污水处理工程调试问题.ppt 58页

'污水处理调试工程的一些问题探讨吴烈善 讨论内容调试条件调试准备试水方式单机调试单元调试分段调试接种菌种驯化培养全线连调检测分析改进缺陷补充完善正式试运行自行检验正式提交检验竣工验收 调试条件土建构筑物全部施工完成；设备安装完成；电气安装完成；管道安装完成；相关配套项目，含人员、仪器，污水及进排管线，安全措施均已完善。 调试准备组成调试运行专门小组，含土建、设备、电气、管线、施工人员以及设计与建设方代表共同参与；拟定调试及试运行计划安排；进行相应的物质准备，如水（含污水、自来水），气（压缩空气、蒸汽），电，药剂的购置、准备；准备必要的排水及抽水设备；赌塞管道的沙袋等；必须的检测设备、装置（PH计、试纸、COD检测仪、SS）；建立调试记录、检测档案 试水（充水）方式按设计工艺顺序向各单元进行充水试验；建构筑物未进行充水试验的，充水按照设计要求一般分三次完成，即1/3、1/3、1/3充水；充水试验的另一个作用是按设计水位高程要求，检查水路是否畅通，保证正常运行后满水量自流和安全超越功能，防止出现冒水和跑水现象 单机调试单机调试应按照下列程序进行：按工艺资料要求，了解单机在工艺过程中的作用和管线连接。认真消化、阅读单机使用说明书，检查安装是否符合要求，机座是否固定牢。凡有运转要求的设备，要用手启动或者盘动，或者用小型机械协助盘动。无异常时方可点动。按说明书要求，加注润滑油（润滑脂）加至油标指示位置。 了解单机启动方式，如离心式水泵则可带压启动；定容积水泵则应接通安全回路管，开路启动，逐步投入运行；离心式或罗茨风机则应在不带压的条件下进行启动、停机。点动启动后，应检查电机设备转向，在确认转向正确后方可二次启动。点动无误后，作3-5min试运转，运转正常后，再作1-2h的连续运转，此时要检查设备温升，一般设备工作温度不宜高于50-60℃，除说明书有特殊规定者，温升异常时，应检查工作电流是否在规定范围内，超过规定范围的应停止运行，找出原因，消除后方可继续运行。单机连续运行不少于2h。 单元调试单元调试是按水处理设计的每个工艺单元进行的，如格栅单元、调节池单元、水解单元、好氧单元、二沉单元、气浮单元、污泥浓缩单元、污泥脱水单元、污泥回流单元………的不同要求进行的。单元调试是在单元内单台设备试车基础上进行的，因为每个单元可能有几台不同的设备和装置组成，单元试车是检查单元内各设备连动运行情况，并应能保证单元正常工作。单元试车只能解决设备的协调连动，而不能保证单元达到设计去除率的要求，因为它涉及到工艺条件、菌种等很多因素，需要在试运行中加以解决。不同工艺单元应有不同的试车方法，应按照设计的详细补充规程执行。 分段调试分段调试和单元调试基本一致，主要是按照水处理工艺过程分类进行调试的一种方式。一般分段调试主要是按厌氧和好氧两段进行的，可分别参照厌氧、好氧调试运行指导手册进行。 接种菌种接种菌种是指利用微生物生物消化功能的工艺单元，如主要有水解、厌氧、缺氧、好氧工艺单元依据微生物种类的不同，应分别接种不同的菌种。接种量的大小：厌氧污泥接种量一般不应少于水量的8-10%，否则，将影响启动速度；好氧污泥接种量一般应不少于水量的5%。只要按照规范施工，厌氧、好氧菌可在规定范围正常启动。启动时间：应特别说明，菌种、水温及水质条件，是影响启动周期长短的重要条件。 菌种来源，厌氧污泥主要来源于已有的厌氧工程，如啤酒厌氧发酵工程、农村沼气池、鱼塘、泥塘、护城河清淤污泥；好氧污泥主要来自城市污水处理厂，应拉取当日脱水的活性污泥作为好氧菌种 驯化培养驯化初始阶段进水一般控制COD负荷不高于1000-1500mg/L为宜，这样需要按1：1（生活污水：果汁废水）或2：1配制作为原始驯化水，驯化时温度不低于20℃，并在显微镜下检查微生物生长状况；驯化方式：驯化条件具备后，连续运行已见到效果的情况下，采用递增污水进水量的方式，使微生物逐步适应新的生活条件，递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同 全线调试当上述工艺单元调试完成后，污水处理工艺全线贯通，污水处理系统处于正常条件下，即可进行全线连调。按工艺单元顺序，从第一单元开始检测每个单元的PH值（用试纸）、SS（经验目测）、COD（仪器检测），确定全线运行的问题所在。对不能达到设计要求的工艺的单元，全面进行检测调试，直至达到要求为止。各单元均正常后，全线连调结束 抓住重点检测分析生化单元调试要认真检查核对该单元进出水口的位置、布水、收水方式是否符合工艺设计要求正式通水前，先进行通气检测检查管道所有固定处及固定方式，必须牢固可靠，防止产生通水后管道产生松动现象检查曝气管、曝气头的安装质量首次通水深度为淹没曝气头、曝气管深度0.5m左右，开动风机进行曝气，检查各曝气头曝气管是否均衡曝气继续充水，直到达到正常工作状态，再次启动曝气应能正常工作，气量大、气泡细、翻滚均匀为最佳状态对不同生化方式要严格控制溶解氧（DO）量。厌氧工艺不允许有DO进入；水解工艺，可在10—12h，用弱空气搅拌3--5min；缺氧工艺DO应控制在小于0.5mg/L范围内；氧化工艺则应保证DO不小于2--4mg/L 改善缺陷、补充完善连续调试后发生的问题，应慎重研究后，采取相应补救措施予以完善，保证达到设计要求。一般来讲，改进措施可与正常调试同步进行，直到系统完成验收为止。 试运行系统调试结束后应及时转入试运行。试运行开始，则应要求建设方正式派人参与，并在试运行中对建设方人员进行系统培训，使其掌握运行操作。试运行时间一般为10--15天。 自验检测由施工方制定自验检测方案，并做好相应记录。连续三天，按规定取水样（每2h一次，24h为一个混合样），分别在进出水口连续抽取，每天进行检测（主要为COD、PH、SS）,合格后即认定自检合格 交验检测由施工方将自检结果向建设方汇报，建设方认同后，由建设方寄出交验书面申请报告，报请当地环保监测主管部门前来检测。施工方，建设方共同准备条件，配合环保主管部门进行检测。检测报告完成后，工程技术验收完成 竣工验收由施工方向建设方提交竣工验收申请，并向建设方提供竣工资料。由建设方组织，并正式起草竣工验收报告，报请主管部门组织验收。正式办理竣工验收手续 厌氧生物处理调试运行 探讨内容厌氧生物反应概述厌氧技术优势和不足反应机理；厌氧反应器类型厌氧反应器工艺控制条件启动方式运行管理问题及解决措施 厌氧生物反应概述利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物处理。根据代谢过程对氧的需求，微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。厌氧是一种低成本废水处理技术，把废水治理和能源相结合，特别适合发展中国家使用 厌气处理技术的优势和不足优势可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术，具有良好的社会、经济、环境效益耗能少,运行费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3设备负荷高、占地少 剩余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6～1/10.对N、P等营养物需求低，好氧工艺要求C：N:P=100:5:1,厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。可直接处理高浓有机废水,不需稀释。厌氧菌可在中止供水和营养条件下，保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。系统灵活,设备简单,易于制作管理，规模可大可小 不足：出水污染浓度高于好氧，一般不能达标；对有毒性物质敏感；初次启动缓慢，最少需8-12周以上方能转入正常水平 反应机理分为四个阶段：水解阶段发酵阶段产酸阶段产甲烷阶段 复杂有机物水解、发酵脂肪酸（﹥C2）硫酸盐还原产乙酸H2+CO2乙酸产甲烷产甲烷CH4+CO2硫酸盐还原硫酸盐还原H2S+CO2 厌氧反应器类型普通厌氧反应池厌氧接触工艺升流厌氧污泥库(UASB)反应器厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR).厌氧滤料(AF)厌氧流化库反应器厌氧折流反应器(ABR)厌氧生物转盘厌氧混台反应器等IC 厌氧反应的工艺控制条件温度：按三种不同嗜温厌氧菌（嗜温5-20℃嗜温20-42℃嗜温42-75℃）工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30-35℃）、高温厌氧（50-55℃）三种。 pH：厌氧水解酸化工艺，对pH要求范围较松，即产酸菌的pH应控制4-7℃范围内；完全厌氧反应则应严格控制pH，即产甲烷反应控制范围6.5-8.0,最佳范围为6.8-7.2,pH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。 氧化还原电位：水解阶段氧化还原电位为-100～+100mv，产甲烷阶段的最优氧化还原电位为-150～-400mv。因此,应控制进水带入氧的含量，不能因此对厌氧反应器造成不利影响。 营养物：厌氧反应池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。但由于发酵产酸菌的生长速率大大高于产甲烷菌，因此，较为精确的估算应当是CODBD：N：P：S约为（50/Y）：5：1：1。其中Y为细胞产率，对于发酵产酸菌，Y＝0.15；对于甲烷菌，Y＝0.03。典型地，对完全未酸化的废水，取Y＝0.15；对于一个完全酸化的废水，取Y＝0.03。此外，甲烷菌细胞组成中有较高浓度的铁、镍和钴。在以冷凝液为主的废水中，有时在例如玉米、土豆加工废水中，这些元素可能非常少，在此情况下应当加入这些微量元素，有时也增加锌和钼。有毒有害物：抑制和影响厌氧反应的有害物有三种：无机物、有机化合物、生物异型化合物 工艺技术参数水力停留时间:HRT有机负荷污泥负荷 厌氧反应器启动接种污泥:有颗粒污泥时,接种污泥数量大小10-15%.当没有现成的污泥时,应用最多的是污水处理厂污泥池的消化污泥.稠的消化污泥有利于颗粒污泥形成。没有消化污泥和颗粒污泥时，化粪池污泥、新鲜牛粪、猪粪及其它家畜粪便都可利用作菌种，，也可用腐败污泥和鱼塘底泥作接种污泥，但启动周期较长。污泥接种浓度至少不低10Kg·VSS/m3（污泥中的有机物的量）反应器容积，但接种污泥填充量不大于反应器容积60%。污泥接种中应防止无机污泥、砂以及不可消化的其它物进入厌氧反应器内 接种污泥启动启动分以下三个阶段进行起始阶段——进入厌氧池消化降解废水的混合液浓度不大于COD5000mg/L，并按要求控制进水，最低的COD负荷为1000mg/L。进液浓度不符合应进行稀释。进液时不要刻意严格控制所有工艺参数，但应特别注意乙酸浓度，应保持在1000mg/L以下。进液采用间断冲击形式，即每3～4小时一次，每次5-10min，之后逐步减少间隔时间至1小时，每次进液时间逐步增长20～30min。起始阶段，进水间隔时间过长时，则应每隔1小时开动泵对污泥搅拌一次，每次3～5min。 启动第二阶段——当反应器容积负荷上升到2-5kgCOD/m3d时，这一阶段厌氧污泥量增大，颗粒污泥开始产生。一般讲，从第一段到第二段要40d时间，此时容积负荷大约为设计负荷的50%。启动的第三阶段——从容积负荷50%上升到100%，采用逐步增加进料数量和缩短进料间断时间来实现。衡量能否获进料量和缩短进料时间的化验指标定控制发挥性脂肪酸VFA不大于500mg/L，当VFA超过500-1000mg/L，厌氧反应器呈现酸化状态，超过1000mg/L则表明已经酸化，需立即采取措施停止进料，进行菌种驯化。一般来讲第二段到第三段也需30-40d时间。 启动的要点启动一定要逐步进行，留有充裕的时间，并不能期望很短时间进入加料运行达到厌氧降解的目标。混合进液浓度一定要控制在较低水平，一般COD浓度为1000-5000mg/L，当超过5000mg/L，应进行出水循环和加水稀释至要求。 若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时，则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。负荷增加操作方式：启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3·d开始，当生物降解能力达到80%以上时，再逐步加大。若最低负荷进料，厌氧过程仍不正常COD不能消化，则进料间断时间应延长24h或2-3d，检查消化降解的主要指标测量VFA浓度，启动阶段VFA应保持在3mmoL/L以下。 当容积负荷走到2.0kgCOD/m3d后，每次进料负荷可增大，但最大不超过20%，只有当进料增大，而VFA浓度且维持不变，或仍维持在﹤3mmoL/L水平时，进料量才能不断增大进液间隔才能不断减少。 当废水浓度过高时，最好将废水稀释到大约5000mgCOD/L。在没有低浓度的其它稀释水时，可以简单地采用反应器出水的循环。但出水循环在启动阶段也应谨慎从事，因为启动阶段的出水有时仍会有相当浓度的未降解的COD，以这种出水不能有效稀释进水有时反而会引起过负荷。在这种情况下如果负荷的因素更重要时，则不必采用出水的循环。当采用出水循环时，可以参照下表给出的要点 当废水COD质量浓度低于5000mg/L时，不需要出水循环；但当亚硫酸盐质量浓度大于200mg/L，则应采用循环使进液亚硫酸盐质量浓度低于100mg/L当废水COD质量浓度在5000～20000mg/L时，采用出水循环启动，使进液浓度在5000mg/L左右废水COD质量浓度超过20000mg/L时，在启动阶段可以采用其它稀释水。高浓度废水常常含有高的盐浓度，这使得甲烷产率增加很慢。因此，以其它含盐少的或清水稀释有利于菌的增殖，最后直接稀释到5000mg/L。如果不能稀释至5000mg/L，则至少稀释到20000mg/L，并同时采用出水循环当增加负荷时，必须记住出水COD浓度会有短暂的增加阶段，此时采用循环时可以通过计算得出反应器的真正负荷或进液浓度。真正进入反应器的混合水浓度为：(cin+fcoff)/(1+f)，其中f为循环比；cin为原水进液浓度；coff为出水浓度 厌氧生物处理中存在的问题及解决方法存在问题原因解决方法1、污泥生长过慢1营养物不足，微量元素不足；2进液酸化度过高；3种泥不足。1增加营养物和微量元素；2减少酸化度；3增加种泥。2、反应器过负荷1反应器污泥量不够；2污泥产甲烷活性不足；3每次进泥量过大间断时间短。1增加种污或提高污泥产量；2减少污泥负荷；3减少每次进泥量加大进泥间隔3、污泥活性不够1温度不够；2产酸菌生长过快；3营养或微量元素不足；4无机物Ca2+引起沉淀。1提高温度；2控制产酸菌生长条件；3增加营养物和微量元素；4减少进泥中Ca2+含量。4、污泥流失1气体集于污泥中，污泥上浮；2产酸菌使污泥分层；3污泥脂肪和蛋白过大。1增加污泥负荷，增加内部水循环；2稳定工艺条件增加废水酸化程度；3采取预处理去除脂肪蛋白。5、污泥扩散颗粒污泥破裂1负荷过大；2过度机械搅拌；3有毒物质存在。4预酸化突然增加1稳定负荷；2改水力搅拌；3废水清除毒素。4应用更稳定酸化条件 活性污泥处理调试运行 活性污泥的形、色、嗅活性污泥外观似棉絮状，亦称絮粒或绒粒，有良好的沉降性能。正常活性污泥呈黄褐色。供氧曝气不足，可能有厌氧菌产生，污泥发黑发臭。溶解氧过高或进水过淡，负荷过低色泽转淡。良好活性污泥带泥土味。 培菌前的准备工作认真消化施工设计图纸资料及管理运行手册；检查熟悉系统装备及管线阀门，指示记录仪表；清理施工时遗留在池内杂物；加注清水或泵抽河水作池渗漏试验，单台调试后联动试车，调好出水堰板至污水处理可正常工作。 培菌方法所谓活性污泥培养，就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物，溶解氧，适宜温度和酸碱度营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。溶解氧：就好氧微生物而言，环境溶解氧大于0.3mg/l，正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径500µm活性污泥絮粒而言，周围溶解氧浓度2mg/l时，絮粒中心已低于0.1mg/l，抑制了好氧菌生长，所以曝气池溶解氧浓度常需高于3－5mg/l，常按5－10mg/l控制。调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l较为适宜。 温度：任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个最低和最高生长温度范围，一般为10－45ºC，适宜温度为15－35ºC，此范围内温度变化对运行影响不大。（4）酸碱度：一般pH为6－9。特殊时，进水最高可为pH9－10.5，超过上述规定值时，应加酸碱调节。 培菌法生活污水培菌法：在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节，连续运行数天即可见活性污泥出现，并逐渐增多。为加快培养进程，在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等，以提高营养物浓度。特别注意，培菌时期（尤其初期）由于污泥尚未大量形成，污泥浓度低，故应控制曝气量，应大大低于正常期曝气量。 干泥接种培菌法：最好取水质相同已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养。一般按曝气池总溶积1％的干泥量，加适量水捣碎，然后再加适量工业废水和浓粪便水。按上述的方法培菌，污泥即可很快形成并增加至所需浓度。 数级扩大培菌法：根据微生物生长繁殖快的特点，仿照发酵工业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺，分级扩大培菌。如某工程设计为三级曝气池，此时可先在一个池中培菌，在少量接种条件下，在一个曝气池内培菌，成功后直接扩大至二三级。 工业废水直接培菌法：某些工业废水，如罐头食品、豆制品、肉类加工废水，可直接培菌；另一类工业废水，营养成分尚全，但浓度不够，需补充营养物，以加快培养进程。所加营养物品常有：淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具体情况应按不同水质而定。 有毒或难降解工业废水培菌：有毒或难降解工业废水，只能先以生活污水培菌，然后再将工业废水逐步引入，逐步驯化的方式进行。直接引进种菌种培菌：有些特殊水质菌种难于培养，还可利用当地科研力量，利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养，如PVA（聚乙烯醇）好氧消化即有专门好氧菌。此法，投资大，周期长，只有特殊情况才用。 驯化在培菌阶段后期，将生活污水和外加营养物量，逐渐减少，工业废水比例逐渐增加，最后全部转为受纳工业废水，这个过程称为驯化。理论上讲，细菌对有机物分解必须有酶参与，而且每种酶都要有足够数量。驯化时，每变化一次配比时，需要保持数天，待运行稳定后（指污泥浓度未减少，处理效果正常），才可再次变动配比，直至驯化结束。 运行管理巡视观察二沉池污泥状态曝气池观察污泥观察测定水质指标来指导运行 曝气池控制主要因素维持曝气池合适的溶解氧，一般控制1－4mg/l，正常状态下监测曝气池出水端DO2mg/l为宜保持水中合适的营养比，C（BOD）׃N׃P＝100׃5׃1维持系统中污泥的合适数量，控制污泥回流比，依据不同运行方式，回流比在0－100％之间，一般不少于30－50％ 污泥性状异常及分析异常现象症状分析及诊断解决对策曝气池有臭味曝气池供O2不足，DO值低，出水氨氮有时偏高增加供氧，使曝气池出水DO高于2mg/l污泥发黑曝气池DO过低，有机物厌氧分解析出H2S，其与Fe生成FeS增加供氧或加大污泥回流污泥变白丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖如有污泥膨胀，参照污泥膨胀对策进水PH过低，曝气池PH≤6丝状型菌大量生成提高进水PH沉淀池有大快黑色污泥上浮沉淀池局部积泥厌氧，产生CH4.CO2，气泡附于泥粒使之上浮，出水氨氮往往较高防止沉淀池有死角，排泥后在死角处用压缩空气冲或高压水清洗 异常现象症状分析及诊断解决对策二沉池泥面升高，初期出水特别清澈，流量大时污泥成层外溢SV＞90％SVI＞20mg/l污泥中丝状菌占优势，污泥膨胀。投加液氯，提高PH，用化学法杀死丝状菌；投加颗粒碳粘土消化污泥等活性污泥“重量剂”；提高DO；间歇进水二沉池泥面过高丝状菌未过量生长MLSS值过高增加排液二沉池表面积累一层解絮污泥微型动物死亡，污泥絮解，出水水质恶化，COD、BOD上升，OUR低于8mgO2/gVSS.h，进水中有毒物浓度过高，或PH异常。停止进水，排泥后投加营养物，或引进生活污水，使污泥复壮，或引进新污泥菌种二沉池有细小污泥不断外漂污泥缺乏营养，使之瘦小OUR＜8mgO2/gVSS.h;进水中氨氮浓度高，C／N比不合适；池温超过40˚C；翼轮转速过高使絮粒破碎。投加营养物或引进高浓度BOD水，使F／M＞0.1,停开一个曝气池。二沉池上清液混浊，出水水质差OUR＞20mgO2/gVSS.h污泥负荷过高，有机物氧化不完全减少进水流量，减少排泥曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长，或进水中洗涤剂过量清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增加排泥 异常现象症状分析及诊断解决对策污泥未成熟，絮粒瘦小；出水混浊，水质差；游动性小型鞭毛虫多水质成分浓度变化过大；废水中营养不平衡或不足；废水中含毒物或PH不足使废水成分、浓度和营养物均衡化，并适当补充所缺营养。污泥过滤困难污泥解絮按不同原因分别处置污泥脱水后泥饼松有机物腐败及时处置污泥凝聚剂加量不足增加剂量曝气池中泡沫过多，色白进水洗涤剂过量增加喷淋水或消泡剂曝气池泡沫不易破碎，发粘进水负荷过高，有机物分解不全降低负荷曝气池泡沫茶色或灰色污泥老化，泥龄过长解絮污泥附于泡沫上增加排泥进水PH下降厌氧处理负荷过高，有机酸积累降低负荷好氧处理中负荷过低增加负荷出水色度上升污泥解絮，进水色度高改善污泥性状出水BODCOD升高污泥中毒污泥复壮进水过浓提高MLSS进水中无机还原物（S2O3H2S）过高增加曝气强度COD测定受Cl¯影响排除干扰'