活性污泥故障判断以及污泥沉降比对废水的运行管理2.docx
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活性污泥故障判断以及污泥沉降比对废水的运行管理2.docx
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活性污泥故障判断以及污泥沉降比对废水的运行管理2
污水活性污泥法处理故障判断
1.浮渣、泡沫的形成与故障
在活性污泥法中出现浮渣和泡沫现象是比较常见的。
泡沫的形成源于水体的黏度升高,其主要原因有:
水体有机物含量过高、污泥老化、进流水富含洗涤剂或表面活性剂、丝状菌膨胀等。
在实践中我们可以看到随着泡沫的不断积聚,最后就形成了浮渣。
(1)不同泡沫所对应的故障
①.棕黄色泡沫,易碎,短时间不会形成积聚——活性污泥处于老化状态,部分分解附着于泡沫中。
②.灰黑色泡沫,易碎,短时间不会形成积聚——活性污泥处于缺氧状态,局部厌氧反应,部分好氧活性污泥死亡,附着在泡沫中。
③.白色泡沫,粘稠不易破碎,色泽鲜白,堆积性好——负荷过高;
.白色泡沫,粘稠但易破碎,白色陈旧,堆积性差——曝气过度。
(2)不同浮渣所对应的故障
①黑色稀薄的浮渣——污泥处在缺氧状态
②黑色且堆积过度的浮渣——污泥处在严重厌氧状态
③棕褐色稀薄的浮渣——活性污泥系统正常的表现
④棕褐色且堆积过度的浮渣——污泥反硝化或丝状菌膨胀
2.活性污泥的上浮
活性污泥上浮的原因主要有三种:
污泥腐化、污泥脱氮、污泥膨胀。
①污泥腐化
原因:
操作不当,曝气过小,缺氧腐化,厌氧分解。
上浮污泥颜色:
灰白色且粘度不高泡沫小。
处理对策:
加大曝气量。
②污泥脱氮
原因:
曝气过大,曝气池污泥高度硝化,碳氮比失衡,随后流入二沉池缺氧反硝化。
上浮污泥颜色:
黑色且粘度低无泡沫。
处理对策:
减小曝气量。
③污泥膨胀
原因:
水质成分单一加上长时间厌氧引起的丝状菌膨胀。
在曝气的情况下,丝状菌夹杂着许多细小菌胶团被气体顶至水面,形成大量泡沫。
上浮污泥颜色:
棕黄偏黑或偏白且粘度高泡沫大。
处理对策:
控制丝状菌的膨胀,调高污水PH,增大溶解氧。
3.丝状菌膨胀
工艺控制中,容易诱发丝状菌膨胀的条件如下:
①进水成分单一,缺少必要的补充元素,尤其在高碳氮化合物情况下
②长期处于低负荷运行
③长期低溶解氧或局部缺氧运行
④营养剂投加失衡
⑤酸性废水环境对丝状菌有诱发作用
以上丝状菌诱发条件,日常工艺控制中需要重点注意,以避免发生丝状菌膨胀。
4.活性污泥的老化
(1)活性污泥的老化可以借助对污泥沉降比的观察作为判断依据:
a.老化的活性污泥能够在较短的时间内完成沉淀。
b.老化的活性污泥污泥絮团都比较大,但比较松散,且絮凝速度也较快。
c.老化的活性污泥颜色深暗、灰黑,不具鲜活的光泽。
d.老化的活性污泥会导致部分菌胶团细菌死亡解体,产生浮渣和泡沫。
(2)导致活性污泥老化的原因
a.排泥不及时,即在较长的污泥龄下
b.长期低负荷
c.过度曝气
d.过高的污泥浓度
5.发现二沉池中有活性污泥随放流水漂出
导致活性污泥随放流水漂出的原因有:
(1)生化污泥负荷过高,活性增强,絮凝性变差,出水伴有浑浊现象
(2)生化进流水量过大,活性污泥停留时间过短
(3)活性污泥老化解体
(4)活性污泥中毒解体
(5)二沉池缺氧反硝化
(6)生化进流水惰性悬浮物过多
(7)生化过度曝气,污泥解体
6.活性污泥的中毒
活性污泥的中毒主要是借助于显微镜镜显做出判断。
污泥沉降比在处理工业废水中对运行管理的指导作用
苏志强 王建立 郝孟忠范树军
(神华煤制油厂环保联合车间,内蒙古鄂尔多斯伊旗上湾017209)
摘要:
废水处理的重要环节,首先是废水中有机物在曝气池中微生物的作用下合成菌胶团的过程,其次是菌体有机物的絮凝、沉淀和分离过程;研究证明,影响污水处理质量的主要因素:
首先是曝气池中由菌体有机物形成的活性污泥浓度(MLSS)的大小;其次是活性污泥凝聚、沉淀性能的好坏。
一方面,可以直接了解污泥凝聚、沉淀性能的好坏;另一方面,污泥沉降比值在一定程度上也是污泥浓度大小的定量反映;因此,污泥沉降比是用以指导工艺运行的重要参数。
关键词:
沉降比活性污泥法运行管理污泥指数
1 观察沉降比在实际生产中的指导作用
在以活性污泥法处理污水的处理厂,影响废水处理工艺运行效果的因素很多,在缺乏经验数据支持情况下,运行管理人员均以沉降比作为指导运行的主要工艺参数,根据沉降比来判断曝气池工艺运行情况,为工艺调整提供科学依据,从而控制废水处理效果。
这不仅是因为它具有操作简单、历时短的特点;其次,运行管理人员、工艺工程师可以通过测量污泥沉降比随时观察活性污泥的絮凝、沉淀过程,肉眼观察可以直观地反映出系统的运行情况,了解活性污泥特性,如污泥膨胀,污泥解体,污泥脱氮,污泥腐败等问题都能很直接地反映出来。
还可以通过沉降比进行镜检观察生物相,可以反映系统的工艺运行情况,当污泥中含有一定量的丝状菌是正常的,但数量过多说明污泥膨胀,但水中出现一些游离细菌,说明水质处理得很好,当出现大量游离细菌时说明沉淀性能恶化,水中的钟虫是反映工艺状况的指示性生物,如果钟虫活跃说明水质处理好;在环境恶劣时原生动物活力减弱,钟虫口缘纤毛摆动停止,伸缩泡停止收缩,还会脱去尾柄,重提变成圆柱体,越来越长,终至死亡。
当钟虫出现大气泡时,说明水中缺氧;当负荷高同时水中缺氧时会出现屋滴虫,肾形虫,草履虫,豆形虫;当曝气过度时出现变形虫。
。
运行管理和操作人员可以通过活性污泥沉降过程发现问题,从污泥沉降比大小的突变、活性污泥颜色及静置后上浮情况,了解污泥性质及曝气供氧情况,沉降比还可以很直观地反映污泥浓度,然后可以间接地反映出负荷,对于调整负荷,控制F值,M值有一定的意义。
另一方面,运行管理人员可以通过观察污泥沉降比来确定剩余污泥的排放量,从而控制曝气池中污泥浓度的大小,使曝气池污泥负荷处于沉降区,确保出水水质。
2 沉降比与污泥指数(SVI)的关系
污泥沉降比(SV%)是指曝气池混合液在100ml量筒中,静置、沉淀30min后,沉淀污泥与混合液之体积比(%)。
沉淀后的污泥的体积反应的是废水中所占的体积,蓄凝体的沉降属于集团沉淀,其中的污泥并没有压缩,其中空隙水未被加压出去,因为此时的污泥是具有活性的,仍处于流化状态,其中含水率几乎没有减少,与有机物处于完全混合时含水率一样都在99%左右,而其中的1%就是污泥的干重,所以污泥处于正常状态适其水量与干重的比值为99/1,也就是说污泥重量与污泥干重之比为100/1的关系,此时污泥的密度与水的密度一致,污泥浓度即是100ml时的重量,SV%×V容积×ρ水×10/SV%×V容积×ρ污泥×1%(含水率)=SVI,可以看出污泥指数就是含水率的倒数,当1%的含水率时,SVI=100,含水率为0.80%时为SVI=125,说明已发生污泥膨胀了;当1.25%的含水率时,SVI=80,说明废水中无机颗粒过多或未被降解的多,沉速过快,污泥活性不好。
在我厂运行中,当SVI值在80-120之间,此时污泥呈褐色、絮状,沉淀性能良好;当SVI值小于80时,说明污泥泥龄过长或有机物含量过低,此时污泥细碎,颜色发黑,活性不好;当SVI值大于120时,污泥过于松散,呈浅褐色,沉淀性能较差;另外,污泥沉降比测量结束后,通过观察量筒中污泥放置多少时间后上浮,可以判定曝气池的供氧情况。
如污泥在静沉放置3-4小时后仍不上浮,呈褐色,证明活性污泥性状较好,曝气供氧充分;如静沉2小时左右污泥上浮,呈黑色,说明污泥厌氧,曝气池供氧量不足。
如果静置10分钟后刚沉下去就上浮,说明污泥膨胀,在工艺运行中,如果进水量、剩余污泥排放量等运行条件比较稳定,污泥沉降比值不会发生突变,SVI值也比较稳定,此时的污泥沉降比值对应一定的活性污泥浓度。
但是,当污泥沉降比值在进水水质、温度或其它运行条件的影响下突然发生改变时,说明活性污泥增长期将处在不同阶段,SVI值也必然受到影响,此时污泥沉降比值与MLSS的对应关系也将发生改变。
下面是两个在一定条件下影响沉降比值突然发生改变的例子。
3污泥沉降比值是MLSS定量的直观反映m
在公式可以证明MLSS(g/L)=SV/SVI式中SVI(ml/g)为污泥指数,即评定活性污泥凝聚、沉淀性能的指标。
在稳定的废水处理工艺中,由于SVI值在一段时间内基本保持在某一稳定区间,因此,通常情况下,在SVI值比较稳定的情况下,污泥沉降比值与污泥浓度存在着一定的线性或对数关系。
即污泥沉降比值能够反映曝气池中混合液的浓度,它与污泥浓度成正比例关系。
为生产实践需要,忽略中间计算过程,正常时沉降比与污泥浓度比大致简化为1/10。
即当SV%为30%时,污泥浓度约为3mg/l,当SV%为40%时,污泥浓度约为4mg/l,这是在正常污泥指数80—100之间,当异常时膨胀时SV%高而污泥浓度低比率在1.5—2.0/10,说明含水率高。
比率在1.5—2.0/10的范围。
此时通过它就可以反映出污泥浓度比率。
这对于及时反映污泥浓度不用化验测得来的直接而迅速。
通过对多年的相关数据进行分析研究,得出在SVI为不同值时污泥沉降比与污泥浓度的对应关系,如图1、图2、图3:
图1 图2
图3
以上三图及对应关系式表明:
当SVI<120时,污泥沉降比与MLSS呈线性关系,其中,当SVI<80时,MLSS值随污泥沉降比变化的斜率比80<SVI<120时的大,当SVI>120时,污泥沉降比与MLSS呈对数关系。
这说明:
当SVI值比较稳定的情况下,污泥浓度与污泥沉降比之间存在着稳定的对应关系。
随着SVI值的阶段性增大,污泥浓度随污泥沉降比变化的幅度越来越小。
4.污泥沉降比与季节气温的关系
(2)温度在一定程度上影响污泥沉降比与污泥浓度的关系,即污泥指数的大小。
污泥沉降比与污泥浓度的对应关系,主要因SVI值的改变而发生变化,SVI值大小的改变,除受生物增长期和一些偶然因素影响外,温度是影响SVI值大小的主要因素。
下图为一年四季中不同月份下所对应的SVI值情况。
图4
此图表明,在一年四季中,SVI值随着季节的不同变化较大,一般情况下,在换季季节,SVI值会突然增大,后来,随着对季节温度的适应,SVI值又逐渐减小,直到下一个季节的转换,SVI值又出现另一个最高值。
由图4可以看出,SVI在1月、5月、9月出现较高值,在2月、8月、12月出现较低值,总体来讲,春季SVI值相对较高,冬季较低。
当然,因每年的季节温度变化不会完全一样,再加上其它因素的影响,所以每年SVI值随季节的变化曲线也会有所不同,但是,因季节温差而产生的对SVI值的影响将不会改变,其影响趋势也基本相同。
5.污泥沉降比与污水处理效果的影响
不同的污泥沉降比,会导致不同的污水处理效果,图5、图6、图7分别为BOD去除率、COD去除率、SS去除率与污泥沉降比的关系图。
由下图可以看出,BOD去除率在沉降比大于5%且小于50%的情况下,基本都能稳定在80%以上,当沉降比大于50%时,BOD去除率趋于分散。
COD去除率在沉降比小于15%时不太稳定,当沉降比值在15%和50%之间时,其去除率基本能稳定在80%以上,当沉降比大于50%时,COD去除率明显出现不稳定趋势。
SS去除率在沉降比小于15%时很不稳定,当沉降比在25%和50%之间时,基本能保持在85%以上,当沉降比大于50%时,SS去除率也趋于分散。
三图说明:
沉降比小于15%时,曝气池混合液浓度低,活性污泥发育不良,处于不成熟期,污泥絮凝、沉淀效果差,菌胶团松散,活性污泥微生物不活跃,从而造成出水水质不稳定,甚至不能达标;当沉降比在15%~50%之间时,活性污泥已经成熟,混合液浓度较高,一般都在2000~3000mg/l左右,污泥负荷处在沉降区段,污泥絮凝、沉淀性能都比较好,微生物也很活跃,出水水质稳定。
为了减少曝气池的鼓风量,节约能源,我们一般将污泥沉降比控制在15%~30%之间。
图5
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- 活性污泥 故障 判断 以及 污泥 沉降 废水 运行 管理
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