BAF工艺调试规程

BAF 工艺单元调试规程1. 目的为加强污水处理工程 BAF 工艺调试工作的操作规范性、安全性、合理性， 并避免调试过程中误操作的产生使调试工作如期顺利完成，制订本规程。 2. 适用范围2.1 本规程适用于 BAF 生化工艺处理单元，编制参照相应技术资料与书籍。2.2 BAF工艺控制流程方法大致相同，不同点体现在不同工程应用中的工艺 设计参数不同，调试过程中按照实际情况进行微调3. 工作程序3.1 工艺调试技术要求调试中应严格执行操作规程，定时巡回检查设备运转状况，检测工艺控制点 参数，通过化验分析、工艺条件控制、感观指标等及时掌握水处理的变化情况。调试中应当做到如下的技术要求：1）调试前根据设计方案、图纸、可研报告和相关说明书，认真阅读并了解 整个工程项目概况。熟悉工艺单元的工艺参数、设备情况和仪器仪表、自控系统 和作用原理，在调试过程中严格执行仪器仪表、设备、自控系统操作规范，保证 操作的合理规范与安全性。在调试过程中对影响工艺生产正常运行的问题进行汇 总，尤其对关键的设计参数、核心工艺设备进行及时沟通解决，以对后续调试起 到指导作用；在条件具备的情况下，参照类似项目的工艺调试经验，指导并快速 完成工艺调试。2）试运行期间除工艺参数调整外，对于设备的运行情况也应有详细的记录， 应把全部的设备状况记录在设备档案中。设备档案表格的设计与其它专业部门共 同研究制定。3）在调试阶段，工艺运行的控制、调整应以挂膜及膜状微生物的培养驯化 为主，检查各工艺设备运行状况并对进出水水质及工艺控制参数记录等均应有足 够的分析数据。4）调试阶段的出水水质和污染物的去除率可低于正常运行时的出水水质要 求，特别对磷和氮的去除，在调试初期不做要求。3.2 BAF 工艺调试的基本内容与准备工作3.2.1 工艺与运行调试的主要工作内容1）做好调试前的准备工作，调试人员要尽快掌握原设计要求，组织好参试 人员，做好调试计划和设计，准备好检测仪器，协助业主完成工程项目验收。2）带负荷试车，解决影响连续运行的各种问题，为下一步工作打好基础。3）BAF 生化反应池的挂膜及膜状微生物的培养与驯化，通过严格控制工艺 条件，使出水达标处理，为后续处理工艺提供保障。4）确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数，在确保出水水质达标的前 提下，尽可能降低能耗。5）确定电气设备运行参数，使设备运行接近最佳状态。3.2.2 开展调试前的准备工作1）准备调试记录 在调试过程中，需要对每天的工作内容和工艺状况做相应的记录即工作日 志。一方面可以和理论预测值比较，及时调整相应的工艺控制状态；另一方面， 可以提前预测可能发生的问题，避免造成工期延误。其他还需要记录的内容包括机械的运转情况、生产耗电量、沼气产率等。通 过计算结果和出水指标确定目前的工艺状况，再根据理论和经验，通过调节相应 的可控制参数如进水流量、碱投加量、pH值、内循环流量、运行方式、添加营 养成分等，使微生物保持最佳的生长条件。2）联系接种污泥 根据工程的特点，联系项目附近的污水处理厂，购买接种污泥。尽量采用选 择同类污水处理厂的脱水污泥接种培养，这样可以降低调试难度，缩短调试周期。3）做好人员配备 应根据污水处理厂的需要配备相应数量的调试操作人员；调试工程师结合现 场实际情况对管理或操作人员进行初步的理论培训。4. BAF 工艺的启动运行4.1 启动前的准备工作1）在进行工程运行调试前必须熟悉处理流程，了解各处理单元在处理工艺中所起到的作用以及各处理单元的杂物，保持滤池面平整。2）检查所有管道和阀门是否完好，检查各管口标高是否符合设计要求。3）滤料进行连续冲洗。冲洗按“反冲洗”要求进行。要求冲洗到清洁为止4）做好进水前准备工作：确认各种阀门是处于关闭状态；确认进水的各项 指标符合工程设计方案中的水质指标；检查通用或专用设备，并进行带负荷运转， 测试其能力；检查曝气生物滤池布水和充氧曝气是否均匀。的预期处理效果。 4.2挂膜4.2.1 挂膜的调试运行方法挂膜，使具有代谢活性的微生物污泥在处理系统中滤料上固着生长的过程称 之为挂膜。挂膜也就是生物膜处理系统中膜状微生物的培养和驯化过程。对于生活污水、城市污水以及与城市污水相近的工业废水，采用BAF工艺的 话，其挂膜过程一般采取直接挂膜法。直接挂膜法，即合适的环境条件下（水温、溶解氧等）和水质条件（PH值、 BOD、COD、N等）下，让处理系统正常运行，系统运行时微生物在滤料上固着生 长的过程。这个过程分两个阶段：第一阶段是在滤池中连续鼓入空气的情况下，控制曝 气量为设计风量的50%；，每隔6h按设计流量的25%泵入废水并补入生活污水或 经过滤的化粪池的水，并更换BAF处理水。在连续闷曝（即在不进水的情况下曝 气）45天进入第二阶段一一提负荷阶段。其后按设计水量每天20%逐步增加， 并开启风机以设计风量的75%连续曝气。可以通过测定调试期间滤池处理水出水 的水质变化，来反映生物膜的增长情况。并注意观察PH值、DO的数值变化，及 时对工艺参数进行调整。第一阶段一般需要1015天，第二阶段一般需要810天，当曝气生物滤 池的挂膜成功，在满负荷运行阶段,由于池中已培养了良好高活性足够数量的成 熟微生物膜，池中曝气调节至满负荷。此过程同步监测溶解氧,控制曝气机的运 行，保持滤池池内的溶解氧（DO）为46 mg/L，滤池出水的溶解氧控制在23 mg/L。对于不易生化处理的一些工业废水，采用曝气生物滤池工艺，为了保证挂膜 的顺利进行，可以通过预先培养和驯化相应的活性污泥（或类似污水处理厂的污 泥），然后再投入到曝气生物滤池中进行挂膜，即分步挂膜法。具体做法是先用 生活污水或其与工业废水的混合污水培养活性污泥，将该污泥和适量的工业污水 放入一循环池内，从此池内打入生物滤池内，出水和反冲洗污泥流入循环池。待 滤料表面挂膜后，可以直接通水运行或继续循环运行，随着膜厚度的增长，可以 逐步增大工业废水的比例，直至完成挂膜过程。4.2.2 挂膜期间的影响因素曝气生物滤池净化有机污染物的过程是由附着生长在载体表面的微生物来 完成的，而这些微生物又都生活在各自形成的特定环境中，与环境条件关系极为 密切。因此，凡影响微生物生长代谢活动的因素就会影响到生物处理的净化效果。 曝气生物滤池能否高效运行，取决于生物膜的活性，因此在工程中应设法为微生 物创造适宜的生活环境。影响生物膜活性的最主要因素有：进水底物浓度、营养 物质、溶解氧、酸碱度、温度、毒性抑制、负荷等。1）温度温度是影响微生物正常代谢的重要因素之一。任何一种微生物都有一个最佳的生长温度，在一定的温度范围内，大多数微 生物的新陈代谢活动都会随纬度的升高而增强，随温度的下降而减弱。微生物降 解有机物也是随着温度升高而速度加快的，好氧微生物的适宜温度范围是15 35C。温度低于15C，菌的活性明显下降，而高于35C时，菌的活性也受到抑 制，处理效果明显降低。2）原水pH值微生物的生长、繁殖与PH值有着密切关系，对好氧微生物来说,PH在7.08.5 之间较为适宜。细菌经驯化后对PH的适应范围可进一步提高。微生物对PH值的波动十分敏感，即使在其生长PH值范围内，PH值的突然改 变也会引起细菌活性的明显下降，这是由于细菌对PH值改变的适应慢，因此应 尽量避免污水PH值突然变化。3）曝气量和水中的溶解氧（DO）溶解氧是生物处理的一个重要控制因素。在污水的好氧生物处理中，微生物 以好氧菌为主，曝气生物滤池从外部供给氧，由于生物膜中存在溶解氧的传递阻 力，如果溶解氧不足，好氧微生物得不到充足的氧，正常的生长规律被破坏，其 活性受到影响，新陈代谢能力降低，导致废水中的有机物质的氧化不彻底，处理 效果下降；同时曝气生物滤池中的生物膜也会恶化变质，发黑发臭。因此要保持 滤池池内的溶解氧（DO） 46 mg/L,滤池出水的溶解氧控制在23 mg/L。特别注意DO过低或不足，对DO要求较低的微生物将应运而生，导致滤池出 现厌氧消化现象，影响水质。DO也不易过高，过高会增加能耗。4）水力负荷水力负荷（水力负荷是指单位面积滤池或单位体积滤料每天流过的污水量） 的大小直接影响到微生物的净化效果。水力负荷表示曝气生物滤池内处理水与滤 料的接触时间和水流的冲刷能力。水力负荷太大，接触时间短，净化效果差，水 力负荷太小，滤料不能完全利用，冲刷作用小。在滤池高度不变的前提下，水力负荷的大小直接关系到污水在曝气生物滤池 中与生物膜的接触时间的长短。水力负荷愈小，污水与生物膜接触时间愈长，处 理效果愈好；反之亦然。运行中要按照设计负荷进水。5）有毒物质有些污水中存在着对微生物具有抑制和毒害作用的化学物质，这类物质被称 为有毒物质。如重金属离子、氰等。毒物对微生物的毒害作用，主要表现在细胞 的正常结构遭受到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。如重金属离子（铅、 铁、铜、锌等）能与细胞内的蛋白质结合，使它变质，导致酶失去活性。因此，在废水的生物处理中，这些有毒物质应严加控制。不过，它们对微生 物的毒害和抑制作用只有当达到一定的浓度时才显示出来，只要在允许的浓度范 围内，微生物还是可以承受的。如铜化合物：Vlmg/L ,锌化合物：V5mg/L等。6）营养物质污水处理中所谓的营养物质是指能被微生物所氧化、分解、利用的那些物质， 包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。微生物细胞主要是由C、H、O、N、 P、S 所组成，另外还有钠、钙、钾、铁以及锰、铜、钴、镍等。曝气生物滤池 处理污水时，微生物以污水中所含有的物质作为营养物质。为使曝气生物滤池正 常运行，污水中所含的营养物质比例应适当，一般为BOD： N： P=100 :5 :1。 生活污水中的营养物质全面而且均衡，一般不需要额外投加，如果出现营养成分 比例不当，则应根据实际情况，按比例投加营养物质。7）进水底物浓度在曝气生物滤池处理污水的过程中，由于污水中有机物组分是微生物食物的 主要来源，因而污水流量及其中的有机物含量就是影响曝气生物滤池性能的重要 因素之一。污水中有机物浓度在长时间或短时间内的改变均可导致微生物生长形 式的改变，结果必然会影响到处理水的水质和处理效率。如果进水底物负荷大于 底物去除率，底物就会从滤池流失而引起出水水质改变，因此处理进水的底物浓 度要不大于设计水质要求。4.2.3 滤池反冲洗操作方法BAF的反冲洗过程常采用“气洗一气水联合反冲洗一水漂洗”三步。随着运行时间的延长，生物滤料中截留的SS的增多和生物膜的增厚及脱落 会造成水头的增加，且会引起陶粒中水和气的分布不均，这时必须对BAF进行反 冲洗。反冲周期的长短主要与水力负荷、进水有机负荷有关，也受反冲强度和时 间的影响；水力、有机负荷大，滤池中产生的污泥量就多，反冲的周期就短；对 于 BAF 采用气水联合反冲，反冲洗的气、水强度要适宜，气洗强度为 15 L/血 s）。水强度为5.08.5 L/血 s），冲洗时间1520min。1）气洗停止进水泵一停止正常曝气风机一关闭正常曝气阀门一打开反冲洗进气阀 （包括手动和气动阀门）一开启反冲洗风机一进行气洗，在水力、气流剪切及滤 料间的摩擦，使滤料表面杂质和老化生物膜脱落下来，气流将截留的悬浮物和脱 落的生物膜冲起并悬浮于水中， 被表面扫洗水冲入反冲洗排水槽。目的是松动滤料层，使滤料层膨胀。气洗强度为1015 L/（m2s）。时间为时间为35分钟。2）气水同时反冲洗在气洗的同时打开反冲洗水阀（包括手动和气动阀门）一启动反冲洗水泵一 进行气水联合反洗，反冲洗水经配水室进入滤池，使滤料得到进一步冲洗，表扫 仍继续进行。目的是将滤料上截留的悬浮物和老化的微生物膜冲洗出去。反冲洗水洗强度为5.08.5 L/（m2s），时间为58min。3）水漂洗停止反冲洗风机f关闭反冲洗风机进气阀门f停止气洗，单独水漂洗，表扫 仍继续，最后将水中悬浮杂质全部冲入排水槽。目的是将滤料表面的悬浮物和老化的微生物膜冲洗出去。 时间为5 10分钟。附图1：曝气生物滤池（C/N池）的反冲洗操作顺序阀关/-;开蹴十开皴十刑a斗开反洗 Mm曲阀勉进倆诚L 賊卡賊粹 話竝粹爆丿臥丿琳*币騎行 珮泵:風札；龌冏炒M钢刚忘楝严窗 =二己二曝气生馳池反戕屣序r 一 一 一 r 碱附图2： DN生物池的反冲洗操作顺序申F常运打一关虧进一开反洗去一开氏洗_7L反洗 开仮洗亠关矽L 水阀J用水阀进气阀凤机 谨水阀 *水泵 风机土常运行关貝洗一关旦洗 关貝洗一关反洗开止常_:进气阀水泵 进水阀出水阀进水闊1.；、：nDN生物滤池反洗操作程序注意：反洗操作程序中的气洗和水洗时间需要根据检测水质情况来确定。4.3 BAF工艺运行控制4.3.1运行控制1）布水与布气对于生物滤池处理设施，为了保证其微生物膜的均匀增长，防止污泥堵塞滤 料，保证处理效果的均匀，应对滤池均匀布水布气。由于设计上不可能保证布水 和布气的绝对均匀，运行时应利用布水、布气系统的调节装置，调节各池或池内 各部分的配水或供气量，保证均匀布水和布气。由于生物滤池采用滤头布水，所以滤头的堵塞会使污水在滤料层中分配不 均，结果滤料层受水量影响发生差异，会导致微生物膜的不均匀生长，进一步会 造成布水布气的不均匀，最后使去除效率降低。为防止布水管和滤头的堵塞，必 须提高预处理设施对油脂和悬浮物的去除率；保证通过滤头有足够的水力负荷。对于布气系统，由于曝气生物滤池采用不易堵塞的单孔膜曝气器，所以在运 行中被大量堵塞的机率不大，如有堵塞，则可根据具体情况调节空气阀门，使供 气匀，并可用曝气器对系统进行冲洗。2）滤料 滤料预处理如滤料在装入滤池前未进行预处理，在正式进水前应对滤料进行反冲洗，要 求冲洗到清洁为止。 运行观察与维护生物滤料在曝气生物池中正常运行时，应定期观察生物膜生长和脱膜情况， 观察其是否被损害。一发现这种情况，应及时调整布水布气的均匀性，并调整曝 气强度来予以纠正。如果滤料容易堵塞，可能需要加大水力负荷或空气强度来冲洗。在某些情况 下，如水温或气温过低，需要增加保温措施。另外，滤池反冲洗强度过大有可能 会使少量滤料流失，所以每年定期检修时需视情况给予添加。3）生物相观察对于城市污水处理厂，生物膜外观粗糙，具有粘性，颜色是泥土褐色，厚度 约为350400“n。滤池中滤料上生物膜的生物相特征与其它工艺有所区别，主 要表现在微生物种类和数量均较活性污泥工艺大，尤其是丝状菌、原生动物、后 生动物种类增加，厌氧菌和兼氧菌占有一定比例。在分布方面的特点，主要是沿 生物膜厚度和进水流向呈现出不同的微生物种类和数量。在滤料层的下部（对于 上向流）、滤料层的上部（对于下向流）、或生物膜的表层，生物往往以菌胶团 细菌为主、膜也较厚；而在滤料层的上部（对于上向流）、滤料层的下部（对于 下向流）或生物膜的内层，由于有机物浓度梯度的变化，生物膜中会逐渐出现丝 状菌、原生动物、后生动物，生物的种类不断增多，但生物膜及膜的厚度减少。水质的变化会引起生物膜中微生物种类和数量的变化。在进水浓度增高时， 可看到原有特征性层次生物下移的现象，即原先在前级或上层的生物可在后级或 下层中出现。因此可以通过这一现象来推断污水有机物浓度和污泥负荷的变化情 况。4.3.2 生物滤池调试运行中工艺参数的控制1）在调试及运行过程有许多影响处理效果的因素，主要有进水CODcr浓度、 pH 值、温度、溶解氧等,所以对整个系统通过感官判断和化学分析方法进行监测 是必不可少的。根据监测分析的结果对影响因素进行调整，使系统达到最佳控制 参数及处理效果。感官指标：出水清澈透明、无异味、无明显悬浮物或漂浮物水质指标：实验室检测所得COD、BOD、NH3-N、SS、TP、TN、溶解油 类 控制滤池的处理效率就是控制微生物膜的处理活性，即可通过反冲洗及进 水负荷和曝气量来调整。 可以根据滤池处理出水是否浑浊，有无片状的悬浮物来确定反冲洗周期； 可以根据进出水溶解氧的差值变化来反映微生物膜利用氧的效率，从而来增大或 减小曝气量（增大或减小进水负荷）； DN池的处理效率可由回流比例来调整，脱除TN效率低，可增大回流比， 即增加回流水泵的台数；2）为使微生物（M）均匀增长，防止污泥堵塞滤料，保证处理效果均匀， 应对滤池均匀布水和布气。3）观察正常运行时脱落的微生物膜颜色（正常的活性生物膜的颜色是土褐 色，附着力强），及微生物膜脱落的不均匀性，出现该情况后，要调整布气强度。 生物膜呈黑色：曝气不足或进水负荷较高 解决：增大曝气量或减小进水负荷（即减小进水流量） 生物膜呈苍白色：过曝气或营养不足解决：适当减小曝气量或投加营养物质 生物膜较松散不宜沉淀： 曝气量不足或营养物质不充分，微生物利用自 身代谢的酶做为营养物质，从而失去了粘附性能。解决: 增大进水量，补充废水中的营养物质，根据水质检测指标适当调整曝 气量4）溶解氧（DO） 在曝气生物滤池中连续测定溶解氧值，并控制调节曝气， 使曝气生物滤池内溶解氧达到较高水平（46mg/L）出水达到2mg/L。5）反冲洗的质量对出水水质，工作周期，运行状况的影响很大。6）正常运行情况，本污水厂采用， 24小水反冲洗一次。滤池并联运行时， 反冲洗过程是一次单格进行反冲洗。具体的反冲洗周期根据检测出水水质来确定 或由巡视发现滤池有无悬浮物穿层确定；7）温度曝气生物滤池正常运行的温度控制在1535C。当反应池的温度降低时，可通过减小水力负荷（即控制进水的小水量），及延长废水在反应池的 水力停留时间来解决。8）pH值 曝气生物滤池正常运行时最佳PH值应控制在7.28.5。进水PH 一旦突变应及时调整。9）营养物质 水、碳源、氮源、无机盐及生长因素为微生物生长的条件。废水中应按C : N : P=100 ： 5 ： 1的比例为生物膜的挂膜创造良好的营养条件。C 源可以用淀粉、面粉、糖； N 源可以用尿素； P 源可以用磷酸二氢钾；10）水力负荷 曝气生物滤池正常运行时按设计流量来进水。控制好滤池的水力负荷。水力负荷超过设计值则系统的处理效率就会下降。5. 滤池调试运行中可能出现的异常问题及解决对策5.1 气味在曝气生物滤池中，当进水有机物浓度过高或滤料层中截留的 SS 过多时，滤料层中局部产生厌氧代谢，有可能产生异味，解决方法：1）减少滤池中微生物膜的积累，让生物膜正常脱落并通过反冲洗排出池外；2）保证曝气设施正常工作，使滤池中的溶解氧达到预定的水平46mg/L。3）检查原水的水质，避免高浓度或高负荷污水的冲击。调整污水的水质至曝气生物滤池的设计处理能力范围内。5.2 生物膜严重脱落滤池正常工作中，微生物膜不正常的脱膜是不允许的，脱膜的主要原因是由 水质引起的，如抑制性或有毒性污染物浓度太高，使微生物代谢功能受到损害或 消失，微生物膜失去净化活性和絮凝活性或PH值突变。正常运行时，处理水量 或污水浓度长期偏低，而曝气量仍为正常值，出现过度曝气，引起微生物自身氧 化，菌胶团絮凝性能下降，微生物膜解体，部分或完全失去活性等。解决的方法： 改善水质，使进入滤池的水质基本稳定，并要调整曝气量，不要过度曝气。5.3 滤池处理效率降低当滤池系统运行正常，且微生物膜生长情况良好，仅仅处理效率下降，这 种情况一般不会是水质的剧烈变化或有毒污染物的进入造成的，而可能是水的 PH 值、溶解氧、水温、短时间超负荷运行造成的。对于这种情况，只要处理效 率不影响出水水质的达标排放，即可不采取措施，若出水水质不达标，则需要采 取一些调整措施加以解决。如调整进水的 PH 值，调整供气量、对反应器进行保 温或对水进行加热等。5.4 滤池截污能力下降 滤池运行过程中，当反冲洗正常，但滤池的截污能力下降，这种情况可能是预处理效果不佳，使进水中的SS浓度较高所引起的，所以此时必须加强对预处 理设施的运行管理及出水水质及时预测。5.5 微生物不增长或减少的现象 微生物量长期不增加或增加后又很快减少，主要原因是微生物所需养料不足 或严重不平衡，导致生物膜的絮凝性差而脱落或随出水流失；风量过大，过度的 曝气使生物膜发生自身氧化。解决办法：适量补充些污泥（不可多投加，否则会堵塞滤头）；投入充足的 营养物质，满足微生物自身新陈代谢对底物的需求，并保持水中的营养平衡；提 高进水量或外加营养（补充C、N或P及微量元素），或补充高浓度易代谢废水； 合理控制曝气量，根据生物膜量、曝气池溶解氧浓度来调整。5.6 溶解氧过高或过低曝气生物滤池内 DO 过高，可能是微生物中毒，或生物膜量较少；曝气生物 滤池 DO 过低，可能是反冲洗周期控制不当，使曝气生物滤池内微生物膜量过多， 导致微生物的需氧量大。此时应根据实际情况调整进水水质、曝气量、反冲洗周 期等，保证DO控制在适当范围内。5.7 进出水水质异常5.7.1 出水水质异常1）进水浓度偏高时，加大曝气量和延长曝气时间，保持滤池负荷的稳定性。2）进水浓度偏低时，通过减少曝气量和曝气时间来解决。5.7.2 出水水质异常 1）出水水质浑浊。主要原因是生物膜太厚，反冲洗强度过高或冲洗次数过 频。解决方法：生物膜厚度达到300400 口 m，立即冲洗。控制反冲洗频率和强 度。2）水质发黑、发臭。原因是溶解氧不足，造成污泥厌氧分解，产生H2S气 体；也可能局部水系堵塞，造成缺氧。解决方法：加大曝气量，提高溶解氧的含 量；检修或加大反冲洗强度。6. 调试注意事项及紧急处置措施1）如出现跑料现象，立即停止冲洗，调节反冲强度后再行冲洗；2）如有阀门突然损坏不能动作，致使滤池水位升高，应立即打开放空阀；3）检查时注意安全，随时观察滤池水位、在线检测仪的数值；4）所有参加调试人员作业前要明确任务，作业时要精力集中，服从统一指 挥，不得擅自离开自己的岗位；5）调试过程中除操作人员、监护人员等相关人员外，其它人员不得随意进 入各受电区域各和设备运行区域；6）巡检人员应勤于巡视，发现问题及时汇报，遇紧急情况采取紧急措施以 防事故扩大；事后要做好详细记录；7）调试过程中的检修工作必须在切断电源，采取有效措施保证安全后方可 进行，并填写有关施工作业记录；8）调试前检查仪表设备的电源接线、接地是否正确，各控制点至控制单元 的接线是否正确。