A. 最近我們生化池的sv30在60到80之間,而污泥濃度才5千多,請問怎麼降低SV30,O(∩_∩)O謝謝
SV30較高說明污泥沉降性能下降,很有可能發生污泥膨脹,發生污泥膨脹的原因很多,這里有篇資料可以參考一下,希望對你有所幫助:
活性污泥膨脹的控制
摘要:從污泥膨脹產生的內在因素著手,分析絲狀菌過量繁殖的原因,針對幾種常見的活性污泥工藝提出解決方案和思路。
關鍵詞:絲狀菌污泥膨脹 選擇池 活性污泥工藝
污泥膨脹問題是活性污泥自產生以來一直伴隨並常常發生的一個棘手的問題。其主要特徵是:污泥結構鬆散,質量變輕,沉澱壓縮性能差;SV值增大,有時達到90%,SVI達到300以上;大量污泥流失,出水渾濁;二次沉澱難以固液分離,迴流污泥濃度低,有時還伴隨大量的泡沫的產生,無法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹是生化處理系統較為嚴重的異常現象之一,它直接影響出水水質,並危害整個生化系統的運作。
污泥膨脹的發生率是相當高的,在歐洲近50%的城市污水廠每年都會有不同程度的污泥膨脹發生,在我國的發生率也非常高。基本上目前各種類型的活性污泥工藝都會發生污泥膨脹。污泥膨脹不但發生率高,發生普遍,而且一旦發生難以控制,通常都需要很長的時間來調整。針對污泥膨脹,各方面的理論很多,但並不完全一致,甚至有很多相互矛盾,這給水處理工作者造成很大的麻煩。本文將從污泥膨脹的內在因素著手,整理出幾種較為成熟且有普遍意義的觀點,並歸納一下污泥膨脹控制的一般方法。
1、 污泥膨脹的原因 污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發生在廢水水溫較低而污泥負荷太高的時候,此時細菌吸附了大量有機物,來不及代謝,在胞外積貯大量高粘性的多糖物質,使得表面附著物大量增加,很難沉澱壓縮。而當氮嚴重缺乏時,也有可產生膨脹現象。因為若缺氮,微生物便於工作不能充分利用碳源合成細胞物質,過量的碳源將被轉彎為多糖類胞外貯存物,這種貯存物是高度親水型化合物,易形成結合水,從而影響污泥的沉降性能,產生高粘性的污泥膨脹。非絲狀菌污泥膨脹發生時其生化處理效能仍較高,出水也還比較清澈,污泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發生情況較少,且危害並不十分嚴重,在這里就不著重研究。
絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見,成因也十分復雜。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多,但我們首先應該認識到的是活性污泥是一個混合培養系統,其中至少存在著30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團系統共生的關系中是不可缺少的一類重要微生物。它的存在對凈化污水起著很好的作用。它對保持污泥的絮體結構,保持生化處理的凈化效率,及在沉澱中起著對懸浮物的過濾作用等都有很重要的意義。事實也證明在絲狀菌與菌膠團細菌平衡時是不會產生污泥膨脹,只有當絲狀菌生長超過菌膠團細菌時,才會出現污泥膨脹現象。
1、污泥負荷對污泥膨脹的影響
一般認為活性污泥中的微生物的增長都是符合Monod方程的:
式中X----生物體濃度,mg/L;
S----生長限制性基質濃度,mg/L;
μ----生長限制性基質濃度,mg/L;
KS-----飽和常數,其值為μ=μmax/2時的基質濃度,mg/L;
μmax-----在飽和濃度中微生物的最大比增長速率,d-1
研究證明大多數的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團的低,所以,按照以上Monond方程,具有低KS和μmax值的絲狀菌在低基質濃度條件下具有高的增長速率,而具有較高KS和μmax值的菌膠團在高基質濃度條件下才占優勢。同樣認為低負荷對於絲狀菌生長有利的理論還有表面積/容積比(A/V)假說。這里的表面積和容積,是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說認為伸展於絮凝體之外的絲狀菌的比表面積(A/V)要大大超過菌膠團細菌的比表面積。當微生物處於受基質限制和控制的狀態時,比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團有利,結果在曝氣池內絲狀菌就變成了優勢菌。
低負荷易導致污泥膨脹這一觀點無論是在實際運行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在我國,通常生化反應的負荷設計都是較高的,的大量污泥膨脹卻是在高負荷條件下發生的,這引起了人們對該理論的懷疑。事實上,在高負荷條件下的污泥膨脹往往是由於供氧不足、曝氣池內DO濃度降低引起的。我們下面就針對溶解氧DO對於污泥膨脹的影響。
2、溶解氧濃度對污泥膨脹的影響 微生物對有機物的降解過程實質上就是對氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運行中是一個重要的控制參數,曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機物的去除效率和活性污泥的生長。低DO濃度一直被認為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由於具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數,在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快,從而導致絲狀菌污泥膨脹。根據各方面的研究反應,DO對於污泥膨脹影響的的臨界值並不確定。DO濃度的要求是與污泥負荷息息相關的,負荷越高,則對應的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進水類型都有著密切關系,必須根據實際情況結合實驗才可以得出。
3、其它方面對污泥膨脹的影響
1) 污水種類 污水種類對污泥膨脹有著明顯的影響。通常來說,那些含有易生物降解和溶解的有機成份,特別是低分子量的烴類、糖類和有機酸類等類型基質的污水易引起污泥膨脹,例如釀酒、乳品、石化和造紙廢水等。
2) 營養成分的不均衡 當污水中N、P不足時,易引起污泥膨脹的發生。通宵認為,N、P的合適比例為BOD5:N:P=100:5:1。很多研究表明許多絲狀菌對營養物質N、P有著較強的親和力,這可能就是缺乏營養物質導致污泥膨脹的原因。
3) pH值與溫度 一般認為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對絲狀菌的影響也是很普遍的。例如,冬天Microthix parvicella在絲狀菌群中占優勢,而溫暖季節時Nocardia form,0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。 另外污水在進水處理系統前的早期厭氧消化產生的有機酸和硫化氫也可能導致污泥膨脹的發生。硫磺菌的的貝氏硫菌、硫絲菌等能從硫化氫氧化中獲取能量。而這么細菌以非常長的絲狀性增殖,有時能長達1厘米,從而導致污泥膨脹的發生。
2、 污泥膨脹的一般解決辦法
第一類:應急措施 適用於臨時應急,主要方法是投加葯物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉澱出水。另外,投加一些化學葯劑,如氯氣,加在迴流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。 採用這種方法一般能較快降低SVI值,但這些方法並沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖,一旦停止加葯,污泥膨脹現象可以又會卷土重來。而且投葯有可能破壞生化系統的微生物生長環境,導致處理效果降低,所以,這種辦法只能做為臨時應急時用。
第二類:改善生化環境 污水廠發生污泥膨脹的時候,一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決,只能在正在運行的流程基礎上通過改變生化池內的微生物生長環境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質的情況下,很難有一個放之四海而皆準的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應該注意的問題必須加以注意。
1) 污水性質的控制 首先應該檢查和調整pH值,當pH值低於5以下時,不僅對污泥膨脹會有利,而且對正常的生化反應也會有一定的危害,所以當pH值偏低時應及時調整。另外在北方寒冷地區一定應注意冬季時的水溫,若水溫偏低應加熱,因為低溫也會導致污泥膨脹的發生。採用鼓風曝氣能有效的在冬季較高的水溫。
當污水中營養成份不足或失衡時,應補充投加。N、P含量應控制在BOD:N:P=100:5:1左右。 若污水處理生化系統前已有消化現象的發生,產生的低分子有機酸將有利於絲狀菌的生長,這時可以對廢水在調節池內預曝氣來加以改善。一般採用空氣擴散器向3-5米有效水深的調節池曝氣,供氣量可以控制在0.5-1.0m3/廢水米3・小時。它能使調節池的廢水保持新鮮,並有效防止由於厭氧所會帶來的臭氣。
2) 保持池內足夠的溶解氧對於高負荷的生化系統特別重要, 一般至少應控制DO>2毫克/L。
4) 沉澱池內的污泥應及時排出或迴流, 防止其發生厭氧現象。若發生厭氧現象,產生的各種氣體吸附在污泥上,也會使污泥上浮,沉降性能變差。而 且發生厭氧的污泥迴流也會引發絲狀菌的大量繁殖。這種情況時除排泥和清除沉澱池內的死角,並縮短污泥在池內的停留時間外,還應提高曝氣池DO值 1ff8 /span>12) 使出入沉澱池的水保持較的溶解氧,或者在污泥迴流進入生化池前曝氣再生
在解決了以上問題後,如果污泥膨脹現象仍得不到控制,就得根據實際情況加以分析,下面針對幾中常見的工藝提出一些指導性的方法,供污水處理工作者參考。
A. 高負荷活性污泥工藝
目前國內對活性污泥工藝的設計通常採用中等負荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS・d)),而在實際中人們從經濟角度考慮總是採用較高的負荷,所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下,最常見的是DO不足,所以先採取提高氣水比,強化曝氣,在推流式曝氣池內首端採用射流曝氣等方式,觀察一段時間,找出問題的所在。
如果在以上措施採取後一段時間情況仍無好轉,則可考慮在曝氣池頭部加設軟填料。這一部份對於有機酸去除率很高,從而去除絲狀菌的生長促進因素,幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效,但造價較高,且對以後的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設置一個水力停留時間約為15min的選擇器,一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。 對於間歇式進水的SBR工藝來說,反應器本身是完全混合式的,而且在時間上其污染物的基質就存在濃度梯度,所以無需再另設選擇器。通常間歇式SBR工藝產生污泥膨脹的原因是,污泥濃度過高,而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對於這種情況,降低排出比,提高基質初始濃度,並對SBR強制排泥,一般就能夠對污泥膨脹現象進行有效的控制。而對於連續進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發生污泥膨脹的話,就有必要在進水端設置一個預反應區或生物反應器了。
B. 低負荷活性污泥工藝
低負荷活性污泥工藝曝氣池內基質濃度較低,絲狀菌容易獲得較高的增長效率,所以是最容易產生污泥膨脹。除了在水質和曝氣上想辦法外,最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行,或增設一個分格設置的小型預曝氣池作為生物選擇器,在這個選擇器內採用高污泥負荷,吸附部分有機物並消除有機酸。這個辦法不但有助於抑制污泥膨脹,並能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中 1138 視謾/span> 對於A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設置缺氧段和厭氧段以及污泥迴流系統,使混合菌群交替處於缺氧和好氧狀態,並使有機物濃度發生周期性變化,這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續進水的系統因為其本身在時間和空間上就有了實際上的「選擇器」,所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發生污泥膨脹,則可通過調整曝氣控制溶氧量和控制迴流污泥量來調節池內的污泥負荷及DO,通過一段時間的改善,一般能夠控制住污泥膨脹現象。
3、 總結
總的來說,污泥膨脹由於絲狀菌的種類繁多,且生長適宜的環境也不盡相同。在不同工藝不同水質的情況下,微生物的生長環境非常微妙,這就要求發生污泥膨脹時,需要水處理工作者根據實際情況作大量切實的實驗和分析,大膽實踐,才能解決污泥膨脹問題。這里對本文觀點作一個總結。
絲狀菌是生長處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現象在於絲狀菌的過度生長,消除污泥膨脹的根本在於使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長;完全混合式較推流式更產生污泥膨脹,低污泥負荷較高污泥負荷易易產生污泥膨脹;進水水質在水溫、pH、營養成份及是否有處理前的消化反應等方面是處理污泥膨脹應該首先考察的問題;高負荷下的污泥膨脹一般在於溶氧不足;低負荷下的污泥膨脹採用生物選擇器是行之有效的辦法。由於絲狀菌的多樣性,關於污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡一致,大膽實踐不斷總結並和同行廣泛交流,才能更快找到行之有效地解決方法。
B. 污水廠生化池過程儀表指示作用以及如何控制
污水廠生化池過程儀表指示作用以及如何控制
在了解在線儀表的應用之前,我們先來看看沒有在線的情況下,污水廠能夠掌握的生物池的數據都有哪些。污水廠內建有化驗室,化驗室會對每天的進出水水質、生物池內的活性污泥參數等進行化驗,得出運行數據以供工藝人員調整使用,受到化驗方法的限制,以及化驗人員的工作時間等,一般這些數據每天化驗一次。
污水廠化驗室針對管理重點的生物池的活性污泥控制化驗參數,比較常用的有污泥濃度、揮發性污泥濃度MLVSS、沉降比SV、溶解氧、微生物鏡檢等,受到人工取樣的時間、周期以及生物池內水流的推動流向的限制,一般會選擇生物池的末端進行取樣,這個點位的化驗數據主要監測的是生物池內活性污泥對污水中各種污染物質的最終反應的結果,一般的傳統的專業書籍也在用這個點位的數據對生物池的常規檢測參數進行確定。比如溶解氧常規的說法是2mg/L,但是在整個好氧池中,前段的溶解氧由於進水中的有機物較多,微生物大量的吸附降解有機物,消耗大量的氧氣,這樣就出現了前段的溶解氧遠遠低於2mg/L,但是隨著曝氣區域的延伸,污水中的有機污染物逐步被微生物降解完畢,微生物不再需要氧氣,水中剩餘的溶解氧會逐步增多,為了避免氧氣的浪費,一般在生物池曝氣區的末端控制溶解氧在2mg/L,這樣可以減少不必要的能源消耗,也對活性污泥的老化有良好的控制。
因此在生物池末端的監測,可以以傳統的數據來評判生物池內的活性污泥對污水的處理程度,工藝人員使用這些數據進行日常的工藝調整和管理等。但是在末端檢測和以日為單位的頻次對出水水質結果對整體的工藝調控也存在很大的滯後性,化驗室手工檢測其實也是一種結果檢測,不過是將出水水質的結果檢測提前到了生物池的末端,並沒有形成生物反應的過程檢測,提前預判也就更無能為力,在現階段出水水質的嚴格管控下,對工藝運行的有了更高層次的要求,原有的結果檢測需要向前進入到過程中進行檢測,甚至需要具備預判的能力,在現有的手工檢測的模式下是很難實現這個目標的。
同時數據的檢測密度也帶來了工藝控制的不準確性,污水廠的生物處理流程是一個流動性的過程,流動的處理過程,水質數據,過程數據是一個隨著時間、空間位置實時變化的狀態,而取樣時,僅能取到一個固定地點的瞬時的水樣,瞬時水樣要代表整個生物池內的所有的變化時不可能的。只有當取樣點的密度或者數量足夠大的時候才會有比較貼合實際的數據,所以這需要一個長期的穩定的檢測,並且保證工藝、進水、環境等都處於一個較為穩定的狀態下才會有,但實際上這時不可能的,因此手工取樣的化驗結果,要盡可能積累更多的數據量,在大數據量中消除取樣的偶然性,才會具備判斷的依據。
在線儀表在數據的密集度上,是完全可以取代人工的,那麼工藝管理人員除去具備了更密集的數據以外,通過使用在線儀表,有沒有可能把控制向前移動呢?先前移動的控制需要對工藝運行的各個階段進行監控,把生物池由原來的末端出水監測向前移動到過程中的監測,生物池以空間推流式工藝較多(SBR及其變種以時間變化為主),在不同的流程中的點位監測數值是不一樣的,而且在不同的時段監測的數據也是會發生變化的,在實時變化的工況下,人工檢測的頻次低,周期長的弊病就明顯的顯現出來,而在線儀表的實時監測的優勢就顯而易見。因此希望採取先前進行工藝的過程式控制制污水廠,越來越需要在線儀表在工藝運行中的實時監測的作用。下面以生物池的各項控制點來說明下在線儀表在生物池工藝控制中的應用。
污水處理的生物池形式多樣,不同的工藝要求有不同的工藝池體,下面就以A2O的工藝控制點來進行在線儀表的應用探討。現有的除磷脫氮工藝中A2O及其改良工藝越來越多的在實際中得到應用,A2O工藝中比較重要的特點就是將過量吸附磷的厭氧段(A)和反硝化的缺氧段(A)分離出來單獨的控制區域進行控制,在工藝管理中具有明確的管理參數,便於實際的運行管理。對於工藝管理人員來說,僅僅在出水口安裝的溶解氧和污泥濃度的在線儀表就不再能檢測到除磷脫氮的效果了,這需要更多更新的設備,或者通過一些常用的表徵參數比如溶解氧、ORP、硝態氮儀表等來評估除磷脫氮的效果,以便在後期的管理中進行調控。