城市污水处理厂运行控制和异常对策.pptx

城市污水处理厂运行控制和异常对策光大水务（淄博）有限公司牛克胜一、环境因素对活性污泥微生物及处理效果的影响对微生物影响较大的环境因素有：温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度、溶解氧、氧化还原电位、渗透压等。1、温度（水温）、温度（水温）温度对微生物有着较大的影响，对于任何一种微生物都有一个最适宜的生长温度。在适宜的温度范围内，温度每升高10，酶促反应速率将提高一倍，微生物代谢速率和生长速率均可相应提高。最低生长温度：就是指低于这一温度时，微生物的生长就停止了，但并未死亡，而只是处于休眠状态，温度一旦高于最低温度，微生物就又开始生长。最高生长温度：就是指高于这一温度时，微生物停止生长并最终导致死亡。原生动物的最适温度一般为16-25。硝化细菌的最适宜温度为15-35。反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那样敏感，反硝化细菌的最适宜温度也为15-35。一般污水温度的变化而不会影响除磷工艺的正常运行。活性污泥中异养菌在15-20时增殖最快，低于15或高于20时增殖速率相对减少。当水温超过35时，生物絮体开始破坏，沉降性能下降，当超过40时，原生物消失，出水浑浊，当超过43时，分散絮体占优势，沉降性能严重恶化。对策：寒冷的冬季水温低，需保温，甚至加热；水温高的夏季，企业污水处理厂需降温。城市污水处理厂：冬季水温低，硝化细菌的生长速率低，世代周期长，通过延长污泥龄，来保证活性污泥系统中有足够的硝化细菌和反硝化细菌，使NH3N充分硝化和硝态氮的反硝化，保证系统具有良好的脱氮效果，但需要牺牲生物除磷效果为代价，要权衡利弊，可用化学除磷来弥补生物除磷的影响。2、酸碱度、酸碱度当有强酸或强碱水进入时，系统受到极端PH的冲击，会影响细菌代谢过程中酶的活性，造成微生物不消耗溶解氧，溶氧仪显示值直线上升，达到最大量程，处理效果变差，出水恶化。对策：控制污染源，加强对排污企业的监控，保证PH6-9，加大回流，用水力稀释作用来缓冲PH的冲击。生化池中各种微生物最适的PH：异养菌 PH 6-9。硝化细菌：硝化细菌对PH反应非常敏感，在生物硝化系统中，应尽量控制混合液的PH7.0，当PH7.0时，硝化速率明显下降，当PH6.5时，则必须向水中加碱。反硝化细菌：反硝化细菌对PH的变化不如硝化细菌敏感，反硝化的最佳PH范围为6.5-8.0。PH对磷的释放和吸收有不同的影响：在PH4.0时，磷的释放速度最快；当PH4.0时，释放速度降低；PH8.0时，释放速度非常缓慢。在PH为6.5-8.5的范围内，聚磷菌能在好氧状态下有效地吸收磷，在PH在7.3左右吸磷速率最快。对于A2O工艺，PH要同时满足异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌的释磷和吸磷，生化池混合液的PH应控制在7.0之上。如果PH6.5，则应投加石灰，补充碱源不足。碱度核算：要准确控制PH，需要进行碱度核算。去除BOD5产碱：每去除1kgBOD5产生0.3kg碱度。硝化消耗碱度：每硝化1kgNH3N消耗7.14kg碱。反硝化产碱，每转化1kg硝态氮产生3.75kg碱度。曝气池出口要求的剩余碱度70mg/l。ALKW+ALKC+ALKDNALKN+ALKEALKW原污水碱度ALKC降解BOD5产生的碱度ALKDN反硝化产生的碱度ALKN生物硝化消耗的碱度ALKE生化池出口应保持的碱度补充碱度：ALK=ALKN+ALKE-ALKW-ALKC-ALKDN3、营养物质、营养物质这些营养物质包括碳源、氮源、磷源和矿物质等。3.1碳碳是构成活性污泥微生物群体的重要元素，是细胞的骨架，碳可占细菌重量的53%。含碳有机物是细菌的重要能源。我们通常用BOD5来表示废水中可被微生物所利用的碳源数量。如果进水中的碳源BOD5太低将会影响到生化系统的正常运行和处理效果。3.1.1进水BOD5太低造成F/M太低微生物食料不足，易造成低负荷的污泥膨胀。如传统活性污泥法，将造成丝状菌过度繁殖。低负荷时活性污泥絮体中菌胶团细菌得不到足够的营养，丝状菌为得到营养，丝状体伸长，增加表面积，充分吸收低浓度的营养，造成丝状菌过度繁殖，并占优势产生污泥膨胀。对策：（1）污水全部或部分超越初沉池或减少生化池投运的数量，以提高F/M。（2）增加生物选择器，抑制丝状菌过度生长。3.1.2进水BOD5低，造成BOD5/TKN、BOD5/TP太低，碳源不足，影响到生物脱氮和除磷效果，应考虑外加碳源。反硝化：BOD5/TKN4反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮，以硝态氮作为电子受体，有机物作为电子供体，使硝态氮转化为N2。进入缺氧段的污水中必须有足够的有机物才能保证反硝化的顺利进行。理论上讲，当污水的BOD5/TKN2.86时，有机物即可满足需要。但由于BOD5中的一些有机物并不能被反硝化细菌利用或迅速利用，因此实际运行中应控制BOD5/TKN4，如不足，应外加碳源，补充有机物的不足。甲醇的投加量为：Cm=2.47硝酸盐氮1.53亚硝酸盐氮0.87DO生物除磷：BOD5/TP17，聚磷菌需要的是易生物降解的BOD5 3.2氮氮是构成微生物体的重要元素，菌体合成蛋白质和核酸都需要氮，氮可占细菌体干重的12.5%。废水生物处理氮的需要量按BOD5：N100：5来考虑。3.3磷磷也是微生物需要的营养元素，缺乏磷将限制微生物的生长和有机物的去除。P可占细菌菌体干重的1-2%。废水生物处理中磷的需要量可以按BOD5：P100：1考虑。BOD5：N：P=100：5：1氮和磷营养物质的缺乏也会引起污泥膨胀。3.4硫硫是合成蛋白质不可缺少的元素，大多数微生物能够利用硫酸盐，微生物对硫的需求比氮要少得多，通常污水中的硫酸盐足以能满足微生物生化反应对硫的需求。3.5矿物质（金属离子）主要作用：构成细胞成份，维持酶的作用，调节细胞的渗透压、PH和氧化还原电位。主要矿物营养元素：K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Ni、Mn等。值得注意的是，许多微量元素是重金属，如果过量，就会对微生物起毒害作用，抑制微生物的生长和繁殖，甚至中毒。4、有毒物质、有毒物质凡在环境生物工程中存在的对微生物具有抑制或毒害作用的物质都称为有毒物质。活性污泥中去除BOD5和COD的异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌对毒物和抑制物质的反应的敏感程度是不一样的，去除BOD5和COD的异养菌、反硝化细菌、聚磷菌基本一致，所能承受的有毒物质浓度较高，不易受到抑制和毒害。同一种有毒物质，在某一浓度下，对异养菌无毒，而硝化细菌早已受到抑制或毒害。活性污泥中毒的主要表现：主要看活性污泥的耗氧速率SOUR和硝化速率是否降低，如果降低太多，则确认污泥中毒，应寻找污水中毒物来源，强化上游污染源管理，并采取相应措施。对策：对于含有有毒有害物质的工业水处理，慢慢地逐步地向污水中增加有毒物质的浓度，使微生物逐渐适应，并得到变异、驯化，会大大提高有毒物质的承受能力。如果有毒物质是可生物降解的，就有可能选择较长的SRT通过充分的生物降解作用，使其在生化池内的浓度降低至不抑制或无害的水平。重金属离子：需在生化前通过预处理，将其去除。5、溶解氧、溶解氧 好氧性异养菌：以有机物为底物，去除BOD5、COD。好氧性自养菌：以还原态的无机物为底物，如去除NH3N硝化细菌。反硝化细菌：是一种兼性异养菌，在有氧存在的条件下，反硝化细菌能进行好氧生物代谢，氧化分解有机污染物，去除BOD5、COD，在无分子氧但存在硝酸盐的条件下，反硝化细菌则利用NO3-中的氧，继续分解有机污染物，在去除BOD5的同时并将NO3-中的氮转化为N2。聚磷菌也是一种兼性的异养菌，在厌氧段如果存在DO，则聚磷菌首先利用DO吸磷或进行好氧代谢。只有保证聚磷菌在厌氧段厌氧才能有效放磷，并使之在好氧段充分吸收磷，从而保证应有的除磷效果。厌氧菌：污泥厌氧消化，DO为0。6、氧化还原电位（、氧化还原电位（ORP）氧化还原电位高低可以间接反映其中氧化物质和还原物质的相对比例。各种微生物所要求的氧化还原电位不同。要保证良好的脱氮除磷效果，厌氧段的ORP应-250mv，缺氧段宜控制在-100mv左右，好氧段则应控制在40mv以上。7、渗透压、渗透压两种浓度不同的溶液被半渗透膜隔开，均会产生渗透压。微生物在不同渗透压的溶液中呈不同的反应。在等渗溶液中微生物生长得很好。在低渗溶液中，溶液中水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂。在高渗溶液中，微生物体内水分子大量渗到体外，细菌团发生质壁分离而死亡。二、活性污泥处理系统运行状况评价1、巡检、巡检操作及管理人员至少每天一次到生产运行现场观察了解系统的运行状况，即巡检。1.1曝气池1.1.1活性污泥的颜色和气味1.1.2 曝气是否均匀。1.1.3 DO仪，氧化还原电位ORP仪的显示值是否在正常范围。1.2沉淀池：初沉池、二沉池出水浑浊，清澈度或透明度变差，出水带出细小颗粒，生化池F/M过高或过低都会导致出水浑浊。漂泥、二沉池表面浮一层泥。2、活性污泥性状、活性污泥性状评价指标：SV、SVI、MISS、MLVSS、OUR 2.1污泥沉降比:沉降比是测定污泥沉降性能最简便的方法。2.2污泥体积指数SVI 指曝气池中，活性污泥混合液经30min沉降后，1g干污泥所占的体积。2.3混合液悬浮物浓度MLSS，混合液挥发性悬浮物浓度MLVSS MLSS：曝气池中单位体积活性污泥混合液中悬浮物的重量。MLSS的大小间接反映了混合液中所含微生物的量。MLVSS可避免污泥中惰性物质的影响，更能准确地反映污泥的活性。2.4污泥的耗氧速率SOURSOUR指单位重量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。活性污泥的SOUR一般为8-20mgO2/（gMLSSh）当SOUR20，说明F/M过高或排泥量过多。当SOUR8，说明F/M过低或污泥中毒。3、活性污泥生物相的观察及其对运行状况的指示作用、活性污泥生物相的观察及其对运行状况的指示作用 由于微型动物的体型比细菌大得多，借助于显微镜可将它们区别开来。微型动物是活性污泥系统的指示性生物。根据微型动物的镜检，可以看出活性污泥中微型动物的种类、数量和活性状况，可以大致判断活性污泥系统的运行状况和水质的处理效果，对于指导工艺运行具有一定的指导意义。生物相观察只是一种定性方法，缺乏严密性，运行中只能作为理化方法的一种补充手段，不可作为主要的监测方法。应在长期的运行中注意积累资料，总结出本厂的生物相的变化规律。4、水质的化学测定及其对运行的指导意义、水质的化学测定及其对运行的指导意义污水厂每天要对进、出水及中间过程的出水进行化验分析，主要指标为BOD5、COD、SS、TN、NH3N、TKN、TP等，如果出水超标，就应及时分析原因，并采取措施，确保出水达标。4.1 BOD5正常运行的具有生化处理的污水处理厂，BOD5一般不会超标，如果BOD5超标，其他指标更无法达标。4.2 COD4.2.1检查溶解氧DO是否满足，查DO曲线。4.2.2出水SS是否正常，SS太高、COD也高、SS每升高10mg/l，COD升高约14mg/l左右，检查SV、SVI、MLSS是否正常。4.2.3检查进水情况：进水COD是否太高，是否受到极端PH及有毒物质的冲击。CI是否急剧升高或降低，引起渗透压突变。4.2.4如果COD长期不达标，如进水中工业水较多，应检查B/C是否太低，SRT是否足够长，B/C太低，生化性差，导致COD去除效果差。如果进水中难生物降解的有机物较多，需要长污泥龄。4.3 NH3N4.3.1 DO：检查DO是否2mg/l；4.3.2 PH及碱度：PH是否7，并进行碱度核算；4.3.3是否有毒有害物质；4.3.4 SRT：至少应大于8d，水温低，进水中有抑制物质，延长污泥龄；温度低于12，SRT增至12-20d。4.4 TN4.4.1生物硝化是反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的反硝化，将NH3NNO3N2。4.4.2 C/NBOD5/TNC/N4，不足、补充碳源。4.4.3内回流比一般在300-500%，要注意内回流返混到缺氧段的DO0.5mg/l,ORP指标是否正常。4.4.4 PHPH最佳6.58.0,兼顾硝化，PH7。4.4.5 SRT水温低或TN要求时，也需要长SRT。4.5 TP4.5.1检查进水TP是否太高4.5.2检查生物除磷效果是否良好。厌氧水力停留时间1.5-2h，太短或太长效果都不好，厌氧段DO是否0.2mg/l，搅拌充氧，DO返混。回流污泥中NO3N与聚磷菌争碳源，干扰磷的释放，检查ORP指标是否正常。外回流比是否太小，二沉池泥层厚、停留时间长，厌氧放磷，回流比在50-70%。BOD5/TP是否17，碳源是否充足，如不足需外加碳源，污泥在均质池的停留时间是否太长，磷重新释放。污泥龄：脱氮需长泥龄、除磷短泥龄，找出泥龄平衡点，同时满足脱氮除磷的要求。出水SS是否太高，出水SS每升高10mg/l，TP升高0.2mg/l，要严格控制出水的SS。4.5.3化学除磷，铅盐或铁盐加药量是否充足。三、活性污泥系统的调节与控制 1、供气量的调节、供气量的调节2、回流污泥的调节、回流污泥的调节3、污泥龄、污泥龄SRT的控制污泥龄是指活性污泥在整个系统中的停留时间，控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。延长污泥龄，可增加活性污泥系统中微生物的多样性，对去除难降解的有机物和消除有毒物质的影响是大有好处的，可大大提高去除COD和脱氮效果。污泥龄的计算方法：SRT系统中活性污泥问题/每天从系统中排出的活性污泥量曝气池中活性污泥量二沉池中活性污泥量回流系统的活性污泥量/每天排放的剩余污泥量二沉池出水每天带走的污泥量 简化：SRT曝气池中活性污泥总量/每天排放的剩余污泥量二沉池出水每天带走的污泥量延长污泥龄的方法：使系统少产泥，排泥量小于产泥量，提高污泥浓度MLSS。降低进水的SS、BOD5、开初沉池，经过A段处理。四、活性污泥系统的调试和培菌调试前完成的工作：设备单机试车，以设备供应商，安装单位为主，甲方参与。联动试车、进水打通工艺流程，甲方组织、安装单位、设备供应商参与。培训，熟悉设备的操作方法、维护和故障判断方法，排除故障的方法、熟悉工艺流程和各种工艺参数的控制。调试应注意的问题。