城市污水處理廠可持續(xù)的運行優(yōu)化控制

城市污水處理理廠可持續(xù)的的運行優(yōu)化控控制一、城市污水水處理技術(shù)進進展與其它技術(shù)的的發(fā)展過程一一樣，隨著經(jīng)經(jīng)濟的發(fā)展和和科學技術(shù)的的進步，城市市污水處理技技術(shù)也經(jīng)歷了了一個由初級級到高級逐步步發(fā)展完善的的過程。20世紀以前：僅僅限于物理方方法和化學方方法20世紀初：活性性污泥法誕生生20世紀20年代：二級生化處理理系統(tǒng)形成并并推廣完善20世紀70年代：污水廠才逐步步完善了二級級處理工藝。隨著水資源的的日趨短缺，，城市污水處理己從二級級處理向三級級處理過渡，，人們將物理理方法、化學學方法、生化化方法和物化化方法有機地地結(jié)合起來提提高污水處理理深度，以期期達到城市污污水的資源化化。我國與世界其其他國家城鎮(zhèn)鎮(zhèn)生活污水處處理率比較二、我國城市市污水處理廠廠的現(xiàn)狀及存存在問題1、現(xiàn)狀狀城市污水廠廠加快了建建設步伐，，從一定程程度上改善善了我國的的地表水環(huán)環(huán)境，尤其其是城市水水環(huán)境。污水處理廠廠增多污水日處理理能力提高高城市生活污污水處理率率上升2、存在問題題1）總體處理理能力偏低低，地區(qū)分分布不平衡衡城市污水處處理廠主要要集中在東東部地區(qū)，，全國污水水處理能力力的65.5%,而中部和西西部地區(qū)的的污水處理理能力僅占占全國的18.8%和15.7%.2）污水處理理設施陳舊舊，運行負負荷率有待待進一步提提高城鎮(zhèn)生活污污水收集系系統(tǒng)之后，，管網(wǎng)配套套覆蓋率低低城市污水處處理設施設設計規(guī)模超超過實際處處理要求3）污水資源源化率低，，污泥利用用率不高我國目前城城鎮(zhèn)生活污污水再生利利用量占污污水處理量量的5%左右；污泥泥利用率20%城市污水處處理廠可持持續(xù)運行的的優(yōu)化控制制三、我國城城市污水處處理廠的發(fā)發(fā)展趨勢隨著我國經(jīng)經(jīng)濟的高速速發(fā)展,城市化進程程的加快,同時受水資資源短缺和和能源危機機等影響,未來的城市市污水處理理廠將向以以下方向發(fā)發(fā)展：1、污水處理理普及率更更高城市污水處處理的普及及率及處理理率將有很很大的提高高,污水處理設設施的投資資在國民經(jīng)經(jīng)濟總值中中所占的比比例會更大大。2、推廣低能耗耗高性能的的污水處理理工藝技術(shù)術(shù)高效、低能能耗的城市市污水處理理技術(shù)和工工藝流程將將得到積極極的開發(fā)和和利用,以節(jié)省投資資、降低維維護費和運運行費。3、水處理排排放標準提提高4、多功能的的污水處理理技術(shù)更為為流行隨著城市的的發(fā)展,城市用水的的供需矛盾盾日益突出出,污水處理廠廠不僅要承承擔控制污污染的任務務,還要承擔解解決城市水水資源短缺缺的任務。。城市污水水處理廠的的尾水資源源化將是必必然趨勢。。5、有關(guān)污水水處理的政政策更加完完善與城市污水水處理廠的的資源化相相配套的相相關(guān)政策、、法律、法法規(guī)更加健健全,推進以節(jié)水水型為中心心的可持續(xù)續(xù)社會的建建成。2、城市污水水處理廠的的運行與管管理一、概論論城市污水處處理廠是個個復雜系統(tǒng)統(tǒng),涉及變化因因子/如水質(zhì)、水水量、水溫溫等多,工藝流程復復雜,構(gòu)筑物、設設備及管線線繁雜,調(diào)控因子多多，同時時污水處理理廠又是耗耗能大戶,需要資金投投人大,運營費用高高。如何使污水水處理廠的的運轉(zhuǎn)優(yōu)化化，在保證證出水水質(zhì)質(zhì)的條件下下減少運行行費用，提提高能源利利用率，我我國運行管管理上主要要體現(xiàn)在以以下幾個方方面：1、污水處理廠廠缺乏系統(tǒng)統(tǒng)綜合運行行調(diào)度國內(nèi)外污水水處理廠的的運行管理理均存在重重單元管理理和設備管管理,而輕工藝的的系統(tǒng)管理理。污水處處理各單元元各個單元元之間的聯(lián)聯(lián)系不密切切，有水質(zhì)質(zhì)水量突變變等突發(fā)情情況發(fā)生時時,不易迅速作作出調(diào)整。。2、城市污水水處理廠管管理人員素素質(zhì)有待提提高污水處理廠廠的運行是是一個復雜雜的過程,要利用大型型的構(gòu)筑物物、機械、、設備與自自控裝置,還涉及到各各種測試手手段,這就要求有有高素質(zhì)的的操作管理理人員,以先進的技技術(shù)、文明明的方式,安全地搞好好生產(chǎn)運行行。3、自動化控控制水平有有待提高污水處理廠廠的高度自自動化管理理有利于控控制污水處處理廠的運運行能及時時發(fā)現(xiàn)處理理設備異常常，同時還還可以節(jié)省省人工。預處理工藝藝及其構(gòu)筑筑物的運行行、維護和和管理厭氧生物處處理工藝的的運行與管管理好氧生物處處理工藝的的運行與管管理消毒與計量量污泥處理構(gòu)構(gòu)筑物二、污水處處理構(gòu)筑物物的運行、、維護與管管理1、格柵格柵主要通通過柵網(wǎng)攔攔截作用是是去除污水水中體積較較大的大塊塊飄浮物，，否則這些些大塊污物物將堵塞水水泵和管道道，影響設設備的正常常運行。①應記錄每天天發(fā)生的柵柵渣量，用容量或或重量均可可。根據(jù)柵柵渣量的變變化，可以以間接判斷斷格柵的攔攔污效率。。當柵渣比比歷史記錄錄減少時，，應分析格格柵是否運運行不正常常。②測定柵前、、柵后水位位，分析過柵流流速控制是是否合理，，是否應及及時清污。。1）監(jiān)測指標①流量分配調(diào)調(diào)節(jié)②過柵流速的的影響2）格柵的的運行維護護（一）預處處理系統(tǒng)3）格柵控制制方式一是利用柵柵前柵后的的液位差即過柵水頭頭損失來自自動控制格格柵的開啟啟；二是時間控控制根據(jù)不同季季節(jié)的柵渣渣量，設置置格柵除污污機的自動動開停時間間，柵渣量量多時，開開機時間設設置長一些些，反之，，停機時間間設置長一一些。定期清洗水水位測量儀儀的探頭紀錄每天發(fā)發(fā)生的柵渣渣量，通過過柵渣量的的變化規(guī)律律，調(diào)整格格柵的定時時開停時間間，使格柵柵的運行更更為高效。。4）定時巡視視檢查污水廠內(nèi)最最易發(fā)生故故障的設備備之一，定定時現(xiàn)場巡巡視，觀察察格柵上的的柵渣量，水頭損失，格柵是否局部堵堵塞，格柵及輸輸送機是否否有有異異常常聲聲音音，柵條條是是否否變變形形，，柵柵齒齒是是否否脫脫落落，，前后后渠渠道道是否否沉沉砂砂5）衛(wèi)衛(wèi)生生安安全全防止止人人員員中中毒毒，，并并減減輕輕硫硫化化氫氫對對設設備備的的腐腐蝕蝕強制制通通風風———排除除硫硫化化氫氫和和甲甲硫硫醇醇等等惡惡臭臭有有毒毒氣氣體體及時時清清除除柵柵渣渣———防止止腐腐敗敗產(chǎn)產(chǎn)生生惡惡臭臭，，柵柵渣渣堆堆放放處處應應經(jīng)經(jīng)常常清清洗洗攪拌拌器器、、風風機機開開始始供供氣氣，，對對沉沉砂砂進進行行提提升升，，在在風風機機開開啟啟之之前前，，還還應應首首先先開開啟啟自自來來水水，，進進行行洗洗砂砂。。風風機機與與砂砂水水分分離離器器交交替替運運行行，，風風機機和和砂砂水水分分離離器器的的運運行行時時間間均均可可依依據(jù)據(jù)污污水水中中的的含含砂砂量量來來調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)，，由由時時間間繼繼電電器器控控制制。。工工作作順順序序是是：：沉沉砂砂—洗砂砂一一排排砂砂一一出出砂砂。。渦輪輪沉沉砂砂池池1）監(jiān)測測指指標標2、沉沉砂砂池池測量量并并記記錄錄每每天天的的除除砂砂量量應定定期期測測定定沉沉砂砂池池和和洗洗砂砂設設備備排排砂砂中中的的有有機機物物含含量量。。對于于曝曝氣氣沉沉砂砂池池，，應應準準確確記記錄錄每每天天的的曝曝氣氣量量。。曝氣氣沉沉砂砂池池通通過過調(diào)調(diào)整整曝曝氣氣強強度度，，可可以以改改變變污污水水在在池池內(nèi)內(nèi)的的旋旋流流速速度度，，2）運運行行控控制制3、初初沉沉池池每班班測測排排泥泥量量；；每每天天測測一一次次排排泥泥含含固固量量。。每班班應應記記錄錄以以下下內(nèi)內(nèi)容容：：排泥泥次次數(shù)數(shù)；；排泥泥時時間間；；排浮浮渣渣次次數(shù)數(shù)；；浮渣渣量量；；溫度度和和pH值；；刮泥泥機機及及泥泥泵泵的的運運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)情情況況。。1）監(jiān)監(jiān)測測指指標標2）運運行行控控制制表面面負負荷荷、、停停留留時時間間、、堰堰上上負負荷荷排泥泥濃濃度度下下降降初沉沉池池一一般般采采用用間間歇歇排排泥泥，，當當發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)排排泥泥濃濃度度下下降降，，可可能能的的原原因因是是排排泥泥時時間間偏偏長長，，應應調(diào)調(diào)整整排排泥泥時時間間。。經(jīng)經(jīng)常常測測定定排排泥泥管管內(nèi)內(nèi)的的污污泥泥濃濃度度，，達達到到3%時需需排排泥泥。。比比較較先先進進的的方方法法是是在在排排泥泥管管路路上上設設置置污污泥泥濃濃度度計計，，當當排排泥泥濃濃度度降降至至設設定定值值時時，，泥泥泵泵自自動動停停止止；；或或根根據(jù)據(jù)時時間間控控制制排排泥泥，，排排泥泥泵泵的的開開停停時時間間可可根根據(jù)據(jù)運運行行經(jīng)經(jīng)驗驗設設定定。。浮渣槽溢溢流若發(fā)現(xiàn)浮浮渣槽溢溢流，可可能的原原因是浮浮渣擋板板淹沒深深度不夠夠，或刮刮渣板損損壞，或或清渣不不及時。。也有可可能浮渣渣刮板與與浮渣槽槽不密合合。排泥不及及時若排泥不不及時，，SS去除率會會降低，，并造成成泥斗、、泥管和和刮泥設設備堵塞塞。SS去除率低低除排泥不不及時之之外，表表面負荷荷過大、、停留時時間太短短、進水水整流不不合理、、出水堰堰板不平平、密度度流、風風力、污污水嚴重重腐敗等等都能使使SS去除率降降低。3）異常問問題的分分析1、厭氧消消化的影影響因素素與控制制要求甲烷發(fā)酵酵階段是是厭氧消消化反應應的控制制階段，，因此厭厭氧反應應的各項項影響因因素也以以對甲烷烷菌的影影響因素素為準。。溫度因素素營養(yǎng)與C/N比生物固體體停留時時間（污污泥齡））氨氮、硫硫酸鹽、、含鹽量量有毒物質(zhì)質(zhì)酸堿度、、pH值和消化化液的緩緩沖作用用（二）厭厭氧生物物處理運運行控制制2、厭氧反反應器的的啟動1）厭氧活活性污泥泥來源污水廠消消化池污污泥。工業(yè)廢水水厭氧處處理裝置置中厭氧氧污泥：：好氧生物物系統(tǒng)排排出的剩剩余污泥泥化糞池或或排水溝溝渠底泥泥其它來源源2）厭氧活活性污泥泥培養(yǎng)接種污泥泥量：與培養(yǎng)養(yǎng)時間成成成比，，增加接接種污泥泥量可以以縮短培培養(yǎng)期。。逐漸提高高溫度：升溫過過快，易易導致污污泥上浮浮，升升溫速度度一般0.5-1℃/h。啟動初期期：適量進進水，低低負荷運運行生活活污水或或易生化化廢水為為主。負荷提高高期：pH值穩(wěn)定的的條件下下，逐漸漸加大負負荷，觀觀察去除除效果、、產(chǎn)氣率率、酸堿度變變化3）厭氧活活性污泥泥馴化異步培養(yǎng)養(yǎng)法，先先培養(yǎng)后后馴化；；同步培培養(yǎng)法，，同時培培養(yǎng)馴化化啟動期反反應器進進出水COD濃度變化化情況負荷提高高期水力力負荷曲曲線負荷提高高期反應應器容積積負荷及及COD去除率的的變化負荷提高高期反應應器氣體體產(chǎn)量變變化厭氧污泥泥的主要要聚集形形式包括括顆粒(granules)、絮體（（flocs)、絮狀污泥泥(nocculentsludge)等。定義：團團體和顆顆粒是結(jié)結(jié)構(gòu)緊密密的聚集集體。這些聚集集體沉降降后呈現(xiàn)現(xiàn)固定的的形態(tài)。。絮體和絮絮狀污泥泥則是具具有蓬松松結(jié)構(gòu)的的聚集體體，這些些聚集體體沉降后后無固定定形態(tài)。。3、厭氧顆顆粒污泥泥1）厭氧顆顆粒污泥泥的形成成:提高單位位反應器器中微生生物量的的有效方方法之一一是形成成顆粒污污泥。目目前的研研究認為為形成顆顆粒污泥泥的條件件至少有有一下兩兩點：由一些無無機物的的晶體（（CaCO3)形成顆粒粒污泥的的中心，，微生物物和有機機物在上上面發(fā)生生沉積和和自凝聚聚，從而而形成顆顆粒污泥泥。在UASB的啟動階階段，由由于升流流式污泥泥床的水水力篩分分作用將將一部分分分散懸懸浮的生生物絮體體排出反反應器，，使比重重大的污污泥顆粒粒保持在在反應器器內(nèi)。顆粒污泥泥基本成成熟后的的掃描電電鏡照片片（運行行第120天）2）顆粒污污泥的培培養(yǎng)條件件一般需要要2-4個月；可分為：：啟動期期、顆粒粒污泥形形成期、、顆粒污污泥成熟熟期；接種污泥泥的選擇擇：維持穩(wěn)定定的環(huán)境境條件，，如溫度度、pH值等；污泥負荷荷0.05-0.1kgCOD/kgSS.d，容積負負荷應小小于0.5kgCOD/m3.d保持反應應器中低低的VFA濃度；表面水力力負荷應應大于0.3m3/m2.d，淘汰絮狀狀污泥；；進水中可可適當提提供無機機微粒，，如鈣和和鐵，同同時應補補充微量量元素(如Ni、Co、Mo)3）顆粒污污泥的沉沉速及其其變化4、厭氧反反應器運運行控制制1）有機負負荷對處處理效果果的影響響反應器針針對特定定的廢水水存在一一個最大大運行負負荷區(qū)間間，繼續(xù)續(xù)增加負負荷造成成系統(tǒng)運運行極不不穩(wěn)定，，揮發(fā)酸酸積累處處理效率率降低、、甚至系系統(tǒng)破壞壞2）pH值對處處理效效果的的影響響參與厭厭氧消消化的的兩大大類微微生物物所適適應的的pH值范圍圍并不不一致致3）酸酸堿度度的影影響為了保保證pH值穩(wěn)定定，厭厭氧消消化液液中堿堿度、、揮發(fā)發(fā)酸含含量必必須保保持一一定的的平衡衡。揮發(fā)酸酸越低低越好好，揮揮發(fā)酸酸越低低出水水COD越低一般VFA:100-300mg/L堿度：：一般般大于于1500mg/L影響硫硫酸鹽鹽還原原菌與與產(chǎn)甲甲烷菌菌關(guān)系系的重重要指指標是是COD/SO4比值4）硫酸酸鹽的的影響響5）溫溫度避免溫溫度大大幅度度波動動降溫幅幅度越越大，，影響響越大大，恢恢復時時間越越長1、污泥泥膨脹脹類型型絲狀菌菌膨脹脹絲狀菌菌過度度繁殖殖引起起絮體體松散散、沉沉淀惡惡化，，SVI200-2000，最常常見。。非絲狀狀菌膨膨脹法國有有30%的污水水處理理廠有有污泥泥膨脹脹德國有有50%的污水水處理理廠有有污泥泥膨脹脹美國有有60%的污水水處理理廠有有污泥泥膨脹脹結(jié)合水水過量量增多多，污污泥相相對密密度變變小，，體積積顯著著增大大，沉沉淀性性能變變差。。（三））好氧氧生物物處理理運行行控制制表征污污泥沉沉降性性能的的主要要參數(shù)數(shù)：污泥沉沉降比比SV%；污泥指指數(shù)SVI：SVI值大于于150mL/g，固液液兩相相不能能正常常分離離。污泥面面成層層沉降降速度度ZSV；絲狀菌菌長度度。1）非絲絲狀菌菌性污污泥膨膨脹菌體外外蓄積積大量量高粘粘性多多糖類類物質(zhì)質(zhì)，多糖類類物質(zhì)質(zhì)分子子中含含有很很多羥羥基，，與水水結(jié)合性強強，成成親水水性造造成絮絮體松松散。2）絲狀狀菌膨膨脹比表面面大、、沉降降性能能差耐低營營養(yǎng)耐低氧氧適合高高C/N的廢水水絲狀菌菌生理理特點點絲狀菌菌污泥泥膨脹脹的原原因氮、磷磷不足足pH值低BOD負荷過過低水溫偏偏高DO不足廢水中中糖類類、碳碳水化化合物物含量量較多多硫化氫氫含量量高反應器器的流流態(tài)2、活性性污泥泥膨脹脹控制制方法法1）臨時時性控控制方方法藥劑助助沉法法混凝劑劑、助助凝劑劑、粘粘土、、硅藻藻土控制投投加量量殺滅絲絲狀菌菌絲狀菌菌對化化學藥藥劑敏敏感，，控制制劑量量可以以殺滅滅絲狀狀菌而而減少少對菌菌教團團損害害液氯、、次氯氯酸鈉鈉、二二氧化化氯、、雙氧氧水2）工藝藝控制制方法法改變完完全混混合為為推流流式改變流流態(tài)：：設置生生物選選擇器器：根據(jù)生生物選選擇性性行理理論，，設置置高負負荷的的生物物選擇擇器區(qū)區(qū)改變構(gòu)造：：設置置厭氧-好氧交替運運行，有利利于菌膠團團增加填料：：曝氣氣池前端設設置軟性填填料，利于于絲狀菌固固著生長回流污泥定定期加氯：：輔助助手段增加首端曝曝氣量，避避免溶解氧氧不足3、泡沫化學泡沫由洗滌劑或或化學藥品品引起，隨隨著活性污污泥的生長長，大量的的洗滌劑會會被微生物物所吸收，，泡沫也就就消失了。。若發(fā)現(xiàn)有白白浪狀的泡泡沫，應當當減少剩余余污泥的排排放量。若發(fā)現(xiàn)濃黑黑色的泡沫沫，表明污污泥衰老，，應當增加加剩余污泥泥排放量。。生物泡沫生物泡沫呈呈褐色，也也可在曝氣氣池上堆積積很高，并并進入二沉沉池隨水流流走，由于于諾卡氏菌菌引起的生生物泡沫。。是污水中含含大量油、、脂類物質(zhì)質(zhì)引起。諾卡氏菌引引起泡沫防治措施：：泥齡控制消泡劑噴水消泡加氯消除諾諾卡氏生物物泡沫4、生物脫氮氮活性污泥泥法1）生物硝化化的控制因因素F／M：一般都在0.15kgBOD／(kgMLVSS·d)以下。負荷荷越低，硝化進行得得越充分泥齡SRT：硝化細菌增增殖速度較較慢，世代代期長，如如果不保證證足夠長的的SRT，硝化細菌就就培養(yǎng)不起起來，也就就得不到硝硝化效果。。實際運行行中，SRT控制在多少少，取決于于溫度等因因素。回流比R：回流比一般般比傳統(tǒng)活活性污泥法法大。混合合液中含有有大量的硝硝酸鹽，如如果回流比比太小，活活性污泥在在二沉池的的停留時間間就較長，，容易產(chǎn)生生反硝化，，導致污泥泥上浮。硝化工藝混混合液的DO應控制在2.0mg／L以上，一般般在2.0～3.0mg／L之間。當DO小于2.0mg／L時，硝化將將受到抑制制；當DO小于1.0mg／L時，硝化將將受到完全全抑制并趨趨于停止。。溶解氧DO：pH和堿度對硝硝化的影響響硝化細菌對對pH很敏感，在在pH為8～9的范圍內(nèi)，，其生物活活性最強，，在生物硝化化系統(tǒng)中，，應盡量控控制混合液液的pH大于7.0，當pH＜7.0時，硝化速速率將明顯顯下降。當當pH＜6.5時，則必須須向污水中中加堿。隨著NH3-N被轉(zhuǎn)化成NO3-N，會產(chǎn)生出出部分H+，這將消耗耗部分堿度，每克克NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當污水水中的堿度度不足而TKN負荷又較高高時，便會會耗盡污水水中的堿度度，使混合合液pH降低至7.0以下，使硝硝化速率降降低或受到到抑制。混合液pH下降和堿度度不足的原原因溫度對硝化化的影響硝化細菌對對溫度的變變化也很敏敏感。并隨隨溫度的升升高，生物物活性增大大。在30℃左右，其生生物活性增增至最大.當污水溫度度低于15℃時，硝化速速率會明顯顯下降；當溫度低于于10℃時，已經(jīng)啟啟動的硝化化系統(tǒng)可以以免強維持持。但如果果硝化系統(tǒng)被被破壞，在在10℃以下再重新新啟動，培培養(yǎng)硝化菌菌將是非常常困難的。。在冬季，為為保證一定定的硝化效效果，可以以采用增大大泥齡SRT的方法來應應對低溫對對硝化的影影響。當污水溫度度在16℃之上時，采采用8～10d的泥齡即可可；但當溫度低低于15℃時，應將污污泥齡SRT增至12～20d。冬季低溫應應對措施2）生物反硝硝化的影響響因素內(nèi)回流比r內(nèi)回流比r影響脫氮效效果。典型型城市污水水的脫氮工工藝常采用用r為300～500%。污泥回流比比R生物反硝化化系統(tǒng)的污污泥回流比比R較單純生物物硝化系統(tǒng)統(tǒng)要小些。。這主要是是二沉池入入流污水中中的氮絕大大部分已被被脫去，二二沉池中NO3-N濃度不高，，二沉池由由于反硝化化導致污泥泥上浮的危危險性已很很小。運行良好的的處理廠，，R可控制在50%以下溶解氧反硝化要求求在缺氧條條件下運行行，在實際際運行管理理中DO低于0.5mg／L在A-O脫氮工藝的的缺氧段中中，應使混混合液的DO盡量低，DO越低，脫氮效率越越高；當DO高于0.5mg／L時，脫氮效效率明顯下下降。BOD5／TKN對反硝化的的影響（碳碳源影響））反硝硝化化細細菌菌是是在在分分解解有有機機物物的的過過程程中中進進行行反反硝硝化化脫脫氮氮的的，，所所以以進進入入缺缺氧氧段段的的污污水水中中必必須須有有充充足足的的有有機機物物（（電電子子供供體體）），，才才能能保保證證反反硝硝化化的的順順利利進進行行。。從理理論論上上講講，，當當污污水水的的BOD5／TKN>2.86時，，有有機機物物即即可可滿滿足足需需要要。。但但由由于于BOD5中的的一一些些有有機機物物并并不不能能被被反反硝硝化化細細菌菌利利用用或或迅迅速速利利用用，，因因此此，，實實際際運運行行中中應應控控制制BOD5／TKN大于于4.0，最最好好在在5.7之上上。。否否則則，，應應外外加加碳碳源源，，補補充充有有機機物物的的不不足足。。溫度度對對生生物物反反硝硝化化的的影影響響溫度度越越高高，，硝硝化化速速率率也也越越高高，，在在30～35℃℃時增增至至最最大大。。當?shù)偷陀谟?5℃℃時，，反反硝硝化化速速率率將將明明顯顯降降低低；；至至5℃℃時，，反反硝硝化化將將趨趨于于停停止止。。在在冬冬季季要要保保證證脫脫氮氮效效果果，，就就必必須須增大大SRT，提高高污污泥泥濃濃度度。pH值和和堿堿度度對對反反硝硝化化的的影影響響反硝硝化化細細菌菌對對pH值的的變變化化不不如如硝硝化化細細菌菌敏敏感感，，在在pH為6-9的范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，均均能能進進行行正正常常的的生生理理代代謝謝，，生生物物反反硝硝化化的的最最佳佳pH值范范圍圍為為6.5-8.0。反硝硝化化過過程程中中會會產(chǎn)產(chǎn)生生部部分分堿堿度度，，將將每每gNO3-N轉(zhuǎn)化化成成N2，約約可可產(chǎn)產(chǎn)生生3.75g堿度度，，這這樣樣可可補補償償生生物物硝硝化化所所消消耗耗的的堿堿度度的的一一半半左左右右。。5、生生物物除除磷磷的的影影響響因因素素1）F／M與SRTA-O生物除除磷工工藝是是一種種高F／M低SRT系統(tǒng)。。SRT大于15d時，除除磷效效率在在50%以下，，SRT降至6d以下時時，除除磷效效率升升至80%以上。。負荷與與SRT要同時時保證證BOD去除要要求2）回流流比RA-O除磷系系統(tǒng)的的R不宜太太低，，一般般在50%-70%的范圍圍內(nèi)，，保持持足夠夠的回回流比比，盡盡快將將二沉沉池內(nèi)內(nèi)的污污泥排排出，，防止止聚磷磷菌在在二沉沉池內(nèi)內(nèi)遇到到厭氧氧環(huán)境境發(fā)生生磷的的釋放放。3）溶解解氧DO聚磷菌菌只有有在嚴嚴格厭厭氧狀狀態(tài)下下，才才進行行磷的的釋放放；放放磷越越多，，則吸吸磷越越多，，放磷磷量與與吸磷磷量成成正比比。厭厭氧狀狀態(tài)下下，聚聚磷菌菌每多多釋放放1mg磷，進進入好好氧狀狀態(tài)后后就可可多吸吸收2.0-2.4mg磷。好氧段段的DO應保持持在2.0mg/L之上，，一般般控制制在2.0-3.0mg/L，因為為聚磷磷菌只只有在在絕對對好氧氧的環(huán)環(huán)境中中才能能大量量吸收收磷。。另外，，保持持好氧氧段的的高氧氧環(huán)境境，還還可以以防止止聚磷磷菌進進入二二沉池池后，，由于于厭氧氧而產(chǎn)產(chǎn)生磷磷的釋釋放。。4）BOD5／TP一般認認為，，要保保證除除磷效效果，，應控控制進進入?yún)拝捬醵味蔚奈畚鬯兄蠦OD5／TP大于20，以保保證聚聚磷菌菌對磷磷的有有效釋釋放。。聚磷菌菌大多多為不不動菌菌屬，，其生生理活活動較較弱，，只能能攝取取有機機物中中極易易分解解的部部分，，要使使出水水TP＜lmg／L，應控控制SBOD5／TP＞l0，而要要出水水TP＜0.5mg／L，應控控制SBOD5／TP＞205）pH值對除除磷效效果的的影響響在pH=4.0時，磷磷的釋釋放速速率最最快，，當pH＞4.0時，釋釋放速速率降降低，，pH＞8.0時，釋釋放速速率將將非常常緩慢慢。在在厭氧氧段，，水解解菌將將部分分有機機物分分解為為脂肪肪酸，，會使使污水水的pH值降低低，從從這一一點來來看，，對磷磷釋放放也是是有利利的。。在pH值為6.5-8.5的范圍圍內(nèi)，，聚磷磷菌能能在好好氧狀狀態(tài)下下有效效地吸吸收磷磷，且且pH=7.3左右吸吸收速速率最最快。。低pH值有利利于磷磷的釋釋放，，而高高pH有利于于磷的的吸收收6）溫度度對除除磷效效果的的影響響在5～35℃℃的范圍圍內(nèi)，，均能能進行行正常常的除除磷1、加氯氯消毒毒系統(tǒng)統(tǒng)的運運行維維護1）加氯氯系統(tǒng)統(tǒng)一般由由加氯氯機、、混合合裝置置、接接觸池池組成成。記錄投投入運運行的的時間間和流流量計計現(xiàn)實實的加加氯量量和氯氯瓶的的重量量；進行漏漏氯檢檢驗2）加氯氯量的的控制制城市污污水二二級出出水加加氯消消毒之之后，，若要要保持持一定定的余余氯濃濃度，，加氯氯量應應該控控制在在10-15mg/L。二級出出水的的加氯氯消毒毒，可可不需需要在在出水水中保保持余余氯濃濃度，，而以以實際際消毒毒耗氯氯量為為加氯氯量的的控制制指標標。當當不需需要保保持余余氯濃濃度時時，二二級出出水加加氯量量一般般為5-10mg/L。在實際際運行行控制制中，，可以以大腸腸菌群群數(shù)作作為消消毒效效果的的指標標來控控制加加氯量量（四））消毒毒與計計量的的運行行與管管理2、常用污水水計量設備備的運行管管理污水長中常常用的計量量設備有巴巴氏計量槽槽、電磁流流量計、超超聲波流量量計等。選擇原則：：精度高、、操作簡單單、水頭損損失小、不不易沉積雜雜物。（1）、巴氏計計量沿堰的的運行管理理1）施工：預預制搪瓷襯襯里，在現(xiàn)現(xiàn)場埋置于于鋼筋混凝凝土槽內(nèi)2）液位測量量要準確（2）、電磁流流量計的運運行維護1）安裝：要要求介質(zhì)有有穩(wěn)定流態(tài)態(tài)；不能測測負壓管道道流量；保保證滿管測測量2）正確使用用和維護：：周期性檢檢查，定期期清垢除塵塵（3）、超聲波波流量計的的運行維護護1）影響因素素：上下游游有足夠的的直管段；；滿管流；；溫度、管管道內(nèi)結(jié)垢垢2）運行維護護：信號強度和和良度的檢檢查；傳輸輸時間和時時差；定期標定和和校正；定定期清垢除除塵（五）污泥泥處理的構(gòu)筑物1、污泥濃縮縮池1）影響因素素水力停留時時間：一般在12-30h范圍內(nèi)固體表面負負荷：初沉池90-150kg／(m2·d);活性污泥：：10-30kg／(m2·d)溫度：15-20℃最佳；溫度度較低可允允許稍長的停留留時間運行方式：連續(xù)和間間歇2）運行維護護及時清除浮浮渣；防治治絲狀菌膨膨脹；降低低惡臭；防防止流態(tài)不不均勻造成成短路3）異常問題題與排除污泥上浮，，浮渣量多多：加大集泥泥速度、及及時排泥排泥濃度低低，濃縮比比?。航档腿肓髁魑勰嗔?、、降低排泥泥速率短流：調(diào)整溢流流堰板、改改造修復進進泥口、調(diào)調(diào)節(jié)入流污污泥含固量量2、污泥消化化池1）影響因素素pH:6.8-7.4溫度：10-60℃消化時間與與負荷：最最短允許消消化時間和和最大允許許有機負荷荷混合攪拌：：機械攪拌拌、水力循循環(huán)攪拌、、沼氣攪拌拌毒性：氨的的濃度、硫硫離子、重重金屬2）消化池的的運行維護護pH及堿度的控控制：中性性、堿度2500-3000mg/L；利用VAF、ALK、CH4含量預測毒物控制：：投加Na2S,投加量根據(jù)據(jù)重金屬離離子的種類類及污泥中中的濃度計計算確定加熱系統(tǒng)的的控制：消消化液的溫溫度波動控控制在0.5-1.0℃上下浮動的的范圍內(nèi)攪拌系統(tǒng)的的控制：連連續(xù)攪拌、、間歇攪拌拌日常維護：：定期取樣樣分析檢測測；清砂清清渣；除垢垢；防滲防防腐檢查四、污水處處理廠電氣氣與機械設設備的運行行與管理1、常用電氣氣設備運行行維護1）配電設備備使用與維維護：固定定式高、低低壓開關(guān)柜柜、抽屜式式低壓開關(guān)關(guān)柜等2）變壓器的的故障分析析及運行絕緣降低：：老化、受受損、油質(zhì)質(zhì)劣化溫度過高：：電流過大大、通風不不良、變壓壓器內(nèi)部損損壞聲響異常：：表面有閃閃絡、線圈圈擊穿自動裝置跳跳閘：短路路、過負荷荷、二次線線路、絕緣緣外阻3）電動機：：定時測試試外殼溫度度、定期清清潔機身、、檢查電流流表4）變頻設備備：操作前切斷斷電源、日日常檢查運運行是否異異常、定期期檢查變頻頻器運行時時無法檢查查的部位2、污水處理理廠常用設設備維護污水處理廠廠常用的主主要設備包包括：泵類類、鼓風機機、格柵除除污機、刮刮吸泥機、、曝氣設備備、污泥脫脫水設備等等幾大類。。1）格柵除污污機及運行行控制格柵除除污機間歇歇運行：人人工控制、、自動定時時控制、水水位差控制制2）排泥機械械鏈條刮板式式：速度0.6-0.9m/min；刮板高度度150-200mm；防臭行車式：加加強巡視白白天2h/次，夜間4h/次；及時加加油；故障障清除；大大修3）污泥脫水水設備帶式壓濾脫脫水：濾帶帶檢查、足足夠的濾布布沖洗時間間、通風除除臭、分析析濾液離心脫水機機：油箱油油位、冷卻卻水及油溫溫、設備的的震動情況況，進泥調(diào)調(diào)質(zhì)五、污水廠廠的自動化化控制污水處理廠廠自動監(jiān)控控系統(tǒng)的總總體原則：：實用性、先先進性、可可擴展性、、經(jīng)濟性、、易用性、、可靠性、、可管理性性、開放性性1、自動控制制設備與軟軟件監(jiān)視操作儀儀表設備、、控制設備備、控制軟軟件2、污水廠工工藝流程的的自動控制制1）污水預處處理控制：：進水閘門門、除渣機機、除砂機機2）初次沉淀淀池控制：：刮泥機和和除泡沫設設備、排泥泥泵3）曝氣池控控制：供氣氣量、回流流污泥量、、排泥量4）二次沉淀淀池控制：：BOD-MLSS負荷、DO、回流比、、進水水質(zhì)質(zhì)5）加氯消毒毒混合池控控制：氯投投加量、余余氯監(jiān)測6）污泥濃縮縮池控制：：進泥量、、排放濃縮縮污泥量7）厭氧消化化池控制：：溫度、污污泥的投配配和攪拌8）污泥脫水水預處理設設施控制：：混凝劑投投量9）脫水機：：繼電器和和計時器控控制六、污水處處理廠安全全生產(chǎn)在污水處理理廠的生產(chǎn)產(chǎn)過程中，，會產(chǎn)生一一些不安全全、不衛(wèi)生生的因素，，如不及時時采取防護護措施，勢勢必危害勞勞動者的安安全和健康康，產(chǎn)生工工傷事故或或職業(yè)病，，妨礙生產(chǎn)產(chǎn)的正常運運行，因此此，確保安安全生產(chǎn)，，改善勞動動條件是污污水處理廠廠正常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的前提條條件。1、安全生產(chǎn)產(chǎn)制度建立安全生生產(chǎn)責任制制、安全生生產(chǎn)教育制制、安全生生產(chǎn)檢查制制、傷亡事事故報告處處理制、防防火防爆制制2、防毒氣掌握污泥性性質(zhì)；檢查查工作環(huán)境境硫化氫濃濃度；鼓風通風、、防毒用具具、地下井井檢查3、安全用電電4、防溺水和和高空墜落落5、化驗室安安全3、城市污水水處理廠的的升級改造造與水質(zhì)提提升一、目標與與原則1、目標城市污水處處理廠升級級改造的目目標是增加加處理規(guī)模模、提高處處理標準和和處理效率率、降低日日常運行成成本。2、遵循的原原則1）改造后的的工藝能夠夠滿足新標標準處理水水質(zhì)的要求求；2）工藝運行行可靠，且且具有靈活活操作性；；3）盡量利用用現(xiàn)有的構(gòu)構(gòu)筑物，使使改造投資資小；4）布置緊湊湊，合理利利用空間；；5）在改造過過程中盡量量不對現(xiàn)有有工藝的運運行產(chǎn)生影影響。應充分挖掘掘自身處理理效能，通通過適當?shù)牡母慕ㄒ赃_達到改造工工藝的目標，其次次才考慮污污水廠的擴擴建。二、目前城城市污水處處理工藝1、傳統(tǒng)活性性污泥法工藝特點出水水質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定，有機機物去除率率高、污泥泥負荷高、、池容積小小、電耗省省、運行費費用低。由于污泥不不穩(wěn)定，需需增加設施施進行穩(wěn)定定化處理，，增加了運運行管理環(huán)環(huán)節(jié)，加大大了基建投投入（1000-2000元/m3·d），但污泥泥產(chǎn)生的沼沼氣可用來來發(fā)電或驅(qū)驅(qū)動鼓風機機，使污水水處理總能能耗低（0.15-0.20kWh/m3），運行成成本低（0.25元/m3左右），由由于其明顯顯的經(jīng)濟性性，特別在在大型城市市污水處理理項目建設設中（＞20萬m3/d），是國內(nèi)內(nèi)外廣泛采采用的城市市污水處理理工藝。2、A/B法工藝特點工藝的單元元構(gòu)成復雜雜產(chǎn)生的污泥泥不穩(wěn)定污泥量大建設投資比比較多處理成本高高運行管理復復雜3、氧化溝工藝特點處理工藝及及構(gòu)筑物簡簡單、有機機物去除率率較高、脫脫氮、除磷磷、綜合指指標較優(yōu)、、泥齡長、、剩余污泥泥少且容易易脫水、處處理效果穩(wěn)穩(wěn)定，但負負荷低、占占地大、電電耗大、運運轉(zhuǎn)費用偏偏高。4、SBR工藝特點工藝簡單，，可省略二二沉池和污污泥回流設設備，效率率高，沉淀淀效果好，，不易發(fā)生生污泥膨脹脹，脫N除P，需要較大的的調(diào)節(jié)池，，設備閑置置率高。5、A-O法前置反硝化化—不加碳源,外加堿度,降低負荷設內(nèi)循環(huán)產(chǎn)生堿度,3.75mg堿度/mgNO3-N勿需建后曝曝氣池回流水含有有NO3-N（沉淀池污污泥反硝化化生成）要提高脫氮氮率，要增增加回流比比工藝特點三、污水處處理廠的升升級改造要要點及方式式我國對城鎮(zhèn)鎮(zhèn)污水處理理廠的升級級改造主要要是針對以以傳統(tǒng)污水水處理為核核心的二級級生物處理理工藝，以以達到新標標準的排放放要求，尤尤其是對氮氮磷的去除除。改造的的技術(shù)策略略主要是在在原有二級級生物處理理的基礎上上強化脫氮氮除磷，結(jié)結(jié)合經(jīng)典脫脫氮除磷工工藝，改變變運行狀態(tài)態(tài)和配套強強化措施。。1、技改要點點1）利用復合合工藝改造造復合工藝是是指在同一一主反應區(qū)區(qū)內(nèi)，結(jié)合合不同工藝藝的特點，，協(xié)同完成成對污染物物的去除。。2）利用聯(lián)合合工藝改造造聯(lián)合工藝是是指在不同同的反應區(qū)區(qū)各自完成成對污染物物的去除。。在原工藝藝改造的基基礎上仍然然不能穩(wěn)定定去除污染染物，可考考慮聯(lián)合利利用具有各各自優(yōu)勢且且不相互影影響的工藝藝去除污染染物，完成成工藝的升升級改造。。3）利用生物物強化技術(shù)術(shù)改造生物強化技技術(shù)對提高高城市污水水處理廠處處理效果、、耐沖擊負負荷能力及及解決系統(tǒng)統(tǒng)運行過程程中出現(xiàn)的的異常問題題有其他方方法無法比比擬的優(yōu)越越性，采用用生物強化化技術(shù)強化化原有工藝藝，以滿足足水質(zhì)和水水量的要求求。2、具體實施施的技改內(nèi)內(nèi)容污水處理廠廠技術(shù)改造造主要包括括工藝改造造、水力改改造和設備備改造。1）工藝改造造調(diào)整活性污污泥工藝通過增加厭厭氧/缺氧處理過過程、調(diào)整整厭氧/好氧/缺氧的體積積比、增設設不同區(qū)域域的污泥回回流和混合合液回流系系統(tǒng)，將傳傳統(tǒng)的活性性污泥工藝藝改造為Bardenpho工藝、A/A/O工藝、改良良A/A/O工藝、倒置置A/A/O工藝等，同同時達到脫脫氮除磷目目的。采用活性污污泥和生物物膜復合工工藝充分發(fā)揮2個污泥系統(tǒng)統(tǒng)的特點和和優(yōu)勢。達達到高效脫脫氮除磷的的目的。增加化學處處理過程。。在沉淀池或或污水處理理反應池內(nèi)內(nèi)投加金屬屬鹽和聚合合物等化學學藥劑．通通過化學反反應和凝聚聚作用生成成沉淀物以以達到去除除懸浮有機機物和除磷磷的目的。。增加深度處處理工藝。應用新型過過濾、吸附附、混凝、、沉淀、氣氣浮和消毒毒工藝以及及曝氣生物物濾池工藝藝、膜技術(shù)術(shù)等以達到到再生水的的回用。唐山市西郊郊污水處理理二廠，為為了解決唐唐山市的缺缺水問題，，對其二級級處理出水水進行了再再生水回用用的改造擴擴建。提升泵房和和出水泵房房均采用45kW潛污泵4臺：新建2座生物濾池池，每座濾濾池內(nèi)配置置回流泵3臺；新建高高效纖維濾濾池，將濾濾池分為6格，雙排布布置，采用用纖維濾料料，反沖洗洗方式為氣氣水反沖，，布水布氣氣采用ABS長柄濾頭。。2）設備改造造設備改造有有助于污水水處理廠安安全穩(wěn)定、、節(jié)能降耗耗、能夠挖挖掘出已建建污水廠的的處理潛力力。具體措措施主要有有：①采用更高高效的水泵泵和變頻設設備，提高高輸水能力力和效率；；②采用新型型除砂系統(tǒng)統(tǒng)，提高預預處理的能能力：③采用更有有效的鼓風風控制系統(tǒng)統(tǒng)和曝氣設設備，提高高充氧能力力；④采用儀表表、控制和和自動化(ICA)實時監(jiān)控和和在線監(jiān)測測技術(shù)提高高處理效率率。3）水力改造造在污水廠實實際改造過過程中，水水力改造通通常貫穿于于工藝改造造和設備改改造，作為為工藝、設設備改造的的輔助手段段。水力改改造有助于于改善流量量分配不均均、短流、、死水區(qū)、、密度流、、射流和污污泥流失等等問題。具具體的措施施如下：①保證流量量分配均勻勻。使每組組構(gòu)筑物處處理流量都都能達到設設計要求；；②防止水的的溢流，解解決由于流流量變化．．導致處理理構(gòu)筑物發(fā)發(fā)生短流、、沉淀物溢溢出等問題題；③沉淀池內(nèi)內(nèi)擋板的合合理設置，，可以消能能、均勻配配水。提高高沉淀效率率。“分點進水水”的工藝藝在污水廠廠升級改造造中的應用用特點：（1）工藝簡單單。（2）土地占用用少，基建建費用省。。（3）短時高效效，運行穩(wěn)穩(wěn)定，抗負負荷能力強強?！胺贮c進水水”工藝是是根據(jù)動力力學負荷的的理論、在在階段曝氣氣活性污泥泥法的基礎礎上進一步步優(yōu)化而得得出的，工工藝流程圖圖：3、數(shù)學模型型在污水處處理廠升級級改造中的的應用采用活性污污泥模型作作為手段研研究城市污污水處理廠廠脫氮除磷磷改造效果果，其優(yōu)點點在于可以以對多個方方案的不同同運行條件件進行多次次模擬。尋尋求最優(yōu)效效果下的運運行控制參參數(shù)。用于于污水廠的的改造實踐踐，減少對對污水廠正正常運行的的影響。美國SouthBermuda污水廠，應用國國際水協(xié)的的活性污泥泥模型ASM2D對各種處理理工藝進行行了模擬和和比較，結(jié)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在在只增加1座初沉池、、1座與原二沉沉池同等尺尺寸的二沉沉池和相應應的濾池，，并將原調(diào)調(diào)節(jié)池改造造成生化反反應池，應應用Myratek公司開發(fā)的的生物工藝藝智能優(yōu)化化控制系統(tǒng)統(tǒng)(BIOS)后，即可滿滿足擴容需需要，為污污水廠節(jié)省省了大量改改造資金。。4城市污水處處理廠的節(jié)節(jié)能減排根據(jù)住房和和城鄉(xiāng)建設設部統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù)，截止止2009年底，全國國城鎮(zhèn)累計計建成污水水處理廠1993座，總處理理能力已超超過1億m3/d。面對未來來嚴峻的““十二五””節(jié)能減排排目標，許許多污水處處理廠面臨臨和承擔相相應的節(jié)能能減排任務務。污水處處理行業(yè)不不僅要確保保完成“十十二五”的的減排目標標，還需結(jié)結(jié)合本行業(yè)業(yè)實際情況況進行節(jié)能能，以降低低成本和提提高行業(yè)競競爭力。一、污水處處理廠耗能能現(xiàn)狀分析析污水處理廠廠能耗成本本占污水處處理廠運營營維護成本本的40%-80%，主要集中中在污水提提升、曝氣氣供氧、污污泥輸送與與處理和混混凝沉淀等等部位。污水處理廠廠能耗分布布二、污水處處理廠節(jié)能能減排實現(xiàn)現(xiàn)途徑分析析1、工工藝藝的的優(yōu)優(yōu)選選實實現(xiàn)現(xiàn)系系統(tǒng)統(tǒng)節(jié)節(jié)能能污水水處處理理工工藝藝的的選選擇擇在在很很大大程程度度上上決決定定了了投投資資與與運運行行成成本本，，也也決決定定了了能耗耗與與排排放放物物量量。。因因此此選選擇擇的的工工藝藝必必須須具具備備技技術(shù)術(shù)先先進進、、處處理理效效率率高高且且投資資及及運運行行成成本