污水处理流程控制 9页

污水处理工艺流程控制一、预处理：1、格栅：（粗＞40mm，25mm＞中＞15mm，10mm＞细＞4mm）过栅流速0.6-1.0m/s，栅前流速0.4-0.8m/s（过栅流速如果太大，会将本应拦截下来的软性栅渣冲走；如果过栅流速太小，污水中粒径较大的沙粒将有可能在栅前渠道内沉积。视具体情况而定）格栅的运行管理：过栅流速、栅楂清除、维护保养（巡检）、卫生安全2、进水泵房①保持来水量与提升量处于动态平衡，集水井水位保持基本稳定。（若来水量过大，未能及时采取溢流措施，则可能造成淹没格栅间、管网污水外溢；反之则可能使水泵处于干运转状态，损坏设备）②保持集水池高水位运行（降低泵的扬程，确保抽升量前提下节约能耗）③根据来水规律，合理调整水泵运行，尽量减少水泵的开停次数，否则易损坏电机并降低使用寿命。④合理调度，使每台水泵的投运次数及时间均匀。（每台泵的吸水口都对应着集水池内的一部分容积，如果某台泵长时间不投运，集水池对应的部分将成为死区，会有大量泥砂沉积，不但影响集水池的有效容积，而且容易导致水泵的运行堵塞）3、曝气沉砂池（流速0.06-0.12m/s，停留时间1-3min）实际操作中，只能通过调节曝气量来控制。但气量过大虽能将砂粒冲洗干净,却会降低细小沙粒的去除；过小无法保证足够的旋流速度，起不到曝气作用。考虑到实际水量是不断变化的，气量不可能随机调节，实际很难控制在合适的数值上，往往会存在过度曝气的问题，不仅浪费能量，还会对厌氧段DO的控制产生影响。可考虑延长池长，优化水力旋转效果，并合理确定提砂方式。进水水量的控制：1、流量过大的危险及解决措施：（1）格栅的过栅流速增大，沉砂池的停留时间缩短，影响除渣的效果。（2）生化系统的COD、BOD和氮、磷的负荷将增加，将导致系统超负荷。（3）二沉池的沉降受到影响（水力超负荷），表面负荷超负荷，污泥通量过大，会产生污泥流失，出水超标。对策：减少污水处理系统的污水量至设计流量2、流量过小的危险及解决措施：（1）生化系统微生物的营养不足，供氧过剩。（2）二沉池的水力停留时间过长，容易导致磷的释放。对策：控制生化池的溶解氧，并适当增加回流量；如果长时间流量偏小，应考虑降低生化池的污泥浓度，甚至考虑减少生化池和二沉池的投运组数。进水水质的控制：PH：（正常6.5-8.5）异常会影响生物反应，抑制硝化过程，严重时导致污泥中毒，影响出水水质。若PH＞9或＜5，立即关停进水泵。若偏离，但在可接受范围内，应频繁测定生化池中PH和碱度及各种生化反应参数，以保证池中各工艺参数正常。及时查出导致PH变化的原因并解决。必要时投加化学药剂调节PH。进水COD、BOD5、SS：\n过高易造成污泥生长量过快增加，供氧不足，最终导致出水水质下降。此时可增加曝气量，在保证沉降性能好且含氧充足的前提下提高污泥浓度。调查厂外管网系统，找出原因并采取措施；过低会导致污泥浓度降低，严重时影响污泥的絮凝、沉降性能、，导致污泥老化。此时应减少曝气量，降低混合液污泥浓度，必要时投加碳源。进水其他营养物质：BOD5/TKN≥4，BOD5/TP＞20。若不能满足，应向污水中投加有机物以确保脱氮除磷的效果。氨氮：过高会导致曝气池氧气不足，在沉降过程中产生内源反硝化，导致污泥漂浮，最终导致出水中氮、磷的浓度增加。此时通过减小流量来降低氮的负荷，在保证沉降性能好且含氧充足的前提下适当提高污泥浓度；若过低会导致系统污泥质量和处理效率下降，此时应外部加氮源。（一般城镇污水都含足够的氮和磷。）TP：进水超标，可加强排泥，缩短泥龄，必要时投加化学除磷药剂。预处理单元对后续处理单元的影响：1、对初级处理的影响：从格栅流走的栅渣太多，将使初沉池浮渣量增多，难以清除，挂在出水堰板上影响出水均匀，不美观。从沉砂池流走砂粒太多，砂粒有可能在初沉池配水渠道内沉积，影响配水均匀；砂粒进入初沉池内将使污泥刮泥板过度磨损，缩短更换周期；进入泥斗后将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命。2、对二级处理的影响：栅渣进入曝气池会堵塞微孔曝气头，增大阻力；它进入二沉池将使浮渣增加，挂在出水堰板上影响出水的均匀；它进入滤池会堵塞配水管。3、对污泥处理的影响：极易从格栅流走的是一些破布条、塑料袋等杂物，这些杂物进入浓缩池后将在浓缩机栅条上缠绕，增加阻力，并影响浓缩效果，堵塞排泥管路或排泥泵。这些杂物如进入离心脱水机，会使转鼓失去平衡，从而产生振动或严重的噪音，一些破布条、毛发有时会塞满转鼓与涡壳之间的空间，使设备过载。大量沉砂进入浓缩池将可能堵塞排泥管路，使排泥泵过度磨损，如大量砂粒进入离心脱水机，将严重磨损蚀进泥管的喷嘴处以及螺旋外缘和转鼓，增加更换次数；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。二、初级处理初沉池（幅流）BOD去除率25%-35%，SS去除率50%-60%初沉池的运行管理排泥时间确定（最重要参数）水力表面负荷、停留时间（一般大于1.5h）出水状况及排泥颜色变化巡视刮泥及排泥泵的运行状况初沉池出水出泥效果监测针对工艺需要灵活运用（管线超越；初沉污泥的灵活运用）三、生物处理生物池\n正常的城市污水的活性污泥外观呈黄褐色絨絮状，具有较大的比表面积，含水率很高，一般在99%以上。活性污泥有效运行的基本条件：废水中含有足够的可溶性易降解的有机物。混合液含有足够的溶解氧。活性污泥在池内呈悬浮状态。活性污泥连续回流、及时排出剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥。无有毒有害的物质流入。工艺控制：1.进水水量的控制2.曝气系统的控制：曝气池内的溶解氧浓度在2mg/l时，生物絮体中心的溶解氧浓度只有0.1mg/l，仅有絮体表面的微生物得到较多的溶解氧，絮体内多数微生物处于缺氧状态。因此，曝气池内的溶解氧浓度维持在3-4mg/l为宜，不应低于2mg/l(以出口处为准)。但在曝气池的局部区域，如在进口处，废水中的有机物浓度高，好氧速率高,溶解氧浓度不易保持2mg/l，可以有所降低，但不应低于1mg/l。溶氧不足:对微生物的生理活动产生不利的影响,使处理进程受到影响，甚至遭到破坏。溶氧过高：导致有机污染物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外，溶氧过高，过量耗能，在经济上也是不适宜的。解决曝气系统控制应从两方面改善：①解决曝气池空气流量的平衡和稳定问题②寻求适合溶解氧控制空气流量的控制策略精确曝气的特点：（1）稳定地控制生物池中的溶解氧浓度，控制精度可优化在工艺要求的溶解氧设定值的±0.5mg/L，提高生化处理效率，提高出达标率。（2）解决生物池曝气不均衡的问题，合理的分配气量，大大减少了阀门及鼓风机的调节频率，控制鼓风机在稳定的功率下供气，保障曝气系统的安全稳定运行。（3）提高污水厂的自动化水平，实现污水厂最重要过程参数溶解氧浓度的可控，保证实施运行后完全实现自动化控制。（4）缩短污水处理厂的工艺运行调节时间，有利于工艺的运行调试和工艺恢复。（5）显著提高污水处理厂的抗负荷冲击能力。3、活性污泥的回流：二沉池泥层过高过低都会使出水悬浮物增加，应定时测定二沉池泥层的厚度，通过改变回流量的大小，使泥层保持在距沉淀池底部的1/4高处。根据二沉池泥层的高度进行调节根据进水流量来进行调节根据污泥沉降体积(SV)估算根据污泥沉降曲线调节4、剩余污泥量的控制根据活性污泥浓度（MLSS或MLVSS）作排泥控制；根据污泥负荷［kgBOD5／（kgMLSS·d）］作排泥控制；根据污泥SV作排泥控制；根据污泥的泥龄作排泥控制。硝化反应影响因素：①温度\n②pH值(6-9)③溶解氧(2-3)④污泥龄(8天以上）⑤重金属及有毒物质⑥BOD5/TKN对硝化的影响（2－3)反硝化反应影响因素：①温度②pH值(6.5-7.5)③外加碳源(BOD5/TKN=3-4)④溶解氧（小于0.5mg/L)污水中磷的存在形式：非溶性磷：随SS的去除而去除正磷酸磷：与混凝剂结合形成不溶于水的金属磷酸盐沉淀有机磷：依靠生物除磷去除生物除磷：聚磷菌在厌氧条件下释放磷，好氧条件下过量吸磷，然后通过排泥的方式将磷从系统中去除。生物除磷的影响因素：①用于除磷的有效有机物②溶解氧③污泥龄(SRT)④厌氧区的硝态氮化学除磷的三种方式：①前置沉淀：药剂投加点在原污水处，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除。②协同沉淀：药剂投加点包括初沉出水、曝气池及二沉池前等其他位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除。③后置沉淀：药剂投加点是二级生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，包括澄清池或滤池。化学除磷药剂以聚合铝铁为最优。生物反应池的活性污泥控制方法：（1）MLSS法：经常测定曝气池内MLSS的变化情况，通过调整排放剩余污泥量来保证曝气池内总是维持最佳MLSS的控制方法，适用于水质水量比较稳定的生物处理系统。（2）污泥负荷法：是污水生物处理系统的主要控制方法，尤其适用系统初期和水质水量变化较大的生物处理系统（3）SV法：对于水质水量稳定的生物处理系统，SV值能代表活性污泥的絮凝和代谢活性，反映系统的处理效果（4）泥龄法：是通过控制系统的污泥停留时间最佳来使处理系统维持最佳运行效果的方法生物反应池的运行管理：（1）经常检查和调整曝气池配水系统和回流污泥分配系统，确保进入各曝气池的污水量和污泥量均匀；（2）对生物反应池常规监测项目进行及时分析化验，并根据化验结果及时采取控制措施，防止出现污泥膨胀等现象。（3）观察曝气池内泡沫的状况，发现并判断泡沫异常增多的原因，及时采取相应措施（4）观察曝气池混合液的翻腾状况，观察是否有曝气器堵塞活脱落等现象，确定鼓风曝气是否均匀。\n（5）根据混合液溶解氧的变化情况，及时调整曝气系统的充氧量，或尽可能设置空气量自动调节。（6）及时清除曝气池边角漂浮的浮渣。二沉池的运行管理：①配水均匀合理②浮渣斗检查与清理③经常检查出水堰板平整度，防止出水不均匀或者短流④观察出水感官指标（污泥界面高低变化、悬浮物多少、是否有污泥上浮等）⑤观察刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音现象等⑥定期放空检修，重点检查水下设备管道是否正常⑦按规定对其常规检测项目及时分析化验二沉池的泥面状态与好氧处理系统的运行正常与否有密切关系，在巡视二沉池时，应观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、飘泥的有无、飘泥泥粒的大小等。上清液透明，说明运行正常、污泥性状良好；上清液浑浊，说明负荷过高，污泥对有机物氧化分解不彻底；泥面上升，SVI高，说明污泥膨胀、污泥沉降性能性差；污泥成层上浮，说明污泥中毒；细小污泥飘泥，说明水温过高、曝气过度、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。混凝沉淀系统的运行管理：①观察并记录矾花生成情况，发现异常及时判别原因，制定相应对策②定期清洗加药设备③定期检查系统的腐蚀情况④防止药价变质失效⑤根据出水水质变化，定期进行烧杯试验，确定最佳投药量⑥定期检测出水水质指标（COD、PH、SS等）确保加药效果四、水质异常时的管理污泥发黑：（1）硫化物积累：进水中硫化物含量过高；曝气池或二沉池产生硫化氢（曝气不足、曝气池内部厌氧化、内部污泥堆积形成死水区、二沉池中污泥堆积、有机负荷与曝气不均衡造成曝气池厌氧化）（2）氧化锰的积累：几乎不会引起水质和气味的异常（3）工业废水的流入：一般由印染厂使用的染料引起，此时处理水也会带有特殊的颜色，气味及处理水质一般没有什么问题污泥发红：进水中含大量铁，污泥中积累了高浓度氢氧化铁而使污泥带有颜色。对处理水质不会产生什么影响泡沫：（1）表面活化剂引起的发泡：①活性污泥未吸附、分解的表面活性剂大量残留在水中而引起大量发泡。造成这种现象的原因是活性污泥处理能力下降、进水中表面活性剂浓度过高等。②泡沫为白色、较轻；③用烧杯等采集后泡沫很快消失；④曝气池出现气泡时，二次沉淀池溢流堰附近同样会存在发泡现象。（2）放线菌引起的发泡：①泡沫为茶白色、橙色、褐色，较重，黏性较大；②用烧杯等采集泡沫后消退极慢；\n③曝气池发泡时，，二次沉淀池也同时产生浮渣；④对泡沫进行镜检可观察到放线菌特有的丝状体。泡沫问题的控制和消除：（1）喷洒水扑扫法：打散的污泥颗粒有一小部分重新恢复沉降性能，但大量的丝状菌不能被抑制仍然存在混合液中，不能根本消除泡沫的发生。（2）投杀菌剂或消泡剂法：对于较长时间发生的生物泡沫，应考虑采用具有强氧化性的杀菌剂。但投加过量或投加位置不当，会大量降低曝气池中生物总量，污水处理的有效菌种也被大量杀死，影响出水水质。（3）降低污泥龄法：可抑制生长周期较长的发泡细菌的生长。（4）回流厌氧消化池上清夜法：厌氧消化池上清液能抑制丝状菌的生长，但它里面含有浓度很高的CODCr、氨氮和SS，有可能影响最终的出水水质，应慎重采用。（5）向曝气池中增加固定填料或浮动填料：使一些易产生污泥膨胀和泡沫的微生物固着在填料上生长，可增加曝气池内的生物量，提高处理效果，又能较少或控制泡沫的产生。（6）投加絮凝剂方法：向曝气池中投加有机絮凝剂（聚丙烯酰胺）或无机絮凝剂（聚铝、聚铁）等，可使混合液表面的稳定泡沫失去稳定性，进而使丝状菌分散，重新进入投加药剂的絮体中，随絮体沉降，达到消除表面泡沫的目的。污泥膨胀的解决对策：PH太低调节进水“腐化”通过预曝气DO太低增加溶氧适当搅拌混合液适当提高有机负荷投加营养物质DO（1）DO急剧降低：①高耗氧污水的排入：污水管路或二次沉淀池中堆积的污泥流入；浓缩池或消化池的回流水大量流入；工业废水的流入，如：耗氧量高的油脂工业废水、皮革加工业废水、印刷废水、纤维废水、化学合成废水等。②高浓度氧化亚铁废水的流入：如来自地下水或矿山、炼铁厂、电缆厂等废水的排入。氧化亚铁容易被氧化成三价铁，该过程将消耗大量氧。③高浓度有机废水（溶解性BOD）的流入：高浓度有机废水主要是指食品加工废水、酿造业废水、造纸废水等。④含影响氧转移物质废水的流入：影响氧转移物质主要是指表面活性剂、高黏性物质等，一般是由工业废水的排入引起。（2）溶解氧逐年减小：多是因为空气扩散装置堵塞。（3）溶解氧急剧上升：①硝化反应停止：水温下降、泥龄缩短导致硝化停止。②活性污泥浓度降低：由于剩余污泥浓度排放过度、二次沉淀池表面负荷急剧上升、产生丝状菌污泥膨胀使污泥随水流出等原因，使活性污泥浓度下降，曝气池耗氧量降低。③进水浓度过低：由于长时间降雨、融雪水的大量流入等原因，会造成曝气池进水负荷降低。④有毒有害物质流入：导致活性污泥好氧速率下降。SV(1)污泥沉淀30—\n60min后呈现层状上浮且水质较清澈。说明活性污泥反应功能较强，产生了硝化反应，形成了较多的硝酸盐，在曝气池中停留时间较长，进入二沉池中发生反硝化，产生气态氮；使一些污泥絮凝上浮。可通过减少曝气量或减少污泥在二沉池的停留时间来解决。⑵在量筒中上清液含有大量的悬浮状微小絮体，而且透明度差、浑浊。说明是污泥解体，其原因有曝气过度、负荷太低造成活性污泥自身氧化过度、有害物质进入等。可减少曝气量，或增大进泥量来解决。⑶在量筒中泥水界面分不清，水质浑浊其原因可能是流入高浓度有机废水，微生物处于对数增长期，使形成的絮凝体沉降性能下降，污泥发散。可采取加大曝气量，或延长污水在曝气池中的停留时间来解决。出水水质异常：COD异常：l进入曝气池的污水量突然加大、有机负荷突然升高或有毒有害物质浓度升高等。l曝气池管理不善（DO不足等）l二沉池管理不善（如浮渣清理不及时、刮泥机运转不正常等）SS异常：l活性污泥膨胀使污泥沉降性能变差，泥水界面接近水面，部分污泥碎片随出水溢出。l进水量突然增加，水力负荷增大，导致上升流速加大、影响活性污泥正常沉降。对策是使进水尽量均衡。l曝气池活性污泥浓度偏高。对策是加大剩余污泥排放量。l活性污泥解体造成污泥絮凝性下降。l刮（吸）泥机工况不好，造成短流。l水温较高或水中硝酸盐含量较高，污泥出现反硝化现象。NH3-N异常：l温度（硝化适宜温度30-35°C，温度影响硝化菌的比增长速率和活性）lDO适宜性（一般好氧段2mg/l以上）lpH值和碱度（硝化最佳pH7.2-8.0）l有毒物质（进水过高的NH3-N、重金属、有毒物质及某些有机物抑制硝化反应）l泥龄（一般不得小于3-5d，一般>10d）l碳氮比C/N（BOD5负荷<0.15BOD5/mlvss•d）硝化系统异常：现象一：硝化系统混合液的PH降低，硝化效率下降，出水NH3—N浓度升高。其原因及解决对策如下：⑴碱度不足。检查二沉池出水中的碱度，如果小于20mg/L,则可判定系碱度不足所致，应进行碱度核算，确定投碱量。⑵入流污水中有酸性废水排入。检查入流污水的PH，如果太低，可说明有酸性废水排入，可采用石灰中和处理等临时措施，并同时加强上游污染源管理。现象二：混合液PH值正常，但硝化速率下降，出水NH3—N浓度升高。其原因及解决对策如下：⑴供氧不足。检查混合液的DO值是否小于2mg/L，如果DO太低，可增加曝气量。⑵温度太低。检查入流污水或混合液的温度是否明显降低，影响了硝化效果。解决对策可以有增加投运曝气池数量或提高混合液的MLVSS。⑶入流TKN负荷太高。检查入流污水中的TKN浓度是否升高。如果升高，则应增加投运曝气池数量或者提高曝气池的MLVSS，并同时增大曝气量。⑷\n硝化细菌数量不足。首先检查是否排泥过量，如果排泥量太大，则减少排泥量；其次检查是否由于某种原因导致二沉池漂泥，造成污泥流失，并采取控制对策。如果非以上两个原因，则检查是否入流污水的BOD5/TKN太大，是MLVSS中硝化菌比例降低。可以增大初成池停留时间，降低BOD5/TKN值。现象三：活性污泥沉降速度太慢。其原因及解决对策如下：污泥中毒。检查活性污泥的耗氧速率及硝化速率是否降低，如果降低了太多，则说明污泥中毒，应寻找污水中毒物来源，强化上游污染管理。现象四：二沉池出水混浊并携带针状絮体其原因及解决对策如下：⑴二沉池出水混浊系由于活性污泥中硝化细菌比例太高所致，可适当提高BOD5/TKN值，但以不影响硝化效果为宜。⑵由于生物硝化系低负荷或超低负荷工艺，活性污泥沉降速度太快，不能有效地捕集一些游离的细小絮体，因此出水中携带针絮是不可避免的。控制针絮的有效措施是增大排泥，降低SRT，但这势必影响硝化效果，是出水NH3—N超标。实际运行中，首先应权衡解决针絮问题重要还是保持高效硝化重要，再采取运行控制措施。TN异常：l硝化部分同NH3-Nl温度（反硝化适宜温度35-45°C）lDO适宜性（一般缺氧段0.2mg/l以下，ORP一般为-50-110mv）lpH值（反硝化最佳pH6.5-7.5）l有毒物质（镍>0.5mg/l、亚硝酸盐氮>30mg/l或盐度>0.63%时会抑制反硝化作用）l碳氮比C/N（1g硝酸盐氮转化为N2需BOD52.86g)l碳源有机物质（反硝化需足够碳源）反硝化系统异常：现象一：缺氧段DO＞0.5mg/L其原因解决对策如下：⑴内回流比太高。内回流比太高，将大量溶解氧带入缺氧段。应适当降低内回流，但也不宜太低。⑵缺氧段搅拌太剧烈。当搅拌功率太大时，会形成涡流，使空气中的氧进入混合液。应适当降低搅拌功率。一般来说，要使污泥保持悬浮状态并与污水有效混合，每立方米池容的搅拌功率应大于10W，但取决于池形、浓度、流量及搅拌器效率等很多因素。总之，只要满足搅拌要求，搅拌强度越低越好。⑶溶解氧返混。一些处理厂缺氧段与好氧段之间未设隔墙，DO会返混到缺氧段，使DO升高，引进行改造，加设隔墙。现象二：二沉池出水NH3—N较低，但TN超标。其原因及解决对策如下：⑴内回流比太小。内回流比太小，回流至缺氧段进行反硝化的NO3-－N量不足，导致出水NO3-－N超标。此时应适当增大内回流比，但不能大至使缺氧段DO＞0.5mg/L。⑵缺氧段DO太高，大于0.5mg/L，抑制了反硝化，使脱氮率下降。⑶BOD5/TKN太小。有机物不足，影响了反硝化的进行，应考虑跨越初沉池或投加有机碳源。TP异常：lDO适宜性（厌氧段<0.2mg/l,好氧段2mg/l以上）l厌氧段硝态氮l温度（一般5-30°C）\nlpH值（6-8）lBOD负荷和有机物性质（一般BOD5/TP>15能保证足够基质）l泥龄（一般以除磷为目的系统3.5-7d）