你的出水(shuǐ)為什(shí)麽不達標?一文了解5大原因
來源:www.17c.com91嫩草(shèng)環保 發布(bù)時間:2020-07-03
在汙(wū)水處理過程中,會遇到各種各樣的汙水問題,比如:COD、氨氮、TN、SS等出水指標不達標,因(yīn)生化處理的原理都是相同的,所以(yǐ)本文以生活汙水作為研究藍本(běn)的(de),來總結運營過程中(zhōng)會遇到出水不達標的問題!
1、有機物超標
傳統活性汙泥工藝的(de)主(zhǔ)要功效是去除城市汙(wū)水(shuǐ)中的有機汙(wū)染物(wù)質,設計與運行良好的(de)活性(xìng)汙泥工藝,出水BOD5和SS均可小於20mg/L。
影響有機物處理效果的因素主要有:
營(yíng)養物
一(yī)般城市汙水中的氮磷等營養元素都能夠滿(mǎn)足微生物需要,且過剩(shèng)很多。但工業廢水所占比(bǐ)例較大(dà)時(shí),應注意核算碳、氮、磷的比例是否(fǒu)滿(mǎn)足(zú)100:5:1。如果(guǒ)汙水中缺(quē)氮,通常可投加銨鹽。如(rú)果汙水中缺磷,通常可投(tóu)加磷酸或磷(lín)酸鹽。
pH
城市汙水的pH值是呈中性(xìng),一般為6.5~7.5。pH值的微小降(jiàng)低可能是由於城市汙水(shuǐ)輸送管道中的厭氧發酵。雨季時較大的pH降低往往是城市酸雨造成的,這種情況(kuàng)在合流製(zhì)係統中尤為突出。pH的突然大幅度變化,不論是升高還(hái)是(shì)降低,通常都是由(yóu)工業廢水的大量排入造成的。調節汙水(shuǐ)pH值,通常是投加氫氧化鈉(nà)或硫酸,但這將大大增加汙(wū)水處理成本(běn)。
油脂(zhī)
當汙水中油類物質(zhì)含量較高時,會使曝氣(qì)設(shè)備的曝(pù)氣效率降低,如不增加曝氣量就會使處理效率降低,但增加曝氣量勢必增(zēng)加汙水處(chù)理成本。另外,汙水中較高的(de)油脂含(hán)量還會降低(dī)活性(xìng)汙泥的沉(chén)降性能,嚴重時會成為汙泥膨脹的原因,導致出水SS超標。對油類物質含量較高的進水,需要在預處理段增加除油裝置(zhì)。
溫度
溫(wēn)度對活性汙泥工藝的影響是很廣(guǎng)泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中微生物(wù)的活性,在冬季溫度較低時,如不采取調控措施,處理效果(guǒ)會下降。其次(cì),溫度會影響(xiǎng)二沉池的分離性能,例如溫度變化(huà)會使沉澱池產生異重流,導致短流;溫(wēn)度降低會使活(huó)性汙泥由於粘度增大而降(jiàng)低沉降性(xìng)能;溫度變化會影響曝氣係(xì)統的效(xiào)率,夏(xià)季溫(wēn)度升高時,會由於溶解氧飽和濃度的降低,而使充氧困難(nán),導致曝氣效率的下降,並(bìng)會使空氣密度降低,若要保證供氣量不變,則必須(xū)增(zēng)大供氣(qì)量(liàng)。
2、氨氮超標(biāo)
汙水中氨氮(dàn)的(de)去除主要是在傳(chuán)統(tǒng)活性汙泥(ní)法工藝基礎上采用(yòng)硝化工藝,即采用(yòng)延時曝氣,降(jiàng)低係統負荷。
導(dǎo)致出水氨氮超標的原因涉及許多方麵,主要(yào)有:
汙泥負荷與汙泥齡
生物(wù)硝(xiāo)化屬低負荷工藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率就越(yuè)高。與低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長,因為硝化細菌世代周期較長(zhǎng),若生物係統的(de)汙(wū)泥停留時間過短,即SRT過(guò)短,汙泥濃度較低時,硝化細菌就(jiù)培養不起來,也就得不到硝化效果。SRT控製在多少,取決於溫度等因素。對於以脫氮為主要目的生(shēng)物係統,通常SRT可(kě)取(qǔ)11~23d。
回流比(bǐ)
生物硝化係統的回流比一般較傳統活性汙泥工藝大,主(zhǔ)要是因為生(shēng)物硝化係統的活性汙泥混合液中(zhōng)已(yǐ)含有大量的硝(xiāo)酸(suān)鹽,若回流比太小(xiǎo),活性汙泥在二沉池的停留時間就較長,容易產生反硝化,導致汙泥上浮。通(tōng)常回流比控製在50~100%。
水力停留時間
生物硝化曝氣池的水(shuǐ)力停留時間也較活性汙泥(ní)工藝長,至少應(yīng)在8h以上。這主要是因為硝化(huà)速率較有機汙染物的去除率低得多,因而需要更長的反應時間。
BOD5/TKN
TKN係指水中有機氮與氨氮之和,入流汙水中BOD5/TKN是影響硝化效果的(de)一個重要因素。BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝化細菌所(suǒ)占的比例越小(xiǎo),硝化速率就越小,在同樣運行條件下硝化效率就越低;反之(zhī),BOD5/TKN越小,硝化效(xiào)率越(yuè)高(gāo)。很多城市汙水處理廠的運行實踐發現,BOD5/TKN值*佳(jiā)範圍為(wéi)2~3左(zuǒ)右。
硝化速率
生物硝化係統一個專門的工藝參數是硝化速率,係指單位重量的活性汙泥(ní)每天轉化的氨氮量。硝化速率(lǜ)的大小取決於活性汙泥中硝化細菌所占的比例,溫度等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
溶解氧
硝(xiāo)化細菌(jun1)為專性好氧菌,無氧(yǎng)時即停止生命(mìng)活動,且硝化細菌的(de)攝氧速率(lǜ)較分解有機物的(de)細菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝(xiāo)化細菌將“爭奪”不到(dào)所需要的氧。因此,需保持生物(wù)池好氧區的(de)溶解氧在2mg/L以上,特殊(shū)情況下溶解氧含量(liàng)還需提高。
溫度
硝化細菌對溫度的變化也很敏感,當汙水溫度低(dī)於15℃時,硝化速(sù)率會明顯(xiǎn)下降,當汙水溫度低於5℃時,其生理(lǐ)活動會完全停止。因此,冬季時汙水處理(lǐ)廠特別是北方地區的汙水處理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。
pH
硝化細菌對pH反應很敏感,在pH為8~9的範圍內,其生物活(huó)性(xìng)*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活性將受到抑製並(bìng)趨於停(tíng)止。因此,應盡量控製生(shēng)物硝化係統的混合液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮(dàn)是在生物硝化工藝基礎上,增加生物反(fǎn)硝化工藝,其中反硝化工藝是指汙水中(zhōng)的硝酸鹽,在缺氧條件(jiàn)下,被微生物還原為氮氣的生化反應過程。
導致出水總(zǒng)氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙(wū)泥負荷與汙泥齡(líng)
由於生物(wù)硝化是生物反硝化的前提,隻有良好的硝化,才能獲得高效(xiào)而穩定的的反(fǎn)硝化。因(yīn)而,脫氮(dàn)係統也必須采(cǎi)用低負荷或超低負荷,並采用高汙泥齡。
內外回流比
生(shēng)物反(fǎn)硝化係統外回流比較單純生物硝化係統要小些,這主要是入流汙水中氮絕大(dà)部分已(yǐ)被脫去,二沉池中NO3--N濃(nóng)度(dù)不高。相對來說,二(èr)沉池由於反硝化導致汙泥(ní)上浮的危險性已很小。另一(yī)方麵,反硝化係統汙泥沉速較快(kuài),在保證要求回流汙泥濃度的前提下,可以降低回流比,以便延長(zhǎng)汙水在曝氣池內的停留時間。
運行良好的汙水處理廠,外回流比可控製在50%以下。而(ér)內(nèi)回流(liú)比一般控製在300~500%之間。
反硝化速(sù)率(lǜ)
反硝化(huà)速率(lǜ)係指單位活性汙泥每(měi)天(tiān)反硝化的硝酸鹽量。反硝(xiāo)化速率與溫度等因素有關,典型值(zhí)為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
缺氧區溶解氧
對反硝化來(lái)說,希(xī)望(wàng)DO盡量低,*好是零,這樣反硝化細菌可以“全力”進行反硝化,提高脫氮效率。但從汙水處理廠的實際運營(yíng)情(qíng)況來看,要把缺氧區的DO控(kòng)製在(zài)0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝化的過程,進而影響出(chū)水總氮(dàn)指標。
BOD5/TN
因為(wéi)反硝化細菌是在分(fèn)解有機物的過程中進行反硝化脫氮的,所以進入缺氧區的汙水中必須有充足的(de)有機物,才(cái)能保證反硝化的順利(lì)進(jìn)行。由於目前許多汙水處理廠(chǎng)配套管網建設滯後,進(jìn)廠BOD5低(dī)於(yú)設計值,而氮、磷等指標則(zé)相當於或高於設計值,使得進水碳源無法滿足反硝(xiāo)化對碳源的需求,也(yě)導致了出水總氮超標的(de)情況時有發生。
pH
反硝化細菌對(duì)pH變化不如硝(xiāo)化(huà)細菌敏感,在pH為6~9的(de)範圍內,均能(néng)進行正常的生理代謝,但生物反硝化的(de)*佳pH範圍為6.5~8.0。
溫度
反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那麽敏感,但反硝化(huà)效果也(yě)會隨溫度變化而變化(huà)。溫度越高,反硝化速率越高(gāo),在30~35℃時,反硝化速率增至*大。當(dāng)低於15℃時,反硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必(bì)須增大SRT,提高汙泥濃(nóng)度或增加投運池數。
4、總磷超標
城市汙水處理廠除磷(lín)主要是依(yī)靠生物除磷,即在好氧段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處於厭氧和好氧狀態,實現磷酸鹽的釋放與吸收,並(bìng)通過排放剩餘汙泥來達到除磷目的。在生物除磷難(nán)以達標的條件下,還可以考慮投加化學(xué)藥劑來輔助除磷。化學除磷主要是通過混凝、沉澱(diàn)和過濾等方(fāng)法使磷成為不溶性(xìng)的固(gù)體沉澱(diàn)物,從汙水中分離出來。
導致生物除磷出水總磷超標的原因涉及許多方麵,主要(yào)有:
汙泥負荷與汙泥齡
厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT係統。當F/M較高,SRT較(jiào)低時(shí),剩餘(yú)汙泥排放量也(yě)就較多。因而,在汙泥含磷量一定的條件下,除磷量也就越多,除磷效果越好。
對於以除磷(lín)為主要目的(de)生物係統,通常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也(yě)不能(néng)太低(dī),必須以保證BOD5的有效去除為前提。
BOD5/TP
要保證除磷效果,應控製進入厭(yàn)氧區(qū)的(de)汙水中BOD5/TP大於20。由於聚磷酸菌屬不動菌屬,其生理活(huó)動較弱,隻能攝取有機物中極易分解的部分。因此,進水中應保證(zhèng)BOD5的含量,確保聚磷酸菌(jun1)正常的生理代(dài)謝。但許(xǔ)多城市汙水處理廠實際(jì)進水存在碳源偏低(dī),氮、磷等濃度較高等(děng)現象,導致BOD5/TP值(zhí)無法滿足生物除磷(lín)的需要,影響了(le)生物除(chú)磷的(de)效果。
溶(róng)解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態,即溶解氧低於0.2mg/L,此時聚磷(lín)菌才能進行磷的有(yǒu)效釋放,以保證後續處理效(xiào)果。而好氧區的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才(cái)能有效吸磷。因此(cǐ),對於厭氧區和好氧區溶解(jiě)氧(yǎng)的控製不當(dāng),將會極大(dà)影響生(shēng)物除磷的效果。另外,有些汙水處理(lǐ)廠的進水為河道水,汙水中溶解(jiě)氧含量較(jiào)高,若(ruò)直接進入厭氧區,則(zé)不利於厭(yàn)氧(yǎng)狀(zhuàng)態的控製,影響了聚磷菌(jun1)放磷效果。
回流比(bǐ)
厭氧-好氧(yǎng)除(chú)磷係統的的回流比不宜太低,應(yīng)保持足夠(gòu)的回流比,盡快將二沉池(chí)內的(de)汙泥排出,防止聚磷菌在二沉池內遇到厭氧環境發生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應盡量降低回流(liú)比,以免縮(suō)短汙泥在厭氧(yǎng)區的實際(jì)停留時(shí)間,影(yǐng)響磷的釋放。
在厭氧-好氧除磷係統中(zhōng),若汙泥沉(chén)降性能良好(hǎo),則回流比在50~70%範圍內,即可(kě)保證快速排泥。
水力停留時間(jiān)
汙水在厭氧區的水力停(tíng)留時間一般在(zài)1.5~2.0h的範圍內。停留(liú)時間太短,一是不能保證磷的有效釋放,二是汙泥中的兼(jiān)性(xìng)酸化菌不能(néng)充分地將汙水中的大分子有機物分解成低(dī)級脂肪酸,以(yǐ)供(gòng)聚磷菌攝取,從而也影響(xiǎng)了(le)磷的釋放。
汙水在好氧區的停留時間(jiān)一般在4~6h,這樣(yàng)即(jí)可(kě)保證磷的充分吸收。
pH
低(dī)pH有利於磷的釋放,高pH有利於磷的吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷係統中,宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內(nèi)。
由於對出水總磷指標要求的不斷提高(gāo),除生物除(chú)磷外,化學除磷也得到越(yuè)來越多地(dì)應用。但化學除磷在提(tí)高除磷效(xiào)果的同(tóng)時,也會因投加化學藥劑(jì)而使剩(shèng)餘汙泥量大大增加,進而增(zēng)加汙泥處理量(liàng)與泥餅處置量(liàng)。
實際中應根據實驗來確定化學藥劑的投加點與(yǔ)投加量,並及時調整,確保出水磷(lín)含量(liàng)穩定達標,並盡可能降(jiàng)低藥耗。
5、懸浮物(wù)超標
出水中的懸浮物指標(biāo)是否達標,主要取決於生物係統汙泥的質量是否良好(hǎo)、二沉池的沉澱效果以及汙水處理廠的工藝控製是否恰當。
造成二沉池(chí)出水懸浮物超(chāo)標的原因有以下幾個方麵:
二沉池設計參數是否選擇恰當是出水懸浮固體指標會否超(chāo)標的重要因素。許多城市汙水處理廠在設計之初,為節約建設成(chéng)本,將水力停留時間大大縮短,並盡(jìn)量提高其水力表麵負荷,造成運行時二沉池經常出現翻泥現象,致使出水懸浮固體超(chāo)標。
另(lìng)外,某些汙水處理廠(chǎng)由於實際工藝調(diào)整需要,需將生物池(chí)汙泥濃度控製在較高的水(shuǐ)平時,也會造成二沉池(chí)固體表麵(miàn)負荷過大,影響出水水質(zhì)。因此,一般認為(wéi)應對二沉池的這幾個(gè)工藝(yì)參數的設置留有較大的餘地,以利於汙水處理廠工藝(yì)的控製與調整。
一般來說,影響(xiǎng)沉澱池沉澱效果(guǒ)的主(zhǔ)要工藝參數為水力停留時間、水力表麵負(fù)荷和汙泥通量。
二沉池水力停留時間
汙(wū)水在二沉池的水力(lì)停留時間長短,是二沉池運行的重要參數。隻有足夠的停留時間,才能保證良好(hǎo)的絮凝效果,獲得較高(gāo)的沉澱效率。因此,建議二沉池的水力停留時間設置在3~4h左右。
二沉池水力表麵負荷
對於一座沉澱(diàn)池(chí)來說,當進水量一定時,它所能去除的顆粒的大(dà)小也是一定的。在所能去除的這些顆粒中,*小的那個顆粒的沉(chén)速正(zhèng)好等於這座沉澱池的水(shuǐ)力表麵負荷。因此,水力表麵負荷越小,所能去除的(de)顆粒就越多,沉澱效率就越高,出水懸浮物的指標(biāo)就(jiù)越低。設(shè)計二沉池(chí)較小的水力表麵負荷,有利於汙泥等(děng)懸浮固體的有效沉澱。一般(bān)建議二沉池的水力表(biǎo)麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
二沉池固體表麵負荷
二(èr)沉(chén)池的固(gù)體表麵負荷的大(dà)小,也是影響二沉池沉澱效果(guǒ)的重要因(yīn)素。二沉池的固體(tǐ)表麵負荷越小,汙泥在二(èr)沉(chén)池的濃縮效果越好。反之,則汙泥在二沉池的濃縮效果越差。過大的固體表麵負荷會造成二沉(chén)池泥麵過高,許多汙泥(ní)絮體來不及沉澱就隨汙水流出,影響出水懸浮(fú)物指標。一般二沉池固體(tǐ)表(biǎo)麵負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
活性汙泥質量
活性汙泥質量的好壞是影(yǐng)響出水懸(xuán)浮物是否超標的重要因素。高(gāo)質量的活性(xìng)汙(wū)泥主要體現(xiàn)在四個方麵:良好的吸附(fù)性能,較高的生物活性,良好的沉降性能以及良好的濃縮性能。
膠體狀態的汙染物*先必(bì)須被(bèi)吸(xī)附(fù)到活性汙泥絮體上,並進一步被吸附到細菌表麵附近才能被分解代謝,因而吸附性能(néng)較差的活性汙泥去除膠態汙染物質的能(néng)力也差。活性汙泥(ní)的生物活性(xìng)係指汙泥絮體內的微生物(wù)分(fèn)解代謝有機(jī)汙染物的(de)能力,生物活性較差的活(huó)性(xìng)汙泥去除有機汙染物的(de)速度必然較慢。
隻有沉降性能良好的活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥水分(fèn)離。反之,如果汙泥沉降性能惡化,分離效果必然(rán)降低,導致二沉池出水渾濁,SS超標,嚴重時還可能導致活(huó)性汙泥的大量流失(shī),使係統內生物量不足,繼而又影響對有機汙染(rǎn)物的分解代謝效果。隻有活性汙泥具有良好的濃縮性能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如果(guǒ)濃縮性能較差,排泥濃度降低(dī),就(jiù)要保(bǎo)證足夠的回流汙泥量,提高回(huí)流比。但是,提高回流比會縮短汙(wū)水在曝氣池的實際停留時間,導致曝氣時間不足,影響處理效果。
進水SS/BOD5
生物係統活性汙泥中(zhōng)MLVSS比例與進水SS/BOD5有(yǒu)很大的關係,當進水SS/BOD5高時,生物係統活性汙泥中MLVSS比例則低(dī),反(fǎn)之則高。根據運(yùn)行(háng)經驗來看,當SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以維持在50%以(yǐ)上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下降(jiàng)到20~30%。當(dāng)活性汙泥中MLVSS比例較低時,為了保證硝化效果係統就必須維持較高(gāo)的泥齡,汙泥老化情況較(jiào)明顯,導致出水SS超標。
有毒(dú)物質
入流汙水(shuǐ)中含(hán)有強酸、強堿或重金屬等有毒物質將會使活性汙泥中毒,失(shī)去處理功效,嚴重的(de)甚至發生汙泥解體,造成汙泥無法沉澱,出水懸浮物超(chāo)標(biāo)。解決活性汙泥中毒問題的根本辦法就是(shì)加強對上(shàng)遊汙染源的管理(lǐ)。
溫度
溫度對活(huó)性汙泥工藝的影響是很(hěn)廣(guǎng)泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中微生物的活性,冬季溫度較低時,如不采取調控(kòng)措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉池(chí)的的分離(lí)功能。如溫度的變化會使二沉池產(chǎn)生異(yì)重流,導致短流現象發生;溫度降(jiàng)低時,會使活性汙(wū)泥(ní)由於黏度增大(dà)而降(jiàng)低沉降性(xìng)能等。