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活性污泥系统
活性污泥系统
一、原理:
活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的
生力军,其原理是生物降解。
二、活性污泥的形、色、嗅
活性污泥外观似棉絮状,亦称絮粒或绒粒,有良好的沉降性能。
正常活性污泥呈黄褐色。
供氧曝气不足,可能有厌氧菌产生,污泥发
黑发臭。
溶解氧过高或进水过淡,负荷过低色泽转淡。
良好活性污泥
带泥土味。
三、培菌前的准备工作:
1、认真消化施工设计图纸资料及管理运行手册;
2、检查熟悉系统装备及管线阀门,指示记录仪表;
3、清理施工时遗留在池内杂物;
4、加注清水或泵抽河水作池渗漏试验,单台调试后联动试车,调
好出水堰板至污水处理可正常工作。
四、培菌方法:
1、所谓活性污泥培养,就是为活性污泥的微生物提供一定的生长
繁殖条件,即营养物,溶解氧,适宜温度和酸碱度。
(1)营养物:
即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。
(2)溶解氧:
就好氧微生物而言,环境溶解氧大于0.3mg/l,正常
代谢活动已经足够。
但因污泥以絮体形式存在于曝气池中,以直径
500μm活性污泥絮粒而言,周围溶解氧浓度2mg/l时,絮粒中心已低
于0.1mg/l,抑制了好氧菌生长,所以曝气池溶解氧浓度常需高于3
-5mg/l,常按5-10mg/l控制。
调试一般认为,曝气池出口处溶解
氧控制在2mg/l较为适宜。
(3)温度:
任何一种细菌都有一个最适生长温度,随温度上升,细
菌生长加速,但有一个最低和最高生长温度范围,一般为10-45oC,
适宜温度为15-35oC,此范围内温度变化对运行影响不大。
(4)酸碱度:
一般PH为6-9。
特殊时,进水最高可为PH9-10.5,
超过上述规定值时,应加酸碱调节。
2、培菌法:
(1)生活污水培菌法:
在温暖季节,先使曝气池充满生活污水,闷
曝(即曝气而不进污水)数十小时后,即可开始进水。
引进水量由小
到大逐渐调节,连续运行数天即可见活性污泥出现,并逐渐增多。
为
加快培养进程,在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等,以提高
营养物浓度。
特别注意,培菌时期(尤其初期)由于污泥尚未大量形
成,污泥浓度低,故应控制曝气量,应大大低于正常期曝气量。
(2)干泥接种培菌法:
最好取水质相同已正常运行的污水系统脱水
后的干污泥作菌种源进行接种培养。
一般按曝气池总溶积1%的干泥
量,加适量水捣碎,然后再加适量工业废水和浓粪便水。
按上述的方
法培菌,污泥即可很快形成并增加至所需浓度。
(3)数级扩大培菌法:
根据微生物生长繁殖快的特点,仿照发酵工
业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺,分级扩大培菌。
如某
工程设计为三级曝气池,此时可先在一个池中培菌,在少量接种条件
下,在一个曝气池内培菌,成功后直接扩大至二三级。
(4)工业废水直接培菌法:
某些工业废水,如罐头食品、豆制品、
肉类加工废水,可直接培菌;另一类工业废水,营养成分尚全,但浓
度不够,需补充营养物,以加快培养进程。
所加营养物品常有:
淀粉
浆料、食堂米泔水、面汤水(碳源);或尿素、硫氨、氨水(氮源)
等,具体情况应按不同水质而定。
(5)有毒或难降解工业废水培菌:
有毒或难降解工业废水,只能先
以生活污水培菌,然后再将工业废水逐步引入,逐步驯化的方式进行。
(6)直接引进种菌种培菌:
有些特殊水质菌种难于培养,还可利用
当地科研力量,利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培
养,如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有专门好氧菌。
此法,投资大,
周期长,只有特殊情况才用。
3、驯化:
在培菌阶段后期,将生活污水和外加营养物量,逐渐减
少,工业废水比例逐渐增加,最后全部转为受纳工业废水,这个过程
称为驯化。
理论上讲,细菌对有机物分解必须有酶参与,而且每种酶
都要有足够数量。
驯化时,每变化一次配比时,需要保持数天,待运
行稳定后(指污泥浓度未减少,处理效果正常),才可再次变动配比,
直至驯化结束。
五、运行管理
1、巡视:
指每班人员必须定时到处理装置规定位置进行观察、检
测,以保证运行效果。
2、二沉池观察污泥状态:
主要观察二沉池泥面高低、上清液透明
程度,有无漂泥,漂泥粒大小等。
上清液清澈透明----运行正常,污
泥状态良好;上清液混浊----负荷高,污泥对有机物氧化、分解不彻
底;泥面上升----污泥膨胀,污泥沉降性差;污泥成层上浮----污泥
中毒;大块污泥上浮----沉淀池局部厌氧,导致污泥腐败;细小污泥
漂浮----水温过高、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。
3、曝气池观察:
曝气池全面积内应为均匀细气泡翻腾,污泥负荷
适当。
运行正常时,泡沫量少,泡沫外呈新鲜乳白色泡沫。
曝气池中
有成团气泡上升,表明液面下有曝气管或气孔堵塞;液面翻腾不均匀,
说明有死角;污泥负荷高,水质差,泡沫多;泡沫呈白色,且数量多,
说明水中洗涤剂多;泡沫呈茶色、灰色说明泥龄长或污泥被打破吸附
在泡沫上,应增加排泥;泡沫呈其它颜色,水中有染料类物质或发色
物污染;负荷过高,有机物分解不完全,气泡较粘,不易破碎。
4、污泥观察:
生化处理中除要求污泥有很强的“活性“,除具有
很强氧化分解有机物能力外,还要求有良好沉降凝聚性能,使水经二
沉池后彻底进行“泥”(污泥)“水”(出水)分离。
(1)污泥沉降性SV30是指曝气池混合液静止30min后污泥所占体积,
体积少,沉降性好,城市污水厂SV30常在15-30%之间。
污泥沉降性
能与絮粒直径大小有关,直径大沉降性好,反之亦然。
污泥沉降性还
与污泥中丝状菌数量有关,数量多沉降性差,数量少沉降性好。
(2)污泥沉降性能还与其它几个指标有关,它们是污泥体积指数
(SVI),混合液悬浮物浓度(MLSS)、混合液挥发性悬浮浓度(MLVSS)、
出水悬浮物(ESS)等。
(3)测定水质指标来指导运行:
BOD/COD之值是衡量生化性重要指
标,BOD/COD≥0.25表示可生化性好,BOD/COD≤0.1表示生化性差。
进出水BOD/COD变化不大,BOD也高,表示系统运行不正常;反之,
出水的BOD/COD比进水BOD/COD下降快,说明运行正常。
出水悬浮
物(ESS)高,ESS≥30mg/l时则表示污泥沉降性不好,应找原因纠
正,ESS≤30mg/l则表示污泥沉降性能良好。
5、曝气池控制主要因素:
(1)维持曝气池合适的溶解氧,一般控制1-4mg/l,正常状态下监
测曝气池出水端DO2mg/l为宜。
(2)保持水中合适的营养比,C(BOD)?
N?
P=100?
5?
1
(3)维持系统中污泥的合适数量,控制污泥回流比,依据不同运行
方式,回流比在0-100%之间,一般不少于30-50%。
六、污泥性状异常及分析:
异常现象症状分析及诊断解决对策
曝气池有臭味
曝气池供O2不足,DO值低,
出水氨氮有时偏高
增加供氧,使曝气池出水DO高于
2mg/l
污泥发黑
曝气池DO过低,有机物厌氧分解析
出H2S,其与Fe生成FeS
增加供氧或加大污泥回流
丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖如有污泥膨胀,参照污泥膨胀对策
污泥变白
进水PH过低,曝气池PH≤6丝状型
菌大量生成
提高进水PH
沉淀池有大快黑
色污泥上浮
沉淀池局部积泥厌氧,产生CH4.CO2,
气泡附于泥粒使之上浮,出水氨氮往
往较高
防止沉淀池有死角,排泥后在死角
处用压缩空气冲或高压水清洗
二沉池泥面升高,
初期出水特别清
澈,流量大时污泥
成层外溢
SV>90%SVI>20mg/l污泥中丝状
菌占优势,污泥膨胀。
投加液氯,提高PH,用化学法杀死
丝状菌;投加颗粒碳粘土消化污泥
等活性污泥“重量剂”;提高DO;间
歇进水
二沉池泥面过高丝状菌未过量生长MLSS值过高增加排液
二沉池表面积累
一层解絮污泥
微型动物死亡,污泥絮解,出水水质
恶化,COD、BOD上升,OUR低于
8mgO2/gVSS.h,进水中有毒物浓度过
高,或PH异常。
停止进水,排泥后投加营养物,或
引进生活污水,使污泥复壮,或引
进新污泥菌种
异常现象症状分析及诊断解决对策
二沉池有细小污
泥不断外漂
污泥缺乏营养,使之瘦小OUR<
8mgO2/gVSS.h;进水中氨氮浓度高,C
/N比不合适;池温超过40?
C;翼轮
转速过高使絮粒破碎。
投加营养物或引进高浓度BOD水,
使F/M>0.1,停开一个曝气池。
二沉池上清液混
浊,出水水质差
OUR>20mgO2/gVSS.h污泥负荷过高,
有机物氧化不完全
减少进水流量,减少排泥
曝气池表面出现
浮渣似厚粥覆盖
于表面
浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生
长,或进水中洗涤剂过量
清除浮渣,避免浮渣继续留在系统
内循环,增加排泥
污泥未成熟,絮粒
瘦小;出水混浊,
水质差;游动性小
型鞭毛虫多
水质成分浓度变化过大;废水中营养
不平衡或不足;废水中含毒物或PH
不足
使废水成分、浓度和营养物均衡化,
并适当补充所缺营养。
污泥过滤困难污泥解絮按不同原因分别处置
污泥脱水后有机物腐败及时处置污泥
泥饼松凝聚剂加量不足增加剂量
曝气池中泡沫
过多,色白
进水洗涤剂过量增加喷淋水或消泡剂
曝气池泡沫不易
破碎,发粘
进水负荷过高,有机物分解不全降低负荷
曝气池泡沫
茶色或灰色
污泥老化,泥龄过长解絮污泥附于泡
沫上
增加排泥
厌氧处理负荷过高,有机酸积累降低负荷
进水PH下降
好氧处理中负荷过低增加负荷
出水色度上升污泥解絮,进水色度高改善污泥性状
污泥中毒污泥复壮
进水过浓提高MLSS
进水中无机还原物(S2O3H2S)过高增加曝气强度
出水BOD
COD升高
COD测定受Clˉ影响排除干扰
水处理工艺的调试(活性污泥的培养)
调试前进行最基本的常规化验测试,如pH、水温、COD、DO、生物相等,用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。
自然培菌:
自然培菌也称直接培菌法,它是利用废水中原有的少量微生物,逐步繁殖的培养过程。
自然培养适用于城市污水和一些营养成份较全、毒性小的工业废水,如食品厂、肉类加工厂废水等,但是培养时间相对较长。
自然培菌又可分为间歇培菌和连续培菌。
(1)间歇培菌。
将曝气池注满废水,进行闷曝(只曝气而不进废水),数天后停止曝气,静置沉淀1h,然后排出池内约1/5的上层废水,并注入相同量的新鲜污水。
如此反复进行闷曝、静沉和进水三个过程,但每次的进水量要比上次有所增加,而闷曝时间要比上次缩短。
在春秋季节,约二、三周就可初步培养出污泥。
当曝气池混合液污泥浓度达到1克/升左右时,就可连续进水和曝气。
由于培养初期污泥浓度较低,沉淀池内积累的污泥也较少,回流量也要少一些,此后随着污泥量的增多,回流污泥量也要相应增加。
当污泥浓度达到工艺所需的浓度后,即可开始正常运行,按工艺要求进行控制。
(2)连续培菌。
先将曝气池进满废水,然后停止进水,闷曝半天至一天后可连续进水。
连续曝气,进水量从小到大逐渐增加,连续运行一段时间(与间歇法差不多),就会有活性污泥出现并逐渐增多。
曝气池污泥量达到工艺所需的浓度时,按工艺要求进行控制。
由于自然培菌法是用废水直接培养活性污泥,其培菌过程也是微生物逐步适应废水性质并获得驯化的过程。
接种培菌:
接种培菌法的培养时间较短,是常用的活性污泥培菌方法,适用于大部分工业废水处理厂,我们主要做工业水处理的所以主要采用此法。
城市污水厂如附近有种泥,也可采用此法,以缩短培养时间。
接种培养法常用的有如下二种:
(1)浓缩污泥接种培菌。
采用附近污水处理厂的浓缩污泥作菌种(种泥或种污泥)来培养。
城市污水和营养齐全、毒性低的工业废水处理系统的活性污泥培养,可直接在所要处理的废水中加入种泥进行曝气,直至污泥转棕黄色时就可连续进污水(进水量应逐渐增加),此时沉淀池也投入运行,让污泥在系统内循环。
为了加快培养进程,可在培养过程中投加未发酵过的大粪水或其它营养物。
活性污泥浓度达到工艺要求值即完成了培菌过程。
从经济上讲,种泥的量应尽可能少,一般情况下控制在稀释后使混合液污泥浓度在0.5g/L以上。
对有毒工业废水进行培菌时,可先向曝气池引入河水,也可用自来水(需先曝气一段时间以脱去其中的余氯),然后投入种污泥和未经发酵的大粪水进行曝气,直至污泥呈棕黄色后停止曝气,让污泥沉降并排掉一部分上清液,再次补充一定量的大粪水继续曝气,待污泥量明显增加后,逐步提高废水流量。
在培菌的后期,污泥中微生物已能较好地适应工业废水水质。
(2)干污泥接种培菌。
“干污泥”通常是指经过脱水机脱水后的泥饼,其含水率约为70~80%。
本法适用于边远地区和取种污泥运输距离较远的情况。
干污泥接种培菌的过程与浓缩污泥培菌法基本相同。
接种污泥要先用刚脱水不久的新鲜泥饼,投加至曝气池前需加少量水并捣成泥浆。
干污泥的投加量一般为池容积的2~5%。
干污泥中可能含有一定浓度的化学药剂(用于污泥调理),如药剂含量过高、毒性较大,则不宜用作为培菌的种泥。
鉴定污泥能否作接种用,可将少量泥块捣碎后放入小容器(如烧杯或塑料桶)内加水曝气,经过一段时间后如果泥色能转黄,就可用于接种。
污泥培菌的注意事项:
(1)活性污泥培菌过程中,应经常测定进水的pH、COD、氨氮和曝气池溶解氧、污泥沉降性能等指标。
活性污泥初步形成后,就要进行生物相观察,根据观察结果对污泥培养状态进行评估,并动态调控培菌过程。
(2)活性污泥的培菌应尽可能在温度适宜的季节进行。
因为温度适宜,微生物生长快,培菌时间短。
如只能在冬季培菌,则应该采用接种培菌法,所需的种污泥要比春秋季多。
(3)培菌过程中,特别是污泥初步形成以后,要注意防止污泥过度自身氧化,特别是在夏季。
此类情况不仅增加了培菌时间和费用,甚至会导致污水处理系统无法按期投入运行。
要避免污泥自身氧化,控制曝气量和曝气时间是关键,要经常测定池内的溶解氧含量,要及时进水以满足微生物对营养的需求。
若进水浓度太低,则要投加大粪等以补充营养,条件不具备时可采用间歇曝气。
(4)活性污泥培菌后期,适当排出一些老化污泥有利于微生物进一步生长繁殖。
(5)工业废水处理厂在生产装置投产前往往没有废水进入,而一旦生产装置投产后,排放的废水就需及时处理。
此时,应根据实际情况合理确定培菌时间,并提前准备种污泥及养料等。
(6)如曝气池中污泥已培养成熟,但仍没有废水进入时,应停止曝气使污泥处于休眠状态,或间歇曝气(延长曝气间隔时间、减少曝气量),以尽可能降低污泥自身氧化的速度。
有条件时,应投加大粪、无毒性的有机下脚料(如食堂泔脚)等营养物。
(7)大部分的废水处理厂都有二个(格)以上的曝气池,可先利用一只曝气池培养活性污泥,然后再输送到相邻其它曝气池进行多级扩大培养。
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