污水处理运行培训资料(DOC43)

目录第一章 安全生生产教育育1第二章 污水处处理知识识2第一节 污水知知识2第二节 污染物物3第三节 生物处处理3第三章 运行管管理8第一节 污水处处理-活性污污泥法-SVV30-MLSSS8第二节 生物脱脱氮基本本原理9第三节 污泥上上浮-活性污污泥上浮浮的主要要因素13第四节 生物泡泡沫16第五节 污泥膨膨胀18第四章 设备维维护保养养21第一节 设备的的使用与与维护概概论21第二节 单体设设备维护护保养细细则23第五章 电气管管理27第一节 电气常常识27第二节 电气知知识29第三节 电力电电容的维维护与运运行管理理37第四节 节约用用电38第五节 安全用用电40第一章 安全生产产教育安全生产产教育是是指向企企业全体体有关人人员进行行的安全全思想、安全技技能、安安全知识识的宣传传、教育育和训练练。加强强安全教教育是十十分重要要而艰巨巨的任务务，其重重要意义义： 有利利于提高高职工安安全知识识水平和和实际操操作技能能。 有利利于动员员职工参参与安全全管理。 有利利于提高高职工“安全第第一”的思想想。1 安全生产产制度 安安全生产产教育制制 安安全生产产检查制制 安安全生产产责任制制 伤伤亡事故故报告处处理 防防火防爆爆制度 各各种安全全操作规规程2 安全生产产 防防毒气 安安全用电电 防防溺水和和防高空空坠落 防防雷 防防火防爆爆 化化验室安安全知识识第二章 污水水处理知知识第一节 污水知识识污水是指指在生产产和生活活活动中中排放的的水的总总称。生活污水水是人类类日常生生活中使使用过的的水，包包厕所、厨房、浴室、洗衣房房等处排排出的水水；来自自住宅区区、公共共场所、机关、学校、医院、商店以以及工厂厂生活间间的生活活污水含含有较多多的有机机物，如如蛋白质质、动植植物脂肪肪，碳水水化合物物和氨氮氮等；还还含有肥肥皂盒洗洗涤剂以以及病原原微生物物、寄生生虫卵等等。工业废水水是在工工业生产产过程中中被使用用过，为为工业物物料所污污染，且且污染物物已无回回收价值值，在质质量上已已不符合合生产工工艺的需需要，必必须从生生产系统统中排出出的水。城市污水水是指排排入城市市管道中中的生活活污水和和城镇生生活区的的工业废废水等，实实际上是是混合污污水。1、 城市污水水的来源源及性质质（1）城城市污水水是通过过下水管管道所收收集到的的所有排排水，是是排入下下水管道道系统的的各种生生活污水水、工业业废水和和城市降降雨径流流的混合合水。 生活活污水是是人们日日常生活活中排出出的水。 工业业废水是是生产过过程中排排出的废废水、包包括生产产工艺废废水、循循环冷却却水、冲冲洗废水水以及综综合废水水。 降雨雨径流是是由降水水或冰雪雪融化形形成的。（2）城城市污水水的性质质 物理理性质：颜色、气味、水温等等指标。 化学学指标：pH、BODD5、CODDcr、溶溶解固体体（DS）和悬悬浮固体体(SSS)、TN、NH3-N、TP、重金金属含量量等。TN=有机氮氮（蛋白白性氮、非蛋白白性氮）+无机氮氮（NH3-N、NO2-N、NO3-N） 生物物指标：细菌、总大肠肠杆菌（生生活、医医院污水水）。污水处理理：就是是指采用用各种技技术和手手段，将将污水中中所含的的污染物物质分离离去除、回收利利用或将将其转化化为无害害物质，使使水得到到净化。污水处理理分类： 1按照技技术原理理分：物物理处理理法、化化学处理理法、生生物处理理法。 物物理法：沉淀、过滤、分离、气浮。 化化学法：中和、混凝、氧化还还原、吸吸附、离离子交换换。 生生物法：活性污污泥（利利用微生生物的作作用来去去除污水水中溶解解的和胶胶体状态态的有机机物的方方法）和和生物膜膜法。2. 按按照处理理程度分分：一级级处理、二级处处理、三三级处理理（深度度处理）。 一一级处理理：去除除污水中中影响二二级生物物处理正正常运转转的杂物物过程；主要包包括去除除污水中中的漂浮浮物及悬悬浮状态态的污染染物，调调整pH值和其其他家禽禽污水腐腐化程度度及后续续处理工工艺负荷荷的过程程。 二二级处理理：主要要去除污污水中呈呈胶体和和溶解状状态的有有机污染染物质，使使出水的的有机污污染物质质含量达达到排放放标准的的要。主主要使用用微生物物处理法法-活性污污泥法和和生物膜膜法。第二节 污染物 污染物物种类：1、 按存在形形态废水水中污染染物可分分为：漂漂浮物、悬浮固固体、胶胶体、低低分子有有机物、无机离离子、溶溶解性气气体、微微生物等等。2、 按危害特特征可分分为：漂漂浮物、悬浮固固体、石石油类、好氧有有机物、难降解解有机物物，重金金属、植植物营养养物质、酸碱物物质、反反射性污污染物、病原体体、热污污染等。好氧有机机物主要要有腐殖殖酸、蛋蛋白质、脂类、糖类、氨基酸酸等有机机化合物物。这些些物质以以悬浮或或溶解状状态存在在于废水水中，在在微生物物的作用用下可以以分解为为简单的的CO2等无机机物。这这些无机机物在天天然水体体中分解解需要消消耗水中中的溶解解氧。难降解有有机物指指不能被被驯化的的活性污污泥所降降解，而而经过一一定时间间驯化后后能在某某种程度度上降解解的有机机物。主主要有有有机氯化化物、有有机磷农农药、有有机金属属化合物物、芳香香族为代代表的多多环及其其他长链链有机化化合物。第三节 生物处理理（一） 生物处处理就是是利用微微生物分分解氧化化有机物物的这功功能。并并采取一一定的人人工措施施，创造造有利于于微生物物生长、繁殖的的环境，使使微生物物大量增增殖，以以提高其其分解氧氧化有机机物的效效率的一一种废水水处理方方法。 所有微微生物处处理过程程都是一一种生物物转化过过程，在在这一过过程中易易于生物物降解的的有机污污染物可可在数分分钟至数数小时内内进行两两种转化化：一是是液相中中溢出的的气体，二二是变成成剩余生生物污泥泥。在生生物反应应中，微微生物代代谢有机机污染物物并利用用代谢过过程中所所获得的的能量来来供细胞胞繁殖和和维持生生命活动动的需要要。好氧氧条件下下，微生生物将有有机物中中的一部部分碳元元素转化化为CO2，厌氧氧条件下下，则将将其转化化为CH4 和CO2， 然后这这些气体体从液相相中分离离出来，同同时微生生物得到到增殖，增增殖的絮絮凝细菌菌细胞成成为剩余余污泥。生物处理理法：好好氧生物物处理法法、缺氧氧生物处处理法、厌氧生生物处理理法。微生物生生长方式式：悬浮浮生长，固固着生长长、混合合生长。（二） 影响微微生物的的因素：1）负荷荷 2）温温度 好氧微微生物15-30，厌氧氧微生物物35-55。3）pHH值 好氧微微生物pH值6.88-8.5，厌氧氧微生物物6.88-7.2 4）含含氧量 5）营营养平衡衡 废水中中的各种种营养物物质不平平衡，会会影响微微生物的的活性，影影响处理理效果 6）有有毒物质质（三） 活性污污泥活性污泥泥是由好好氧菌为为主体的的微生物物群体形形成的絮絮状绒粒粒。绒粒粒的直径径一般为为0.002-00.2mmm，含水水率一般般为99.2-999.88%。成熟的活活性污泥泥具有很很好的絮絮凝沉淀淀性能，其其中含有有大量的的菌胶团团和纤毛毛虫原生生动物，如如钟虫、盖纤虫虫、累枝枝虫等，并并可使BODD5的去除除率达到到90%左右。正常生生长的活活性污泥泥呈茶褐褐色，菌菌胶团絮絮体发育育良好，个个体大小小适宜，稍稍具泥土土味。菌胶团：（1）微生生物领域域-将动物物胶菌形形成的细细菌团块块成为菌菌胶团。 （2）将所所有具有有荚膜或或粘液或或明胶质质的絮凝凝性细菌菌相互凝凝聚成的的菌胶团团块称为为菌胶团团。活性污泥泥处理技技术是利利用设施施、设备备和工艺艺技术将将污水中中所含有有的污染染物分离离出来，将将有害物物质转化化为无害害的、稳稳定的物物质，从从而使污污水得到到净化。（四）、污水处处理工艺艺1、活性性污泥 工艺艺原理：向生活活污水中中不断注注入空气气，维持持水中有有足够的的溶解氧氧，经过过一段时时间后，污污水即生生成一种种絮凝体体，这种种絮凝体体是由大大量繁殖殖的微生生物构成成的，易易于沉淀淀分离，使使污水得得到澄清清，这就就是“活性污污泥”。 活性性污泥法法就是以以悬浮生生长在水水中的活活性污泥泥为主体体，在微微生物生生长有利利的环境境条件下下和污水水充分接接触，使使污水净净化的一一种方法法，它的的主要构构筑物有有曝气池池和二沉沉池。2、工艺艺流程：曝气系系统+二沉池+回流系系统+剩余污污泥排放放系统 曝气池是是由微生生物组成成的活性性污泥与与污水中中的有机机污染物物质充分分混合接接触，进进而将其其吸收并并分解的的场所，是是活性污污泥工艺艺的核心心。 曝气系统统的作用用是向曝曝气池中中供给微微生物增增长极分分解有机机物所必必需的氧氧气，并并起混合合搅拌的的作用，使使活性污污泥与有有机污染染物质充充分接触触。 二沉池的的作用是是使活性性污泥与与处理完完的污水水分离，并并使污泥泥得到一一定程度度的浓缩缩。 回流污泥泥系统：把二沉沉池沉淀淀下来的的绝大部部分活性性污泥再再回流到到曝气池池，以保保证曝气气池有足足够的微微生物浓浓度。 剩余污泥泥排放系系统：随随着有机机污染物物质被分分解，曝曝气池每每天都净净增一部部分活性性污泥，这这部分活活性污泥泥称为剩剩余活性性污泥，通通过剩余余活性污污泥排放放系统排排出。3、 工艺参数数 入流水质质水量Q 回流污泥泥量Qr是从二二沉池补补充到氧氧化沟的的污泥量量，回流流比R是回流流污泥量量Qr与入流流污泥量量Q之比。 悬浮固体体MLSSS是指混混合液中中悬浮固固体的浓浓度，近近似表示示曝气池池内活性性微生物物浓度；挥发性性悬浮固固体MLVVSS由于不不包含无无机质，它它能较好好的反映映活性污污泥微生生物的数数量。 回流污泥泥悬浮固固体RSSS回流污泥泥飞发性性固体RVSSS 有机负荷荷F/M是指单单位质量量的活性性污泥，在在单位时时间内要要保证一一定的处处理效果果，所能能承受的的有机污污染物量量，单位位为kgBBOD55/（kgMMLVSSSdd）,一般为0.20.4。a F/M较较大时，由由于有机机污染物物较充足足，活性性污泥中中的微生生物增长长速度较较快，有有机污染染物被除除去的速速率也较较快，但但此时的的活性污污泥的沉沉降性能能可能较较差。b F/M较较小时，由由于有机机污染物物不太充充足，微微生物增增长速率率也较慢慢或基本本不增长长，甚至至可能减减少，此此时有机机物被去去除的速速率也必必然较慢慢，但此此时活性性污泥沉沉降性能能往往较较好。 溶解氧浓浓度 剩余活性性污泥的的排放量量Qw 污泥龄SSTR 水力停留留时间Ta 二沉池水水力表面面负荷qs m33/（m2h）=Q/Ac固体表面面负荷 qqs kkg/(m3.h)=(QQ+Qrr),MMLSSS/Ass 出出水堰流流负荷 mm3/（m2h） 二沉池的的泥位Ls 污泥层层厚度Hs HHs不应超超过1/33Ls4、 生物脱氮氮（1） 生物脱氮氮 氮的几几种形式式：有机机氮、氨氨氮、亚亚硝态氮氮和硝态态氮。 氮含量量的指标标：总氮氮（TN）、总总凯氏氮氮（TKN）、氨氨氮（NH3-N）、硝硝酸盐氮氮（NO3-N）、亚亚硝酸盐盐氮（NO2-N）TKN=有机氮+ NNH3-NTN=有有机氮+无机氮= TTKN+ NOO3N+ NO22N脱氮的过过程即是是各种形形态的氮氮转化为为氨气从从水中脱脱除的过过程。（2） 生物脱氮氮原理 氨化作用用：生物物氨化是是指微生生物江有有机氮转转化为氨氨氮的过过程。一一般的异异养微生生物都能能进行高高效的氨氨化作用用，即在在细菌分分泌的水水解酶的的催化作作用下，有有机氮化化合物水水解断开开肽键，脱脱除羧基基和氨基基形成氮氮。 硝化作用用：生物物硝化作作用是指指利用化化能自养养微生物物将氨氮氮氧化成成硝酸盐盐的一种种生化反反应过程程。硝化化作用由由两类化化能自养养细菌参参与，亚亚硝化单单胞菌首首先将氨氨氮NH33-N氧化成成亚硝酸酸盐NO22-NN，硝化化杆菌再再将亚硝硝酸盐NO22-NN氧化成成稳定状状态的硝硝酸盐NO3N。反应式： 反硝化化菌2 NHH4+1.5 OO2 N22+H2O+22 OHH- 反硝化化菌2 NOO2+0.5 OO2 N22+4 H2O+22 OHH-（3）生生物硝化化过程中中的主要要影响因因素 温度度5-335硝化菌菌能正常常的生理理代谢活活动，温温度升高高，活性性增加，30左右活活性最大大。5停止活活动，硝硝化系统统运行管管理中，水水温15硝化速速率明显显下降。在冬季季，为保保证一定定的硝化化效果，采采用增大大污泥龄龄SRT来应对对低温对对硝化的的影响。 pHH值：pH值在8-9范围内内，活动动最强，当pH9.5时受到抑制，pH2.0mgg/L时时，每克克NH33-N转化NO3N需要4.557g的氧。 BOOD5/TKNN比值：BODD5/TTKN越大，硝硝化速率率NR越小；BODD5/TTKN越小，硝硝化速率率NR越大，城城市污水水BODD5/TTKN大约为5-6，活性性污泥中中硝化细细菌的比比例约为为5%。如果BODD5/TTKN变小时时，由于于硝化细细菌比例例增大，部部分细菌菌会脱离离污泥絮絮体而处处于游离离状态，不不易于沉沉淀，导导致出水水浑浊。 有毒毒物质。（4）生生物反硝硝化过程程的影响响因素 温度度 温度越越高，硝硝化速率率越高，当当低于15时反硝硝化速率率将明显显降低，低低于5时反硝硝化趋于于停止。在冬季要要保证脱脱氮效果果，就必必须增大大污泥龄龄，提高高污泥浓浓度。 pHH值 ppH在6-9范围内内均能正正常代谢谢。当pH7.33时，反反硝化最最终产物物N2。 BOOD5/TKKN 当BODD5/TKKN22.866时有机机物即可可满足需需要。最最高控制制在BODD5/TKKN44.0,最好在5.7以上，否否则应外外增碳源源补充有有机物的的不足。常用工工业用甲甲醇，因因为甲醇醇是一种种不含氮氮的有机机物，正正常浓度度对细菌菌没有抑抑制。 缺氧氧段DO：缺氧氧段溶解解氧小于于0.55mg/L。5、 生物除磷磷污水中的的磷主要要来自粪粪便、洗洗涤剂、农药、含磷工工业废水水等。主主要以磷磷酸盐（H2PO4-、HPOO42-、PO43-），聚聚磷酸盐盐和有机机磷的形形式存在在。生物除磷磷就是利利用细菌菌、藻类类等微生生物在某某种特定定条件下下，在它它们体内内的细胞胞内积储储大大超超过合成成细胞所所需的磷磷，并在在厌氧条条件下又又释放出出来的原原理。通通过对微微生物的的这种过过剩摄取取磷的控控制，排排除系统统中的剩剩余污泥泥，达到到生物除除磷的目目的。（1）厌厌氧阶段段：使含含磷化合合物呈溶溶解性磷磷，聚磷磷菌释放放积储磷磷酸盐。（2）好好氧阶段段：聚磷磷菌大量量吸收积积储溶解解性磷化化物中的的磷，化化合成TAP与聚磷磷酸盐。聚磷菌是是好氧菌菌，它在在活性污污泥中是是优势菌菌种。但但是在厌厌氧环境境中将聚聚磷菌水水解，由由于他在在利用基基质的竞竞争中比比其它好好氧菌占占优势，从从而利于于它的大大量繁殖殖，经过过厌氧与与好氧的的交替，进进行释磷磷和吸磷磷的过程程。出水水在沉淀淀池与活活性污泥泥分离，从从而通过过排除富富磷污泥泥达到除除磷。（五）缺缺氧好养养（A/O）生物物脱氮工工艺1工艺艺流程：污水缺缺氧池好氧池沉淀池出水 在反硝硝化缺氧氧区中，回回流污泥泥中的反反硝化菌菌利用原原污水中中的有机机物作为为碳源，将将回流混混合液中中的大量量硝态氮氮（NOOxN）还原原成N2，达到到脱氮的的目的。然后在在后续的的好好氧氧区中进进行有机机物的生生物氧化化，有机机氮的氨氨化和氨氨氮的硝硝化等生生化反应应，后设设沉淀池池，部分分沉淀污污泥回流流到缺氧氧区，以以提供充充足的微微生物，同同时还将将好氧区区内混合合液回流流至缺氧氧区，以以保证缺缺氧区有有足够的的硝酸盐盐。 主要特特点：（1） 流程简单单，构筑筑物少，只只有一个个污泥回回流系统统。（2） 反硝化池池不需要要外加碳碳源，降降低运行行费用。（3） 好氧区在在缺氧区区之后，可可以使反反硝化残残留的有有机物得得到进一一步的去去除，提提高出水水水质。（4） 缺氧区在在前，污污水中的的有机碳碳被氮硝硝化菌所所利用，可可减轻好好氧区的的有机负负荷，同同时缺氧氧区中进进行的反反硝化产产生的碱碱度可以以补偿好好氧区中中进行的的硝化反反应对碱碱度的需需求。 缺点：脱氮效效果不高高，若沉沉淀池运运行不当当，易在在沉淀池池内发生生反硝化化反应，造造成污泥泥上浮，水水质恶化化。2A22/O生物脱脱氮的主主要参数数及影响响（1） F/M和和SRT：污泥泥负荷要要低，污污泥龄要要长。（2） 回流比RR：回流流比升高高，脱氮氮效果也也提高。但是混混合液R太高，工工艺过程程动力消消耗太大大，运行行费用高高，一般般设计1000%回流。（3） 水力停留留时间：要达到70-80%的脱氮氮率，硝硝化反应应水力不不应小于于6h，反硝硝化2h之内即即可，硝硝化：反反硝化=3:1。（4） 溶解氧 好氧区2.00mg/L,缺氧区区低于0.55mg/L，厌氧氧区低于于0.2mg/L。（5） pH值（6） 温度（7） BOD55和BODD5/(NNOx-N)第三章 运运行管理理第一节 污水处理理-活性污污泥法-SVV30-MLSSS利用活性性污泥法法处理污污水，主主要是通通过活性性污泥微微生物，在在有氧的的情况下下，将有有机物合合成新的的细胞物物质或将将其分解解代谢，然然后再经经过由合合成细胞胞形成的的菌体有有机物的的絮凝、沉淀、分离，从从而达到到去除午午睡中有有机物、净化污污水的目目的。微微生物代代谢关系系图如下下：分解代谢谢代谢产物物（H2O、CO2、NH3等）+能量微生物污水中的的有机物物+O2内源呼呼吸产物物+能量（H2OO、CO2、NH3）合成代谢谢微生物物合成细胞胞物质+O2（CxxHyNOz）内源呼呼吸残留留物 净增值值细胞物物质污水净化化的重要要环节，首首先是污污水中有有机物在在曝气池池中微生生物的作作用下合合成菌胶胶团的过过程，其其次是菌菌体有机机物的絮絮凝、沉沉淀和分分离过程程；影响响污水处处理质量量的主要要因素；首先是是曝气池池中由菌菌体有机机物形成成的活性性污泥浓浓度（MLSSS）的大大小；其其次是活活性污泥泥凝聚，沉沉淀性能能的好坏坏，而污污泥沉降降比（SV%）是指指曝气池池混合液液在1000ml量筒中中，静置置、沉淀淀30mmin后，沉沉淀污泥泥与混合合液之体体积比（%），由由此，一一方面，可可以直接接了解污污泥凝聚聚、沉降降性能的的好坏；另一方方面，污污泥沉降降比值在在一定程程度上也也是污泥泥浓度大大小的定定量反映映；因此此，污泥泥沉降比比是用以以指导工工艺运行行的重要要参数。1.1 MLSSS是影响响污水中中有机物物去除的的关键活性污泥泥微生物物从污水水中去除除有机物物的代谢谢过程，主主要是由由微生物物细胞物物质的合合成（活活性污泥泥增长）、有机物物（包括括一部分分细胞物物质）的的氧化分分解和氧氧的消耗耗组成。当氧供供应充足足时活性性污泥的的增长分分为对数数增长期期、减速速增长期期 和内源源呼吸期期。在每每个增长长期，有有机物的的去除速速率、氧氧利用速速率、活活性污泥泥特征等等都各不不相同。研究发发现，有有机物（F）与微微生物（M）的比比值（污污泥负荷荷率F:M）是影影响活性性污泥处处于不同同阶段即即影响有有机物从从污水中中去除效效果的重重要因素素。F:M=Ns=QLss/XVV(KggBODD5/KggMLSSSd)式中：QQ 污水流流量，m3/d LLs - 进水有有机物（BODD5）浓度度，mgg/L VV - 曝气池池容积，m3 XX 混合液液悬浮固固体（MLSSS），mgg/L在一般城城市污水水处理厂厂，曝气气池容积积固定，进进水水量量和水质质（BODD5浓度）比比较稳定定，由以以上公式式不难发发现，MLSSS的大小小是污泥泥负荷率率的决定定因素，直直接影响响污水中中有机物物的去除除情况。1.2 一般情况况下，污污泥沉降降比值是是MLSSS定量的的直观反反映这一点由由以下公公式可以以证明MLSSS（g/L）=SVV/SVVI式中SVVI（ml/g）为污污泥指数数，即评评定活性性污泥凝凝聚、沉沉淀性能能的指标标。在稳稳定的污污水处理理工艺中中，由于于SVI值在一一段时间间内基本本保持在在某一稳稳定区间间，因此此，通常常情况下下，污泥泥沉降比比值能够够反映曝曝气池中中混合后后液的浓浓度，它它在污泥泥浓度成成正比例例关系。运行人员员均以沉沉降比作作为指导导运行的的主要参参数，首首先，因因为它具具有操作作简单、历时短短的特点点；其次次。可以以通过测测量污泥泥沉降比比随时观观察活性性污泥的的絮凝、沉淀过过程，了了解活性性污泥特特性，掌掌握活性性污泥量量，判断断曝气池池工艺运运行情况况，为工工艺调整整提供科科学依据据，从而而由此控控制污水水处理效效果。1.3 沉降比与与污泥指指数（SVI）的关关系由测量污污泥沉降降比的过过程，可可以直接接了解污污泥絮凝凝、沉降降性能的的好坏。在我厂厂运行中中，当SVI值在80-1200之间，此此时污泥泥呈褐色色、絮状状，沉淀淀性能良良好；当当SVI值小于80时，说说明污泥泥泥龄过过长或有有机物含含量过低低，此时时污泥细细碎，颜颜色发黑黑，活性性不好；当SVI值大于120时，污污泥过于于松散，呈呈浅褐色色，沉淀淀性能较较差；另另外，污污泥沉降降比测量量结束后后，通过过观察量量筒中污污泥放置置多少时时间后上上浮可以以判断曝曝气池的的供氧情情况。如如污泥在在静沉放放置3-4小时后后仍不上上浮，呈呈褐色证证明活性性污泥性性状较好好，曝气气供氧充充分；如如静沉2小时左左右污泥泥上浮，呈呈黑色，说说明污泥泥厌氧，曝曝气池供供氧量不不足。在工艺运运行中，如如果进水水量、剩剩余污泥泥排放量量等运行行条件比比较稳定定。污泥泥沉降比比值不会会发生突突变，SVI值也比比较稳定定，此时时的污泥泥沉降比比值对应应一定的的活性污污泥浓度度，沉降降比小于于15%时，曝曝气池混混合液浓浓度低，活活性污泥泥发育不不良，处处于不成成熟期，污污泥絮凝凝、沉降降效果差差，菌胶胶团松散散，活性性污泥微微生物不不活跃，从从而造成成出水水水质不稳稳定，甚甚至不能能达标；当沉降降比在15%-500%之间时时，活性性污泥已已经成熟熟，混合合液浓度度较高，一一般都在在20000-330000mg/L左右右，污泥泥负荷处处在沉降降区段，污污泥絮凝凝、沉降降性能都都比较好好，微生生物也很很活跃，出出水水质质稳定。为了减减少曝气气池的鼓鼓风量，节节约能源源，我们们一般将将污泥沉沉降比控控制在15%-300%之间。测定污泥泥沉降比比是用以以指导工工艺运行行的重要要方法。因为它它不但操操作简单单、方便便，而且且能使运运行管理理人员随随时了解解曝气池池中活性性污泥的的浓度和和泥质情情况，从从而掌握握和控制制整个工工艺的运运行参数数，通过过确定稳稳定的污污泥沉降降比值，可可以达到到控制污污水处理理效果，保保证出水水水质的的目的。第二节 生物脱氮氮基本原原理进行生物物脱氮可可分为氨氨化-硝化-反硝化化三个步步骤。由由于氨化化反应速速度很快快，在一一般废水水处理设设施中均均能完成成，故生生物脱氮氮的关键键在于硝硝化和反反硝化。生物脱氮氮是在微微生物的的作用下下，将有有机氮和和NH3-N转化为N2和NXO气体的的过程。废水中存存在着有有机氮、NH3-N、NOX-N，等形形式的氮氮，而其其中以NH3-N和有机机氮为主主要形式式，在生生物处理理过程中中，有机机氮被异异养微生生物氧化化分解，即即通过氨氨化作用用转化成成NH3-N，而后后经过硝硝化过程程转变成成为NOX-N，最后后通过反反硝化作作用使NOX-N转换成N2，而逸逸入大气气。由此可见见，进行行生物脱脱氮可分分为氨化化-硝化-反硝化化三个步步骤。由由于氨化化反应速速度很快快，在一一般废水水处理设设施中均均能完成成，故生生物脱氮氮的关键键在于硝硝化和反反硝化。（1）氨氨化作用用氨化作用用是指将将有机氮氮化合物物转化为为NH3-N的过程程，也称称为矿化化作用。参与氨氨化作用用的细菌菌称为氨氨化细菌菌。在自自然界中中，它们们的种类类很多，主主要有好好氧性的的荧光假假单胞菌菌和灵杆杆菌、兼兼性的变变形杆菌菌和厌氧氧的腐败败梭菌等等。在好好养条件件下，主主要有两两种降解解方式，一一是氧化化酶催化化下的氧氧化脱氮氮。例如如氨基酸酸生成酮酮酸和氨氨：CH3CCH(NNH3)COOOH - CHH3C(NNH2)COOOH - CHH3COCCOOHH+NHH3 丙氨酸 亚氨基基丙酸法法 丙酮酸酸另一是某某些好氧氧菌，在在水解酶酶的催化化作用下下能水解解脱氮反反应。例例如尿素素能被许许多细菌菌水解产产生氨，分分解尿素素的细菌菌有尿八八联球菌菌等，它它们是好好氧菌，其其反应式式如下： （NH2）2CO+2 HH2O - 2NNH3+COO2+H2O在厌氧或或缺氧的的条件下下，厌氧氧微生物物和兼性性厌氧微微生物对对有机氮氮化合物物进行还还原脱氮氮、水解解脱氮和和脱水脱脱氮三种种途径的的氨化反反应。+2HRCH（NH3）COOOH - RCCH3COOOH+NNH3+H2OOCH3CCH（NH2）COOOH - CHH3CH(OH)COOOH+NNH3-H2OOCH2(OH)CH(NH22)COOOH - CHH3COCCOOHH+NHH3（2）硝硝化作用用 硝化作作用是指指将NH3-N氧化为NOX-N的生物物化学反反应，这这个过程程由亚硝硝酸菌和和硝酸菌菌共同完完成，包包括亚硝硝化反应应和硝化化反应两两个步骤骤，该反反应历程程为： 亚硝化化反应 NNH3 + 1.55 O2-NO2 + H+H2O+2273.5KJJ 硝化反反应 NOO2+ 00.5 O2-NO3 + 73.19KKJ 总反应应式 NNH3 + 2O2-NO3+ H+ H2O + 3446.669KJJ 亚硝酸酸菌有亚亚硝酸单单胞菌属属、亚硝硝酸螺杆杆菌属和和亚硝酸酸球菌属属。硝酸酸菌有硝硝酸杆菌菌属、硝硝酸球菌菌属。亚亚硝酸菌菌和硝酸酸菌统称称为硝化化菌。发发生硝化化反应时时细菌分分别从氧氧化NHH3-N和NOX-N的过程程中获得得能量，碳碳源来自自无机碳碳化合物物，如CO32、HCOO、CO2 等。假假定细胞胞的组成成为C5H7NO2，则硝硝化菌合合成的化化学计量量关系可可表示为为： 亚硝化化反应 115COO2+133 NHH3- 100 NOO2+3 C5H7NO2+222 H+4H2O 硝化反反应 55 COO2+ NNH3 +110 NNO2-10 NO33+ CC5H7NO2在综合考考虑了氧氧化合成成后，实实际应用用中的硝硝化反应应总方程程式为：NH3 +1.86 O2+0.98 HCOO3- 0.02 C5H7NO2+1.04 H2O+00.988 NOO3+0.88 H2CO3由上式可可以看出出硝化过过程的三三个重要要特征：1) NNH3的生物物氧化需需要大量量的氧，大大约每去去除1g的NH3-N需要4.22g OO2；2) 硝硝化过程程细胞产产率非常常低，难难以维持持较高物物质浓度度，特别别是在低低温的冬冬季；3) 硝硝化过程程中产生生大量的的质子（H+），为了使反应能顺利进行，需要大量的碱中和，理论上大约为每氧化1g的NH3-N需要碱度5.57g（以NaCO3计）硝化反应应影响因因素 温度度 在生物物硝化系系统中，硝硝化细菌菌对温度度的变化化非常敏敏感，在在535的范围围内，硝硝化菌能能进行正正常的生生理代谢谢活动。当废水水温度低低于15时，硝硝化速率率会明显显下降，当当温度低低于10时已启启动的硝硝化系统统可以勉勉强维持持，硝化化速率只只有30时的硝硝化速率率的25%。尽管管温度的的升高，生生物活性性增大，硝硝化速率率也升高高，但温温度过高高将使硝硝化菌大大量死亡亡，实际际运行中中要求硝硝化反应应温度低低于38。 pHH值硝化菌对对pH值变化化非常敏敏感最佳佳pH值是8.08.4，在这这一最佳佳pH值条件件下，硝硝化速度度，硝化化菌最大大的比值值速度可可达最大大值。Antthonnisoon认为pH对硝化化反应的的影响只只是表观观现象。 溶解解氧氧是硝化化反应过过程中的的电子受受体，反反应器内内溶解氧氧高低，必必将影响响硝化反反应的进进程。在在活性污污泥法系系统中，大大多数学学者认为为溶解氧氧应该控控制在1.52.00mg/L内，低低于0.55mg/L则硝硝化作用用趋于停停止。当当前认为为在低DO（1.55mg/L）下下可出现现SND现象。在DO2.00mg/L，溶溶解氧浓浓度对硝硝化过程程影响可可不予考考虑。但但DO浓度不不宜太高高，因为为溶解氧氧过高能能够导致致有机物物分解过过快，从从而使微微生物缺缺乏营养养，活性性污泥易易于老化化，结构构松散。此外，溶溶解氧过过高，过过量耗能能，在经经济上也也是不适适宜的 生物物固体平平均停留留时间（污污泥龄）为了使硝硝化菌群群能够在在连续流流反应器器系统存存活，微微生物在在反应器器内的停停留时间间（c）s必须大大于自养养型硝化化菌最小小的世代代时间(c）sminn，否则则硝化菌菌的流失失率将大大于净增增率，将将使硝化化菌从系系统中流流失殆尽尽。一般般对（c）s的取值值，至少少应为硝硝化菌最最小世代代时间的的2倍以上上，即安安全系数数应大于于2。 重金金属及有有毒物质质除了重金金属以外外，对硝硝化反应应产生抑抑制作用用的物质质还有：高浓度度氨氮、高浓度度硝酸盐盐有机物物及络合合离子等等。（3）反反硝化作作用反硝化作作用是指指在厌氧氧或缺氧氧（DO0.330.55mg/L）条条件下，NOX-N及其它它氮氧化化物被用用作电子子受体被被还原为为氮气或或氮的其其他气态态氧化物物的生物物学反应应，这个个过程由由反硝化化菌完成成，反应应历程为为： NNO3-NO2- NOO -N2O - N2 NO33+5H（有机机电子供供体）- 0.5 NN2+2 H2O+ OH NOO2+3H（有机机电子供供体）- 0.5 NN2+H2O+ OHH可可以是任任何能提提供电子子，且能能还原NOX-N为氮气气的物质质，包括括有机物物、硫化化物、H+等。进进行这类类反应的的细菌主主要有变变形杆菌菌属、微微球菌属属、假单单胞菌属属、芽孢孢杆菌属属、产碱碱杆菌属属、黄杆杆菌属等等兼性细细菌，它它们在自自然界中中广泛存存在。有有分子氧氧存在时时，利用用O2作为最最终电子子受体，氧氧化有机机物，进进行呼吸吸；无分分子氧存存在时，利利用NOX-N进行呼呼吸研究究表明，这这种利用用分子氧氧和NOX-N之间的的转换很很容易进进行，即即使频繁繁交换也也不会抑抑制反硝硝化的进进行。大多数反反硝化菌菌能进行行反硝化化的同时时将NOX-N同化为NH3-N而供给给细胞合合成之用用，这也也就是所所谓同化化反硝化化。只有有当NOX-N作为反反硝化菌菌唯一可可利用的的氨源时时NOX-N同化代代谢才可可能发生生。如果果废水中中同时存存在NH3-N，反硝硝化菌有有限地利利用NH3-N进行合合成。反硝化反反应影响响因素 温度度反硝化细细菌对温温度变化化虽不如如硝化细细菌那么么敏感，但但反硝化化效果也也会随着着温度的的变化而而变化。温度越越高，硝硝化速率率也越高高，在3035时，DNR增至最最大。当当低于15时，反反硝化速速率将明明显降低低；至5时，反反硝化将将趋于停停止。 pHH值pH值是是反硝化化反应的的重要影影响因素素，对反反硝化最最适宜的的pH值是6.57.5，在这这个pH值的条条件下，反反硝化速速率最高高，当pH值高于8或者低低于6时，反反硝化速速率大为为下降。 外加加碳源反硝化菌菌是属于于异养型型兼性厌厌氧菌，在在厌氧条条件下以以NOX-N为电子子受体，以以有机物物（有机机碳）为为电子供供体。由由此可见见碳源是是反硝化化过程中中不可少少的一种种物质，进进水的C/N直接影影响生物物脱氮除除氮效果果的重要要因素。一般BODD/TKKN=334，有机机物越充充分，反反应速度度越快，当当废水中中BODD/TKKN小于3时，需需要外加加碳源才才能达到到理想的的脱氮的的目的。因此碳碳源对对对反硝化化效果影影响很大大。反硝硝化的碳碳源来源源主要分分三类：一是废废水本身身的组成成物，如如各种有有机酸、淀粉、碳水化化合物等等；二是是废水处处理过程程中添加加碳源，一一般可以以添加附附近一些些工业副副产物，如如乙酸、丙酸和和甲醇等等；三是是活性污污泥自身身死亡自自溶释放放的碳源源，称为为内源碳碳。 溶解解氧反硝化菌菌是异养养兼性厌厌氧菌，只只有在无无分子氧氧而同时时存在硝硝酸和亚亚硝酸盐盐离子的的条件下下，它们们才能利利用这些些离子中中的氧进进行呼吸吸，使硝硝酸盐还还原。如如反应器器内溶解解氧较高高，将使使反硝化化菌利用用氧进行行呼吸，抑抑制反硝硝化菌体体内硝酸酸盐还原原酶的合合成，或或者氧成成为电子子受体，阻阻碍硝酸酸盐的还还原，但但是，另另一方面面，在反反硝化菌菌以在厌厌氧、好好氧交替替环境中中生活为为宜，溶溶解氧应应控制在在0.55mg/L。（4）同同化作用用在生物脱脱氮过程程中，废废水中的的一部分分氮（NH3-N或有机机氮）被被同化为为异养生生物细胞胞的组成成部分。微生物物细胞采采用C60H87O23N12P来表示示，按细细胞干重重量计算算，微生生物细胞胞中氮含含量约为为12.5%。虽然然微生物物的内源源呼吸和和溶胞作作用会使使一部分分细胞的的氮有一一有机氮氮和NH3-N形式回回到废水水中，但但仍存在在于微生生物的细细胞及内内源呼吸吸残留物物中的氮氮可以在在二沉池池中得以以从废水水中去除除。第三节 污泥上浮浮-活性污污泥上浮浮的主要要因素3.1 进水水水质3.1.1 过量的的表面活活性剂物物质和油油脂类化化合物这类物质质可以影影响细胞胞质膜的的稳定性性和通透透性，使使细胞的的某些必必要成分分流失而而导致微微生物生生长停滞滞和死亡亡。当曝曝气池进进水中含含有大量量这类物物质时，会会产生大大量泡沫沫（气泡泡），这这些气泡泡很容易易附聚在在菌胶团团上，使使活性污污泥的比比重降低低而上浮浮。另外外，当进进水含油油脂量过过高时，经经过与曝曝气与混混合，油油脂会附附聚在菌菌胶团表表面，使使细菌缺缺氧死亡亡，导致致比重降降低而上上浮。3.1.2 pH值冲冲击过高或过过低的pH值会影影响活性性污泥微微生物胞胞外酶及及存在于于细胞质质和细胞胞壁里酶酶的催化化作用以以及微生生物对营营养物质质的吸收收。当连连续曝气气反应池池内pH11.0时，多多数情况况下活性性污泥中中微生物物活性受受到抑制制，或失失去活性性，甚至至死亡，以以致发生生污泥上上浮。相相关实验验结果表表明：当当进水pH值为2.55-5.0和10.0-112.00时，pH值越低低（或越越高），污污泥活性性受到抑抑制越严严重，上上浮污泥泥量越多多。控制制低pH值（3.55-7.0）的反反应周期期内pH值不变变，两种种废水的的活性污污泥在pH5.5时就开开始出现现污泥上上浮。另另一方面面，随着着pH值的增增加，由由于胞外外聚合物物（Exttra Cellluaar Pollymeer）的电电离官能能团增加加，活性性污泥絮絮凝作用用增加（尽尽管带的的负电性性增加），但但当pH值超过过一定范范围后，絮絮凝作用用下降。可见，这这时的电电排斥作作用增加加，也会会造成活活性污泥泥脱絮（悬悬浮、不不絮凝、反絮凝凝（defflocccullatiion）和上上浮）。 3.1.33 盐含量量的影响响对进水的的pH值调整整不能消消除碱度度对活性性污泥的的影响，对对碱性进进水调pH值，虽虽然中和和了碱性性物质，但但产生了了盐。盐盐溶液浓浓度不同同渗透压压也不同同，渗透透压是影影响微生生物生存存的重要要因素之之一。如如微生物物所处的的渗透压压发生突突变，就就会导致致细胞死死亡。 3.1.44 水温过过热组成活性性污泥的的微生物物适合的的温度范范围一般般为15-35，超过45时会使使活性污污泥中大大部分微微生物死死亡而上上浮（经经过长期期驯化的的或特殊殊微生物物除外）。 3.1.55 致毒性性底物对好氧活活性污泥泥微生物物有致毒毒作用的的底物主主要包括括：含量量过高的的COD、有机机物（酚酚及其衍衍生物、醇醛和和某些有有机酸等等），硫硫化物、重金属属及卤化化物，高高底物浓浓度可与与细胞酶酶活动中中心形成成稳定的的化合物物，导致致基质不不能接近近，无法法被降解解，甚至至使细胞胞中毒死死亡，重重金属离离子进入入细胞后后主要与与酶或蛋蛋白质上上的-SH基结合合而使之之失活或或变性，微微量的重重金属离离子还能能在细胞胞内不断断累积最最终对微微生物发发生毒害害作用（微微动作用用），卤卤化物最最常见的的是碘和和氯，碘碘不可逆逆地与菌菌体蛋白白质（或或酶）的的酪氨酸酸结合，生生成二碘碘酪氨酸酸，使菌菌体失活活。氯与与水合成成次氯酸酸，其分分解产生生强氧化化剂，而而且废水水中有机机物的突突变，使使原被驯驯化好的的并能降降解有机机毒物的的微生物物减少或或消失。 3.2 工艺运运行 3.2.11 过量曝曝气微生物处处于饥饿饿状态而而引起自自身氧化化进入衰衰老期，池池中溶解解氧浓度度（DO）上升升；或者者由于污污泥活性性差，曝曝气叶轮轮线速度度过高，供供氧过多多，总之之，DO上升，短短期内污污泥活性性可能很很好，因因为新陈陈代谢快快，有机机物分解解也快，但但是时间间一久，污污泥被打打得又轻轻又碎（但但无气泡泡），像像雾化片片似的飘飘满沉淀淀池表面面，随水水流走，这这种污泥泥色浅，活活性差，好好氧速率率下降，污污泥体积积和污泥泥指数增增高，处处理效果果明显降降低。 3.2.22 缺氧引引起的污污泥上浮浮污泥呈灰灰色，若若缺氧过过久则呈呈黑色，并并常带有有小气泡泡。 3.2.33 反硝化化引起的的污泥上上浮当废水中中有机氮氮化合物物含量过过高或氨氨氮过高高时，在在适宜条条件下可可被硝化化菌和亚亚硝化菌菌氧化为为NO3，如二沉沉池积泥泥或停留留时间过过长，NO3还原产产生的N2会被活活性污泥泥絮凝体体所吸附附，使得得活性污污泥上浮浮。 3.2.44 回流量量太大引引起的污污泥上浮浮回流量突突增，会会使气水水分离不不彻底，曝曝气池中中的气泡泡带到沉沉淀区上上浮，这这种污泥泥呈颗粒粒状，颜颜色不变变，上翻翻的方向向是从导导流区壁壁直向沉沉淀区壁壁成湍流流翻动。 3.2.55 二沉池池池底积积泥引起起的污泥泥上浮如果二沉沉池底泥泥发酵，产产生的CO2和H2也会附附聚在活活性污泥泥上，使使污泥比比重降低低而上浮浮。污泥泥腐化产产生CH4、H2S后上浮浮，首先先是一个个个小气气泡逸出出水面，紧紧接着有有黑色污污泥上浮浮。 3.3 活性污污泥丝状状菌过量量生长及及其控制制产生的的污泥上上浮 3.3.11 温度与与负荷微丝菌（Moccrotthriix pparttviccellla）的最最佳生长长条件是是温度在在1215，污泥泥负荷小小于0.11kg/(kggd).它的天天然疏水水性会引引起活性性污泥的的脱水性性差，最最高为49mmL/gg 。在温温度高于于20后，即即使污泥泥负荷是是0.22 kgg/(kkgd)，M. pattviccellla也不增增殖。它它打碎成成30-80m的碎片片，成浮浮渣形式式而上浮浮。 3.3.22 表面活活性物质质、类脂脂化合物物及机械械应力作作用引起低负负荷膨胀胀和污泥泥上浮的的最频繁繁是丝状状菌是：微丝菌菌、00992型、00441型。在在进水中中表面活活性物质质和类脂脂化合物物浓度的的升高、接种和和机械应应力也会会引起放放线菌（Acttionnmyccetees）的增长长。Kapppellereetall观察到到机械应应力（如如离心泵泵）损坏坏紧密的的活性污污泥絮凝凝体并导导致微丝丝菌的过过量生长长。 3.3.33 过量投投加丝状状菌抑制制剂在曝气池池流出槽槽中注入入过氧化化氢，数数天后，丝丝状菌就就消失，SVI从5800 mLL/g下降至1788 mLL/g。且过过氧化氢氢也有确确保曝气气池DO和去除H2S臭味的效果。但若加加入太大大会引起起活性污污泥的活活性抑制制及污泥泥上浮。 3.4 活性污污泥活性性抑制与与上浮的的检测方方法 3.4.11 测定污污泥的耗耗氧速率率（OUR）和ATPP测定活性性污泥的的耗氧速速率（OUR），可可判断有有无毒物物流入，负负荷条件件和排泥泥平衡情情况。若若同时测测定三磷磷酸腺苷苷（ATP），还还可以从从处理机机能方面面对微生生物量和和活性度度进行定定量分析析。根据据相关研研究表明明，测定定ATP含量和OUR是检测测生物量量活性的的可靠方方法。 3.4.22 利用指指示生物物诊断活活性污泥泥状态和和性能用显微镜镜对活性性污泥中中的微生生物进行行镜检，其其中的原原生动物物和后生生动物（统统称为微微型动物物）相对对比细菌菌个体大大，在显显微镜下下易于观观察、鉴鉴别和计计数，且且对外界界环境条条件的变变化更为为敏感，作作为指示示生物来来诊断活活性污泥泥的状态态和性能能，在工工程实践践中已有有较广泛泛应用。这种指指示作用用概括于于表1中。表1 微型动动物对活活性污泥泥状态和和性能的的指示作作用微型动物物镜检情情况活性污泥泥状态钟虫、遁纤虫虫、累枝枝虫、聚聚缩虫、独缩虫虫等固着着型原生生动物和和轮虫等等后生动动物大量量出现（106个/L）良好微型动动物种类类高度多多样化，没没有占绝绝对优势势数量的的微生物物波豆虫虫、尾波波虫、侧侧滴虫、屋滴虫虫、豆形形虫、草草履虫等等快速游游泳型原原生动物物较多恶化严重恶恶化时微微型动物物极少、或被一一种（或或一组）占占优势漫游冲、斜叶虫虫，管叶叶虫等慢慢速游泳泳型或匍匍匐行进进的原生生动物较较多恶化-良好可观察到到微型动动物，但但个体数数比正常常污泥还还少，蠕蠕动纤毛毛类较少少，球衣衣菌、丝丝硫菌、微丝菌菌、放线线菌大量量出现膨胀、泡泡沫和浮浮渣变形虫和和简便虫虫等肉足足类原生生动物的的个体在在混合液液中出现现104个/mLL分散、解解体新态虫、扭头虫虫、草履履虫出现现较多溶解氧（DO）不足足轮虫和变变形虫大大量出现现曝气过剩剩3.5 控制污污泥上浮浮的技术术措施 稳定定曝气池池进水水水质的最最可行、最经济济的方法法是终水水回用，用用以稀释释、调节节曝气池池中进水水的有机机物浓度度，使其其稳定在在一定的的范围内内，终水水回用的的先决条条件是污污水处理理厂的处处理能力力必须大大于实际际进水量量。 污水水处理厂厂应考虑虑设有较较大容积积的调节节池（均均质池）并并控制好好均质池池（调节节池）液液位。因因高液位位会使均均质池的的水量缓缓冲能力力下降，甚甚至丧失失；而低低液位运运行不仅仅均质效效果差，且且易使油油和均质质池底的的杂质进进入曝气气池，造造成活性性污泥受受冲击而而上浮。液位宜宜控制在在50%-700%。 合理理投加营营养盐。由于工工业废水水中营养养比例失失调，常常常碳源源充分而而氮、磷磷等营养养物不足足，因此此处理工工业废水水时需另另外补加加。一般般以尿素素和磷酸酸盐为氮氮源和磷磷源，但但投加量量 不宜过过量。 曝气气池入口口设中和和池及由由碱池、酸池、pH检测仪仪、pH自动调调节阀等等组成的的pH自动调调节系统统，使曝曝气池进进水的pH值控制制在要求求范围内内。 采用用纯氧曝曝气。从从西德引引进的纯纯氧曝气气设备，投投产5a以来从从未出现现过污泥泥上浮。 污泥中毒毒引起的的污泥上上浮可以以加大曝曝气量，减减少进水水量并清清除死污污泥。 活性污泥泥的微生生物组成成主要依依赖于废废水成分分、流动动形式、运行条条件和适适宜的设设计。由由于在实实际处理理过程中中几乎难难以控制制废水成成分，因因此对运运行条件件和反应应器设计计进