太原市地埋式一體化生活污水處理設備

太原市地埋式一體化生活污水處理設備

近年來城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水排放量逐年增加，氮磷超標，有機物任意排放給水環(huán)境造成了嚴重的污染，這已經(jīng)嚴重成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的突出問題。而只有做到節(jié)能減排才能走向新的友好型社會。

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對于污水處理行業(yè)，節(jié)能主要是節(jié)電、節(jié)水（自來水）、降低運行成本；減排主要是從減少污染物排放，有效地做到污水與污泥處理的*達標。

在城鎮(zhèn)污水處理廠中往往采用活性污泥法來處理污水，但容易出現(xiàn)污泥上浮、活性污泥不增長或減少，產(chǎn)生大量泡沫等問題，影響處理效果。

常見問題匯總：

一、活性污泥部分

污泥膨脹

正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。當活性污泥變質(zhì)時，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少，顏色也有異變。此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細菌（特別是球衣細菌）在污泥內(nèi)繁殖，使泥塊松散，密度降低所致；也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不**，甚至有很多相互矛盾，這給污水處理工作者造成很大的麻煩。

污水中碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等營養(yǎng)物，水溫高，pH值較低等都易引起污泥膨脹。為防止污泥膨脹，首先應加強操作管理，經(jīng)常檢測污水水質(zhì)、曝氣池內(nèi)溶解氧、污泥沉降比、污泥指數(shù)和進行顯微鏡觀察等。

結(jié)合我們自主研發(fā)的污水處理廠運行狀況智能分析工作站（見附件），將從污泥膨脹的內(nèi)在因素著手,整理出幾種較為成熟且有普遍意義的觀點，并歸納一下污泥膨脹控制的一般方法。總結(jié)以下幾點：

1、污泥負荷（F/M）對污泥膨脹的影響

2、溶解氧濃度對污泥膨脹的影響

3、其它方面對污泥膨脹的影響

針對上述問題采取的方式：

1、缺氧、水溫較高可加大曝氣量，或者降低進水量以減輕負荷，亦可降低MLSS值使得需氧量減少等

2、F/M污泥負荷率過高，可提高MLSS值，以調(diào)整負荷，必要時可停止進水。

3、缺乏氮、磷等營養(yǎng)物，可投加硝化污泥液，或氮磷等成份。

4、保持池內(nèi)足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統(tǒng)特別重要, 一般至少應控制DO>2mg/L。

5、若污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團的生長。

6、應急措施

主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學藥劑，如，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現(xiàn)象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。

7、在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實際情況加以分析，針對幾中常見的工藝提出一些指導性的方法
A. 高負荷活性污泥工藝 
目前國內(nèi)對活性污泥工藝的設計通常采用中等負荷（0.3KgBOD5/(kgMLSS•d)），而在實際中人們從經(jīng)濟角度考慮總是采用較高的負荷，所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下，較常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。

如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。 
    對于間歇式進水的SBR工藝來說，反應器本身是*混合式的，而且在時間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對SBR強制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進行有效的控制。而對于連續(xù)進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進水端設置一個預反應區(qū)或生物反應器了。 
B. 低負荷活性污泥工藝 
低負荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增*率，所以是容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設一個分格設置的小型預曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內(nèi)采用高污泥負荷，吸附部分有機物并消除有機酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負荷*混合工藝中適用。

對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進水的系統(tǒng)因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

總結(jié)

總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時，需要根據(jù)實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。

絲狀菌是生長處理微生物中*的一部份。污泥膨脹現(xiàn)象在于絲狀菌的過度生長，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長；*混合式較推流式更容易產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負荷較高污泥負荷更易產(chǎn)生污泥膨脹；進水水質(zhì)在水溫、pH、營養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應等方面是處理污泥膨脹應該首先考察的問題；高負荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足；低負荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關(guān)于污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡*，大膽實踐不斷總結(jié)并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。

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污泥脫氮上浮

當曝氣時間較長或曝氣量較大時，會使活性污泥生物-營養(yǎng)的平衡遭到破壞，在曝氣池中將會發(fā)生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽（尤其當進水中含有較多的氮化物時），此時，二沉池可能發(fā)生反硝化而使污泥上浮。

應對污水量、回流污泥量、空氣量、以及SV、MLSS、DO等多項指標進行檢查，加以調(diào)整。

1、增加污泥回流量或及時排泥，以減少二沉池的污泥量

2、減少曝氣或者縮短曝氣時間，以減弱硝化作用

3、減少二沉池的進水量，從而減少二沉池的污泥量

污泥腐化

若曝氣量過小，污水在二沉池的停留時間較長或二沉池排泥不暢，二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生大量氣體，終使污泥上升。

1、安設不使污泥外溢的浮渣清除設備

2、消除沉淀池死角區(qū)

3、改進刮泥設備，不滯留污泥于池底

污泥不增長或減少

解決活性污泥不增長或減少有以下3種辦法：

1、提高污泥沉淀效率，防止污泥隨水流出。

2、加大進水量或投加營養(yǎng)物。

3、若營養(yǎng)物少，則可減少曝氣量，否則將可能引起污泥的“過氧化”；若營養(yǎng)物多，則可加大曝氣量，使活性污泥快速增長。

泡沫問題

1、水體中含有洗滌劑或其它物質(zhì)產(chǎn)生化學反應，使廢水表面出現(xiàn)白褐色泡沫（加消泡劑可以去除）

2、高懸浮物、高油脂廢水產(chǎn)生泡沫，此類泡沫可通過去除水中油脂類物質(zhì)去除

3、在生物處理中，MLSS過高會或者DO過低會產(chǎn)生土褐色泡沫。產(chǎn)生灰褐色泡沫可能是MLSS過低所致，這些泡沫可以控制MLSS和DO來消除

4、當曝氣不足沉淀池中發(fā)生反硝化反應產(chǎn)生氮氣等氣泡，是水中污泥上浮，可加大曝氣解決

5、污泥齡太長，或污泥破碎會使泡沫呈茶色、灰色可通過增加排泥量進行處理

6、曝氣池或者二沉池中出現(xiàn)大量泡沫，并有惡臭，則可能是由于絲狀菌異常生長、與氣泡、絮體顆粒混合積聚，這一類泡沫比較難處理，可能是后期污泥硝化產(chǎn)生大量表面泡沫，可通過降低曝氣或者通過調(diào)節(jié)水中的營養(yǎng)物質(zhì)、減少水量、降低BOD負荷，增加DO濃度，采用推流式曝氣池，促進污泥絮凝等進行處理。

二、進水水質(zhì)問題

設計進水COD

進水總COD首先分為活性生物體COD和有機基質(zhì)COD。活性生物體包括自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌和聚磷菌。

有機基質(zhì)依據(jù)其生物可降解性劃分為可生物降解組分BCOD和不可生物降解組分UBCOD。UBCOD依據(jù)其粒徑被進一步劃分為溶解性惰性組分S₁和顆粒性惰性組分X₁。S₁在活性污泥系統(tǒng)中不發(fā)生變化，直接流出系統(tǒng)，X₁能夠被污泥捕集，通過剩余污泥排放去除。     BCOD被依據(jù)降解速率劃分為快速易降解組分RBCOD（S_S）和慢速降解組分SBCOD（X_S）。實驗表明,S_S和X_S的降解速率相差約1個數(shù)量級。這種劃分對設計方案脫氮除磷功能的預測和控制策略開發(fā)非常重要。X_S由細小顆粒物、膠體和溶解性有機大分子組成，對于生活污水，主要是前兩者。由于膠體物質(zhì)能夠被活性污泥很快吸附而從液相中去除，其歸宿與顆粒物相，因此模擬生物反應器可以把所有的膠體和顆粒性可降解COD歸為X_S。這類物質(zhì)在被細胞吸收之前必須進行胞外水解。S_S由相對較小的分子組成，很容易進入細胞內(nèi)部并引起電子受體（O2或NO3—）被利用的快速響應。為了模擬生物除磷過程，S_S又被劃分為發(fā)酵產(chǎn)物S_A和可發(fā)酵的易生物降解有機物S_F。

結(jié)合我們自主研發(fā)的污水處理廠運行狀況智能分析工作站（見附件），有效地分析了COD各組分的含量。通過呼吸圖譜：包括原位呼吸OUR（好氧速率）、準內(nèi)源呼吸OUR、內(nèi)源呼吸OUR、硝化呼吸OUR、有機物呼吸OUR，深入研究城市污水中COD組分的劃分、表征、標準化問題。可實現(xiàn)以下幾點：

1、解決活性污泥模型研究和應用的瓶頸，有效地解決COD不能出水達標的問題。

2、有效地了解COD組分，對生活污水的可生化性起到指導性作用。

3、COD組分的表征為水廠日常運行管理提供更多有價值的信息。

三、工藝優(yōu)化

如何降低污水廠能耗？

污水廠運行費用大的應該是電費，如果污泥委托處理其費用也很高的。

 針對以上問題：

1.降低曝氣量，以減少電費。我們的經(jīng)驗是，理論上的曝氣池溶解氧控制在2~4ppm,不利于節(jié)能降耗，通常認為，若生物系統(tǒng)是低負荷運行（F/M小于0.15），溶解氧控制在1.5ppm已經(jīng)足夠了。由此可產(chǎn)生節(jié)電效果。

2.系統(tǒng)有調(diào)節(jié)池、中段提升泵站的，可發(fā)揮其儲水能力，以進行間隙運行來降低運行費用。