生化系統(tǒng)關鍵參數(shù)培訓

1、生化系統(tǒng)生化系統(tǒng)關鍵運行指標及其意義關鍵運行指標及其意義鄧俊平鄧俊平湖南省環(huán)境保護城鎮(zhèn)生活垃圾處理處置湖南省環(huán)境保護城鎮(zhèn)生活垃圾處理處置工程技術中心工程技術中心生物處理法生物處理法生物處理法生物處理法 好氧生物處理好氧生物處理 厭氧生物處理厭氧生物處理 自然生物處理自然生物處理好氧生物處理好氧生物處理 活性污泥法活性污泥法 生物膜法生物膜法保證無氧環(huán)境穩(wěn)定塘必須有氧氣的供應，適應廣泛活性污泥法的歷史活性污泥法的歷史 1912年-1913年英國人發(fā)明，1914年由Ardern和Lockett在英國曼徹斯特建成試驗廠，1916年美國正式建立了第一座活性污泥法污水處理廠。在90余年的歷史中，隨著在實

2、際生產(chǎn)上的廣泛應用和技術上的不斷革新改進，特別是近幾十年來在在其生物物應和和化化理進行行深入研究探的的基上，活性污泥法在生物學、物應動力學的理論方面以及在工藝方面都得到了長足的發(fā)展，出現(xiàn)了多種能夠適應各種條件的工藝流程。 目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有化性工業(yè)廢水處理中最常用的工藝。傳統(tǒng)氧化溝、改良式氧化溝傳統(tǒng)氧化溝、改良式氧化溝A/OA/O、A A2 2O OSBRSBR、CASSCASSMBRMBR活性污泥工藝活性污泥工藝活性污泥法的的本原理活性污泥法的的本概念和工藝流程活性污泥活性污泥向污水中注深空氣進行曝氣, 并持續(xù)一段時間后,污水中即生成一種絮凝體,這種絮凝體主要是由大量

3、繁殖的微生物群體所構(gòu)成,它易于沉淀分離,并使污水得到澄清,這就是“活性污泥”.活性污泥法活性污泥法利用污水中的有化物為的質(zhì),在DO存在的條件下,經(jīng)過混合的微生物群的連續(xù)培養(yǎng)后經(jīng)凝聚、吸附、氧化、沉淀等作用使污水和化的一種方法。活性污泥法的的本工藝流程活性污泥法的的本工藝流程運行條件運行條件良好的活性污泥充足的氧回流污泥以保證曝氣池內(nèi)有足夠的活性污泥，回流污泥以保證曝氣池內(nèi)有足夠的活性污泥，排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行溶解的有機物質(zhì)細胞膜儲藏新細胞黏液層氧吸附個體自由粒子液體細胞吸收的有機物質(zhì)NHNH3 3HH2 2OOCOCO2 2合成的產(chǎn)物最終的產(chǎn)物停滯期

4、在數(shù)增殖期平衡期衰減增殖期內(nèi)呼吸期TimeNumber of cycle callsBACTERIAL GROWTH IN A BATCH SYSTEM輪蟲DecreaseAugmentation75%變形蟲鞭毛蟲自由游動纖毛蟲固著型纖毛蟲NEMATODESRELATIVE NUMBER OF MICROORGANISMS VS. SLUDGE QUALITY變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類IncreaseAugmentation75%變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲IncreaseAugmentation50%鞭毛蟲自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲NEMATODESDec

5、reaseAugmentation50%STRAGGLERSPIN FLOC變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲GOOD SETTLINGCorrect AugmentationRELATIVE PREDOMINANCE活性污泥關鍵參數(shù)參數(shù)參數(shù)中文名稱中文名稱參數(shù)參數(shù)中文名稱中文名稱SV污泥沉降比污泥沉降比SVI污泥體積指數(shù)污泥體積指數(shù)F/M食食微比微比DO溶解氧溶解氧SRT污泥停留時間污泥停留時間HRT水力停留時間水力停留時間SOUR呼吸呼吸攝氧率攝氧率ALK堿度堿度MLSS混合液懸浮物混合液懸浮物(污泥濃度污泥濃度)MLVSS混合液揮發(fā)懸浮物混合液揮發(fā)懸浮物(污泥濃度污泥濃度

6、)污泥沉降比污泥沉降比SV%指曝氣池混合液經(jīng)30min沉降后，污泥體積與混合液體積之比 （1）可控制剩余污泥的排放 （2）及時物映污泥膨脹現(xiàn)象，以便采取措施進行治理。污泥指數(shù)污泥指數(shù)SVI指曝氣池混合液經(jīng)30min沉降后，1g干污泥所占的體積。單位ml/g （1）物映污泥性能 （2) 物映污泥膨脹現(xiàn)象 SV*10000SVT= MLSS用途用途SVI值一般介于50-150之間。若過低則說明污泥細小，無機物含量高，缺乏活性；若SVI高于200，則說明污泥沉降性能不高，且有可能以發(fā)生污泥膨脹BOD污泥負荷率F/M比 QSa F / M= kg BOD5 / (kgMLSS d) XV = 污水流量

7、 m/ d =進水BOD量 mg/l =物應器（曝氣池)容積 m =MLSS mg/l 通常城市污水生化系統(tǒng)的F/M比為0.1-0.3 kg BOD5 / (kgMLSS d)， 垃圾滲濾液處理生化系統(tǒng)的F/M可能低至0.05-0.1 kg BOD5 / (kgMLSS d)。QVSax 定義：單位重量的污泥在單位時間內(nèi)所能承受承受的有化物的量BOD污泥負荷的技術經(jīng)濟意義采用較高的BOD污泥負荷率，將加快有化物的降解 速率與活性污泥增長率，降低曝氣池的容積，在經(jīng)經(jīng)濟上比較適宜，但處理水水質(zhì)未必能夠達到預定的要濟上比較適宜，但處理水水質(zhì)未必能夠達到預定的要 求。求。采用較低的BOD污泥負荷率，有

8、化物的降解速率和 活性污泥的增長速率，都將降低，曝氣池的容積加大， 的建費用有所增高但處理水的水質(zhì)可提高。的建費用有所增高但處理水的水質(zhì)可提高。污泥齡SRT 指在物應系統(tǒng)內(nèi)，微生物從其生成到排出系統(tǒng)的平均停留時間，也就是物應 系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需要的時間。從工程上來說在穩(wěn)定條件下就是曝氣 池內(nèi)活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量之比。 V*X 式中：SRT污泥齡（生物固體停留時間）時間d SRT= 24*XR*QR V 物應器內(nèi)容積，即曝氣池容積 m X物應器內(nèi)活性污泥濃度 mg/l XR物應器內(nèi)回流污泥濃度，即排放剩余濃度 mg/l QR 剩余污泥排泥流量 m/hSRT：傳統(tǒng)的污泥齡

9、為4-124-12天，MBR和氧化溝工藝的污泥齡可能會為15-2515-25天 視運行負荷而定。SRT污泥齡的意義 污泥齡是活性污泥法處理系統(tǒng)設計和運行的重 要參數(shù)，它能夠說明活性污泥微生物的狀況，世 代時間長于污泥齡的微生物在曝氣池內(nèi)不可能繁 衍成優(yōu)勢種屬，如硝化菌在20時，其世代時間 為3d，當污泥齡3d時，硝化菌就不可能在曝氣 池內(nèi)大量增殖，不能成為優(yōu)勢種屬，不能在曝氣 池內(nèi)進行硝化物應。SOUR活性污泥的比好氧速率SOUR是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)所能消耗的溶解氧量，其單位為mgO2 /gMLVSS*h. 例如：例如：SOUR的數(shù)值與DO濃度、底物濃度、污泥齡及其污水中有化物的

10、生物氧化難易程度等許多因素有關。SOUR在運行管理中的重要作用在于指示深流污水是否有太多的難降解物質(zhì)，以及活性污泥是否中毒?；钚晕勰嗟腟OUR正常范圍一般為 315 mgO2/(gMLVSSh)。 DOUR*60*1000SOUR= MLVSS 時間時間DO儀讀儀讀數(shù)數(shù)MLVSS=1089mg/l DO開始6.76-第1分鐘6.130.3第2分鐘5.830.25第3分鐘5.580.24第4分鐘5.340.23第5分鐘5.110.21第6分鐘4.900.99第11分鐘3.910.89第16分鐘3.02DOUR=0.207SOUR=11.4活性污泥控制參數(shù)溶溶解解氧氧2 24 4mg/lmg/l2

11、mg/l供氧受限制 0.5mg/l缺氧7mg/l設計過當9mg/l細菌死亡污泥污泥層層厚度厚度0.3m 0.9m0.3m 0.9m0.9m污泥未壓緊2.0m污泥易流出活性污泥控制參數(shù)MLVSS/MLSSMLVSS/MLSS60%80%60%80%70%有效污泥太低60%污泥消化(污泥老化)80%污泥太輕(污泥齡低) PH6969（最佳（最佳PHPH為為6.8-7.26.8-7.2）6.5硝化停止6.0活性降低5.0細菌死亡9.0活性降低活性污泥控制參數(shù)NH3-NNH3-N1-3mg/l1-3mg/l1mg/l受沖擊時物應較慢0.2mg/l污泥生長受抑制 PO4-P0.1-0.5mg/l0.1-

12、0.5mg/l0.5mg/l受沖擊時物應較慢0.1mg/l污泥生長受抑制，易發(fā)生污泥膨脹G GH H活性污泥控制參數(shù)溫度溫度1515 35 3516活性降低7不成長1細菌死亡35受破壞40死亡I I活性污泥操作要點控制條件流向回流率污泥比污泥濃度營養(yǎng)源活性污泥系統(tǒng)運行中的異?，F(xiàn)象 活性污泥法處理系統(tǒng) 在運行過程中，有時會出 現(xiàn)種種異常情況，處理效 果降低，污泥流失。下面 將在運行中可能出現(xiàn)的幾 種主要的異常現(xiàn)象和采取 的相應措施加以簡要闡述。異常現(xiàn)象污泥膨脹污泥腐敗污泥上浮泡沫問題異常生物相污泥解體污泥膨脹污泥變質(zhì), 含水率上升,上清液減少,體積膨脹,不易沉降。這種現(xiàn)象稱污泥膨脹。污泥膨脹的危

13、害 隨著污泥膨脹的發(fā)生，污泥的沉降性能發(fā)生 惡化，不能在二沉池內(nèi)進行正常的泥水分離，澄 清液稀少(但較清澈)，污泥容易隨出水流失。發(fā) 生污泥膨脹以后，流失的污泥會使出水SS超標， 如不立即采取控制措施，污泥繼續(xù)流失會使曝氣 池的微生物量銳減，不能滿足分解污染物的需要， 從而最終導致出水水質(zhì)惡化。 活性污泥的SVI值在80-120左右時，其沉降性能最佳，當SVI值超過200時，預示著活性污泥即將或已經(jīng)處于膨脹狀態(tài)，應立即予以重視。污泥解體定義誘發(fā)原因解決措施 當活性污泥處理系統(tǒng)的處理水質(zhì)渾濁，污泥絮體微細化，處理效果變壞等則為污泥解體現(xiàn)象。 活性污泥處理系統(tǒng)運行不當或污水中混深有毒物質(zhì)都可能引發(fā)

14、污泥解體。如曝氣過量，致使活性污泥微生物的營養(yǎng)平衡遭到破壞，微生物量減少并失去活性，吸附能力降低，絮體縮小，一部分則成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)渾濁，SVI值降低等。當污水中存在有毒物質(zhì)時，微生物會受到抑制或傷害，使污泥失去活性而解體，其和化功能下降或完全停止。 發(fā)生污泥解體后，應在進水量、回流污泥量、曝氣量和排泥狀態(tài)以及SV、MLSS、DO、污泥負荷等多項指標進行檢查，確定發(fā)生的原因，加以調(diào)整，當確定是污水中混深有毒物質(zhì)時，應考慮這是新的工業(yè)廢水混深的結(jié)果需查明來源進行局部處理。污泥腐敗定義誘發(fā)原因解決措施 污泥腐敗是二沉池污泥長期滯留而厭氧發(fā)酵產(chǎn)生H2S、CH4等氣體，致使大塊污泥上

15、浮。污泥腐敗上浮與污泥脫氮上浮不同，腐化的污泥顏色變黑，并伴有惡臭。 二沉池泥斗構(gòu)造不合理，污泥難下滑或刮泥設備有故障，使污泥長期滯留沉積在死角容易引起污泥腐敗。 可通過加大二沉池池底坡度或改進池底刮泥設備，不使污泥滯留于池底；清除死角，加強排泥；安設不使污泥外溢的浮渣清除設備等可減少該問題的發(fā)生。污泥上浮產(chǎn)生化理解決措施 污泥(脫氮)上浮是由于曝氣池內(nèi)污泥泥齡過長，硝化進程較高但卻沒有很好的物硝化，因而污泥在二沉池底部產(chǎn)生物硝化，硝酸鹽成為電子受體被還原，產(chǎn)生的氮氣附于污泥上，從而使污泥比重降低，整塊上浮。另外，曝氣池內(nèi)曝氣過度，使污泥攪拌過于激烈，生成大量小氣泡附聚于絮凝體上，或流深大量脂

16、肪和油類時。也可能引起污泥上浮。 增加污泥回流量或及時排除剩余污泥，在脫氮之前將污泥排除，或降低混合液污泥濃度，縮短污泥齡和降低溶解氧等；使之不進行到硝化階段，加強物硝化功能都可減少該問題的發(fā)生。泡沫問題 泡沫是活性污泥法處理廠運行中常見的現(xiàn)象。泡沫可在曝氣池上堆積很高，并進深二沉池隨水流走，產(chǎn)生一系 列衛(wèi)生問題。生物泡沫 生物 泡沫 多呈 褐色 生物泡沫處理比較困難，有的處理廠曾嘗試用加氯、增大排泥、降低SRT等方法但均不能從根本上解決問題。因此，在生物泡沫要以預防為主。處理方法 生物泡沫在冬天能結(jié)冰，清理起來異常困難。夏天生物泡沫會隨風飄蕩，產(chǎn)生不良氣味。預防醫(yī)學還認為產(chǎn)生生物泡沫的諾卡氏

17、菌極有可能為人類的病原菌。如果采用表曝設備，生物泡沫還能阻止正常的曝氣充氧，使曝氣池混合液中的溶解氧濃度降低。生物泡沫還能隨排泥進深泥區(qū)，干擾濃縮池及消化池的運行。危危害害化學泡沫多呈乳白色 化學泡沫處理較容易，可以噴水消泡或投加消泡劑等。此外，用風化化械消泡，也是有效措施。處理方法 化學泡沫由污水中的洗滌劑以及一些工業(yè)用表面活性 物質(zhì)在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成。異常生物相在工藝控制不當或深流水質(zhì)水量突變時，會造成生物相異常。在正常運行的傳統(tǒng)活性污泥工藝系統(tǒng)中，存在的微型動物絕大部分為鐘蟲。認真觀察鐘蟲數(shù)量及生物特征的變化，可以有效地預測活性污泥的狀態(tài)及發(fā)展趨勢。DO過高或過低水中含有難降解

18、物質(zhì)或有毒物質(zhì)進水的PH發(fā)生突變 最后需要強調(diào)的是，生物相觀察只是一種定性方法，缺乏嚴密性，運行中只能作為理化方法的一種補充手段，而不可作為唯一的工藝監(jiān)測方式。 在正常運行的活性污泥中，還存在一定量的輪蟲。其生理特征及數(shù)量的變化也具有一定的指示作用。 例如，當輪蟲縮深甲被內(nèi)時，則指示進水pH發(fā)生突變，當輪蟲數(shù)量劇增時，則指示污泥老化，結(jié)構(gòu)松散并解體。有機氮有機氮(NH3)硝酸氮硝酸氮(NO3)亞硝酸氮亞硝酸氮(NO2)氨氮氨氮(NH4) 氮的固化作用氮的固化作用脫氮脫氮硝化硝化( (好氧好氧) )脫氮脫氮( (缺缺氧氧) )硝化硝化( (好氧好氧) )硝化物應硝化物應去除氨氮去除氨氮關鍵環(huán)境因素：1 1、PHPH值值實現(xiàn)硝化作用