污水处理厂运行及问题.ppt

生产技术部 孙凯2013年10月15日 污水处理厂运行及问题解决 光大水务 济南 有限公司 主要内容 一 污水特性 生活污水生活小区 非工业的商业区及公共机构 当周边有学校和度假景区时 人口波动较大 水质和水量也会随之变化 新鲜的生活污水以暗灰色为主 不同服务区域也不相同 积存时间较长时为黑色 污水来源 工业废水主要是来自工业 商业和日常生活卫生设施 包括生产污水 生产废水 区别在于是否参与生产过程 工业废水和生活污水混合污水 称为城市污水工业废水特点 水量和水质变化大 营养成分不均衡 处理难度大 地下渗流和地表径流地下管道接缝 裂缝和管道上洞口渗入 以及雨污不分流时的雨水 影响 季节性变化 造成水量随之变化 污水性质 物理性质温度 色度 气味 浊度化学性质碱度 化学需氧量 COD 电导率 溶解氧 DO 氧化还原电位 ORP PH生物特性生化需氧量 BOD 病原菌 病毒 显微镜镜检固体性质总固体 悬浮性固体和溶解性固体 挥发性固体和不挥发性 化学组成氮有机氮 氨氮 铵离子和游离氨 硝酸盐和亚硝酸盐磷正磷酸盐 聚磷酸盐和有机磷 通过水解转化成正磷酸盐 污泥干重中P含量1 5 2 3 氯氯胺和游离氯形式存在硫出现腐败现象时 会产生硫化氢 油脂类极性油类和非极性油类 极性油类可生物降解 一般产生于动植物 非极性油类不可生物降解 一般生产于石油类 掌握水质性质必要性 根据水质性质制定不同的运行策略根据水量和水质的时变化 季节变化情况制定针对水量运行方案根据不同季节水温的变化造成的活性污泥性质变化而采取不同的控制措施根据不同类型的水质 工业废水和生活废水占比 来采取不同的工艺措施对于异常情况的判断异常情况分析主要分几个步骤 1 水质分析 2 设备运行情况分析 3 工艺参数控制分析等方面 水量变化季节性水量变化 主要就是冬季 夏季时水量变化 一日内水量变化情况 关注 负荷的变化 包括污泥的有机负荷 二沉池的水量负荷 二 活性污泥过程控制 活性污泥效能影响因素 影响因素可分为环境条件 设计 运行管理和维护等方面 环境因素 污水水质特性 系统DO水平 温度 PH 污水水质特性 有机碳物质和含氮化合物的可生化性 溶解态和颗粒态氮比例以及浓度值和稳定性 毒性物资或生物抑制物质的含量 活性污泥过程控制 活性污泥控制过程有3个重要内容 保持合理的活性污泥量 活性污泥浓度 保持适当的溶解氧 DO 有效控制沉淀池 污泥量的控制 食物 微生物量之比F M适宜范围0 1d 1 不同污水处理厂此值不相同 污泥龄 SRT 或者平均细胞停留时间 MCRT MCRT 活性污泥系统中活性污泥量 每日剩余污泥排放量污泥量控制策略可通过控制F M值原则 MLSS恒定的原则 SRT MCRT 原则 温度的影响温度越低 微生物生长速率越低 曝气和溶解氧控制曝气过程包括供氧和氧混合两个步骤 处理过程中应该考虑混合的要求 尤其低BOD时 低氧状态下表现 丝状菌将会增殖 出水浊度可能升高 严重时污泥颜色变深灰色或者黑色 结合脱氮除磷需求控制 二次沉淀池和固体分离过程控制 控制参数MLSS浓度 混合液流量 回流污泥量 混合液沉降性能 SV30 SVI 表面负荷率和固体负荷率 污泥层高度 污泥层回流污泥量主要依据是二沉池泥层高度 一般如果SRT越大 MLSS越高 回流量需要越大 污泥沉淀性能影响因素污水组成特性 溶解性好且含糖量高的污水 脂肪含量高且颗粒浓度大的污水 高硫酸盐含量的污水 处理过程中的SRT MCRT 反应池运行控制参数 如PH 温度和DO 不同的微生物种群结构决定了活性污泥的性状和系统的处理效能 丝状菌和泡沫 活性污泥池污染物降解 有机物降解 硝化过程 反硝化过程 生物强化除磷过程 硝化过程影响因素溶解氧DO 1g氨氮消耗氧4 57g 硝化好氧占到25 以上足够的碱度 防止PH降低 抑制硝化过程 1g氨氮消耗碱度7 14gMCRT或者HRT最好10天以上PH 7 0 8 0温度有毒物质有机有毒物质 酚类 氯苯等 无机有毒物质 CN ClO4 HCN 和重金属 汞 铬等 反硝化过程影响因素 温度最合适温度20 35 低于15 速率明显降低 PH最适宜PH值范围7 0 7 5 反应过程中会产生碱度 溶解氧一般认为低于0 5mg L 碳源有机物不同碳源反硝化速率不同 甲醇 挥发酸较为理想 城市污水作为碳源反硝化速率较低 有毒物质其敏感程度比硝化细菌低 与好氧异养菌相同 C N理论上反硝化1g硝酸盐氮为氮气需要碳源有机物 以BOD5计 2 86g 一般认为BOD5 TKN值大于4 微量金属元素 生物除磷影响因素出水总悬浮固体浓度废水中易生物降解底物浓度VFA 挥发性脂肪酸 是生物除磷必须的物质 易生物降解底物浓度 尤其VFA浓度影响生物除磷 BOD5 P需要达到20 25以上 泥龄泥龄长对生物除磷不利 厌氧区硝态氮反硝化细菌直接与PAO竞争生物降解底物 硝态氮对发酵的抑制作用使产生的VFA减少 环境及其他影响因素温度 PH 厌氧区溶解氧浓度 污水中的阳离子 厌氧停留时间 底物的可获得性 二 运行管理 格栅 主要去除水中的漂浮物和悬浮垃圾 按照栅距可分成粗格栅 中格栅 细格栅 按照类型可分为 耙齿型 回转型 栅网型 链条式等 运行注意事项 格栅开机前 应检查系统是否具备开机条件 经确认后方可正常启动 应及时处理或处置栅渣 格栅运行中应定时巡检 发现设备异常 应立即停机检修 应定期检查传动机构是否运行平稳 以保证设备处于良好的运行状态 检修格栅或人工清捞栅渣时 应切断电源 并在有效监护下进行 当需要下井作业时 应进行临时性强制性通风 应按工艺要求开启格栅机的台数 污水的过栅流速宜为 0 6 1 0 m s 污水通过格栅的前后水位差宜小于0 3m 进水泵房 水泵在运行中 必须执行巡回检查制度 并应符合下列规定 应观察各种仪表显示是否正常 稳定 轴承温升不得超过环境温度35 或设定的温度 水泵机组不得有异常的噪声或振动 采用自控运行 合理设定自控程序 避免频繁的停 开水泵 每年至少清洗一次泵房的集水池 并检修集水池水位标尺或液位计及其转换装置 清除沉积的污泥 杂物等 沉砂池 目的 去除砂粒等粒径较大的重质颗粒物 以防止这些对后续处理构筑物与设备的所可能产生的不利影响 堵塞管道 造成过量的机械磨损 占据污泥消化池池容等 要求 对0 2mm砂粒 密度2 65g cm3 的去除率 95 沉砂组成 砂粒 煤渣 果核等 沉砂池种类 平流沉砂池 曝气沉砂池 旋流沉砂池 各种沉砂池参数要求 运行注意事项 各类沉砂池均应根据池组的设置与水量变化情况 调节进水闸阀的开启度 应根据沉砂池类别 污水中含砂量及含砂量变化情况 设定排砂时间和排砂时间间隔 曝气沉砂池的空气量宜根据进水量的变化进行调节 应对沉砂量进行记录统计 宜定期对沉砂颗粒进行有机物含量分析 应及时处理或处置沉砂池排出的砂粒和清捞出的浮渣 应定期对沉砂池进行清池处理并检修除砂设备 生物反应池 生物反应池是污水处理厂最主要的部位 大部分溶解性 胶体污染物是在此去除的 反映到指标上包括COD 氨氮 TP TN 生物处理方法主要是针对城市废水 生活污水占主要成分 生物处理主要包括悬浮性活性污泥法和生物膜法 从池型设计包括氧化沟和生物反应池两种比较多 目前工艺选择上面具有脱氮除磷功能 主要的工艺AAO工艺及其变形 曝气生物滤池 SBR MBR等 氧化沟 生物填料 曝气生物滤池 生物反应池 传统脱氮除磷理论研究已经比较成熟 以AAO工艺为代表的传统脱氮除磷工艺在我国城市生活污水处理厂的应用已经占到新建污水厂50 以上比例 针对AAO工艺本身存在的不足 近年来不断的发展出了AAO工艺的改良工艺 例如倒置AAO工艺 多点进水工艺 多点回流倒置AAO工艺等 主要从池型的布置顺序 数量 进水部位等方面发展 随着对微生物的不断深入研究 新的脱氮除磷理论不断得到发展 例如短程硝化反硝化 反硝化除磷 厌氧氨氧化等 一些新的工艺也随之产生 例如UCT MUCT A2N VIP OCO等等 工艺发展趋势 运行要点 根据设计能力及进水水量 按生物反应池池组设置情况及运行方式 调节各池进水量 使各池配水均匀 对于多点进水的曝气池 应合理分配进水量 通过剩余污泥排放量对污泥负荷 泥龄或污泥浓度进行合理的调整 根据不同工艺的要求 对溶解氧进行控制 好氧池溶解氧浓度宜为2 4mg l 缺氧池溶解氧浓度宜小于0 5mg l 厌氧池溶解氧浓度宜小于0 2mg l 保证生物反应池内的污水营养物质平衡 运行管理人员应及时掌握生物反应池的pH DO MLSS MLVSS SV SVI 水温 回流比 回流污泥浓度 ORP 厌氧池 等工艺控制指标 观察活性污泥颜色 状态 气味及上清液透明度等 并应观测生物池活性污泥的生物相 及时调整运行工况 当发现污泥膨胀 污泥上浮 生物泡沫等不正常的状况时 应分析原因 针对具体情况调整系统运行工况 应采取有效措施恢复正常 当生物反应池水温较低时 应采取适当延长曝气时间 提高污泥浓度 增加泥龄或其他方法 保证污水的处理效果 根据出水水质的要求及不同运行工况的变化 应对不同工艺流程生物反应池的回流比进行调整与控制 及时清除生物反应池上的浮渣 附着物以及溢到走道上的泡沫和浮渣 并应采取防滑措施 采用除磷脱氮工艺时 根据水质要求及工况变化及时调整溶解氧浓度 碳氮比及污泥回流比等 二沉池 作用进行泥水分离 活性污泥进行重复利用 上清液进入后续单元 平流式 辐流式是二沉池中应用最多的两类 运行要点 根据池组设置 进水量变化 调节各池进水量 保证各池配水均匀 二沉池污泥排放量可根据生物反应池的水温 污泥沉降比 混合液污泥浓度 污泥回流比 泥龄及二沉池污泥界面高度确定 经常观察出水堰口 保持出水均匀 操作人员应经常检查刮吸泥机以及排泥闸阀 应保证吸泥管 排泥管路畅通 并应保证各池均衡运行 二沉池较长时间停运 应将池内积泥排空 并对刮吸泥机采取防变形措施 刮吸泥机在运行时 不得多人同时在刮吸泥机桥架上滞留 供气系统 曝气方式主要是底部曝气和表面曝气 底部曝气主要是鼓风曝气 表面曝气主要用于氧化沟 包括转刷曝气 转盘曝气等 运行要点 根据生物反应池的需氧量 手动或自动调节鼓风机的供气量 操作人员应及时调整表面曝气设备浸没深度 保障最佳充氧动力效率 鼓风机房应保证良好的通风 正常运行时 出风管压力不应超过设计压力值 停止运行后 应关闭进 出气闸阀或调节阀 使用微孔曝气装置时 应进行空气过滤 并应对微孔曝气器 单孔膜曝气器进行定期清洗 不同的廊道对于氧的需求量不相同 可通过调节阀门调整供氧量 对于两组以上的反应池 要保证供氧均匀 按照设备维护保养要求保养设备 化学除磷 化学除磷主要有前置投加 后置投加 投加药物主要包括铝盐和铁盐等 运行要点化学药剂投加后 应保证与污水充分混合 并应保持一定的反应时间 定期检测生物反应池中混合液的pH值和碱度 必要时 可向生物反应池投加补充碱度的药剂 定期检查干式投料仓及附属投料设备 保证药剂不在料仓内板结 无能无限度增加投加量 过量投加对生物系统造成一定影响 深度处理 可以根据二沉池出水情况适度运行深度处理单元 例如絮凝沉淀池和滤池之间的搭配运行 采用滤池时 应注意滤池的反冲洗效果 尤其采用的纤维滤池时 如果需要进行化学除磷或者絮凝沉淀要根据需要科学投加 对于水量波动比较大的水厂 从节能降耗角度考虑在保证达标的前提下调整深度单元的运行数量 三 污泥泡沫及膨胀 污泥泡沫 反应池表面存在泡沫一定泡沫属正常情况 良好的活性污泥反应池中 10 25 的面积是被厚度50 80mm的浅棕色泡沫覆盖 异常情况泡沫 黏稠的白色泡沫 棕色泡沫 油状深棕色泡沫盒厚浮渣状深棕色泡沫 黑色泡沫 棕色泡沫 白色泡沫 棕色泡沫 二沉池泡沫 黏稠的白色泡沫 发生环境 活性污泥未被驯化成熟 出现在投运初期 原因 MLSS过低和F M值过高 F M值过高时 存在不易被快速转化为食物的洗涤剂和蛋白质 引发的途径包括 启动初期 活性污泥未培养成熟 活性污泥未能回流到生物反应池 针对当前有机负荷 MLSS过低 剩余污泥排放过量或者工业废水有机负荷过高 有毒物质或者微生物抑制类物质存在 PH值过高或过低 DO不足 微生物营养匮乏 N P 微量元素 二沉池大量活性污泥流失 解决方法 核实回流污泥量停止剩余污泥排放控制曝气量 维持溶解氧在1 5 3之间 排查进水水质临时可喷水消泡 或者消泡剂 棕色泡沫 发生环境 主要发生在低负荷状态运行的污水厂 原因 生物处理负荷F M过低 剩余污泥排放量过少 MLSS过高 剩余污泥排放过程不当 进水中含脂类物质 出现了丝状菌类微生物 分析原因 PH 污泥龄 温度 不溶性或憎水性物质 油 脂类 有利于放线菌生长 曝气方式 排查是否出现丝状菌 合理进行剩余污泥排放 控制污泥负荷 喷洒水消泡 投加消泡剂 降低污泥龄 投加特别微生物 例如原生动物肾形虫 在回流污泥中投加阳离子絮凝剂 增加生物选择器 解决方法 黑色泡沫 发生环境 一般曝气不足 倒置出现厌氧区域 也可能是工业污染物如颜料和油墨进入 解决方法 增加曝气量 分析工业废水源 减少MLSS浓度 污泥膨胀 污泥膨胀包括两种类型 丝状菌膨胀非丝状菌膨胀 丝状菌膨胀 正常情况活性污泥絮体结构稠密 菌胶团生长良好污泥呈矾花状 絮凝 沉降和浓缩性能良好 活性污泥絮体有菌胶团和丝状菌组合而成 丝状菌起骨架作用 菌胶团粘结在骨架上 丝状菌和菌胶团有一定比例关系 丝状菌繁殖过多会抑制菌胶团生长繁殖 使得絮体松散 沉淀性能二货 污泥膨胀 SV和SVI均很高 SVI可能达到200 2000 形成原因有机物类型废水中碳源有机物含量多且以糖类为主容易引起以糖类为主要能量来源的丝状菌过度生长 可溶性有机物含量多 悬浮固体含量低时也易引起膨胀 可溶性多包括单糖 二糖类 丝状菌容易吸收吸收溶解性的 难对不溶性有机物进行水解 废水中含有有毒物质和重金属 氮和磷营养物质的缺乏当氮和磷缺乏时 丝状菌更有利于摄取这两种营养物质 微量金属元素的缺乏微生物干重中碳 氢 氧 氮 磷占95 其余5 为其他物质 如果缺乏也容易引起丝状菌大量生长 废水中硫化氢过高硫化氢含量高容易引起丝硫菌等丝状菌的过量增殖 水温不同细菌有温度的适宜范围 丝硫菌 贝氏硫细菌适宜在30 36 生长 溶解氧低溶解氧容易造成丝状菌生长 PH值PH值低于6时有利于丝状菌生长有机负荷率有机负荷高 造成溶解氧低 丝状菌大量生长有机负荷过低 丝状菌较菌胶团更有优势获得有机营养物质活性污泥受到冲击式 丝状菌更容易适应新环境 较菌胶团更快恢复 非丝状菌膨胀中 没有大量的丝状菌 但含有过量的结合水 正常污泥的结合水为90 而这种膨胀类型SVI值可达400 结合水可达380 膨胀主要由于活性污泥菌体外积蓄高黏性多糖类物质形成 具有很强亲水性 造成膨润 外观体积显著增大 叫水胀性污泥膨胀或菌胶团污泥膨胀 还有称为高负荷污泥膨胀 非丝状菌膨胀 控制方法 临时控制措施污泥助沉 投加絮凝或者助凝剂 灭菌法投加化学药剂 杀灭或抑制丝状菌 二氧化氯 液氯漂白粉 次氯酸钠等 液氯10 20mg l 漂白粉投加控制PH在8 5 9之间 工艺运行调节控制投加营养 控制负荷 控制PH 控制溶解氧等方面合理设计工艺防止污泥膨胀 尽量不采取完全混合式 尽量采取推流式 设置厌氧区域 曝气池首端投加填料 谢谢