大型SBR工藝啟動特點(diǎn)及活性污泥培養(yǎng)馴化

1、大型SBR工藝啟動特點(diǎn)及活性污泥培養(yǎng)馴化    摘要：生物處理工藝污水處理廠啟動運(yùn)行，首先需要培養(yǎng)馴化。對于傳統(tǒng)工藝和小型污水處理工藝，由于工藝過程分段明顯，可較容易實(shí)現(xiàn)各單體設(shè)施獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)或重點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，便于人工控制和重點(diǎn)工藝運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，為活性污泥的培養(yǎng)馴化創(chuàng)造理想環(huán)境條件，達(dá)到快速培養(yǎng)馴化的目的。近年來SBR工藝在我國迅速興起，特別已經(jīng)開始在大型城市污水處理廠應(yīng)用。由于生物處理過程全部在一個(gè)池中進(jìn)行，并在調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)受自控水平較高的限制，個(gè)別參數(shù)的調(diào)整會影響整個(gè)自控系統(tǒng)的穩(wěn)定，按傳統(tǒng)活性污泥工藝培養(yǎng)馴化可能會遇到困難，國內(nèi)沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。本文僅以天津

2、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠SBRDATLAT工藝啟動活性污泥培養(yǎng)馴化的工作體會以及工藝特點(diǎn)總結(jié)如下。 關(guān)鍵詞：SBR 活性污泥             生物處理工藝污水處理廠啟動運(yùn)行，首先需要培養(yǎng)馴化。對于傳統(tǒng)工藝和小型污水處理工藝，由于工藝過程分段明顯，可較容易實(shí)現(xiàn)各單體設(shè)施獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)或重點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，便于人工控制和重點(diǎn)工藝運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，為活性污泥的培養(yǎng)馴化創(chuàng)造理想環(huán)境條件，達(dá)到快速培養(yǎng)馴化的目的。近年來SBR工藝在我國迅速興起，特別已經(jīng)開始在大型城市污水處理廠應(yīng)用。由于生物處理過程全部在一

3、個(gè)池中進(jìn)行，并在調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)受自控水平較高的限制，個(gè)別參數(shù)的調(diào)整會影響整個(gè)自控系統(tǒng)的穩(wěn)定，按傳統(tǒng)活性污泥工藝培養(yǎng)馴化可能會遇到困難，國內(nèi)沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。本文僅以天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠SBRDATLAT工藝啟動活性污泥培養(yǎng)馴化的工作體會以及工藝特點(diǎn)總結(jié)如下。 一 設(shè)計(jì)規(guī)范問題 天津TEDA污水處理廠處理開發(fā)區(qū)全部工業(yè)廢水和生活污水。服務(wù)面積2.2萬平方公里。服務(wù)人口20萬，服務(wù)工廠3800多個(gè)。污水處理廠占地6.7公頃。 （一）主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)平均日流量 10萬噸 高峰回流量 10萬噸 進(jìn)水CODcr 400mg/l BOD5150mg/l SS200mg/l 出水CODcr120m

4、g/l BOD530mg/l SS30mg/l 污水生物處理法采用SBR法DAT-IAT工藝。經(jīng)過處理的出水，經(jīng)北排明渠排入渤海。 (二）工藝流程 主要工藝構(gòu)筑物與設(shè)備 1.粗格柵兩臺（一用一備），柵間距15mm。 2.進(jìn)水泵六臺（四用兩備），淹沒式潛水泵，水泵名牌額定流量0.29m3/S。 3.細(xì)格柵兩臺（一用一備），階梯格柵。 4.鐘式（Jones）沉砂池兩座（一用一備），池直徑6.5m。 5.巴氏計(jì)量槽一座，槽寬1.25m。經(jīng)超聲波流量計(jì)計(jì)量流量后，由配水井將進(jìn)水均勻分配進(jìn)入SBR反應(yīng)池。 6.SBR反應(yīng)池。污水處理廠生物處理核心工藝，共6組SBR反應(yīng)池，每組有效尺寸長×寬&#

5、215;深=80.0×32.0×4.3m3。每組地由DAT（需氧地）和IAT（間歇曝氣池）串連組成。 進(jìn)水粗格柵進(jìn)水泵細(xì)格柵旋流除砂池巴氏計(jì)量槽DAT/IAT 加氯SBR反應(yīng)池 出水泵排放出水貯泥池污泥脫水機(jī)泥餅外運(yùn) 每組SBR池中安裝的主要設(shè)備有： 回流污泥泵兩臺，流量Q=0.550.60m3/時(shí)，回流率400%。 剩余活性污泥泵1臺，流量Q=100m3/時(shí)。 膜片式可變孔微孔曝氣器3300個(gè)。 虹吸式潷水器3臺。 7.高速享心鼓風(fēng)機(jī)。共四臺（三用一備）。出風(fēng)導(dǎo)向葉片調(diào)整供氣量。供風(fēng)量800018000m3/時(shí)。 8.加氯機(jī)兩臺。加氯量5.6g/s，設(shè)計(jì)按夏季高溫季節(jié)三個(gè)

6、月加氯，一般季節(jié)不加氯。 9.出水泵六臺（四用兩備），淹沒式潛水泵，出水排入薊運(yùn)河入?？?。 10.剩余污泥貯泥池兩座。交替使用，每池長×寬×高=50.0×50.0×4.3m3，每個(gè)池設(shè)潷水器一臺。 11.污泥脫水機(jī)三臺。轉(zhuǎn)鼓預(yù)脫水帶式壓濾一體化脫水機(jī)。 二 活性污泥培養(yǎng)馴化期間進(jìn)水水質(zhì) 天津開發(fā)區(qū)污水處理廠自3月1日啟動活性污泥培養(yǎng)馴化工作，最初兩個(gè)月進(jìn)水水質(zhì)匯總?cè)缦拢?BOD5平均77.4mg/L(41.8114mg/L) CODcr平均220mg/L(107298mg/L) BOD與COD比值0.340(0.01700.486) SS平均68.6mg

7、/L(27.0194mg/L) 總氮平均15.0mg/L(11.631.1mg/L) 磷酸鹽平均1.27mg/L(0.782.06mg/L) 氯化物平均1825mg/L(8762975mg/L) 全鹽量30004000mg/L 從進(jìn)水水質(zhì)化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，我們得出以下初步結(jié)論： 1.BOD/COD比值低。平均BOD/COD僅為0.340，屬于難生物降解城市污水水質(zhì)。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)本地區(qū)工業(yè)廢水占80%左右，生活污水占比例極小，大量工廠排出一定量不可生化降解的有機(jī)物，給現(xiàn)在工藝條件生物降解帶來一定難度。 2.TEDA污水處理廠進(jìn)水中氮、磷含量極低，平均值BOD5：總氮：磷酸鹽=100:19.4:1

8、.64，也說明TEDA污水處理廠進(jìn)水生活污水所占比例極小。這種比例勉強(qiáng)維持生物處理對氮磷營養(yǎng)的需求。在這種條件下，目前本廠出水氮、磷含量基本已符合新制定國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)以上原因，我們沒有安排對出不氮磷含量的分析與監(jiān)測。 3、TEDA污水處理廠進(jìn)水中以BOD5、CODcr為代表的有機(jī)的含量較低。平均BOD5比設(shè)計(jì)低48.4%，平均CODcr比設(shè)計(jì)低44.9%。分析認(rèn)為該污水采用生物處理：活性污泥增殖較慢，培養(yǎng)馴化周期較長。有關(guān)資料認(rèn)為當(dāng)進(jìn)水BOD7080mg/L時(shí)已經(jīng)不適宜采用活性污泥法。有機(jī)物含量低，處理單位體積水量所消耗的能量比設(shè)計(jì)低，去除單位重量有機(jī)物所消耗的能量比設(shè)計(jì)高。預(yù)計(jì)TED

9、A污水處理廠產(chǎn)生的污泥量比設(shè)計(jì)要少。這種污水處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工藝去除率可能較低。 4.TEDA污水處理廠進(jìn)水中氯離子、全鹽量含量較高，微生物需要有一定適應(yīng)時(shí)間和過程，增加了活性泥培養(yǎng)工作的難度，培養(yǎng)馴化周期可能較長。 三 活性污泥培養(yǎng)馴化的實(shí)施 天津TEDA污水處理廠自3月1日啟動實(shí)施活性污泥的培養(yǎng)馴化的工作，在1#、2#、3#SBR反應(yīng)池進(jìn)行。 按照采取的技術(shù)措施的不同，將整個(gè)過程分為三個(gè)階段。 第一階段：3月1日3月16日。按照 開發(fā)區(qū)實(shí)際流量，實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)培養(yǎng)活性污泥。主要考察運(yùn)行系統(tǒng)的能力是否符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況是否符合運(yùn)行參數(shù)，以及工藝運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)是否能夠相互匹配，同時(shí)摸

10、索開發(fā)區(qū)進(jìn)水水質(zhì)的實(shí)際規(guī)律，分析在現(xiàn)有水質(zhì)特點(diǎn)的情況下可能對培養(yǎng)活性污泥造成的不利影響及如何就此采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 第二階段：3月17日4月28日?？偨Y(jié)前一階段工作，針對開發(fā)區(qū)污水處理廠進(jìn)水中有機(jī)物濃度偏低，微生物營養(yǎng)匱乏，導(dǎo)致活性污泥增殖緩慢的情況，從4月17日至4月21日連續(xù)6天平均每天投加5車（5噸裝載量）糞便永?；钚晕勰嗯囵B(yǎng)運(yùn)行工藝不變。在進(jìn)水泵井中投加糞便水，經(jīng)進(jìn)廠污水稀釋后，泵入沉砂池，隨后進(jìn)入1#、2#、3#SBR反應(yīng)池。 第三階段：投加菌種。經(jīng)過觀察，投加糞便水后活性污泥量和污泥活性仍增長較慢，一時(shí)我們還很難弄清在SBRDAT-IAT工藝條件下，高鹽分低有機(jī)負(fù)荷活性污泥培養(yǎng)的

11、規(guī)律，決定進(jìn)一步投加菌種，加快污泥增長速度。選擇1#和3#反應(yīng)地投入新菌種，2#池不投加。實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠袃牲c(diǎn)：其一是集中使用菌種以期達(dá)到由量變到質(zhì)變的活性污泥增長速度。其二是比較投加菌種之間的效果是否會產(chǎn)生一個(gè)飛躍，同時(shí)考察不投加菌種靠現(xiàn)有環(huán)境條件大致需要多長時(shí)間可將活性污泥培養(yǎng)成與投加菌種后相當(dāng)?shù)奈勰嗔亢臀勰嗷钚浴?3月30日投加菌種。菌種來源于天津市紀(jì)莊子污水處理廠的厭氧脫水污泥餅，共計(jì)430袋，約有10250公斤。平均分配于1#和3#SBR中。經(jīng)4月1日至7日的觀察分析，1#和3#池活性污泥量增加明顯。1周后2#反應(yīng)池活性污泥量也接近1#和3#的水平，而且污泥活性還略高于1#和3#反應(yīng)池。

12、特別強(qiáng)調(diào)的是：4月22日SBR工藝程序控制自動化系統(tǒng)投入使用。在此之前，工藝調(diào)度與操作，包括閥門的啟畢與調(diào)節(jié)，全部由人工操作，不僅勞動強(qiáng)度大，由于條件限制，基本是白天進(jìn)水曝氣，夜間停止進(jìn)水，停止曝氣，靜止沉淀后，排出上清液。程序控制和自控系統(tǒng)投入使用，基本按照實(shí)際全額流量進(jìn)水培養(yǎng)，類似于滿載（連續(xù)操作式全流量）活性污泥培養(yǎng)。與正常運(yùn)行之間的主要差異是培養(yǎng)期間不排泥。這種方法，初期出水水質(zhì)很差，但是隨著污泥活性的增強(qiáng)和污泥量的增加，出水水質(zhì)不斷得到改善。 四 活性污泥培養(yǎng)馴化的成熟過程 我們綜合生物鏡檢，活性污泥增殖和水南處理效果，以及工藝運(yùn)轉(zhuǎn)狀況簡單總結(jié)整個(gè)活性污泥培養(yǎng)馴化過程。 活性污泥培養(yǎng)

13、階段一節(jié)已經(jīng)說明，3月1日16日，活性污泥增殖非常緩慢。針對進(jìn)水有機(jī)物含量低的進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)，3月17日21日，投加糞便水以提高進(jìn)水BOD濃度，經(jīng)監(jiān)測與觀察，污泥活性和污泥濃度無顯著變化。技術(shù)研討中我們一致認(rèn)為，在這一階段，自動控制與計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)不能投入運(yùn)行，只能采用人工手動方式完成工藝運(yùn)行的控制與操作。為保證職工安全，在本階段白天進(jìn)水、曝氣；晚19：00左右停止進(jìn)水，停止曝氣。這種運(yùn)行方式，不論在有機(jī)物營養(yǎng)方面，還是供氧呼吸方面都不能為微生物提供穩(wěn)定增長的環(huán)境。 針對原因與問題，我們加快工作步伐，采取兩項(xiàng)技術(shù)措施。3月22日計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)投入運(yùn)行，以后又經(jīng)過幾次調(diào)整，該系統(tǒng)日趨完

14、善，基本具備穩(wěn)定運(yùn)行條件。引入外來菌種增加污泥數(shù)量。4月30日投加天津紀(jì)莊子污水處理廠厭氧消化后脫水泥餅。 實(shí)施上述兩項(xiàng)技術(shù)措施，極大加快了活性污泥培養(yǎng)馴化的步伐。大約1周以后三個(gè)反應(yīng)地運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)明顯好轉(zhuǎn)。 1.自4月初開始，出水水質(zhì)改善。4月2日7日，三個(gè)反應(yīng)地出水混合水樣BOD5為9.122.3mg/L，CODcr為4982mg/L；出水水質(zhì)清澈透明，感觀極好。其中以2#池水質(zhì)最好。 2.污泥量明顯增加。4月3日4日，首先3#SBRDAT和IAT池污泥30分鐘沉降比（SV）由原來2%增加至78%。三、四天以后，2#SBR池也緊隨其后，“自然”增殖與3#池相當(dāng)數(shù)值。4月8日10日各池MLSS分

15、別達(dá)到15002000mg/L左右。 3、污泥質(zhì)量得到改善。伴隨污泥外觀由黑色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥辽镧R檢結(jié)果：菌膠團(tuán)密實(shí)，豆形蟲、滴蟲等游離生物逐漸減少，鐘蟲數(shù)量由少迅速增多，累枝蟲突然大量出現(xiàn)。各SBR生物相變化規(guī)律基本相同，但步伐并不一致。2#SBR池（沒投加厭氧污泥首先轉(zhuǎn)好，23天后，3#SBR池緊隨其后；大約1周后，1#池逐漸達(dá)到2#、3#池水平和狀態(tài)。 從以上三方面分析，我們認(rèn)為本系統(tǒng)活性污泥基本培養(yǎng)馴化成熟，工藝基本達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的條件。 4、工藝運(yùn)行主要技術(shù)參數(shù)。在我們認(rèn)為的工藝運(yùn)行基本穩(wěn)定期間：（4月1日26日） 進(jìn)水水量5000060000m3/d，水溫15攝氏度左右。 進(jìn)水 B

16、OD5=77mg/L(42114mg/l) CODcr=220mg/L(107298mg/L) SS=69mg/L(27194mgh) 出水BOD5=17mg/L(727mg/L) CODcr=110mg/L(54155mg/L) SS=16mg/L(1635mg/L) 去除率BOD5=76.3%(5689%) CODcr=53.8%（2872%） SS=67.8%(3991%) 特別值得我們注意：不論是接種的1#和3#反應(yīng)池，還是不接種的2#反應(yīng)池，污泥指數(shù)一般都在50以下，尤其3#池最高SVI只有40ml/g。 5.故障與對策。4月13日14日，發(fā)現(xiàn)出水中有肉眼可見白色絮狀飄浮物，基本不沉

17、淀。 我們相應(yīng)采取兩項(xiàng)對策：一是排除剩余污泥，排泥大約1500m3，污泥濃度MLSS為200mg/L左右；二是增加供氣量，鼓風(fēng)機(jī)開啟度由25%調(diào)整至40%左右。兩天以后工藝運(yùn)行狀態(tài)得到改善，出水水質(zhì)清澈，懸浮物顯著減少。以后沒有再排泥，鼓風(fēng)機(jī)持續(xù)在調(diào)整后狀態(tài)運(yùn)行。 由污泥濃度低，污泥量嚴(yán)重不足，到開始排除剩余活性污泥，也證明了活性污泥基本培養(yǎng)馴化成熟。 五 初步體會 （一）大型SBR工藝啟動和活性污泥培養(yǎng)方法。 活性污泥培養(yǎng)馴化的方法有多種： 1.間歇投水培養(yǎng)。 2.階段培養(yǎng)。 3.滿載培養(yǎng)。 4.接種培養(yǎng)。 對于普通活性污泥法可以采用任一種方法均可達(dá)到活性污泥培養(yǎng)成熟，工藝穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

18、大型SBR工藝有其獨(dú)特的特點(diǎn)：運(yùn)行程序化。工作水位潷水水位受到設(shè)備的嚴(yán)格限制。比如本廠SBR反應(yīng)池最高液位水深4.3m左右；最低工作池為水深3.8m左右，潷水液位僅0.5m左右。人工操作控制非常繁雜，可以認(rèn)為無法進(jìn)行手動人工操作。 由于這些原因，特別是進(jìn)水BOD濃度較低的城市污水，SBR工藝不宜采用間歇投水方法和階段培養(yǎng)方法。 適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ牵?1.在活性污泥培養(yǎng)馴化之前，首先完善SBR工藝程序系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)并投入使用。 2.大型SBR工藝，活性污泥培養(yǎng)馴化適宜采用滿載（連續(xù)操作式全流量）培養(yǎng)方法，即按照實(shí)際全額流量進(jìn)水培養(yǎng)。 3.為加快活性污泥培養(yǎng)，可采用二項(xiàng)技術(shù)強(qiáng)化措施。一是增加進(jìn)水BOD濃度，如投加糞便水使活性污泥盡快增殖。二是控制曝氣量和曝氣時(shí)間，既不同的進(jìn)展階段隨著活性污泥量增加和污泥活性的增強(qiáng)，調(diào)整曝氣強(qiáng)度，在防止供養(yǎng)不足的同時(shí)，更要注意污泥過氧化。 （二）SBR工藝活性污泥的特點(diǎn) 與普通活性污泥法相比，SBR工藝的主要特點(diǎn)是一沉池、曝氣池、二沉地集于一體。工藝的特點(diǎn)決定了活性污泥的特點(diǎn)。 1.由于不設(shè)一沉池，SBR工藝活性污泥中揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）占比例低。TEDA污水處理廠一般MLVSS/MLSS在50%左右。 2.由于MLVSS占比例少，SBR反應(yīng)池活性污泥指數(shù)（SVI30）較低。TEDA污水處理廠SVI30一