汙水處理(lǐ)的運行需(xū)要眾多控製參數的合理調控,隻有這樣,才能(néng)保證處理工藝的正常、高(gāo)效運行(háng)。本文詳細介紹A/O(脫氮(dàn))工(gōng)藝主要參數指標的控製!
1、pH值
一般汙(wū)水處理(lǐ)係統可承受的pH值變動範圍為6~9,超出(chū)範圍需進行投加化學調和劑調整(zhěng);pH值過小(xiǎo)會造成混(hún)凝絮體小、生物處理(lǐ)中原生動物活動減弱;過大則體現為混凝絮體粗大,出(chū)水渾濁,活性汙泥解體,原生動物死亡。對於生(shēng)活汙(wū)水,pH值一般符合要求,不需人(rén)為調控。
2、B/C
B/C即係統進水的可生化性,數值上為同一樣品的BOD5與COD的比值。對於二級汙水處理廠,B/C表(biǎo)征汙水(shuǐ)成分是否滿足生物(wù)處理(lǐ)的要求。對於活性汙泥係統,一般認為B/C≥0.3,為可生化性良好,生物處理發揮作用。而可生化性<0.3時,汙水中有機物含量不足,無法滿足生(shēng)物處理(lǐ)中微生物生長的需要,生物處理效率低下,此(cǐ)時,調控(kòng)方法是(shì)向汙水中投加有機營養源(yuán)。
3、水力(lì)停留(liú)時間HRT
HRT即(jí)平(píng)均水力停留時間,指待處理(lǐ)汙水在反應器內(nèi)的平均停留時間,也就是汙水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生(shēng)物作用(yòng)的平(píng)均反應時間,為反應器有效容積與進水量的比值。對於生物處理,HRT要符合相應工藝要求,否則水力停留時間不足,生(shēng)化反應(yīng)不(bú)完全,處理程(chéng)度較弱;水力停(tíng)留時間過長則會導致係統汙泥(ní)老(lǎo)化(huà)。
表1 不同汙水處理工藝HRT
當(dāng)處理效果不佳時,可參照設計值進行(háng)HRT的校核(hé),校核水力停(tíng)留時間時,水量(liàng)應該算上汙泥回流量(liàng)與內回流量等。若HRT過(guò)小,應緩慢減小汙水量,過大則緩慢加大汙水量。注意,汙水量的(de)增減都應緩慢變動,否則造成係統的衝擊負荷;由於汙水處理任務艱巨,不要輕(qīng)易減小進廠汙水量,而是(shì)在回流量上做(zuò)出(chū)調整。
4、汙泥濃度MLSS及MLVSS
MLSS為活性汙泥濃度,MLVSS為揮發(fā)性活性汙泥濃度,一(yī)般占MLSS的55%~75%,可以(yǐ)概指為汙泥中的有機成分。它們是計量曝氣池中活性汙泥數量多少(shǎo)的指標。活性汙泥濃度(dù)表征生物池中微生物生長平衡情(qíng)況,活性汙泥控製在多少,主要是根據食微比進行核算,一般控製在2000~4000mg/L。過高的汙泥濃度,將導致汙泥老化,反應池抗衝擊負荷能力減弱;而過低的汙泥(ní)濃度,則造成汙泥活性過強不利於沉(chén)降,或反映營養物質不夠。調控汙泥濃度的方法主要通(tōng)過對剩餘汙泥排放量的調(diào)整,增大排泥量,汙泥濃度下降,反(fǎn)之上升。
若MLVSS占MLSS比例不足55%,表明①無(wú)機物過多(duō),應對沉砂係統進行檢查;②汙水中有機營(yíng)養源不足(zú),用B/C、食微比核算。
5、汙(wū)泥沉降比SV30
SV30即30分鍾活性汙泥沉(chén)降比,正規的做法是用(yòng)1000mL量筒取樣,靜置(zhì)30分鍾後,觀測沉澱汙(wū)泥占整個混合液的(de)體積比例,單位是%。SV30可較直觀的反應目(mù)前(qián)的工藝效果,是重(chóng)要的檢測參數;發生工藝異常時,也(yě)應*先對這個指標進行觀測。
檢測SV30時,工藝員(yuán)要注意:
1)在(zài)曝氣池(chí)末(mò)端取樣;
2)沉降過程全觀測,由於(yú)30分(fèn)鍾沉降過程可(kě)近(jìn)似代表二沉池中的沉降過程,所以一定要觀測整個過程(chéng),而不單是結果。
3)重點觀測前5分鍾的沉降值(自由沉澱(diàn)階段)和絮(xù)凝性能。
4)用1000mL量筒,不要用100mL量筒觀測,否則混合液汙泥掛壁造成結果偏差。
穩定工藝的SV30在15%~35%。過小說明(míng)汙泥中無機物含量比較多,過高則(zé)可(kě)能是(shì)汙泥活性過強或發生汙泥膨脹。
觀(guān)察汙泥沉(chén)降過程,對目前工(gōng)藝進行分析:
表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與汙泥濃度的比(bǐ)值(單位為mL/g),表征1g幹汙(wū)泥所占的體積。傳統活性汙泥法其值在70~150為正(zhèng)常值(zhí)。
SVI主要反映汙(wū)泥(ní)的鬆散程度,當MLSS很(hěn)高(gāo)時,僅用SV判斷汙泥沉(chén)降(jiàng)性是不(bú)準確的,必須結合SVI。對SVI的調控主要通過對MLSS的調整(zhěng)。
表3 SVI值調控方法
7、食微比F/M
F/M稱為汙泥有機負荷,具體算法是(BOD(進水)*日進水量)/(MLVSS*曝氣池有效容積),也稱(chēng)為食微比(bǐ)。
表4 不同工藝的食微比控製值
在保障(zhàng)處理效(xiào)果的情況下,盡量降低MLSS,保證(zhèng)適當高的汙(wū)泥食微比,可以(yǐ)降低溶(róng)解氧耗量,從而節(jiē)約電(diàn)能。
AO脫氮工藝F/M範圍在0.1~0.15範圍,食微比超出指導範(fàn)圍,過低(dī)往往造(zào)成汙泥活性不佳(jiā),降低汙染物的去除率。食微比過高,過多的碳源無法代謝進入曝氣池,會導致硝化反應的異常,嚴(yán)重時崩潰。
由於微生物存在對水質條件的依賴性(xìng),各廠F/M也可由(yóu)年(nián)統計自行得出不同(tóng)季節的*佳值。
8、泥齡SRT
汙泥齡是活性汙泥池中全部汙(wū)泥總量增長一倍所需要的時間,等(děng)於活性汙泥總量與每日排放的剩餘汙(wū)泥量的比值。核算(suàn)汙泥齡是判(pàn)斷(duàn)目前(qián)活性汙泥(ní)是否老(lǎo)化(huà)的論據。
AO脫氮工藝汙泥齡一般控(kòng)製(zhì)在(zài)15~20天(tiān)左右,這隻是參考值(zhí),各廠還需根據自身情況與季節變化確認適宜(yí)的汙泥齡。汙泥齡過短,硝化微(wēi)生(shēng)物來不及繁衍就從係統排(pái)出,不能形成優勢微生物,不利於氨(ān)氮的降解;而汙泥齡過長,汙(wū)泥老化,造成(chéng)二沉池汙泥上浮,出(chū)水渾濁。
對汙(wū)泥齡的調整主要是依靠排泥完成。如加大排泥量(liàng)可縮短汙泥齡,但同時也要根據(jù)進水有機物濃度進行分析,當加大排泥(ní)速率不及微生物增(zēng)長(zhǎng)量時,一定程度上汙泥齡是不會(huì)縮短的。
從汙泥齡的確定上,可計算出(chū)每日排泥量,並(bìng)以此(cǐ)為指導對排泥的多少進行調控。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(wū)泥MLSS*排泥流量,其中回流汙泥MLSS由化驗室取樣測出,一般情況下為曝氣池MLSS的2倍。
在進水有機物(wù)濃(nóng)度突然變大(dà)的時候(hòu),汙泥有機負荷變大,此時為了維持(chí)有(yǒu)機負荷(hé)的穩定,一定要提高MLSS,也就是延長汙泥齡,用以克服突增的有機物濃度。反之亦然。
9、好氧池(chí)DO
指水體中遊離氧(yǎng)的含(hán)量。脫氮工藝(yì)中有缺氧區、好氧區2種溶解氧界(jiè)定形式。
好氧區,溶解氧含量2~4mg/L即可滿足(zú)兼性或好氧微生(shēng)物活動的要求,一般(bān)冬季汙水充(chōng)氧能力大(dà)於(yú)夏季(jì),暴(bào)雨期(qī)溶解氧液高一些。溶解氧(yǎng)超出4mg/L意義不大(dà),反倒可能(néng)造成汙泥老化和汙(wū)泥自身氧(yǎng)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(fǎn)硝化細菌反應要(yào)求。
工藝員對於溶解氧的監測要做到多點測、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(pù)氣設備運行參數來完成(chéng)的,對於鼓風機,可以調節送風量,轉碟和轉刷可以調節轉速(sù)以及淹沒深度。
對於一個推流階段,溶解氧(yǎng)的分布方式是低—中—高。水量變大、進水有機汙染物濃度增高、汙(wū)泥濃度增加時,都要相應提高曝氣量,以(yǐ)維持足夠的DO。
10、缺氧池OPR
ORP 值與硝酸氮濃度具有很好的線(xiàn)性正相關性。反硝(xiāo)化的活性隨氧化還原電位的增高而降低。當缺氧(yǎng)段末端測得ORP 值低時可認為(wéi)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(gè)種(zhǒng)微生物所要求的氧化還原電位不(bú)同。一般好氧微(wēi)生物在+100mV以上均可生長,*適為+300mV~+400mV;兼性厭氧微生物在+100mV以上時進行好氧呼(hū)吸,為+100mV以(yǐ)下時進行無氧呼吸(xī);專性厭氧細菌要(yào)求為-200mV ~-250mV ,其中(zhōng)專(zhuān)性厭氧的產甲烷菌要求為-300~-400mV ,*適為-330mV 。
11、CN比
在脫氮係統中,反硝化需要(yào)利用(yòng)碳源進(jìn)行脫(tuō)氮,而碳源對硝化來說起到“抑製“作用,所以在AO脫氮(dàn)係統中CN比必須在(zài)適宜的範圍內才能保證脫氮的正常進(jìn)行!
理論上進水COD與TN的比為2.86就可以(yǐ)滿(mǎn)足脫氮要求、但(dàn)是實際運行(háng)中DO及其他因素的影響,實際應用中CN比(bǐ)一般在4~6,才可以滿足脫(tuō)氮要求,所以,在CN比的控製(zhì)參數上需要根據具(jù)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(huí)流比分(fèn)內回(huí)流比與(yǔ)外回流比。
外回流又稱汙泥回流,是由二次沉澱(或沉澱區)分離(lí)出(chū)來(lái),回流到曝氣池的活(huó)性汙泥。有時汙泥回流入曝氣池前(qián)的再生池(chí)進行(háng)再曝(pù)氣,以(yǐ)恢複活性汙(wū)泥的吸附能力。外回流(liú)比一般控製在(zài)30%-70%範圍。
內回流的學名叫硝化液回流,顧名思義這個(gè)回流裏麵是混合的硝化產物硝態氮的,內回流的作用是將曝氣池中硝化(huà)反應產生的硝態氮回流到(dào)反硝(xiāo)化池,為反(fǎn)硝化提供化合(hé)態的氧,進行反硝化反應(yīng)。內回流比一般控製在200%~400%。