你的出水(shuǐ)為什麽(me)不達標?一(yī)文了解5大原因
來源:www91環保 發布時間:2020-07-03
在(zài)汙(wū)水處理過程中,會遇到各種各樣(yàng)的汙水問題,比如:COD、氨氮、TN、SS等出水指標不達標,因生化處理的原理都是相同的,所(suǒ)以本(běn)文以(yǐ)生活汙水作為研究藍本(běn)的,來總結運營過程中會遇到出(chū)水不達標的問題!
1、有機物超標
傳統活性(xìng)汙泥工藝的主要功效是去除城市汙水中的有(yǒu)機汙染物質,設計與運行良好的活性汙泥工藝,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:
營養物
一般城市汙水中的氮磷等營養(yǎng)元素都能夠滿足微(wēi)生物需要,且過剩很多。但工業廢水所占比例較大時,應注意核算(suàn)碳、氮、磷的比例是否滿足100:5:1。如果汙水中(zhōng)缺氮,通常可投加銨鹽(yán)。如果汙水中缺磷,通常(cháng)可投加磷酸或磷酸鹽。
pH
城市汙水的pH值是呈中性,一般為6.5~7.5。pH值的微小降低可能(néng)是由於城市汙水輸送管道中(zhōng)的厭氧發酵。雨季時(shí)較大(dà)的(de)pH降低往往是城市酸雨造成的,這種情況在合流製係統中尤為突出。pH的突然(rán)大幅度變化,不(bú)論是升高還是降低(dī),通常都是由工業廢水的(de)大量排(pái)入造成(chéng)的。調節汙水pH值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸,但這將大大增加汙水處理成本。
油脂
當汙水中油類物質含量(liàng)較高時,會使曝氣設備的曝氣效率降低,如不增加曝氣量就會(huì)使處理效率降低(dī),但增加曝氣量勢(shì)必增加汙水處理成本。另外,汙水中較高的油脂(zhī)含量還會降低活性汙泥的沉降性能,嚴重時(shí)會成為汙泥膨脹的原因,導致出水SS超標。對油(yóu)類物質含量較高的進水,需(xū)要在預處理段增加除(chú)油(yóu)裝置。
溫度(dù)
溫度對活性汙(wū)泥工藝的影響是(shì)很廣泛的。*先,溫度會影(yǐng)響活(huó)性汙泥中微生物的活性,在冬季溫度較低時,如不采取調(diào)控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二(èr)沉池的分離性能,例如溫度變化(huà)會使沉澱池產(chǎn)生異重流,導致短流(liú);溫度降低會使活性汙泥(ní)由於粘度增大而(ér)降低沉降(jiàng)性能;溫度變化會影響曝氣係統的效率,夏季溫度升高時,會由於溶解氧飽和濃度的降低,而(ér)使充氧困難,導致(zhì)曝氣效率的下降,並會使空氣密(mì)度降低,若要保證供氣(qì)量不變,則必須增大(dà)供(gòng)氣量。
2、氨氮超標
汙(wū)水中氨(ān)氮的去除主要是在傳統活性汙泥法工藝基礎上(shàng)采用硝化工藝,即采用延時曝氣,降(jiàng)低係統負荷。
導致出(chū)水氨氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙(wū)泥負荷與汙泥齡
生物硝(xiāo)化屬低負荷工藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷(hé)越低,硝(xiāo)化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率就越高。與低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般(bān)較長,因為硝化細(xì)菌世代周期較長,若生物係(xì)統的汙泥停留時間過短,即SRT過短,汙泥濃(nóng)度較低時,硝化細菌就培養不起來,也就得不到硝化效果。SRT控製在(zài)多少,取決於溫度等因(yīn)素(sù)。對於以脫氮為主要目的生物(wù)係統(tǒng),通常SRT可取11~23d。
回流比
生物硝化係統的回(huí)流比一般較傳統活性汙泥工藝大,主要(yào)是因為生物硝(xiāo)化係(xì)統的活性汙泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,若回流比太小,活性汙泥在二沉池的停留時間就較長,容易(yì)產生反硝化,導(dǎo)致汙泥上浮。通常回流比控製在50~100%。
水力停留時間
生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性汙(wū)泥工藝長,至少(shǎo)應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物的去除率低得(dé)多,因而需(xū)要(yào)更長的反應時間。
BOD5/TKN
TKN係指水中有機(jī)氮與氨氮之和,入流汙水中BOD5/TKN是影響硝化效果(guǒ)的一個重要因素。BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝(xiāo)化細菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同樣(yàng)運(yùn)行條件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率(lǜ)越高。很多城市汙水處理廠(chǎng)的運行實踐發現,BOD5/TKN值*佳範圍為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(lǜ),係指單位重量的活(huó)性汙泥每(měi)天轉化的氨氮量(liàng)。硝化速率(lǜ)的大小取(qǔ)決於活性汙泥中硝化細(xì)菌所占的比例,溫度(dù)等很多因素,典(diǎn)型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
溶(róng)解氧
硝化細菌為(wéi)專性好氧菌,無氧時即停止生命(mìng)活動,且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不保持充足的氧量(liàng),硝化細菌將“爭奪”不到所(suǒ)需要的氧。因此,需保(bǎo)持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下(xià)溶解(jiě)氧含(hán)量(liàng)還需提高。
溫度
硝化細菌(jun1)對(duì)溫(wēn)度的變化也很敏感,當汙水溫度低於15℃時,硝化(huà)速率會明顯下降,當汙水溫度低於5℃時,其生理(lǐ)活動會完全停(tíng)止。因此,冬季時汙水處理廠特別是北方地區的汙水處(chù)理廠出水氨氮(dàn)超(chāo)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,其生物活性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活(huó)性(xìng)將受到抑(yì)製並趨(qū)於停止。因此,應盡量控(kòng)製生物硝化係統的混合液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮是在生物硝化工藝基礎上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工(gōng)藝是指汙水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生化反應過程。
導致出水總氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙泥(ní)負荷與汙泥齡
由於生物硝(xiāo)化是生物反硝化的前提,隻有良好的硝化,才能(néng)獲得高效而穩定(dìng)的的反硝化。因而,脫氮係統也必須采用低負荷或超低負荷(hé),並采用高汙泥齡(líng)。
內外回流比
生物反硝化係統外回流比(bǐ)較單純生物硝化係統要小些,這主要是入流汙水(shuǐ)中氮絕大部分已被脫去,二沉(chén)池中NO3--N濃度(dù)不高。相對來說,二沉池由於反硝化導致汙泥上浮的危險性已很小。另一方麵,反硝化係(xì)統汙泥(ní)沉速較(jiào)快,在保證(zhèng)要求回流汙泥濃度的前提下,可以(yǐ)降低回(huí)流比,以便延長汙水在曝氣池內的停留時(shí)間。
運行良好(hǎo)的汙水處理廠,外回流(liú)比可控(kòng)製在50%以(yǐ)下(xià)。而內回流比一般控製在300~500%之間。
反硝(xiāo)化速(sù)率
反硝化速率係指單位活性汙(wū)泥(ní)每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度(dù)等因素有關,典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
缺氧區溶解氧
對反硝化來說,希望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(shuǐ)處理廠的實際運營情況(kuàng)來看,要把缺氧區的DO控製在0.5mg/L以下,還(hái)是有困難的(de),因此也就影響了生(shēng)物反硝化的過程,進而影(yǐng)響出水總氮指標。
BOD5/TN
因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝(xiāo)化脫(tuō)氮的,所以進入(rù)缺氧區(qū)的汙水中必須有充足的有機物,才(cái)能保證反硝化的順利進(jìn)行。由於目前許(xǔ)多汙水處理廠配(pèi)套管網建設滯後,進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標則相當於或高於設(shè)計值,使得進水碳(tàn)源無法滿足反硝化對(duì)碳源的需求,也導致了出水總氮超標的情(qíng)況時(shí)有發生。
pH
反硝(xiāo)化細菌對pH變化不如硝化細菌敏(mǐn)感,在pH為6~9的範圍內,均(jun1)能進(jìn)行正常(cháng)的生理代謝,但生物反硝化的*佳pH範圍為(wéi)6.5~8.0。
溫度(dù)
反硝化細菌對溫度變化雖(suī)不如硝化細菌那麽敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高,反硝化(huà)速率越高,在30~35℃時,反硝化速率增至*大。當低於15℃時(shí),反(fǎn)硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在冬(dōng)季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高汙泥濃度或增(zēng)加投運池數。
4、總磷超標
城市汙水處理廠除磷主要是依靠生物除磷(lín),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(shí)現磷酸鹽的釋放(fàng)與吸收,並通過排放剩餘汙泥來達到除磷目的。在生物除磷難以達標的條件下,還可以考慮投加化學藥劑來輔助除磷(lín)。化學除磷(lín)主要是通過混凝、沉(chén)澱和過濾(lǜ)等方法使磷成為不溶性的固體沉澱物,從汙水中分離出來(lái)。
導致生物除磷出水總磷超(chāo)標的原因涉及(jí)許多(duō)方麵,主要有:
汙泥(ní)負荷與汙泥(ní)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(jiào)高,SRT較低時,剩餘汙泥排放(fàng)量也就較多。因而,在(zài)汙泥含磷量一定的條件下,除磷(lín)量也就越多,除磷效果越好。
對於以除磷為主要目的生物係統,通常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能太低,必須以保證BOD5的(de)有效去除為前提。
BOD5/TP
要(yào)保證除磷效果,應控製進入厭氧區的汙水中BOD5/TP大於20。由於聚磷酸菌屬不動菌屬,其生理活動較弱,隻能(néng)攝取有機物(wù)中(zhōng)極易分解的部分。因此,進水中應保證BOD5的含量,確保聚磷(lín)酸菌正常的(de)生理代(dài)謝。但許多(duō)城市汙(wū)水(shuǐ)處理廠實際進水存在(zài)碳源(yuán)偏低,氮(dàn)、磷等濃(nóng)度較高等(děng)現象,導致BOD5/TP值無法滿足(zú)生物除磷的需要,影響了生物除磷的效果。
溶解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態,即溶解氧低於(yú)0.2mg/L,此時聚磷菌才能進行磷的有效釋放,以保證後續處理效果。而好氧區的溶解氧需保持(chí)在2.0mg/L以上,聚磷菌才能(néng)有效吸磷。因(yīn)此,對於厭氧(yǎng)區和好氧區溶解氧的控製不當,將會極大影響生物除磷的效果。另外,有些汙水處理廠的進水為河道水,汙水中溶解氧含量較高(gāo),若直接進入厭氧(yǎng)區,則不利於厭氧狀態的控製,影(yǐng)響了聚磷菌放磷效果。
回流比
厭氧-好(hǎo)氧除磷係統的的回流比不宜太低,應保(bǎo)持足夠的回流比,盡(jìn)快將二沉池內的(de)汙泥排出,防止聚磷菌(jun1)在(zài)二沉池內遇到(dào)厭氧環境發生磷的釋放。在保證快速排(pái)泥的前提下,應盡量降低(dī)回流比,以免縮短汙泥在厭氧區(qū)的實際停留(liú)時間(jiān),影響磷的釋放。
在(zài)厭氧-好氧除磷(lín)係(xì)統中,若汙泥沉降(jiàng)性能(néng)良(liáng)好,則回流比在50~70%範圍內,即可保證快速排泥。
水力停留時間
汙水在(zài)厭氧區的水力停留時間一般在1.5~2.0h的範圍內。停留時間太短,一(yī)是不能保證磷(lín)的(de)有效釋放,二(èr)是汙泥中(zhōng)的兼性酸化菌(jun1)不能充分地將汙水中的大分子有機物分解成低級脂肪(fáng)酸,以(yǐ)供聚磷(lín)菌攝取,從而也影響了磷(lín)的釋放。
汙水在好氧區(qū)的(de)停留時間一般在4~6h,這樣即可保(bǎo)證磷(lín)的充分吸收。
pH
低pH有利於磷的釋(shì)放,高pH有利於(yú)磷的吸(xī)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(zhōng),宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內。
由於對出水總磷指標要求(qiú)的不斷提高,除生物除磷外,化學除磷也得到(dào)越來越多地應用。但化學(xué)除磷在提高(gāo)除(chú)磷效果的同時,也會因(yīn)投加化學(xué)藥劑而使剩餘(yú)汙(wū)泥量大(dà)大(dà)增加,進而增加汙泥(ní)處理量與泥餅處置量。
實際中應根據實驗來確定化學藥劑的(de)投加點與投加量,並及時調(diào)整,確保出水磷含量穩定達標,並盡可能降低藥耗。
5、懸浮物(wù)超標
出水中的(de)懸浮(fú)物指標是否達標,主要取決於生物係統汙泥的質量(liàng)是否良好、二沉池的沉澱效果(guǒ)以及汙水處理廠的(de)工藝控製是(shì)否恰當。
造成二(èr)沉池出水懸浮物超標(biāo)的原因有以(yǐ)下幾個方麵:
二沉池(chí)設計參數是否選擇恰當是出水懸浮(fú)固體指標會否超標的重要因素。許多城市汙水處理廠在設計之初(chū),為(wéi)節約建設(shè)成本,將水力停留(liú)時間大大縮短,並盡量提高其水力表麵(miàn)負荷,造(zào)成運行時(shí)二沉池經常出現翻泥現象(xiàng),致使出水懸浮固體超標。
另外,某些汙水(shuǐ)處理廠由於實際工藝調整需要,需將生物池汙泥(ní)濃度控製在較高的水平時,也會造成二沉池固體表麵負荷過大,影響出水水質。因(yīn)此,一般認為應對二沉池的這幾個工藝(yì)參數的(de)設置留有(yǒu)較大的餘(yú)地(dì),以利於汙(wū)水處理廠工藝的控製與調整。
一般來說,影響沉澱池沉澱效果的主要工藝參數為水力停留時間、水力表麵負荷和汙泥通量。
二沉池水力停留時間
汙水在二沉池的水力停留(liú)時間長短,是二沉池運行的(de)重要(yào)參數(shù)。隻有足夠的停留時間,才能保證良好的絮凝(níng)效果,獲得(dé)較高的沉澱效率。因此,建議二沉池的水力停留時間設置在3~4h左右。
二沉(chén)池水力(lì)表(biǎo)麵負荷
對於一座沉澱池來說,當進水量一定時,它所能去除的顆(kē)粒的大小也是一定的(de)。在所能去除的(de)這些顆粒中,*小的那個顆粒的沉速正好等於這座沉澱池的水力表麵負荷(hé)。因(yīn)此,水(shuǐ)力表麵負荷越小,所能去除的(de)顆(kē)粒就越多,沉澱效率就越高,出水懸浮物的指標就越低。設計二沉池較小的水力表麵負荷,有利於汙泥等懸浮固體的有效沉澱。一(yī)般(bān)建議二沉池的水力表麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
二沉池固(gù)體表麵負荷
二沉池的固體表麵負荷的大小,也是(shì)影響二沉池沉澱效果的重要因素。二沉池的固體表麵(miàn)負荷越小,汙泥在二(èr)沉池的濃縮效果越好。反之,則汙泥在二沉池的濃縮效果越差。過大(dà)的固體表麵負荷會造成二沉池泥麵過高,許多汙泥絮體來不及(jí)沉澱就隨汙水流出,影響出水(shuǐ)懸浮(fú)物指標。一般二沉(chén)池固體表(biǎo)麵負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
活性汙泥(ní)質量
活性汙泥(ní)質量的好壞是影響出水懸浮物是否超標的重要因素(sù)。高質(zhì)量(liàng)的活性汙(wū)泥主要體現在四(sì)個方麵:良(liáng)好的吸附性能,較高的生物活性,良好的沉(chén)降性能以及(jí)良(liáng)好的濃縮(suō)性能。
膠體狀態的汙染物*先必須被吸附到活性(xìng)汙泥絮體上,並進一步被吸(xī)附到(dào)細菌表麵附近才能被分解代謝,因而吸附性能較差(chà)的活性汙泥去除膠態汙染物質的能力也差。活性汙泥(ní)的生物活性係指汙泥絮體(tǐ)內的微生物分(fèn)解代謝有機汙染物的能力,生物活性較(jiào)差的活性汙泥去除有機汙染(rǎn)物的速度必然較(jiào)慢。
隻有沉降性能良好的活性汙泥才能在二沉池得(dé)以有效地泥水分離。反之,如果汙泥沉降性能惡化,分離效果(guǒ)必然降低,導致二沉(chén)池出水渾濁,SS超標(biāo),嚴重時還可能導致活性汙泥的大量流(liú)失,使係統內生物量不足,繼而又影響對有(yǒu)機汙染物的分解代謝效果。隻(zhī)有活性汙泥具有良好的濃縮性能,才(cái)能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如(rú)果濃縮性能較差(chà),排泥濃度(dù)降低(dī),就要保證足夠的回流汙(wū)泥量,提高回流比。但是,提高回(huí)流比會縮短(duǎn)汙水在曝氣池的實際停留時間,導致曝氣時間不(bú)足,影響處理效果。
進水SS/BOD5
生物(wù)係統活性汙泥(ní)中MLVSS比例與進水SS/BOD5有很大(dà)的關係(xì),當進水SS/BOD5高時(shí),生物係統活性汙泥中MLVSS比例則低,反(fǎn)之(zhī)則高。根據運行經驗(yàn)來看,當SS/BOD在1以下(xià)時,MLVSS比例(lì)可以維持(chí)在50%以上(shàng),當SS/BOD5在5以(yǐ)上(shàng)時,VSS比例將會下降到20~30%。當活性汙泥中MLVSS比例較低時,為了保證硝化(huà)效果係統就必(bì)須維持較高的泥齡(líng),汙泥老化情況較明顯(xiǎn),導致出水SS超標。
有毒物質
入流汙水中(zhōng)含有(yǒu)強酸、強堿或重金屬等有毒物質將會使活(huó)性汙泥中毒,失(shī)去處(chù)理功效,嚴(yán)重的甚至發生汙泥解體,造成汙泥無法沉澱,出(chū)水懸浮物超標。解(jiě)決活性汙泥中毒問題(tí)的根本辦法就是加強對上遊汙(wū)染源(yuán)的管理。
溫度
溫度對活性汙泥工藝(yì)的影響是很廣泛的。*先,溫度(dù)會影響活性(xìng)汙(wū)泥(ní)中微生物的活性,冬(dōng)季溫度較低時,如不采取調控措施(shī),處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉池的的分(fèn)離(lí)功能。如溫度的變化會使二沉池產生異重流,導致短流(liú)現象發生;溫度降低時,會使活性汙泥由於黏度增大而降低沉降性(xìng)能等。