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污水治理技術(shù)及運(yùn)行管理活性污泥法第1頁第五章好氧生物處理及運(yùn)行管理5.1活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理廢水中不一樣類型污染物需要采取不一樣處理方法和工藝進(jìn)行處理;廢水生物處理對象主要是:兩大類污染物:有機(jī)物;營養(yǎng)元素——氮和磷兩大類廢水:生活污水或城市污水有機(jī)工業(yè)廢水廢水生物處理主體是微生物活性污泥法第2頁生物處理法人工處理方法當(dāng)代高速厭氧反應(yīng)器厭氧生物處理好氧生物處理傳統(tǒng)厭氧消化活性污泥法生物膜法天然生物處理方法生物穩(wěn)定塘土地處理濕地系統(tǒng)污水生物處理分類
活性污泥法第3頁好氧生物處理法好氧生物處理法利用需氧細(xì)菌處理廢水中有機(jī)物,被吸收進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部有機(jī)物在酶作用下進(jìn)行生化反應(yīng),將有機(jī)物中C、N、P、S等元素轉(zhuǎn)化或氧化為CO2、NH3、亞硝酸鹽或硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等,同時(shí)部分有機(jī)物合成為新原生質(zhì),為細(xì)菌生長、繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)?;钚晕勰喾ǖ?頁廢水好氧生物處理過程示意內(nèi)源呼吸產(chǎn)物+能量(CO2、H2O、NH3、SO42-…)污水中可降解有機(jī)物新細(xì)胞物質(zhì)(C5H7NO2)代謝產(chǎn)物(CO2、H2O、NH3、SO42-…)(1/3)分解代謝(2/3)合成代謝+微生物O2+能量凈增細(xì)胞物質(zhì)內(nèi)源呼吸~80%~20%內(nèi)源呼吸殘留物O2無機(jī)代謝產(chǎn)物少許能量剩下污泥+氧活性污泥法第5頁好氧生物處理基本生物過程:其它各類微生物細(xì)胞物質(zhì)試驗(yàn)分子式分別是:
細(xì)菌:C5H7NO2;真菌:C16H17NO6;藻類:C5H8NO2;原生動物:C7H14NO3
C60H87O23N12P;C5H7O2NP0.06S0.1
CHONS+O2
CO2+H2O+NH3+SO42-++能量(有機(jī)物)內(nèi)源呼吸(也稱細(xì)胞物質(zhì)本身氧化)C、H、O、N、S+能量C5H7NO2
C5H7NO2+O2
CO2
+H2O+NH3+SO42-++能量
合成反應(yīng)(也稱合成代謝、同化作用)
分解反應(yīng)(又稱氧化反應(yīng)、異化代謝、分解代謝)活性污泥法第6頁好氧生物處理特點(diǎn)不產(chǎn)生帶臭味物質(zhì),所需時(shí)間短,大多數(shù)有機(jī)物均能處理,泥量大,出水水質(zhì)好,在廢水中有機(jī)物濃度不高,供氧速率能滿足生物氧化需要時(shí),常采取好氧生物處理法?;钚晕勰喾ǖ?頁厭氧生物處理法厭氧生物處理法是利用厭氧細(xì)菌來處理廢水中有機(jī)物,使之降解,穩(wěn)定一個(gè)無害化處理。這一過程分兩個(gè)階段。首先復(fù)雜高分子有機(jī)化合物在產(chǎn)酸細(xì)菌作用下降解成低分子中間產(chǎn)物,如有機(jī)酸(乙酸、丙酸、丁酸、氨基酸等等)和醇類及氨、硫化物、二氧化碳等無機(jī)物并放出能量,這一階段稱產(chǎn)酸階段。此階段可分為兩個(gè)時(shí)期,第一時(shí)期為酸性消化期,此時(shí)細(xì)菌首先分解是碳水化合物,產(chǎn)生大量有機(jī)酸,致使溶液pH快速下降,為酸性發(fā)酵期。第二時(shí)期為酸性減退期,此時(shí)有機(jī)酸和含氮化合物開始分解,生成氨、胺、碳酸鹽等堿性物,pH值則逐步上升,同時(shí)放出硫化氫、硫醇等惡臭氣體。活性污泥法第8頁厭氧生物處理法第二階段稱為堿性分解階段或產(chǎn)氣階段,甲烷細(xì)菌利用產(chǎn)酸菌產(chǎn)生有機(jī)酸、醇等為營養(yǎng)源。產(chǎn)生甲烷、一氧化碳、氨、氫等氣體,其中甲烷占50%以上。在此階段,pH值上升,可達(dá)7以上,最適宜pH范圍在6.8-7.2之間。厭氧生物法不需供氧,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,并能回收一定量CH4,但厭氧生化反應(yīng)速率慢,反應(yīng)時(shí)間長,而且有H2S產(chǎn)生,出水水質(zhì)較差,有惡臭。普通來說,高濃度有機(jī)廢水可采取厭氧生物處理法處理比較經(jīng)濟(jì)。活性污泥法第9頁5.1.1傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)組成
1、曝氣池:
曝氣池是由微生物組成活性污泥與污水中有機(jī)污染物質(zhì)充分混合接觸,并進(jìn)而將其吸收并分解場所,它是活性污泥工藝關(guān)鍵。曝氣池有推流式、完全混合式、循環(huán)混合式(氧化溝)三種類型。活性污泥法第10頁曝氣池活性污泥法第11頁曝氣池中微生物
活性污泥中后生動物輪蟲線蟲0.1mm鐘蟲小口鐘蟲草履蟲蓋纖蟲腎形蟲變形蟲活性污泥法第12頁氧化溝活性污泥法第13頁活性污泥法第14頁2、二沉池:1)進(jìn)行泥水分離,確保出水水質(zhì);2)確?;亓魑勰啵S持曝氣池內(nèi)污泥濃度。平流沉淀池、豎流沉淀池和輻流沉淀池3、回流系統(tǒng):1)維持曝氣池污泥濃度;2)改變回流比,改變曝氣池運(yùn)行工況。組成:回流污泥泵和回流污泥管道或渠道4、剩下污泥排放系統(tǒng):1)是去除有機(jī)物路徑之一;2)維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?;钚晕勰喾ǖ?5頁5、曝氣系統(tǒng):提供足夠溶解氧,有鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣兩大類。
鼓風(fēng)曝氣是將壓縮空氣經(jīng)過管道送入曝氣池?cái)U(kuò)散設(shè)備,以氣泡形式進(jìn)入混合液,使氣泡中氧快速轉(zhuǎn)移到混合液中,供給活性污泥中微生物。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)主要由空氣凈化系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)、管路系統(tǒng)和空氣擴(kuò)散器組成。
機(jī)械曝氣則是利用裝設(shè)在曝氣池內(nèi)葉輪轉(zhuǎn)動,猛烈地?cái)噭铀?,使液體循環(huán)流動,不停更新液面并產(chǎn)生強(qiáng)烈水躍,從而使空氣中氧與水滴或水躍界面充分接觸,傳入到混合液中,由此,機(jī)械曝氣也稱做表面曝氣,簡稱表曝。機(jī)械曝氣機(jī)分為豎軸表曝和臥軸表曝兩種形式?;钚晕勰喾ǖ?6頁活性污泥法第17頁活性污泥法第18頁羅茨鼓風(fēng)機(jī)活性污泥法第19頁羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作原理
活性污泥法第20頁離心鼓風(fēng)機(jī)活性污泥法第21頁鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)左:曝氣器安裝圖上:微孔曝氣器活性污泥法第22頁陶瓷微孔曝氣頭鐘罩形微孔擴(kuò)散器活性污泥法第23頁活性污泥法第24頁管式曝氣器活性污泥法第25頁
經(jīng)過潛水泵產(chǎn)生水流經(jīng)過噴嘴形成高速水流,在噴嘴周圍形成負(fù)壓吸入空氣,經(jīng)混合室和水流混合,在喇叭形擴(kuò)散管里產(chǎn)生水氣混合流,高速噴射而出,夾帶許多氣泡水流在較大面積和深度水域里渦旋攪拌,完成曝氣。而且其軸功率不隨潛沒深度改變而改變,進(jìn)氣量能夠調(diào)整。正因?yàn)槿绱?,射流式潛水曝氣機(jī)能夠在水位改變較大池中應(yīng)用。射流曝氣器活性污泥法第26頁機(jī)械曝氣曝氣葉輪活性污泥法第27頁泵型葉輪曝氣器活性污泥法第28頁活性污泥法第29頁曝氣轉(zhuǎn)刷活性污泥法第30頁活性污泥法第31頁曝氣轉(zhuǎn)碟活性污泥法第32頁活性污泥法第33頁非細(xì)胞形態(tài)微生物細(xì)胞形態(tài)微生物病毒、噬菌體真核生物(有顯著細(xì)胞核)酵母菌原生動物后生動物(多細(xì)胞)原核生物(無顯著細(xì)胞核)細(xì)菌(桿菌、球菌、螺旋菌)放線菌(諾卡氏菌)藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)真菌霉菌藻類5.1.2活性污泥中微生物絲狀菌(球衣菌屬、鐵細(xì)菌屬、貝日阿托氏菌屬、發(fā)硫菌屬)活性污泥法第34頁廢水生物處理中主要微生物1、細(xì)菌:——是廢水生物處理工程中最主要微生物
依據(jù)需氧情況不一樣:好氧細(xì)菌、兼性細(xì)菌、厭氧細(xì)菌;依據(jù)能源碳源利用情況不一樣:光合細(xì)菌——光能自養(yǎng)菌、光能異養(yǎng)菌;非光合細(xì)菌——化能自養(yǎng)菌、化能異養(yǎng)菌依據(jù)生長溫度不一樣:低溫菌(-10~15oC)、中溫菌(15~45oC)、高溫菌(>45oC)活性污泥法第35頁桿菌螺旋菌球菌念珠藻(藍(lán)細(xì)菌)細(xì)菌形態(tài)活性污泥法第36頁諾卡氏菌浮游球衣菌鐵細(xì)菌貝日阿托氏菌這幾個(gè)菌對有機(jī)物去除能力很強(qiáng),是生物法主要菌種,但數(shù)量過多會造成污泥膨脹?;钚晕勰喾ǖ?7頁廢水生物處理中主要微生物2、真菌:特點(diǎn):1)能在低溫和低pH值條件生長2)在生長過程中對氮要求較低3)能降解纖維素。4)大量繁殖造成污泥膨脹應(yīng)用:1)處理一些特殊工業(yè)廢水(碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、含氮有機(jī)物)2)固體廢棄物堆肥處理霉菌活性污泥法第38頁廢水生物處理中主要微生物原生動物和后生動物:促進(jìn)生物絮凝:有原生動物能分泌粘液,促進(jìn)生物絮凝,從而改進(jìn)活性污泥泥水分離特征凈化作用∶大部分原生動物是動物性營養(yǎng),能吞食游離細(xì)菌和微小污泥,有利于改進(jìn)水質(zhì)。腐生性營養(yǎng)鞭毛蟲等可吸收污水中有機(jī)物。原生動物和后生動物種屬與數(shù)量改變,與出水水質(zhì)相關(guān),可作為指示生物。水質(zhì)好(BOD<10~20):大量纖毛蟲(分為固著型和游泳型)、鐘蟲(固著型纖毛蟲)、輪蟲水質(zhì)壞(BOD>20~30):大量鞭毛類原生動物、根足蟲、變形蟲。少許纖毛蟲?;钚晕勰喾ǖ?9頁變形蟲(肉足綱)草履蟲(纖毛綱)鐘蟲(纖毛綱)吸管蟲(吸管綱)常見原生動物活性污泥法第40頁浮游甲殼生物輪蟲常見微型后生動物活性污泥法第41頁各種藻類水綿新月藻盤星藻屬活性污泥法第42頁1、微生物生長規(guī)律細(xì)菌生長規(guī)律可用其生長曲線表示,它表示了微生物在不一樣培養(yǎng)環(huán)境下生長情況及微生物整個(gè)生長過程。細(xì)菌繁殖是靠分裂方法,即每個(gè)菌體成熟后即分裂成兩個(gè)幼體細(xì)胞。將少許細(xì)菌接種到培養(yǎng)基上培養(yǎng),間隔地定時(shí)取樣測定細(xì)菌數(shù)目,并以細(xì)菌數(shù)目標(biāo)對數(shù)對時(shí)間做圖,即可得到細(xì)菌生長曲線?;钚晕勰喾ǖ?3頁微生物生長曲線活性污泥法第44頁停滯期停滯期也稱遲緩期或調(diào)整期,這是細(xì)菌為適應(yīng)新營養(yǎng)環(huán)境過渡階段,還不能馬上發(fā)生分裂增殖,但幼齡菌體內(nèi)物質(zhì)增加顯著,單個(gè)細(xì)胞個(gè)體增大,代謝機(jī)能活躍,正在合成新原生質(zhì)。停滯期內(nèi)也可能有些細(xì)菌因不適應(yīng)新環(huán)境而死亡,故細(xì)菌總數(shù)沒有大提升或略有降低。停滯期長短與細(xì)菌菌種、菌齡和培養(yǎng)條件相關(guān)。
活性污泥法第45頁對數(shù)增長久細(xì)菌經(jīng)停滯期適應(yīng)后,活力增強(qiáng),這時(shí)由于水中營養(yǎng)物含量超過細(xì)菌生長需要,細(xì)菌裂殖速度迅速提高,細(xì)胞生長也進(jìn)入了旺盛期,此時(shí)細(xì)菌生長速率最大,細(xì)菌數(shù)目以幾何級數(shù)增加。它增長關(guān)系可用下式表示:則細(xì)菌數(shù)對數(shù)和培養(yǎng)時(shí)間成直線關(guān)系,所以稱為對數(shù)增長久?;钚晕勰喾ǖ?6頁穩(wěn)定時(shí)穩(wěn)定時(shí)也稱靜止期,這時(shí)細(xì)菌總數(shù)達(dá)最大值。因?yàn)闋I養(yǎng)物濃度隨細(xì)菌消耗而下降,細(xì)菌有毒代謝產(chǎn)物逐步積累,會對細(xì)菌產(chǎn)生抑制和毒害作用,使細(xì)菌活力下降,繁殖速率減慢,并開始有細(xì)菌死亡。這時(shí)細(xì)菌繁殖率與死亡率到達(dá)平衡,也可能是分裂完全停頓,活菌數(shù)暫時(shí)維持不變,所以在生長曲線上表現(xiàn)為一段水平線?;钚晕勰喾ǖ?7頁衰退期衰退期也稱內(nèi)源呼吸期或死亡期。這時(shí)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物極少或已耗盡,大量積累代謝產(chǎn)物對細(xì)菌毒害更甚,造成細(xì)菌大量死亡。存活細(xì)菌也只能靠消耗體內(nèi)原生質(zhì)來維持生命,只有少數(shù)細(xì)菌能繼續(xù)分裂,多數(shù)出現(xiàn)自溶現(xiàn)象并死亡或變成休眠狀態(tài),活菌數(shù)呈對數(shù)直線關(guān)系下降?;钚晕勰喾ǖ?8頁生長曲線對廢水處理指導(dǎo)作用由生長曲線可見,在對數(shù)增長久內(nèi),細(xì)菌對廢水處理速率最快,若將細(xì)菌生長穩(wěn)定在這一時(shí)期,則裝置效率高,可縮短處理時(shí)間及減小裝置容積。但這時(shí)要供給細(xì)菌較多養(yǎng)料,要求進(jìn)水中有機(jī)物含量高,勢必造成出水中有機(jī)物也相應(yīng)增多,出水水質(zhì)變差,排出污泥量增大。而靜止期細(xì)菌數(shù)量較高,但對營養(yǎng)物要求低,運(yùn)行穩(wěn)定,水中有機(jī)物消耗得較徹底,去除率高,產(chǎn)生污泥量也少,但處理時(shí)間長,設(shè)備容積大。所以應(yīng)根據(jù)不一樣處理廢水方式和水質(zhì)要求來人為地將細(xì)菌生長控制在某一個(gè)時(shí)期,以達(dá)到所要求處理效果?;钚晕勰喾ǖ?9頁微生物處理廢水基本原理微生物處理廢水主要是利用微生物對廢水中一些物質(zhì)氧化分解作用,這種氧化分解作用是在特定酶作用下進(jìn)行,因?yàn)槊富盍Σ攀褂行╇y以進(jìn)行化學(xué)氧化或分解有機(jī)物能在常溫下進(jìn)行生物氧化分解。酶是微生物體內(nèi)合成、催化生物化學(xué)反應(yīng)并傳遞電子、原子或化學(xué)基團(tuán)生物催化劑。酶分類:水解酸化酶、氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、異構(gòu)酶、裂解酶、合成酶。
活性污泥法第50頁2、活性污泥增殖規(guī)律應(yīng)用:①活性污泥增殖情況,主要是由F/M值所控制;②處于不一樣增值期活性污泥,其性能不一樣,出水水質(zhì)也不一樣;③經(jīng)過調(diào)整F/M值,能夠調(diào)控曝氣池運(yùn)行工況,到達(dá)不一樣出水水質(zhì)和不一樣性質(zhì)活性污泥;④活性污泥法運(yùn)行方式不一樣,其在增值曲線上所處位置也不一樣?;钚晕勰喾ǖ?1頁3、活性污泥凈化污水實(shí)際過程①早期吸附;②微生物代謝;③活性污泥凝聚、沉淀與濃縮?;钚晕勰喾ǖ?2頁1、水溫:是主要原因之一,在一定范圍內(nèi),伴隨溫度升高,反應(yīng)、增殖速率加緊;普通溫度每升高10C,反應(yīng)速率會增高1倍。細(xì)胞內(nèi)如蛋白質(zhì)、核酸等對溫度很敏感,溫度突升或突降并超出一定程度時(shí),會有不可逆破壞;最適宜溫度:1535C;40C
或13C后,會有不利影響。注:圖中縱標(biāo)為相對活性,以25C為基準(zhǔn)。5.1.3影響污泥微生物及處理效果環(huán)境原因
活性污泥法第53頁2、酸堿度:(對酶影響)普通好氧微生物最適宜pH在6.09.0之間;
pH4.5時(shí),真菌將占優(yōu)勢,引發(fā)污泥膨脹;微生物活動也會影響混合液pH值(比如硝化菌、厭氧菌)。在生化處理中,若工業(yè)廢水pH值過高或過低時(shí),須預(yù)先用酸、堿加以調(diào)整。在日常管理時(shí),我們應(yīng)注意預(yù)防pH值突變?;钚晕勰喾ǖ?4頁3、營養(yǎng)物質(zhì):細(xì)胞組成中,C、H、O、N約占9097%,其余310%為無機(jī)營養(yǎng)元素,其中主要有P生活污水普通不需再投加營養(yǎng)物質(zhì);一些工業(yè)廢水需要投加營養(yǎng)物質(zhì):好氧生物處理,應(yīng)按BODNP=10051
投加N和P厭氧生物處理,應(yīng)按BODNP=20051
投加N和P其它無機(jī)營養(yǎng)元素:K、Mg、Ca、S、Na等;微量元素:Fe、Co、Ni、Mo等;活性污泥法第55頁4、毒物:重金屬:蛋白質(zhì)沉淀劑(變性;與-SH結(jié)合而失活)氰化物:H2S或硫化物:鹵族元素及其化合物:酚、醇、醛:染料:有毒物質(zhì)危害:使蛋白質(zhì)變性或脫水、影響酶活性活性污泥法第56頁活性污泥系統(tǒng)中有毒物質(zhì)最高允許濃度:有毒物質(zhì)允許濃度(mg/l)有毒物質(zhì)允許濃度(mg/l)銅化合物(以Cu計(jì))0.51.0苯10鋅化合物(以Zn計(jì))513氯苯10鎳化合物(以Ni計(jì))2對苯二酚15鉛化合物(以Pb計(jì))1.0間苯二酚450銻化合物(以Sb計(jì))0.2鄰苯二酚100鎘化合物(以Cd計(jì))15間苯三酚100釩化合物(以V計(jì))5鄰苯三酚100銀化合物(以Ag計(jì))0.25苯胺100鉻化合物(以Cr計(jì))25二硝基甲苯12(以Cr3+計(jì))2.7甲醛160(以Cr6+計(jì))0.5乙醛1000硫化物(以S2-計(jì))525二甲苯7(以H2S計(jì))20甲苯7氫氰酸氰化鉀18氯苯10硫氰化物36吡啶400砷化合物(以As3+計(jì))0.72.0烷基苯磺酸鹽15汞化合物(以Hg計(jì))0.5甘油5
活性污泥法第57頁5、溶解氧:曝氣池出口處溶解氧控制在2mg/L左右較為適宜。在鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)中,可采取控制進(jìn)氣量方法來調(diào)整溶解氧高低;在機(jī)械曝氣系統(tǒng)中,可經(jīng)過調(diào)整曝氣翼輪浸水深度來調(diào)整溶解氧高低。曝氣池中溶解氧長久偏低時(shí),可能有兩種原因:其一是活性污泥負(fù)荷過高;其二是供氧設(shè)施功率過小或效率過低,這時(shí),應(yīng)設(shè)法改進(jìn)之。活性污泥法第58頁5.1.4活性污泥培養(yǎng)和馴化1.培菌方法所謂活性污泥培養(yǎng),就是為活性污泥微生物提供一定生長繁殖條件,即前面提到營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、適宜溫度和酸堿度等,在這種情況下,經(jīng)過一段時(shí)間,就會有活性污泥形成,而且在數(shù)量上逐漸增加,并最終抵達(dá)處理廢水所需污泥濃度?;钚晕勰喾ǖ?9頁生活污水培菌:直接培菌工業(yè)廢水培菌:(1)采取數(shù)級擴(kuò)大培菌(2)干污泥培菌(3)工業(yè)廢水直接培菌(4)有毒或難生物降解工業(yè)廢水培菌
活性污泥法第60頁2.培菌過程中生物相演替
在培菌早期:大量游離細(xì)菌、植鞭毛蟲桿囊蟲、動鞭毛蟲波多蟲、變形蟲。在培菌中期:掠食細(xì)菌能力更強(qiáng)纖毛蟲類原生動物:豆形蟲、腎形蟲、漫游蟲、裂口蟲和草履蟲等出現(xiàn)。在培菌中后期:鐘蟲在培菌后期:輪蟲活性污泥法第61頁3.馴化
在工業(yè)廢水處理系統(tǒng)培菌階段后期,將生活污水和外加營養(yǎng)量逐步降低,工業(yè)廢水百分比逐步增加,最終全部受納工業(yè)廢水,這個(gè)過程稱為馴化。
馴化關(guān)鍵是誘導(dǎo)酶活性污泥法第62頁5.1.5活性污泥系統(tǒng)工藝參數(shù)
1.入流水質(zhì)水量2.回流污泥量與回流比
回流污泥量是從二沉池補(bǔ)充到曝氣池污泥量,慣用QR表示?;亓鞅仁腔亓魑勰嗔颗c入流污水量之比,慣用R表示:
傳統(tǒng)活性污泥工藝R—般在25~100%之間。活性污泥法第63頁3.混合液懸浮固體和回流污泥懸浮固體
MLSS是指曝氣池中單位體積活性污泥混合液中懸浮物重量。有時(shí)也稱之為污泥濃度?;亓魑勰鄳腋」腆w是指回流污泥中懸浮固體濃度,通慣用RSS表示,它近似表示回流污泥中活性微生物濃度。傳統(tǒng)活性污泥法MLSS在l500~3000mg/L之間,而RSS則取決于回流比R大小,以及活性污泥沉降性能和二沉池運(yùn)行情況?;钚晕勰喾ǖ?4頁4.污泥負(fù)荷
污泥負(fù)荷是指單位重量活性污泥,在單位時(shí)間內(nèi)要確保一定處理效果所能承受有機(jī)污染物量,單位為kgBOD5/(kgMLVSS·d)。
慣用F/M表示污泥負(fù)荷,F(xiàn)表示食物,即有機(jī)污染物,M代表活性微生物量,即MLVSS。傳統(tǒng)活性污泥工藝F/M值普通在0.2~0.4kgBOD5/(kgMLVSS·d)之間,這屬于中負(fù)荷范圍。活性污泥法第65頁污泥負(fù)荷(SludgeOrganicLoadingRate):
容積負(fù)荷(VolumetricOrganicLoadingRate):
式中:Q為入流污水量(m3/d);COD為入流污水COD(mg/L),BOD5為入流污水BOD5(mg/L);V為曝氣池有效容積(m3);MLSS為曝氣池內(nèi)活性污泥濃度(mg/L)。活性污泥法第66頁5.混合液溶解氧濃度6.污泥齡
污泥齡是指活性污泥在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)平均停留時(shí)間,普通用SRT表示??刂莆勰帻g是選擇活性污泥系統(tǒng)中微生物種類一個(gè)方法。只有世代時(shí)間≦泥齡微生物才能在系統(tǒng)內(nèi)繁殖。經(jīng)過調(diào)整SRT,能夠選擇適當(dāng)微生物年紀(jì),使活性污泥現(xiàn)有較強(qiáng)分解代謝能力,又有良好沉降性能,傳統(tǒng)活性污泥工藝普通控制SRT在3~5d。
活性污泥法第67頁7.曝氣池和二沉池水力停留時(shí)間
污水在曝氣池內(nèi)水力停留時(shí)間普通用Ta表示。Ta與入流污水量及池容大小相關(guān)系。實(shí)際停留時(shí)間名義停留時(shí)間
傳統(tǒng)活性污泥工藝曝氣池名義水力停留時(shí)間普通為8~12h,而實(shí)際停留時(shí)間則取決于回流比。
混合液在二沉池內(nèi)停留時(shí)間要足夠大,以確保足夠時(shí)間進(jìn)行泥水分離以及污泥濃縮。停留時(shí)間普通取決于回流比。
活性污泥法第68頁8.二沉池水力表面負(fù)荷、固體表面負(fù)荷和出水堰溢流負(fù)荷
二沉池水力表面負(fù)荷是指單位二沉池面積在單位時(shí)間內(nèi)所能沉降分離混合液流量,單位普通為m3/(m2·h)。傳統(tǒng)活性污泥工藝中二沉池水力表面負(fù)荷普通不超出1.2m3/(m2·h)。
活性污泥法第69頁二沉池固體表面負(fù)荷是指單位二沉池面積在單位時(shí)間內(nèi)所能濃縮混合液懸浮固體。單位—般為kg/(m2·h)。它是衡量二沉池污泥濃縮能力一個(gè)指標(biāo)。傳統(tǒng)活性污泥工藝固體表面負(fù)荷最大不宜超出150kgMLSS/(m2·d)。出水堰溢流負(fù)荷是指單位長度出水堰板單位時(shí)間內(nèi)溢流污水量,單位為m3/(m·h)。傳統(tǒng)活性污泥工藝二沉池堰板溢流負(fù)荷—般控制在5~10m3/(m·h)?;钚晕勰喾ǖ?0頁9.二沉池泥位和污泥層厚度
二沉池泥位是指泥水界面水下深度,普通用LS表示。假如泥位太高,即LS太小,便增大了出水溢流漂泥可能性,運(yùn)行管理普通控制恒定泥位。污泥層厚度普通用HS表示。HS和LS之和等于二沉池水深。普通控制HS不超出LS1/3。
LsHs活性污泥法第71頁5.1.6.1氧化溝工藝5.1.6.2序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝5.1.6其它廢水好氧生物處理工藝活性污泥法第72頁5.1.6.1氧化溝(OxidationDitch)工藝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池,是活性污泥法一個(gè)變形;最早始于1954年,荷蘭,Pasveer氧化溝,間歇運(yùn)行;60年代——規(guī)模型和用于工業(yè)廢水處理70年代——多樣性發(fā)展80年代——曝氣與沉淀一體化最大優(yōu)勢:氧化溝環(huán)流活性污泥法第73頁一、氧化溝工作原理與特征
1、氧化溝工藝流程活性污泥法第74頁1、氧化溝工藝流程原廢水沉砂池格柵二沉池氧化溝出水回流污泥活性污泥法第75頁正在運(yùn)行氧化溝活性污泥法第76頁2、氧化溝特征結(jié)構(gòu)上特征
①池體狹長;池深較淺,普通在2~5m左右;②曝氣裝置多用表面機(jī)械曝氣器,豎軸曝氣器,如:低速曝氣葉輪;橫軸曝氣器,如:曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤;③進(jìn)、出水裝置簡單。
活性污泥法第77頁2、氧化溝特征工藝上特征
①氧化溝內(nèi)流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài);溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(0.40.5m/s);進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小,完全混合;②有機(jī)負(fù)荷很低,水力停留時(shí)間長,相當(dāng)于延時(shí)曝氣法,出水水質(zhì)好;③抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對水溫、水質(zhì)、水量等變動有適應(yīng)性;④污泥產(chǎn)率低,剩下污泥產(chǎn)量少;污泥齡長,可達(dá)1530d;⑤含有生物脫氮功效。
活性污泥法第78頁二、經(jīng)典氧化溝工藝
Carrousel氧化溝
Orbal氧化溝交替工作式氧化溝曝氣—沉淀一體化氧化溝活性污泥法第79頁1、Carrousel氧化溝平行多渠形氧化溝;60年代末,荷蘭DHV企業(yè);采取豎軸低速表面曝氣器;水深44.5m,溝內(nèi)流速0.30.4m/s;混合液在溝內(nèi)每520min循環(huán)一次;溝內(nèi)混合液總量是進(jìn)水量3050倍;BOD5去除率可達(dá)95%以上;總氮去除率可達(dá)90%;總磷去除率可達(dá)50%;應(yīng)用廣泛,最大規(guī)模為650000m3/d;昆明蘭花溝污水處理廠上海龍華肉聯(lián)廠桂林市東區(qū)廢水廠等活性污泥法第80頁2、Orbal式氧化溝又稱同心圓型氧化溝進(jìn)水容積為10%,DO
約2mg/l容積為2030%,DO
約1mg/l容積為6070%,DO
約0mg/l,反硝化和磷釋放
圓形或橢圓形溝渠,能充分利用水流慣性,節(jié)約能耗;活性污泥法第81頁2、Orbal氧化溝活性污泥法第82頁2、Orbal氧化溝活性污泥法第83頁2、Orbal氧化溝直徑:1400mm;比重:0.95t/m3單碟重量:10kg單碟最大供氧能力:1.45kgO2/h最大動力效率:2.11kgO2/kw.h浸沒水深:230~530mm(500mm)轉(zhuǎn)速:30~60rpm(50rpm)活性污泥法第84頁2、Orbal氧化溝防護(hù)罩主要實(shí)例:1)撫順石油二廠廢水處理站(28,800m3/d);2)燕山石化企業(yè)新建廢水處理廠(60000m3/d);3)成城市天彭鎮(zhèn)污水處理廠?;钚晕勰喾ǖ?5頁2、Orbal氧化溝燕山石化企業(yè)第四期廢水處理廠(60000m3/d);活性污泥法第86頁3、交替工作式氧化溝由丹麥Kruger企業(yè)所開發(fā),有二溝和三溝式兩種形式;交替用做曝氣池和沉淀池,無需二沉池和污泥回流裝置;曝氣轉(zhuǎn)刷利用率較低,D型二溝只有40%,三溝式則提升到了58%;活性污泥法第87頁3、交替工作式氧化溝兩側(cè)A、C二溝交替作為曝氣池和沉淀池,而B溝則一直作為曝氣池;原廢水交替地從A溝、B溝和C溝進(jìn)入,而出水則對應(yīng)地從C溝及A溝(設(shè)啟閉式可調(diào)堰)流出;剩下污泥從B溝中排出;曝氣器利用率較高(58%);交替運(yùn)行方式,為脫氮創(chuàng)造了條件,有良好BOD去除效果和脫氮效果。三溝交替工作氧化溝
(T型)活性污泥法第88頁T型氧化溝運(yùn)行控制T型氧化溝六階段運(yùn)行程序運(yùn)行階段各溝狀態(tài)延續(xù)時(shí)間1溝Ⅰ反硝化2.5h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ沉淀2溝Ⅰ硝化0.5h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ沉淀3溝Ⅰ沉淀1h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ沉淀4溝Ⅰ沉淀2.5h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ反硝化5溝Ⅰ沉淀0.5h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ硝化6溝Ⅰ沉淀1h溝Ⅱ硝化溝Ⅲ沉淀活性污泥法第89頁處理廠運(yùn)行人員,可依據(jù)本廠實(shí)際情況,編制出適合本廠詳細(xì)特點(diǎn)運(yùn)行控制程序。每個(gè)運(yùn)行周期能夠不一樣,每階段歷時(shí)也能夠不一樣。但投入運(yùn)行之前,應(yīng)對所編制運(yùn)行程序做以下項(xiàng)目標(biāo)核實(shí)。(1)轉(zhuǎn)刷利用率轉(zhuǎn)刷利用率系指轉(zhuǎn)刷實(shí)際投運(yùn)量與可投運(yùn)量之比,可用下式計(jì)算:T型氧化溝運(yùn)行控制式中n1至ni分別為(1)至(i)階段投運(yùn)轉(zhuǎn)刷數(shù)量;t1至ti分別為(1)至(i)階段歷時(shí);n為轉(zhuǎn)刷總數(shù)量;t為整個(gè)運(yùn)行周期歷時(shí)。轉(zhuǎn)刷利用率普通應(yīng)保持在55%以上?;钚晕勰喾ǖ?0頁T型氧化溝運(yùn)行控制(2)反硝化時(shí)間、曝氣時(shí)間和沉淀時(shí)間反硝化時(shí)間系指污水在溝內(nèi)缺氧區(qū)水力停留時(shí)間,用TDN表示,可用下式計(jì)算:式中,N1至Ni分別為(1)至(i)階段作為曝氣區(qū)溝數(shù);t1至ti分別為(1)至(i)階段歷時(shí);N為總溝數(shù);t為整個(gè)運(yùn)行周期歷時(shí);V為氧化溝總有效容積;Q為入流污水量。曝氣時(shí)間在溝內(nèi)曝氣區(qū)水力停留時(shí)間,可用下式計(jì)算:式中,N1至Ni分別為(1)至(i)階段作為缺氧區(qū)溝數(shù);t1至ti分別為(1)至(i)階段歷時(shí);N為總溝數(shù);t為整個(gè)運(yùn)行周期歷時(shí);V為氧化溝總有效容積;Q為入流污水量?;钚晕勰喾ǖ?1頁T型氧化溝運(yùn)行控制沉淀時(shí)間系污水在溝內(nèi)沉淀區(qū)水力停留時(shí)間,可用下式計(jì)算:當(dāng)入流污水量一定時(shí),TDN、TC和Ta三者之和是一定。在運(yùn)行程序編制時(shí),必須綜合均衡三者長短。普通來說,TDN應(yīng)大于1.5h,TC應(yīng)大于8h,Ta應(yīng)大于3.5h?;钚晕勰喾ǖ?2頁T型氧化溝運(yùn)行控制
(3)內(nèi)循環(huán)比內(nèi)循環(huán)比系指在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi),處于反硝化狀態(tài)混合液量與該周期內(nèi)入流污水總量之比.用r表示,可用下式計(jì)算:式中,V1至Vi,分別為(1)至(i)階段作為缺氧溝氧化溝容積;t為一個(gè)運(yùn)行周期歷時(shí);Q為入流污水量。普通認(rèn)為r越高,脫氮率越高。活性污泥法第93頁T型氧化溝運(yùn)行控制剩下污泥排放
T型氧化溝普通從中間溝排放剩下污泥(確保污泥分配均勻同時(shí)其它兩個(gè)溝沉淀出水完成后都要進(jìn)水需要較高污泥濃度)。運(yùn)行控制中,普通應(yīng)依據(jù)泥齡SRT來控制排泥量。因?yàn)門型氧化溝交替操作,并不是三溝均勻一致,因而各溝內(nèi)污泥濃度是不一樣。其差異詳細(xì)取決于運(yùn)行控制程序。在排泥量計(jì)算中,應(yīng)取各溝污泥濃度之平均值,以下式:活性污泥法第94頁4、曝氣沉淀一體化氧化溝
將沉淀池與氧化溝合建,上世紀(jì)80年代由美國企業(yè)開發(fā)。固液分離器進(jìn)水出水一體化氧化溝工藝原理活性污泥法第95頁固液分離器(關(guān)鍵技術(shù))主溝污泥懸浮層出水混合液污泥活性污泥法第96頁4、曝氣沉淀一體化氧化溝
側(cè)溝型
活性污泥法第97頁沉淀池內(nèi)置式氧化溝4、曝氣沉淀一體化氧化溝活性污泥法第98頁內(nèi)置船型沉淀池氧化溝4、曝氣沉淀一體化氧化溝活性污泥法第99頁一體化氧化溝全景水下推進(jìn)器主溝沉淀區(qū)水下推進(jìn)器厭氧區(qū)活性污泥法第100頁水下推進(jìn)器活性污泥法第101頁5.1.6.2序批式活性污泥法(SBR)
SBR工藝即序批式活性污泥法(Sequencing
BatchReactorActivatedSludgeProcess,簡寫為SBR),又稱為間歇式活性污泥法,因?yàn)樵谶\(yùn)行中采取間接操作形式,每一個(gè)反應(yīng)池是一批批地處理廢水,所以而得名。70年代末期美國教授R.L.Irvine等人為處理連續(xù)污水處理法存在一些問題首次提出,并于1979年發(fā)表了第一篇關(guān)于采取SBR工藝進(jìn)行污水處理得論著。繼后,日本、美國、澳大利亞等國技術(shù)人員陸續(xù)進(jìn)行了大量研究。活性污泥法第102頁
伴隨研究得深入,人們對該工藝機(jī)理和優(yōu)越性有了全新認(rèn)識。1980年在美國國家環(huán)境保護(hù)局資助下,印第安納州Culver城投建了世界上第一個(gè)SBR工藝污水處理廠。我國在80年代中期也開始了這方面應(yīng)用研究,我國第一座應(yīng)用SBR工藝污水處理設(shè)施——上海市政工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)SBR處理系統(tǒng)于1985年投入使用,今后陸續(xù)在城市污水及工業(yè)廢水領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用,同時(shí),在全國也掀起了研究SBR熱潮,近年來成為國內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)。當(dāng)前,SBR主要應(yīng)用于以下幾個(gè)領(lǐng)域:城市污水、工業(yè)污水(主要有石油、化工、食品、制藥等工業(yè)污水處理)、有毒有害廢水和營養(yǎng)元素廢水?;钚晕勰喾ǖ?03頁
SBR工藝由按一定時(shí)間次序間歇操作運(yùn)行反應(yīng)器組成。SBR工藝一個(gè)完整操作過程,亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)操作過程包含以下5個(gè)階段:①進(jìn)水期;②反應(yīng)期;③沉淀期;④排水排泥期;⑤閑置期。SBR運(yùn)行工況以間歇操作為特征。其中自進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥至閑置期結(jié)束為一個(gè)運(yùn)行周期。在一個(gè)運(yùn)行周期中,各個(gè)階段運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積改變及運(yùn)行狀態(tài)等都能夠依據(jù)詳細(xì)污水性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功效要求等靈活掌握。1、SBR工藝原理活性污泥法第104頁1、SBR工藝原理SBR主要反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池,同時(shí)完成曝氣沉淀等功效,其運(yùn)行能夠分為五個(gè)工序:進(jìn)水出水排泥進(jìn)水停頓進(jìn)水曝氣反應(yīng)靜止沉淀出水靜置活性污泥法第105頁潷水器伸縮桿潷水器堰口浮筒出水管活性污泥法第106頁潷水器活性污泥法第107頁進(jìn)水期(fill)
進(jìn)水期是反應(yīng)器接收廢水過程,這個(gè)過程不但僅是廢水流入與反應(yīng)器水位升高過程,而且伴隨一定生化反應(yīng)(磷釋放和脫氮等)?;钚晕勰喾ǖ?08頁反應(yīng)期(react)當(dāng)進(jìn)水到達(dá)設(shè)定液位后,開始曝氣和攪拌,以到達(dá)反應(yīng)目標(biāo)(去除BOD、硝化、脫氮除磷)。
活性污泥法第109頁沉淀期(settle)
沉淀期主要是一個(gè)固液分離過程,即經(jīng)過曝氣和攪拌作用后,混合液中污泥顆粒和絮體在重力作用下沉降,實(shí)現(xiàn)污泥和廢水分離過程?;钚晕勰喾ǖ?10頁排水期(draw)
排水期是排除反應(yīng)器中上清液過程,上清液由反應(yīng)器上部溢流堰和潷水器排出。該期間水位是處理周期內(nèi)最低水位。反應(yīng)器底部沉降活性污泥大部分作為下一周期使用,而過剩剩下污泥則從排泥管引出排放。另外反應(yīng)器中還會殘留一部分處理水,可起到循環(huán)水和稀釋水作用
活性污泥法第111頁閑置期(idle)閑置期是在一個(gè)處理周期內(nèi)從排水結(jié)束時(shí)刻起到下一個(gè)周期開始進(jìn)水時(shí)刻中間一段時(shí)間。同時(shí)伴隨少許厭氧反應(yīng)和脫氮過程。在此期間活性污泥中微生物得到充分休息,恢復(fù)活性。為了盡可能確保污泥活性并預(yù)防污泥老化現(xiàn)象,還需定時(shí)排放剩下污泥,為新鮮污泥提供足夠空間生長繁殖。活性污泥法第112頁2、SBR工藝特點(diǎn)
SBR法最顯著一個(gè)特點(diǎn)是將反應(yīng)和沉淀兩道工序放在同一反應(yīng)器中進(jìn)行,擴(kuò)大了反應(yīng)器功效,SBR是一個(gè)間歇運(yùn)行污水處理工藝,運(yùn)行時(shí)期有序性,使它含有不一樣于傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法一些特征。
活性污泥法第113頁(1)流程簡單,運(yùn)行費(fèi)用低
SBR法工藝簡單,便于自動控制,其主要設(shè)備就是一個(gè)含有曝氣和沉淀功效反應(yīng)器,無需連續(xù)流活性污泥法二沉池和污泥回流裝置,在大多數(shù)情況下能夠省去調(diào)整池和初沉池,系統(tǒng)構(gòu)筑物小,流程簡單,占地面積小、管理方便,投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。(2)固液分離效果好,出水水質(zhì)好
SBR在沉淀時(shí)屬于理想靜止沉淀,固液分離效果好,輕易取得澄清出水。剩下污泥含水率低,這為后續(xù)污泥處置提供了良好條件。
活性污泥法第114頁(3)運(yùn)行操作靈活,效果穩(wěn)定
SBR在運(yùn)行操作過程中,能夠依據(jù)廢水水量水質(zhì)改變、出水水質(zhì)要求調(diào)整一個(gè)運(yùn)行周期中各個(gè)工序運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液容積改變和運(yùn)行狀態(tài)。(4)脫氮除磷效果好
SBR工藝在時(shí)間序列上提供了缺氧、厭氧和好氧環(huán)境條件,使缺氧條件下實(shí)現(xiàn)反硝化,厭氧條件下實(shí)現(xiàn)磷釋放和好氧條件下硝化及磷過量攝取,從而有效脫氮除磷?;钚晕勰喾ǖ?15頁(5)有效預(yù)防污泥膨脹
因?yàn)镾BR含有理想推流式特點(diǎn),有機(jī)物濃度存在較大濃度梯度,有利于菌膠團(tuán)細(xì)菌繁殖,抑制絲狀菌生長,另外,反應(yīng)器內(nèi)缺氧好氧改變以及較短污泥齡也是抑制絲狀菌生長原因,從而有效地預(yù)防污泥膨脹。
(6)耐沖擊負(fù)荷池內(nèi)有滯留處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物沖擊。
活性污泥法第116頁3、SBR運(yùn)行控制(1)運(yùn)行程序與運(yùn)行周期
當(dāng)只要求去除BOD和SS時(shí),可直接采取前面所表示經(jīng)典程序。在實(shí)際運(yùn)行中,為縮短運(yùn)行周期.提升處理效果,可將一些階段含并或部分合并到另—階段中,比如,進(jìn)水可與曝氣同時(shí)進(jìn)行、能夠邊進(jìn)水邊曝氣、也能夠先進(jìn)水至二分之一時(shí),再曝氣。另外,排泥可與排水階段合并。也能夠與沉淀階段合并,或者沉淀、排水和排泥二個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行。
系統(tǒng)運(yùn)行周期普通在4.5~8h。其中:曝氣時(shí)間3.0~3.5h,沉淀時(shí)間1~1.5h,進(jìn)水時(shí)間1.0~2.0h,排水時(shí)間0.5h,排泥時(shí)間0.5h。
當(dāng)只要求進(jìn)行生物除磷時(shí),運(yùn)行程序可改為:進(jìn)水?dāng)嚢杵貧獬恋砼拍嗯潘???傔\(yùn)行周期在8h以內(nèi)。
當(dāng)只要求進(jìn)行生物脫氮時(shí),運(yùn)行程序可改為:進(jìn)水同時(shí)曝氣停曝?cái)嚢璩恋砼潘拍唷?傔\(yùn)行周期在8~12h。當(dāng)同時(shí)要求進(jìn)行脫氮除磷時(shí),運(yùn)行程序可改為:進(jìn)水曝氣停曝?cái)嚢杵貧獬恋砼拍嗯潘???傔\(yùn)行周期在10~14h?;钚晕勰喾ǖ?17頁(2)排水控制在排水階段,控制適當(dāng)排水量是非常主要。假如排水量太多,則帶走沉下污泥,降低出水質(zhì)量。反之,假如排水量太少,則浪費(fèi)池容。正確排水量可用最正確排水深度控制,用下式計(jì)算:式中,h為最正確排水深度;H為池內(nèi)工作水深;SVI為活性污泥體積指數(shù);MLSS為曝氣階段污染濃度;為安全余量,普通可取0.1m。H、h、三者關(guān)系為:泥位3、SBR運(yùn)行控制活性污泥法第118頁3、SBR運(yùn)行控制(3)排泥控制
SBR排泥普通應(yīng)采取污泥齡(SRT)控制,排泥量計(jì)算以下:式中,QW為剩下污泥容積;V為反應(yīng)池總有效容積;MLSS為曝氣階段混合液污泥濃度;WSS為排泥濃度。
活性污泥法第119頁3、SBR運(yùn)行控制(4)運(yùn)行調(diào)度SBR運(yùn)行調(diào)度包含確定投運(yùn)池?cái)?shù)及編制運(yùn)行程序等內(nèi)容。詳細(xì)包含:①確定進(jìn)水時(shí)間Tf:Tf可用下式計(jì)算:式中:Q為入流污水流量;A為每座反應(yīng)池表面積;h為每七天期排水深度。②確定曝氣時(shí)間Ta:Ta取決于進(jìn)水水質(zhì)、出水質(zhì)量要求等,可用下式計(jì)算:
式中:Tf為進(jìn)水時(shí)間;Q為處理廠入流污水流量;BODi為入流BOD5濃度;MLVSS為曝氣階段混合液污泥濃度;V為反應(yīng)池總有效容積?;钚晕勰喾ǖ?20頁3、SBR運(yùn)行控制(4)運(yùn)行調(diào)度③確定沉淀時(shí)間Ts:Ts與污泥沉降性能及反應(yīng)池表面積相關(guān)。因?yàn)镾BR系統(tǒng)污泥沉降性能良好,SVI普通在100mL/g左右,且為靜止沉降,因而Ts為1h已足夠。詳細(xì)可依據(jù)本廠或相近廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。④確定排水時(shí)間Td:Td取決于每七天期排水量及潷水器排水速度,可用下式計(jì)算:式中:Q為入流污水流量;Tf為每七天期進(jìn)水時(shí)間;qd為潷水器排水速度。排水時(shí)間不宜太短,不然會振動污泥層,降低出水質(zhì)量;但Td太長浪費(fèi)時(shí)間,普通控制在0.5~1.0h。當(dāng)發(fā)覺潷水器不滿足上述要求時(shí),應(yīng)予更換。⑤排泥時(shí)間TW及排泥量確實(shí)定:TW取決于每七天期要排放剩下污泥量及排泥設(shè)備速度,計(jì)算式以下:式中:QW為每七天期排放剩下污泥量;qW為排泥設(shè)備排放速度?;钚晕勰喾ǖ?21頁三、SBR運(yùn)行控制4.運(yùn)行調(diào)度⑥確定投運(yùn)池?cái)?shù):以上步驟為確定投運(yùn)池?cái)?shù)提供了基礎(chǔ)。投運(yùn)池?cái)?shù)可用下式計(jì)算:
式中:Tf為進(jìn)水時(shí)間;Ta為曝氣時(shí)間;f0為BOD5分解耗氧系數(shù);Q為處理廠入流污水流量;BODi為入流BOD5濃度;Ea為曝氣系統(tǒng)曝氣效率。⑧編制運(yùn)行調(diào)試方案,每池運(yùn)行程序及全廠運(yùn)行程序。式中:T為總運(yùn)行周期,T=Ta+Ts+Td+Tf+TW⑦確定曝氣量:每一周期中,曝氣階段曝氣速率可由下式計(jì)算:活性污泥法第122頁
4、SBR工藝發(fā)展
傳統(tǒng)SBR在應(yīng)用中有一定不足,如在進(jìn)水流量較大時(shí),對反應(yīng)系統(tǒng)需調(diào)整,會增大投資。為了深入提升出水水質(zhì),出現(xiàn)了許多SBR演變工藝。
ICEAS工藝CASS
工藝IDEA工藝
DAT-IAT工藝
UNITANK工藝
MSBR工藝
活性污泥法第123頁ICEAS工藝(IntermittentCycleExtendedAerationSystem)
ICEAS工藝為間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣工藝,是澳大利亞新南威爾士大學(xué)與美國ABJ企業(yè)Goronszy教授合作研究開發(fā)。1976年建成了世界上第一座ICEAS工藝廢水處理廠,隨即在世界各國得到了廣泛應(yīng)用。該工藝特點(diǎn)是在反應(yīng)器進(jìn)水端增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū),運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水、間歇排水,沒有顯著反應(yīng)階段和閑置階段。
活性污泥法第124頁
經(jīng)預(yù)處理廢水連續(xù)不停進(jìn)入反應(yīng)池前部預(yù)反應(yīng)區(qū),在該區(qū)內(nèi)污水中大部分可溶性BOD5被活性污泥微生物吸附,并從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部孔眼以低速(0.03~0.05m/min)進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)按照曝氣、沉淀、排水、排泥程序周期性運(yùn)行,使有機(jī)廢水在交替好氧-缺氧-厭氧條件下完成生物降解作用,各過程歷時(shí)可由計(jì)算機(jī)自動控制。ICEAS運(yùn)行工序圖活性污泥法第125頁ICEAS工藝優(yōu)點(diǎn):在處理市政污水方面比傳統(tǒng)SBR工藝費(fèi)用更節(jié)約、出水效果更加好。
ICEAS工藝缺點(diǎn):進(jìn)水貫通于整個(gè)周期,沉淀期進(jìn)水在主反應(yīng)區(qū)底部造成水力紊動,從而影響分離時(shí)間,所以水量受到限制,且容積利用率低,脫氮效果普通。活性污泥法第126頁應(yīng)用實(shí)例:我國最早采取該工藝是上海市第三中藥廠(于1991年投產(chǎn)運(yùn)行),其運(yùn)行結(jié)果表明:COD去除率為95.9~97%,BOD5去除率為99.1~99.4%,NH3-N去除率為75.1~78.4%;當(dāng)前我國采取ICEAS工藝最大規(guī)模污水處理廠是昆明市第三污水處理廠(15~30萬m3/d)活性污泥法第127頁CASS(CAST/CASP)工藝(CyclicActivatedSludgeSystem/Technology/Process)該工藝又稱為循環(huán)式活性污泥法,是由美國Goronszy教授在ICEAS工藝基礎(chǔ)上研究開發(fā),它是利用不一樣微生物在不一樣負(fù)荷條件下生長速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī)理,將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器相結(jié)合產(chǎn)物。CASS工藝為間歇式生物反應(yīng)器,在此反應(yīng)器中進(jìn)行交替曝氣-非曝氣過程不停重復(fù),將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中完成。
活性污泥法第128頁CASS反應(yīng)器由3個(gè)區(qū)域組成:生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)器,每個(gè)區(qū)容積比為1:5:30。污水首先進(jìn)入選擇區(qū),與來自主反應(yīng)器混合液(20%~30%)混合,經(jīng)過厭氧反應(yīng)后進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),以下列圖所表示。1生物選擇區(qū)2缺氧區(qū)3主反應(yīng)區(qū)CASS反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖
活性污泥法第129頁CASS工藝操作過程
CASS工藝以推流方式運(yùn)行,而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合方式運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)同時(shí)碳化、硝化和反硝化功效。(a)進(jìn)水、曝氣階段開始;(b)曝氣階段結(jié)束;(c)沉淀階段開始;(d)沉淀階段結(jié)束,撇水階段開始;(e)撇水階段及排泥結(jié)束;(f)進(jìn)水、閑置階段活性污泥法第130頁CASS工藝主要優(yōu)點(diǎn):可變?nèi)萜鬟\(yùn)行提升了對水質(zhì)、水量波動適應(yīng)性和運(yùn)行操作靈活性;良好沉淀性能;良好脫氮除磷效果;CASS工藝入口處設(shè)一生物選擇器,并進(jìn)行污泥回流,確保了活性污泥不停在選擇器中經(jīng)歷了一個(gè)高絮體負(fù)荷階段,從而有利于絮凝性細(xì)菌生長并提升污泥活性,使其快速去除廢水中溶解性易降解基質(zhì),深入有效抑制絲狀菌生長和繁殖;工藝流程簡單,土建和投資低,自動化程度高。活性污泥法第131頁應(yīng)用實(shí)例:當(dāng)前全世界已經(jīng)有300多家污水處理廠采取CASS工藝。我國,北京航天城污水處理廠(處理能力7200m3/d),徐州第二人民醫(yī)院,鎮(zhèn)江市征潤州污水處理廠(設(shè)計(jì)水量20萬t/d,近期10萬t/d)。活性污泥法第132頁IDEA工藝(IntermittentlyDecantedExtendedAeration)
IDEA工藝為間歇排水延時(shí)曝氣工藝,該工藝保持了CASS工藝優(yōu)點(diǎn),運(yùn)行方式采取連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣、周期排水形式。與CASS相比,預(yù)反應(yīng)區(qū)改為與SBR主體構(gòu)筑物分立預(yù)混合池,部分污泥回流進(jìn)入預(yù)反應(yīng)池。
IDEA工藝流程圖活性污泥法第133頁應(yīng)用實(shí)例:國外有澳大利亞吉朗(GEELONG)市新建成IDEA工藝污水處理廠,平均進(jìn)水量為7萬m3/d,總投資為4200萬澳元,約合人民幣215億元。當(dāng)前,國內(nèi)應(yīng)用IDEA技術(shù)污水處理廠還未見報(bào)道。
活性污泥法第134頁DAT-IAT工藝(DemandAerationTank-IntermittentAerationTank)
DAT-IAT工藝為需氧池-間歇曝氣池工藝,其反應(yīng)機(jī)理以及污染物去除機(jī)制與連續(xù)流活性污泥法相同,是依靠活性污泥微生物活動來凈化污水。
活性污泥法第135頁DAT-IAT工藝主體構(gòu)筑物反應(yīng)池由隔墻分為需氧池(DAT)和間歇曝氣池(IAT)串連而成,普通情況下,DAT連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣,其出水進(jìn)入IAT池但間歇曝氣,在IAT池完成曝氣、沉淀、潷水和排剩下污泥工序。DAT池相當(dāng)于一個(gè)傳統(tǒng)活性污泥曝氣池,池中水呈完全混合流態(tài)。IAT池相當(dāng)于一個(gè)傳統(tǒng)SBR池,但進(jìn)水為連續(xù)。DAT-IAT工藝流程圖活性污泥法第136頁優(yōu)點(diǎn):該工藝克服了ICEAS工藝進(jìn)水量小缺點(diǎn)。與CASS工藝相比,DAT池是一個(gè)愈加靈活、完備生物選擇器,能夠在DAT池和IAT池內(nèi)保持較長污泥齡和高M(jìn)LSS濃度,對有機(jī)負(fù)荷及毒物有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力,易到達(dá)很好脫氮除磷效果。
活性污泥法第137頁應(yīng)用實(shí)例:天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠日處理污水10萬t,1999年正式投產(chǎn)使用?;钚晕勰喾ǖ?38頁UNITANK工藝
UNITANK工藝是比利時(shí)SEGHERS企業(yè)提出一個(gè)SBR變形。20世紀(jì)90年代初,該企業(yè)開發(fā)了一個(gè)一體化活性污泥法工藝,取名為UNITANK工藝,類似于三溝式氧化溝工藝,為連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水工藝。外形為矩形,里面分割為三個(gè)相等矩形單元池,相鄰單元池之間以公共壁開孔水力連接,無需用泵輸送。
UNITANK工藝結(jié)構(gòu)圖每池配有曝氣系統(tǒng)并配有攪拌,外側(cè)兩池有泌水器并有污泥排放裝置,兩池交替作為曝氣池和沉淀池,污水可以進(jìn)入三池中任意一個(gè),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水連續(xù)排水。
活性污泥法第139頁運(yùn)行操作過程:A池B池C池活性污泥法第140頁優(yōu)點(diǎn):
UNITANK工藝運(yùn)行方式靈活,除保持原有SBR自控以外,還含有潷水簡單,池子結(jié)構(gòu)簡化,出水穩(wěn)定,不需回流系統(tǒng),經(jīng)過進(jìn)水點(diǎn)改變到達(dá)回流、脫氮除磷目標(biāo),是一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活污水處理工藝?;钚晕勰喾ǖ?41頁應(yīng)用實(shí)例:
當(dāng)前全世界有160多個(gè)污水處理工程采取此工藝。在我國,石家莊開發(fā)區(qū)污水處理廠、廣東珠江污水處理廠等均采取了該技術(shù)?;钚晕勰喾ǖ?42頁MSBR工藝(ModifiedSequencingBatchReactor)
MSBR工藝為改良序批式活性污泥法,MSBR工藝是80年代早期發(fā)展起來污水處理工藝。該工藝實(shí)質(zhì)是A2/O工藝與SBR工藝串連而成。采取單池多格方式,省去很多閥門,增加污泥回流系統(tǒng),無需設(shè)置初沉池、二沉池,且在恒水位下連續(xù)運(yùn)行。如圖所表示,圖中兩個(gè)SBR池功效相同,均起著好氧氧化、缺氧反硝化、預(yù)沉淀和沉淀作用。活性污泥法第143頁
MSBR系統(tǒng)原理圖1、SBR池2、污泥濃縮池3、缺氧池4、厭氧池5、缺氧池6、好氧池7、SBR池活性污泥法第144頁優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占地面積小、土建造價(jià)低、自動化程度高;良好除磷脫氮和有機(jī)物降解效果;能夠維持較高污泥濃度,使污泥含有良好沉降和脫水性能;出水水質(zhì)好?;钚晕勰喾ǖ?45頁應(yīng)用實(shí)例:
MSBR系統(tǒng)主要在北美和南美應(yīng)用,韓國漢城建造了亞洲第一座采取該工藝污水處理廠,國內(nèi)深圳市鹽田污水處理廠首次采取MSBR工藝,近期污水處理規(guī)模12萬m3/d,遠(yuǎn)期規(guī)模20萬m3/d。活性污泥法第146頁5、AB法
AB法是吸附-生物降解(Adsorption-Biodegradation)工藝簡稱,是由德國亞琛工業(yè)大學(xué)(Aachen)賓克(Bohnke)教授于20世紀(jì)70年代中期開創(chuàng)。該工藝于80年代初應(yīng)用于工程實(shí)踐,當(dāng)前,國內(nèi)已經(jīng)有多家城市污水處理廠采取了AB法工藝。與傳統(tǒng)活性污泥法相比,AB法主要有以下特征:未設(shè)初沉池,由吸附池和中間沉淀池組成A段為一級處理系統(tǒng);B段由曝氣池和二次沉淀池組成;A、B兩段各自擁有獨(dú)立污泥回流系統(tǒng),兩段完全分開,各自由獨(dú)特微生物群體,有利于功效穩(wěn)定?;钚晕勰喾ǖ?47頁
AB法工藝流程
污水由排水系統(tǒng)經(jīng)格柵和沉砂池直接進(jìn)入A段,該段為吸附段,負(fù)荷較高,泥齡短,水力停留時(shí)間很短,約為30min,有利于增殖速度較快微生物生長繁殖,而且在A段存活只是抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)原核細(xì)菌,其它微生物不能存活。廢水經(jīng)過A段處理后,BOD去除40%~70%,可生化性有所提升,有利于B段工作;A段污泥產(chǎn)率較高,吸附能力強(qiáng),重金屬、難降解物質(zhì)以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)等,都可能經(jīng)過污泥吸附作用得以去除。AB工藝流程圖活性污泥法第148頁
污水從A段流出后進(jìn)入B段,B段為生物氧化段,屬于傳統(tǒng)活性污泥法,普通在較低負(fù)荷下運(yùn)行,停留時(shí)間約為2~6h,泥齡較長,為15~20d。B段活性污泥沉淀效能好,出水SS和BOD普通小于10mg/L。
活性污泥法第149頁A段對B段影響在AB法工藝中,A段含有高效和穩(wěn)定特點(diǎn)。A段存在無疑對B段運(yùn)行帶來了良好影響,主要有以下幾點(diǎn):可使B段運(yùn)行負(fù)荷降低40%~70%,所以在給定容積負(fù)荷下,活性污泥曝氣池總?cè)莘e可降低到45%左右。原污水濃度改變在A段得到顯著緩沖,使B段只有較低、穩(wěn)定污染物負(fù)荷,污染物和有毒物質(zhì)沖擊對B段影響減小,從而確保了污水處理廠凈化效果。因?yàn)锳段對部分氮和有機(jī)物去除,以及B段泥齡加長,改進(jìn)了B段硝化過程工藝條件,硝化效果得以提升?;钚晕勰喾ǖ?50頁優(yōu)缺點(diǎn):AB法處理效果穩(wěn)定,含有抗沖擊負(fù)荷能力,尤其適合用于處理濃度較高、水質(zhì)水量改變較大污水,與傳統(tǒng)活性污泥法相比,AB工藝在COD、BOD、SS、總磷和總氮上去除率均高于前者,且工程投資和運(yùn)行費(fèi)用方面也較前者省。其主要弱點(diǎn)為產(chǎn)泥量較大,而且AB法工藝不具備深度脫氮除磷功效,出水水質(zhì)尚達(dá)不到預(yù)防水體富營養(yǎng)化要求?;钚晕勰喾ǖ?51頁AB法工藝穩(wěn)定性
AB法工藝含有很好穩(wěn)定性主要是因?yàn)锳段存在使得AB法工藝抗沖擊能力很強(qiáng),主要原因包含以下幾點(diǎn):A段中起主導(dǎo)作用是物化和生物絮凝過程,因而對沖擊負(fù)荷敏感性較小,去除效果穩(wěn)定;A段污泥主要是以進(jìn)水中細(xì)菌為接種而繁殖,而且泥齡很短、更新快,進(jìn)水中細(xì)菌已適應(yīng)原水質(zhì),抗沖擊力較強(qiáng),所以污泥無需馴化即可很快恢復(fù)正常狀態(tài);低負(fù)荷運(yùn)行B段,活性污泥混合液本身含有很大稀釋緩沖能力和解毒能力。活性污泥法第152頁應(yīng)用實(shí)例:當(dāng)前全世界有60多座采取AB工藝污水廠在運(yùn)行、設(shè)計(jì)和規(guī)劃之中。南斯拉夫修建了當(dāng)前世界最大AB工藝污水處理廠。在我國上海、山東等地都有采取AB工藝污水處理廠,如山東泰安污水處理廠(處理污水量10000m3/d),山東青島湖泊污水處理廠(處理污水量80000m3/d)?;钚晕勰喾ǖ?53頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理
1.巡視(1)色、嗅
正常運(yùn)行城市污水廠及無發(fā)色物質(zhì)工業(yè)廢水處理系統(tǒng),活性污泥普通呈黃褐色。良好新鮮污泥略帶泥土味。在曝氣池溶解氧不足時(shí),厭氧微生物會對應(yīng)滋生,含硫有機(jī)物在厭氧時(shí)分解釋放出H2S,污泥發(fā)黑、發(fā)臭。當(dāng)曝氣池溶解氧過高或進(jìn)水過淡、負(fù)荷過低時(shí),污泥中微生物可因缺乏營養(yǎng)而本身氧化,污泥色澤轉(zhuǎn)淡。
活性污泥法第154頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理(2)二沉池觀察與污泥性狀二沉池液面狀態(tài)與整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行是否有親密關(guān)系,在巡視二沉池時(shí),應(yīng)注意觀察二沉池泥面高低、上清液透明程度、漂泥有沒有、漂泥泥粒大小等:上清液清澈透明——運(yùn)行正常,污泥性狀良好;上清液混濁——負(fù)荷過高,污泥對有機(jī)物氧化、分解不徹底;泥面上升,SVI高—污泥膨脹,污泥沉降性差;污泥成層上浮—污泥中毒;大塊污泥上浮—沉淀池局部厭氧,造成該處污泥腐敗;細(xì)小污泥上浮—水溫過高、C/N不適、營養(yǎng)不足等原因造成污泥解絮?;钚晕勰喾ǖ?55頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理(3)曝氣池觀察與污泥性狀
曝氣池中間有成團(tuán)氣泡上升,表示液面下曝氣管道或氣孔有堵塞或曝氣頭損壞,應(yīng)給予清潔或更換;液面翻騰不均勻,說明有死角。在污泥負(fù)荷適當(dāng)、運(yùn)行正常時(shí),泡沫量較少,泡沫外觀呈新鮮乳白色泡沫。污泥負(fù)荷過高,水質(zhì)改變時(shí),泡沫量往往增多。泡沫呈白色、且泡沫量增多,說明水中洗滌劑量較多;泡沫呈茶色、灰色,這是因?yàn)槲勰帻g太長或污泥被打壞而被吸附在氣泡上所致,這時(shí)應(yīng)增加排泥量。氣泡出現(xiàn)其它顏色時(shí),則往往因?yàn)槭俏搅藦U水中染料等發(fā)色物質(zhì)結(jié)果。用手沾一些氣泡,檢驗(yàn)是否輕易破碎。在負(fù)荷過高、有機(jī)物分解不完全時(shí),氣泡較粘,不易破碎?;钚晕勰喾ǖ?56頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理2.污泥性狀
(1)污泥沉降體積(SV30)(2)污泥體積指數(shù)SVI(3)混合液懸浮物濃度(MLSS)、混合液揮發(fā)性懸浮物濃度(MLVSS)(4)污泥灰分(5)出水懸浮物(ESS)(6)污泥可濾性(7)污泥耗氧速率(OUR)
活性污泥法第157頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理3.活性污泥生物相觀察及其對運(yùn)行情況指標(biāo)作用(1)活性污泥結(jié)構(gòu)(2)生物活動狀態(tài)(3)同一個(gè)生物數(shù)量增減情況(4)生物改變
活性污泥法第158頁光學(xué)顯微鏡1.鏡腳4.載物臺5.標(biāo)本夾8.鏡臂2.開關(guān)6.細(xì)調(diào)螺旋7.粗調(diào)螺旋3.滑動變阻器11接目鏡10.鏡筒9.接物鏡活性污泥法第159頁1、機(jī)械裝置由鏡座、鏡臂、鏡筒與物鏡轉(zhuǎn)移器、載物臺、移動器粗細(xì)調(diào)整器組成。2光學(xué)系統(tǒng)由目鏡、物鏡、聚光鏡、反光鏡、光圈組成。(1)目鏡:裝在鏡筒上端,普通各有8x、10x、15x、16x等種不一樣放大倍數(shù)目鏡。目鏡只能把物鏡成像再次放大,沒有辨析能力。(2)物鏡:顯微鏡物鏡是由一組特殊透鏡組成。普通有低倍鏡(10x)、高倍鏡(40x)和油鏡(100x),它們各有一定放大率,不但能夠放大標(biāo)本,而且有辨析能力?;钚晕勰喾ǖ?60頁1微生物玻片制備檢驗(yàn)方法活性污泥法第161頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理4.水質(zhì)化學(xué)測定及其對運(yùn)行指導(dǎo)意義
(1)進(jìn)、出水BOD/COD比值(2)出水懸浮固體(ESS)(3)進(jìn)、出水氮形態(tài)與處理深度(4)進(jìn)、出二沉池混合液、上清液BOD(或COD)(5)進(jìn)、出二沉池混合液中溶解氧(DO)(6)曝氣池中溶解氧(DO)改變(7)曝氣池中pH值改變活性污泥法第162頁5.1.7活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行管理5、傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)控制在活性污泥系統(tǒng)中,工藝控制主要目標(biāo)是活性污泥數(shù)量和質(zhì)量?;钚晕勰鄶?shù)量指標(biāo)有混合液污泥濃度MLVSS和有機(jī)負(fù)荷F/M,經(jīng)過F/M可確定需要多少M(fèi)LVSS。質(zhì)量指標(biāo)有反應(yīng)污泥老化程度污泥齡SRT,反應(yīng)沉降性能SVI、SV等,以及反應(yīng)生物活性耗氧速率OUR。F/M本身也是一個(gè)主要污泥質(zhì)量指標(biāo)。影響以上數(shù)量和質(zhì)量指標(biāo)原因很多,主要包含進(jìn)水水質(zhì)水量改變、溫度等外界原因改變。慣用控制辦法從三方面來實(shí)施:曝氣系統(tǒng)控制,污泥回流系統(tǒng)控制,剩下污泥排放系統(tǒng)控制?;钚晕勰喾ǖ?63頁鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制參數(shù)是曝氣池污泥混合液溶解氧DO值,控制變量是鼓入曝氣池內(nèi)空氣量Qa。Qa越大,即曝氣量越多,混合液DO值也越高。傳統(tǒng)活性污泥工藝DO值普通控制在2mg/L左右。DO控制在多少,與污泥濃度MLVSS以及F/M相關(guān)。DO值不能太高。對于一樣供氧量來說,要保持較高DO值,則需要較多曝氣量,從而使曝氣效率降低,浪費(fèi)能源。
(1)曝氣系統(tǒng)控制活性污泥法第164頁(1)曝氣系統(tǒng)控制鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制(接前頁)當(dāng)維持DO值不變時(shí),曝氣量Qa改變主要取決于入流污水BOD5,BOD5越高,Qa越大,反之越小。保持DO恒定在某一值。Qa調(diào)整可經(jīng)過改變鼓風(fēng)機(jī)投運(yùn)臺數(shù)以及調(diào)整單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)?;钚晕勰喾ǖ?65頁(1)曝氣系統(tǒng)控制鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制(接前頁)在運(yùn)行控制中,可用下式估算實(shí)際曝氣量。式中,f0為耗氧系數(shù),指單位BOD被去除所消耗氧量,與F/M相關(guān)(當(dāng)F/M=0.2-0.5kgBOD/(kgMLVSS·d)時(shí),f0可取1.0,當(dāng)F/M<0.15kgBOD/(kgMLVSS·d)時(shí),f0可取1.1-1.2);Ea為曝氣效率,Ea值與擴(kuò)散器種類、入流水質(zhì)、混合液DO值、溫度等原因相關(guān)系。對于微孔擴(kuò)散系統(tǒng),Ea普通在7-15%之間。入流污染物質(zhì),尤其是一些油脂類,合成洗劑類物質(zhì)濃度越高,Ea越??;DO值越高,溫度越高,Ea也越小。運(yùn)行人員應(yīng)探索出本廠實(shí)際f0值和Ea值,以方便曝氣系統(tǒng)控制?;钚晕勰喾ǖ?66頁(1)曝氣系統(tǒng)控制表面曝氣系統(tǒng)控制
表面曝氣系統(tǒng)是經(jīng)過調(diào)整轉(zhuǎn)速和葉輪淹沒深度調(diào)整曝氣池混合液DO值。詳細(xì)調(diào)整規(guī)律因設(shè)備而異。同鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相比,表曝系統(tǒng)曝氣效率受入流水質(zhì)、溫度等原因影響較小。為滿足混合要求,應(yīng)控制輸入每立方米混合液中攪拌功率大于10W,不然極易造成污泥沉積?;钚晕勰喾ǖ?67頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制
回流系統(tǒng)控制有三種方式:保持回流量QR恒定;保持回流比R恒定;定時(shí)或隨時(shí)調(diào)整回流量QR及回流比R,使系統(tǒng)狀態(tài)處于最正確。每種方式適合于不一樣情況。保持回流比R恒定,在剩下污泥排放量基本不變情況下,可保持MLSS、F/M以及二沉池內(nèi)泥位Ls基本恒定,不隨入流污水量Q改變而改變,從而確保相對穩(wěn)定處理效果。
活性污泥法第168頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制回流量和回流比確實(shí)定或控制調(diào)整方法:1)按照二沉池泥位調(diào)整回流比首先,應(yīng)依據(jù)詳細(xì)情況選擇一個(gè)適當(dāng)泥位LS,亦即選擇一個(gè)適當(dāng)污泥層厚度HS。泥層厚度普通應(yīng)控制在0.3-0.9m之間,且不超出泥位LS1/3。然后調(diào)整回流污泥量,使泥位LS穩(wěn)定在所選定合理值。應(yīng)注意調(diào)整幅度每次不要太大,如調(diào)回流比,每次不要超出5%,如調(diào)回流量,則每次不要超出原來值10%。詳細(xì)每次調(diào)多少,多長時(shí)間以后再調(diào)整下一次,應(yīng)依據(jù)本廠實(shí)際情況決定。
活性污泥法第169頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制
回流量和回流比確實(shí)定或控制調(diào)整方法:
2)按照沉降比調(diào)整回流比或回流量假設(shè)用100mL量筒進(jìn)行沉降試驗(yàn)基本上與二沉池內(nèi)沉降一致,則由測得SV30值能夠計(jì)算回流比。用于指導(dǎo)回流比調(diào)整?;亓鞅扰c沉降比之間存在以下關(guān)系:活性污泥法第170頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制
回流量和回流比確實(shí)定或控制調(diào)整方法:3)按照回流污泥及混合液濃度調(diào)整回流比可用回流污泥濃度RSS和混合液污泥濃度MLSS指導(dǎo)回流比R調(diào)整。R與RSS及MLSS關(guān)系以下:活性污泥法第171頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制
回流量和回流比確實(shí)定或控制調(diào)整方法:4)依據(jù)污泥沉降曲線調(diào)整回流比沉降性能不一樣污泥含有不一樣沉降曲線,如圖所表示。易沉污泥到達(dá)最大濃度所需時(shí)間短,沉降性能差污泥到達(dá)最大濃度則而要較長時(shí)間。
活性污泥法第172頁(2)回流污泥系統(tǒng)控制
回流量和回流比確實(shí)定或控制調(diào)整方法:4)依據(jù)污泥沉降曲線調(diào)整回流比回流比大小,直接決定污泥在二沉池內(nèi)沉降濃縮時(shí)間。對于某種特定污泥,假如調(diào)整回流比使污泥在二沉池內(nèi)停留時(shí)間恰好等于該種污泥經(jīng)過沉降到達(dá)最大濃度所需時(shí)間,則此時(shí)回流污泥濃度最高,且回流比最小。沉降曲線拐點(diǎn)處對應(yīng)沉降比,即為該種污泥最小沉降比,用SVm表示。依據(jù)由SVm確定回流比R運(yùn)行,可使污泥在池內(nèi)停留時(shí)間較短,同時(shí)污泥濃度較高?;亓鞅萊與SVm關(guān)系以下:
活性污泥法第173頁(3)剩下污泥排放系統(tǒng)控制1)用MLSS控制排泥用MLSS控制排泥系指在維持曝氣池混合液污泥濃度恒定情況下,確定排泥量。首先依據(jù)實(shí)際工藝情況確定一個(gè)適當(dāng)MLSS濃度值。傳統(tǒng)活性污泥工藝MLSS普通在1500一3000mg/L之間。當(dāng)實(shí)際MLSS比要控制MLSS值高時(shí),應(yīng)經(jīng)過排泥降低MLSS值。排泥量可用下式計(jì)算:活性污泥法第174頁(3)剩下污泥排放系統(tǒng)控制2)用F/M控制排泥
F/M中F普通無法人為地控制,所以只能控制M。假如不改變曝氣池投運(yùn)數(shù)量,則問題就變成控制曝氣池中污泥濃度。但這種方法不是單純將污泥濃度保持恒定,而是經(jīng)過改變污泥濃度,使F/M基本保持恒定。排泥量可由下式計(jì)算:
式中,Vw為要排放剩下污泥體積;MLSS為曝氣池內(nèi)污泥濃度;Va為曝氣池容積;BODi為入流污水BOD5;Q為入流污水量,F(xiàn)/M為要控制有機(jī)負(fù)荷;RSS為回流污泥濃度。
活性污泥法第175頁(3)剩下污泥排放系統(tǒng)控制3)用SRT控制排泥用SRT控制排泥,被認(rèn)為是一個(gè)最可靠最準(zhǔn)確排泥方法。當(dāng)入流污水水量恒定時(shí),僅考慮曝氣池內(nèi)污泥量,此時(shí)當(dāng)入流污水水量波動時(shí),要考慮二沉池中污泥量,此時(shí)AC為二沉池表
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