每天處理10噸一體化污水處理裝置
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在活性污泥法城鎮(zhèn)污水處理廠日常運(yùn)行管理中，常易出現(xiàn)污泥上浮、活性污泥不增長(zhǎng)或減少、產(chǎn)生大量泡沫等問(wèn)題。這些問(wèn)題的出現(xiàn)往往反映了曝氣池的運(yùn)行出了問(wèn)題，若得不到及時(shí)的解決，將直接影響系統(tǒng)的處理效果，甚至直接導(dǎo)致處理系統(tǒng)的失敗。所以，研究解決常見(jiàn)問(wèn)題的對(duì)策，對(duì)污水處理廠的日常運(yùn)行管理至關(guān)重要。
1常見(jiàn)問(wèn)題產(chǎn)生的原因
活性污泥法污水處理廠運(yùn)行管理中可能出現(xiàn)的問(wèn)題較多，但較常出現(xiàn)的有污泥上浮，活性污泥不增長(zhǎng)或減少，曝氣池產(chǎn)生大量泡沫這3類，其出現(xiàn)的原因又不盡相同。
污泥上浮產(chǎn)生的原因
在活性污泥法的二沉池中，比較容易產(chǎn)生污泥沉降性能不好，大部分污泥不沉淀而隨水流出，或者成塊從池下部浮起而隨水漂走，極大地影響了出水的水質(zhì)。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生既有管理上的原因，也有設(shè)計(jì)考慮不周的原因。
從操作管理方面考慮，二沉池污泥上浮的原因主要有3種：污泥膨脹、污泥脫氮上浮和污泥腐化。
污泥膨脹
正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。當(dāng)活性污泥變質(zhì)時(shí)，污泥含水率上升，體積膨脹，不易沉淀，二沉池澄清液減少，此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細(xì)菌（特別是球衣細(xì)菌）在污泥內(nèi)繁殖，使泥塊松散，密度降低所致；也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。
與菌膠團(tuán)相比，絲狀菌和真菌生長(zhǎng)時(shí)需要更多的碳素，而對(duì)氮、磷的要求則較低。在對(duì)氧的要求方面，菌膠團(tuán)要求較多的氧（一般至少0.5mg/L）才能很好地生長(zhǎng)；而真菌和絲狀菌（如球衣菌）在微氧（低于0.1mg/L）環(huán)境中也能較好地生長(zhǎng)。所以，在氧量不足時(shí)，菌膠團(tuán)將減少而絲狀菌、真菌則會(huì)大量繁殖。對(duì)毒物（如氯）的抵抗力，絲狀菌不如菌膠團(tuán)。另外，菌膠團(tuán)生長(zhǎng)適宜的pH值范圍為6～8，而真菌則在pH值4.5～6.5之間生長(zhǎng)良好，所以pH值稍低時(shí)，菌膠團(tuán)生長(zhǎng)將受到抑制，而真菌的數(shù)量則可能大為增加。根據(jù)我國(guó)某污水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，絲狀菌在高溫季節(jié)宜于生長(zhǎng)繁殖，當(dāng)夏季水溫在75℃以上時(shí)，常發(fā)生污泥膨脹；而在水溫降低時(shí)，膨脹發(fā)生的次數(shù)減少。因此，廢水中碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物，水溫高，pH值較低等都易引起污泥膨脹。
污泥脫氮上浮
當(dāng)曝氣時(shí)間較長(zhǎng)或曝氣量較大時(shí)，在曝氣池中將會(huì)發(fā)生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽（尤其當(dāng)進(jìn)水中含有較多的氮化物時(shí)），此時(shí)，二沉池可能發(fā)生反硝化而使污泥上浮。有試驗(yàn)表明，若使硝酸鹽含量較高的混合液靜止沉淀，在開(kāi)始的22min～90min內(nèi)污泥沉降較好，再以后則會(huì)發(fā)現(xiàn)由于反硝化作用而產(chǎn)生氮?dú)猓谖勰嘀行纬尚馀荩刮勰啾戎亟档停麎K上升，浮至水面。在例行的污泥沉降比試驗(yàn)中，由于只關(guān)注污泥30min的沉降性能，所以往往忽略污泥中可能發(fā)生的反硝化作用。
污泥腐化
若曝氣量過(guò)小，污水在二沉池的停留時(shí)間較長(zhǎng)或二沉池排泥不暢，二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生大量氣體，終使污泥上升。
此外，除上述操作管理方面的原因外，構(gòu)筑物設(shè)計(jì)不合理也會(huì)引起污泥上浮。如對(duì)曝氣和沉淀合建的構(gòu)筑物，往往會(huì)有以下兩點(diǎn)原因會(huì)導(dǎo)致污泥上浮：一是污泥回流縫太大，沉淀區(qū)液體受曝氣區(qū)攪拌的影響，產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)大量微氣泡從回流縫竄出，攜帶污泥上升。二是導(dǎo)流室斷面太小，氣水分離效果較差，影響污泥沉淀。
活性污泥不增長(zhǎng)或減少在活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行管理中，有時(shí)會(huì)發(fā)生污泥不增長(zhǎng)或減少的現(xiàn)象，其主要原因可能有：第yi，污泥由于上浮而隨水流出。第二，活性污泥所需養(yǎng)料不足，尤其是進(jìn)水中的有機(jī)物含量少。
泡沫問(wèn)題
在活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行管理中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)曝氣池中產(chǎn)生大量泡沫，其主要原因可能是由于進(jìn)水中含有大量合成洗滌劑或其他氣泡物質(zhì)。泡沫的大量產(chǎn)生，會(huì)給污水廠的日常操作管理帶來(lái)諸如影響操作環(huán)境，帶走污泥等困難；當(dāng)采用機(jī)械表面曝氣時(shí)，大量的泡沫還會(huì)影響曝氣葉輪的充氧能力。
常見(jiàn)問(wèn)題的技術(shù)對(duì)策
克服上述問(wèn)題，首先必須加強(qiáng)操作管理，力求嚴(yán)格規(guī)范操作，科學(xué)管理，盡可能做到預(yù)防措施到位，避免問(wèn)題的出現(xiàn)；在此基礎(chǔ)上還要做到當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題后，立即分析原因，及時(shí)正確地加以解決，避免對(duì)污水廠的正常生產(chǎn)造成損失。
控制污泥上浮的技術(shù)對(duì)策
污泥膨脹
預(yù)防絲狀菌性污泥膨脹可采取以下一些措施：一是結(jié)合進(jìn)水濃度和處理效果，變更曝氣量，使有機(jī)物和曝氣量維持適當(dāng)?shù)谋壤６菄?yán)格控制排泥量和排泥時(shí)間。
抑制絲狀菌性污泥膨脹可采取以下一些措施：一是加強(qiáng)曝氣，使廢水中保持足夠的溶解氧（一般不少于1mg/L～2mg/L）。二是若進(jìn)水中含有工業(yè)廢水，則可能引起C/N比的失調(diào)。此時(shí)，可根據(jù)水質(zhì)適當(dāng)投加氮化物或磷化物。三是在回流污泥中投加漂白粉或ye氯以消除絲狀菌，加氯量可按干污泥質(zhì)量的0.3%～0.6%投加考慮。四是調(diào)整pH值。
污泥脫氮上浮
防止污泥脫氮上浮的措施如下：一是增加污泥回流量或及時(shí)排泥，以減少二沉池中的污泥量。二是減少曝氣量或縮短曝氣時(shí)間，以減弱硝化作用。三是減少二沉池進(jìn)水量，以減少二沉池的污泥量。
每天處理10噸一體化污水處理裝置活性污泥不增長(zhǎng)或減少的解決辦法
解決活性污泥不增長(zhǎng)或減少有以下3種辦法：第yi，提高污泥沉淀效率，防止污泥隨水流出。第二，加大進(jìn)水量或投加營(yíng)養(yǎng)物。第三，若營(yíng)養(yǎng)物少，則可減少曝氣量，否則將可能引起污泥的“過(guò)氧化”；若營(yíng)養(yǎng)物多，則可加大曝氣量，使活性污泥快速增長(zhǎng)。
控制泡沫的措施
控制泡沫問(wèn)題可采取如下措施：第yi，用自來(lái)水或處理后的出水噴灑曝氣池水面。此法效果較好，價(jià)格低廉又易于操作，被廣泛采用。但采用自來(lái)水時(shí)，浪費(fèi)水資源，采用處理后出水時(shí)，影響操作環(huán)境。第二，投加消泡劑，如柴油、煤油等。此法效果也較好，可采用廢機(jī)油等，價(jià)格低廉，但投量較多時(shí)將污染水體。從節(jié)約油量、減少油類物質(zhì)進(jìn)入水體造成污染的角度考慮，應(yīng)慎用此法。第三，增加曝氣池中活性污泥的濃度。此法是控制泡沫大量產(chǎn)生的有效的治本之法，但在實(shí)際運(yùn)行中可能沒(méi)有足夠的回流污泥以加大曝氣池的污泥濃度。
MSBR的操作步驟
在每半個(gè)運(yùn)行周期中，主曝氣格連續(xù)曝氣，序批處理格中的一個(gè)作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一個(gè)序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟，如圖2所示。
步驟1：原水與循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。在這半個(gè)周期的開(kāi)始，原水進(jìn)入序批處理格，與被控制回到主曝氣格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態(tài)氮條件下，序批處理格內(nèi)的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體，以原水及內(nèi)源呼吸所釋放的有機(jī)碳作為碳源，進(jìn)行無(wú)氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內(nèi)MLSS濃度高，硝化態(tài)氮濃度較高，因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入，有機(jī)碳的濃度增加，提高了反硝化的速率。來(lái)自曝氣格和序批格原有的硝態(tài)氮經(jīng)反硝化得以去除。另外，該階段運(yùn)行也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過(guò)程，以提高曝氣格中的污泥濃度。
步驟2：部分原水和循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入，序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的過(guò)分增加，原水分別流入序批處理格和主曝氣格。使序批處理格內(nèi)維持一個(gè)適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平，以利于反硝化的進(jìn)行。混合液通過(guò)循環(huán)，繼續(xù)使序批處理格原來(lái)積聚的MLSS向主曝氣格內(nèi)流動(dòng)。
步驟3：序批格停止進(jìn)原水，循環(huán)液繼續(xù)缺氧攪拌。此后中斷進(jìn)入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中，直接進(jìn)入主曝氣格。這使得主曝氣格降解大量有機(jī)碳，并減弱微生物的好氧內(nèi)源呼吸。序批處理格利用循環(huán)液中殘留的有機(jī)物作為電子供體，以硝化態(tài)氮作電子受體，繼續(xù)進(jìn)行缺氧反硝化。由于有機(jī)碳源的減少，缺氧內(nèi)源呼吸的速率將提高。來(lái)自主曝氣格的混合液具有較低的有機(jī)物和MLSS濃度。經(jīng)循環(huán)，把序批處理格內(nèi)的殘余有機(jī)物和活性污泥推入主曝氣格，在此進(jìn)行曝氣反應(yīng)降解有機(jī)物，并維持物質(zhì)平衡。
步驟4：曝氣，并繼續(xù)循環(huán)。進(jìn)行曝氣，降低初進(jìn)水所殘余的有機(jī)碳、有機(jī)氮和氨氮，以及來(lái)自主曝氣格未被降解的有機(jī)物和內(nèi)源呼吸釋放的氨氮，并吹脫在前面缺氧階段產(chǎn)生的截留在混合液中的氮?dú)狻＿B續(xù)的循環(huán)增加了主曝氣格內(nèi)的微生物量，同時(shí)進(jìn)一步降低序批處理格中的懸浮固體，降低了MLSS濃度，有利于其在下半個(gè)周期中作為澄清池時(shí)，減少污泥量以提高沉淀池的效率。
步驟5：停止循環(huán)，延時(shí)曝氣。為進(jìn)一步降低序批處理格內(nèi)的有機(jī)物和氮濃度，減少剩余的氮?dú)馀荩捎醚訒r(shí)曝氣。這步是在沒(méi)有循環(huán)，沒(méi)有進(jìn)出流量的隔離狀態(tài)下進(jìn)行。延時(shí)曝氣使序批處理格中的BOD5和TKN達(dá)到處理的要求水平。
步驟6：靜置沉淀。延時(shí)曝氣停止后，在隔離狀態(tài)下，開(kāi)始靜置沉淀，使活性污泥與上清液有效分離，為下半個(gè)周期作為澄清池出水做準(zhǔn)備。沉淀開(kāi)始時(shí)，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌繼續(xù)硝化殘余的氨，而好氧微生物繼續(xù)進(jìn)行好氧內(nèi)源呼吸。當(dāng)混合液中氧減少到一定程度時(shí)，兼性菌開(kāi)始利用硝化態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行缺氧內(nèi)源呼吸，進(jìn)行程度較低的反硝化作用。在整個(gè)半周期過(guò)程中，此時(shí)序批處理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽的濃度低，懸浮固體總量也少，因此該序批處理格在下半個(gè)周期作為沉淀池，其出水質(zhì)量是可靠的。在這一步，可以從交替序批處理格中排放剩余污泥。第二個(gè)半周期：步驟6的結(jié)束標(biāo)志著處理運(yùn)行的下半個(gè)循環(huán)操作開(kāi)始。通過(guò)兩個(gè)半周期，改變交替序批處理格的操作形式。第二個(gè)半周期與第yi個(gè)半周期的6個(gè)操作步驟相同。
