;
(5)保證自控係統設有連鎖保護(hù)裝置,防止誤動作給整機造成的損傷。
常見問題:
Ø 濾帶打滑
這主要(yào)是進泥超負荷,應降(jiàng)低進泥量(liàng);濾帶張力(lì)太小,應增(zēng)加(jiā)張(zhāng)力;輥壓筒損壞,應及時修複或更換。
Ø 濾帶跑偏
這主要是進泥不均勻,在濾(lǜ)帶上攤布不均勻,應(yīng)調整進泥口或更(gèng)換平泥裝置;輥壓筒局部損壞或過度磨損,應(yīng)予以檢(jiǎn)查更換;輥壓筒(tǒng)之間相(xiàng)對位置不平衡,應檢查調整(zhěng);糾偏裝置(zhì)不靈敏。應檢查修複。
Ø 濾帶堵(dǔ)塞嚴重
這主要是每次衝洗不(bú)徹底,應增加衝(chōng)洗(xǐ)時間或衝洗水壓(yā)力(lì);濾帶張力太大,應適當減小張力;加藥過量(liàng),即PAM加藥過量,粘度增加,常堵塞濾布,另外未充分溶解的PAM也易堵塞濾帶;進(jìn)泥中含砂(shā)量太大,也易堵(dǔ)塞濾(lǜ)布,應加強(qiáng)汙水預處(chù)理係統的運行控製。
Ø 泥餅含固量下降
這主要是加藥量不足、配藥(yào)濃度(dù)不合適或加藥點位置不合理(lǐ),達(dá)不到*好的絮凝效果;帶(dài)速(sù)太大,泥餅變薄,導致含固量下降,應及(jí)時地降低帶速,一般應保證泥餅(bǐng)厚度為5~10mm;濾帶張力太(tài)小,不能保證足夠的壓榨力和(hé)剪切力,使含(hán)固(gù)量降低。應適當增大張力;濾帶堵塞,不能將水分濾出,使含固量降低(dī),應停止運行,衝洗濾帶。
4、檢測儀表
因為儀表監測的汙水中雜質多,環境差,經常容易導(dǎo)致在線(xiàn)儀(yí)表測量產生誤差較大,或者損壞(huài)率高,極大地影響了汙水處理廠在線監控的力度和自動(dòng)化控製水平。
由於汙水處理廠進水中汙染物濃度較高、懸浮物較多,容易在采樣管道(dào)和(hé)分析儀器的進樣管形成汙垢(gòu),因此需要針(zhēn)對性配置水(shuǐ)樣預處理單元和選擇水質濃(nóng)度相匹配的分析儀器量程(chéng)。在選用設備時,一些自帶控製係統的大型設備配置的自控係統與(yǔ)廠內主要控製係統選型要一致,否則設備不易與廠內整個自控係統建立通訊,或建立通訊時(shí)需要投入較大的成本。另外,在運行(háng)過程中應(yīng)建立一套詳(xiáng)細的維護與操作規程,如維護工作一定要提前計劃和準備相應的備品配(pèi)件;定期對分析儀器進行標定和校正,清洗管道(dào)和預處理單元,以及(jí)更換消耗件和易損件;加強在線監測係(xì)統的日常管理等。
由於汙(wū)水處(chù)理廠特殊的構築物設計(jì)及大量地處理汙水,汙(wū)水處理廠發生(shēng)雷擊(jī)現象普遍比較嚴重,對室外設備安全運行構成較大的威脅。對現(xiàn)場設備和儀表的二(èr)、三級防雷,防止(zhǐ)出現(xiàn)被雷擊而使現場設備和儀表的(de)損壞。如果為了控製工程造價而缺少這(zhè)些設施,那(nà)麽在今後的運行管理工作(zuò)中將付出(chū)更大(dà)的代價。