活性污泥運行的基礎(chǔ)知識

活性污泥運行的基礎(chǔ)知識活性污泥運行的基礎(chǔ)知識活性污泥運行的基礎(chǔ)知識xxx公司活性污泥運行的基礎(chǔ)知識文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度活性污泥運行的基礎(chǔ)知識運行指標：PH：6～9最適宜的為～8PH＜：原生動物全部消失，大多數(shù)微生物的活動受到限制，活性污泥絮體受到破壞，產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。PH＞：微生物的代謝速率將受極大影響，菌膠團會解體，會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。溫度：最適宜的溫度15～30℃＞40℃或＜5溶解氧（DO）：～2mg/lDO過低，易滋生絲狀菌，產(chǎn)生污泥膨脹。DO過高，污泥中的微生物會自身氧化解體。污泥負荷（F/M）：～污泥負荷（F/M）：營養(yǎng)物質(zhì)或有機物(F)與微生物（M）的比值。F/M過高：微生物生長繁殖速率加快，盡管代謝分解有機物能力很強，但由于細菌能量高，趨于游離生長狀態(tài)，會導(dǎo)致污泥絮體的解絮，沉淀池出水變渾濁，處理效果變差。F/M過低：可能導(dǎo)致污泥過氧化而引起解絮現(xiàn)象，沉淀池出水清，但含有較多懸浮污泥顆粒。污泥濃度（MLSS）：2000～3000mg/l污泥沉降比（SV30）：30～60％污泥容積指數(shù)（SVI）：SVI用于判斷污泥的沉降性能。城市污水：60～100工業(yè)廢水：100～200水力停留時間（HRT）：是水流在處理構(gòu)筑物內(nèi)的平均駐留時間，用處理構(gòu)筑物的容積與處理進水量的比值表示，HRT的單位一般用小時表示。固體停留時間（SRT）：是生物體（污泥）在處理構(gòu)筑物內(nèi)的平均駐留時間，即污泥齡?？梢杂锰幚順?gòu)筑物的污泥總量與剩余污泥排放量的比值來表示，SRT的單位一般用d表示。也可以用MCRT或BSRT表示。通?；钚晕勰喾ㄏ到y(tǒng)的微生物平均停留時間約為水力停留時間的20倍。通?；钚晕勰嘞到y(tǒng)的水力停留時間：城市污水為4～6小時，相應(yīng)的微生物停留時間為～5天，延時曝氣的水力停留時間為24小時，則微生物停留時間為30天左右。活性污泥凈化水的過程活性污泥凈化水主要是通過三個階段來完成第一階段，污水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。吸附作用進行十分迅速，一般在30分鐘完成，BOD5的去除率可高達70%。同時還具有氧化的作用，但吸附是主要作用。第二階段，也稱氧化階段，主要是繼續(xù)分解氧化前階段被吸附和吸收的有機物，同時繼續(xù)吸附一些殘余的溶解物質(zhì)。這一階段進行的相當緩慢。氧合作用在污泥同有機物開始接觸時進行的最快，隨著有機物逐漸被消耗掉，氧化速率逐漸降低。第三階段是泥水分離階段，在這一階段中，活性污泥在二沉池中沉淀分離。微生物的合成代謝和分解都能去除污水中的有機污染物，但產(chǎn)物不同。分解代謝的產(chǎn)物是CO2和H2O，可直接消除污染，而合成代謝的產(chǎn)物是新生的微生物細胞，只有將其從混合液中去除才能實現(xiàn)污水的完全凈化處理，必須經(jīng)過沉淀使泥水分離。活性污泥分兩個階段去除水中有機物，先是吸附，后是穩(wěn)定。吸附階段的時間比較短，穩(wěn)定的時間比較長?！の⑸锲骄Ａ魰r間反映了穩(wěn)定時間的長短?！の⑸镌谄貧獬刂械钠骄Ａ魰r間，又稱泥齡，選擇一定的有機負荷率和一定的MLSS濃度，就相應(yīng)決定了微生物的平均停留時間。·微生物平均停留時間是活性污泥總量同每日排放的剩余污泥量的比值，單位是d。例如：活性污泥總量為5000kg，每日排泥500kg，則微生物的停留時間為10d?；亓魑勰酀舛龋撼两敌阅苈圆畹幕亓魑勰?，其濃度范圍在5000～8000mg/l，則回流量等于原污水的25％。若回流污泥濃度為5000mg/l，則回流量為原污水的67％。污泥指數(shù)及參數(shù)的計算方法：MLSS(mg/l)＝(G污泥-G濾紙)*1000/V樣SVI＝SV30(mg/l)/MLSS(g/l)或SVI＝SV(%)*10000/MLSS(mg/l)F/M＝QLa/XV［kgBOD5/］式中：Q---污水流量，m3/dLa---進水有機物(BOD5)濃度，mg/lX---混合液懸浮固體（MLSS）濃度，mg/lV---曝氣池體積，m3曝氣池容積（m3）*MLSS(mg/l)污泥齡（d）＝-------------------------------流入廢水量（m3/d）*平均SS(mg/l)曝氣池容積（m3）*MLSS(mg/l)污泥停留時間(d)＝-----------------------------排泥量（m3/d）*排泥濃度（mg/l）曝氣池容積（m3）曝氣時間（h）＝------------------*24小時流入廢水量（m3/d）反應(yīng)器容積（m3）水力停留時間（HRT）＝------------------------(小時)進水量（包括回流量）（m3/h）活性污泥的生成可分為活性污泥菌膠團的形成及活性污泥生物相的完成兩個階段。未成熟污泥及老化污泥的特點：曝氣池有白色翻騰泡沫----------------未成熟污泥較多；曝氣池有厚厚一層暗黑色泡沫----------老化污泥較多。未成熟污泥較多的處理方法:增加DO、降低排放污泥量以增加污泥停留時間。老化污泥較多的處理方法：降低污泥停留時間、增加排放污泥量。最佳操作條件：污泥控制在成熟狀態(tài)，程序控制特別要注意污泥的質(zhì)，而非量，也就是要控制適當?shù)腗LSS和污泥停留時間。足夠的曝氣時間，以代謝食物；污泥停留時間（BSRT）足夠形成成熟的污泥；足夠的微生物以消化穩(wěn)定進流物有機物；污泥要具有良好的沉降性，沉降時能和懸浮顆粒一起落下；回流污泥保持在活性狀態(tài)。F/M比與BSRT(污泥停留時間)值在操作上的比較：高F/M比-----短BSRT、為低MLSS和短BSRT特性；優(yōu)點：①經(jīng)濟，所需空氣量少；②負荷為常數(shù)時可適用。可能的問題：①沒有足夠的微生物以分解有機物，時常發(fā)生問題；②對于負荷突變，沒有緩沖作用，如pH、毒性等；③出水BOD可能增加，固體物去除效果不佳；④BSRT太短，導(dǎo)致不完全代謝；⑤SVI增高或SV及RR上升；⑥污泥沉降性不佳。低F/M比-----長BSRT、為高MLSS和長BSRT特性；優(yōu)點：①高MLSS值可減少由于pH、BOD、毒性物質(zhì)、溫度等所引起的負荷突變的影響；②可消除泡沫引起的困擾；③適于BOD負荷高，且常有突變的情況。缺點：①由于系統(tǒng)中微生物超過所需利用分解有機物量，導(dǎo)致不良的代謝反應(yīng)；②可能造成有利于絲狀菌繁殖的環(huán)境；③由于固體物無法有效分離，而導(dǎo)致沉淀池超負荷，固體物將隨水流出；④須注意曝氣池中溶解氧，以防止曝氣不足。影響選定F/M比的因素：①操作方法；②廢水性質(zhì)和種類；③廢水負荷變化情況；④環(huán)境因素，即氣溫、廢水溫度與季節(jié)變化；⑤BOD負荷。改變污泥回流量和排放污泥量也將影響程序的操作：如：①空氣需要量和使用量；②污泥沉降性；③污泥停留時間（BSRT）；④F/M比；⑤濃度（MLSS和沉淀污泥）。要增加BSRT和MLSS濃度，可采取以下操作：（RAS－污泥回流、WAS－排放污泥）①增加回流污泥量（RAS），使排放污泥量（WAS）保持一定；②降低排放污泥量，使回流污泥量保持一定；③增加回流污泥量，減少排放污泥量。要降低MLSS濃度，可采取以下操作：（RAS－污泥回流、WAS－排放污泥）①減少RAS流量，并使WAS保持一定；②增加WAS并使RAS保持一定；③減少RAS并增加WAS。污泥回流是活性污泥法中重要操作之一，回流污泥最主要的目的是提供曝氣池中足夠的微生物以配合流進來的食物量，回流污泥要含多少固體物才能維持F/M比計算出的MLSS濃度。此可由質(zhì)量平衡估算：標準活性污泥法流程圖曝氣池沉淀池MLSSmg/lQm3/dMLSSmg/lRQm3/dRAS(回流污泥濃度)mg/l基本公式：（Q+RQ）MLSS＝RQ*RAS例：當Q=600m3/dR=30%MLSS=2000mg/l時，求RAS的濃度解：RQ=600m3/d*=180m3（Q+RQ）MLSS(600+180)*12001560000RAS的濃度＝──────＝───────＝────RQ180180＝8666mg/l即回流污泥濃度必須達到此值，才能達到所要求的沉降性能，一般在SVI=100即可達到這個要求，假使沉淀池無法達到此要求，則應(yīng)增加回流污泥量而減少排放污泥量，直到濃度有所改善。決定回流污泥比率的方法（污泥回流比Q）回流比可由流量及MLSS濃度和污泥的沉降性決定：Q*MRQ＝────────1000000────-MSVI式中：RQ---回流污泥m3/d,Q---進水量m3/d,M---MLSSmg/l,SVI---24小時間的污泥容積指數(shù)。例：當Q=1200m3/d,M=3400mg/l,SVI=100,求R值解：1200*34004080RQ＝─────────＝───＝620m3/d10000006600─────-3400100620Q的百分比＝───＝50％1200排放污泥的原則：1、計算排泥量和時間以維持系統(tǒng)中適當?shù)墓腆w物量。2、當負荷增加而曝氣池中的微生物（M）總量不足時，不要超量排泥。3、監(jiān)視沉淀池的污泥層──此可告訴何時開始排泥或增加排泥比率。4、①欲增加曝氣池中固體物總量（降低F/M比）時──可減少或停止排泥而增加回流量。①欲降低曝氣池中固體物總量（增加F/M比）時──可增加排泥量而降低回流量。5、超量排泥的長期影響──過久的超量排泥將降低BSRT或污泥齡，導(dǎo)致產(chǎn)生未成熟污泥而需要多量的氧，測定細胞呼吸率時，呼吸率將會增加；溶解氧相對降低。6、排泥量不足的長期影響──長久排泥量不足，將增加BSRT或污泥齡，而產(chǎn)生呼吸率低的老化污泥。7、適當排放量的控制──長期程序控制的調(diào)整，至少需要一個污泥齡的時間來確定其效果，當程序上需要改變排泥量時，最好的方法是每次增加20％，并繪出每次的變化圖，如此可避免系統(tǒng)異變。8、排泥量可用以控制沉降速率──減少排泥量可使絮體密度變大，增加排泥量會產(chǎn)生較輕的絮體而降低沉淀速率。曝氣池的泡沫1、有適量或少量的淡色泡沫，表示處理系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。2、積厚且泡沫呈白色翻騰顯示為未成熟污泥，應(yīng)檢查是否BSRT過短、或F/M過高、其他檢驗項目包括呼吸率(RR)、SVI、沉淀速率等。若污泥毯在沉淀池增厚，則應(yīng)增長BSRT或降低F/M值。3、有褐色泡沫形成的濃稠浮渣層，表示污泥已老化，應(yīng)增加排泥量，其他檢驗項目包括：呼吸率、SVI、沉淀速率是否降低或減緩?？諝饬浚汗┙o空氣量必須滿足廢水中BOD氧化作用所需氣量、處理系統(tǒng)微生物生長呼吸所用，以及使曝氣池能有充分攪拌。傳統(tǒng)式活性污泥法所需空氣量可按F/M比計算：F/M≥空氣需求量為每去除1kgBOD要30～54m3F/M＜為處于內(nèi)呼吸，氮化和較長的BSRT，需要增加到72～108m3實際空氣量的控制為維持曝氣池中適量的溶氧，可用DO計測定。SV30──30分鐘沉降試驗須仔細紀錄以下要點：前5～10分鐘污泥絮體（SludgeParticles）有否結(jié)聚成毛毯現(xiàn)象發(fā)生污泥是否穩(wěn)定緩慢聚密、且上層液澄清污泥絮體是否成云松狀沉降上清液是否有松散不易沉降的絮體30分鐘時污泥絮體是否聚密成看起來如卷曲的海綿污泥絮體是否看起來毛松松狀均勻的散布60分鐘時是否沉降的污泥再浮出水面是否在2～4小時內(nèi)污泥形成分裂或浮出水面積累對30分鐘沉降的經(jīng)驗，操作人員可以很快判斷活性污泥在沉淀池的沉淀效果，一般良好沉降的活性污泥進行30分鐘沉降試驗有以上A－①、A－②和B－①和C－②的觀察效果，一般在最初的5～10分鐘內(nèi)，污泥面將沉降至500ml刻度處。“攝氧率”和“氧呼吸率”“攝氧率”──氧的利用率稱為“攝氧率”，定義為每一單位時間所消耗的氧量。以mg/l/hr表示?！把鹾粑省暴ぉふ页鱿到y(tǒng)中固體物濃度變化和攝氧率的關(guān)系，攝氧試驗只是測量攝取氧量與當時的微生物量有關(guān)，這種攝取率與濃度的關(guān)系稱為“呼吸率”，以RR表示。指標RR可顯示即將進入沉淀池的混合懸浮液的生物活性。呼吸率比正常值高時，表示BOD負荷增加，或是過量排泥而致引起下列現(xiàn)象：BSRT逐漸減短，表示沒有時間代謝利用有機物。F/M比增高，表示系統(tǒng)中沒有足夠的微生物代謝進水的有機物。高呼吸率表示污泥未成熟，即污泥在沉淀池仍進行代謝有機物作用而導(dǎo)致沉淀池的缺氧現(xiàn)象。在這種現(xiàn)象最終沉淀池出水的DO將趨于零，這種污泥不易沉淀且不易壓密，且回流至曝氣池的污泥因過飽而無法利用分解有機物，致使整個處理系統(tǒng)F/M比失去平衡，造成瞬間需氧量的增加，最終沉淀池污泥將因膨化作用造成多量的固體物流失，即出水的懸浮固體物濃度增加?？刂频姆椒ㄊ菧p少排泥，增加回流量，同時空氣供給量也應(yīng)增加。操作引起呼吸率比正常值低的現(xiàn)象：由于操作時間太長，BSRT將變長，而進入內(nèi)呼吸期。F/M比降得太低，即處理系統(tǒng)中微生物量不足以利用分解有機物。上述污泥由于過度氧化導(dǎo)致污泥老化和代謝不良，污泥沉降太快致遺留大量顆粒物質(zhì)于沉淀水中，致沉淀池出水懸浮固體物增加，但BOD值不一定會增加?！皵z氧率”和“氧呼吸率”的計算：例：曝氣池出水（混合懸浮液）測量混合懸浮固體物含量，以容積表示（MLSSg/l）測量攝氧率（OxygenUptakeRate,OUR）搖動半滿容器（45秒），使溶液呈飽和溶氧狀態(tài)；采水樣注入BOD瓶并插入溶氧測定電極；連續(xù)10分鐘記錄溶氧（O2mg/l）遞減狀況；計算攝氧率（OUR）。（DO）0min-（DO）10minOUR(mgO2/l/h)＝────────────*60min/h10⑶計算氧呼吸率（RR）OUR（mgO2/l/h）RR(mgO2/h/g)＝────────MLSS(g/l)活性污泥異?，F(xiàn)象及其對策問題與對策：1、變色現(xiàn)象：變黑、變白。原因：活性污泥腐敗，產(chǎn)生絲狀菌。對策：參照第七項和第三項。備注：正?；钚晕勰酁榛液稚稚?。2、絮體輕現(xiàn)象：①污泥呈灰黑色，BOD低；②淡棕色，不能沉降或上升、BOD高。原因：①污泥老化；②污泥未成熟；水力負荷高；設(shè)備不正常。對策：①增加排泥；②增加回流污泥；調(diào)整水力負荷；檢查溢流堰整流設(shè)備。備注：上清液中有細小顆粒。3、污泥膨脹現(xiàn)象：⑴活性污泥變白，不調(diào)和狀；⑵沉淀、分離性不良，不緊密；⑶SVI在200以上；⑷活性污泥由沉淀池溢出，處理水質(zhì)不良。原因：⑴污泥排放量不足，致菌膠團異常繁殖；⑵下述原因致絲狀菌異常繁殖①曝氣量不足②MLSS濃度過高或過低③流入水BOD過高④流入水含有害物質(zhì)⑤PH降低對策：⑴排泥⑵判斷原因制定對策，為提早恢復(fù)正?？刹扇∠铝写胧孩偻都有跄齽?；②添加氯鹽、次氯酸鈉等；③添加過氧化氫。備注：用顯微鏡確認其原因為⑴或⑵，若為原因⑵，其恢復(fù)較遲，有時需更換污泥。4、污泥上浮現(xiàn)象：污泥浮于沉淀池上面流出。原因：⑴脫氮現(xiàn)象；⑵活性污泥腐??；⑶污泥膨脹；⑷污泥解體；⑸沉淀池的缺陷（底部、刮泥機等）；⑹流量變化太大。對策：⑴①控制曝氣量；②增加回流污泥量、排泥。⑵參照第7項；⑶參照第3項；⑷參照第6項；⑸沉淀池改造調(diào)整；⑹調(diào)整流量。備注：⑴時PH下降、上浮，污泥附著氣泡；⑵為尖峰流量。5、渾濁現(xiàn)象：處理水懸浮物濃度高，水色渾濁。原因：⑴原生動物增殖，毒性物質(zhì)流入；⑵無原生動物，主要為F/M過高；⑶過分曝氣。對策：⑴預(yù)先處理控制；⑵減少流量或增加回流污泥；⑶減少曝氣量。備注：通常為暫時性，原因去除即可恢復(fù)。6、解體現(xiàn)象：污泥被破壞成微細的絮體現(xiàn)象。原因：⑴過分曝氣；①曝氣時間過長、過分氧化的狀態(tài)；②BOD負荷過低。⑵特定微生物異常繁殖；⑶有害物質(zhì)流入；⑷機戒性的破損。對策：⑴控制曝氣量，增加流入水量，使負荷適當；⑵增加回流污泥量；⑶管制有害物質(zhì)流入；⑷減少攪拌強度。備注：⑵之特定微生物為變形蟲，小型鞭毛蟲等。7、腐敗現(xiàn)象：污泥發(fā)生腐敗，變黑。原因：⑴氧量不足；①曝氣量不足；②曝氣設(shè)備故障或停電。⑵沉淀池內(nèi)長期積污泥；⑶曝氣池、沉淀池的構(gòu)造有缺陷。對策：⑴停止污水流入，增加曝氣，依恢復(fù)程度調(diào)節(jié)流入水量；增加回流污泥量，加強排泥；改善構(gòu)造物。備注：停止曝氣，在夏天1天，冬天2天以上就會發(fā)生腐敗。8、發(fā)泡現(xiàn)象：曝氣池顯著發(fā)泡。原因：⑴污水基質(zhì)的原因；⑵一般清潔劑多量流入。對策：⑴提高MLSS濃度操作；②添加消泡劑；⑶設(shè)置消泡設(shè)備。9、異常PH現(xiàn)象：PH下降。原因：⑴進行硝化；⑵混入（流入）酸性物質(zhì)。對策：⑴①維持適當MLSS濃度；②控制曝氣量；③增加回流污泥量。⑵控制進水水質(zhì)。一、多量固體物流失，但污泥正常正常污泥，但就BOD負荷而言，因MLSS偏高，致使產(chǎn)生老化污泥?，F(xiàn)象1.最終沉淀池：細小絮體流出溢流堰，污泥毯深達1/4水深，水面上呈現(xiàn)浮渣。原因：操作過程中F/M偏低，或BSRT偏長，即固體物濃度太高。鑒別：污泥停留時間（BSRT）太長或F/M太低；───SV30試驗：a、上清液有固體物而呈渾濁；b、沉降快速。沉降污泥的濃度增加且超過正常的臨界值；對策：降低固體物濃度，增加排泥量?，F(xiàn)象2.曝氣池：水面有厚黑色的泡沫。原因：攝氧率（RR）比正常值MLSS低，負荷過高；檢驗出水硝酸鹽濃度超過10mg/l；檢驗曝氣池泡沫層中有土壤絲菌屬濃度；鑒別：⑴是否發(fā)生硝化作用；⑵是否有土壤絲菌屬。對策：⑴見問題與對策4；⑵降低BSRT或污泥齡。二、多量固體物流失，污泥不正常超量的泡沫和污泥無法沉降，同時固體物濃度過低?，F(xiàn)象1.部分固體物流失。原因：⑴有可能由于短暫性有機物的超量負荷所引起；⑵可能由于短暫或意外的超量排泥所引起。鑒別：⑴檢查固體物濃度和F/M比，F(xiàn)/M很可能過高，放流水的BOD和SS增加；⑵檢查排泥率并比較固體物濃度，檢查污泥泵抽送量是否改變。對策：⑴見問題與對策5；⑵降低排泥率并使固體物濃度上升以便控制，恢復(fù)正常的操作。現(xiàn)象2.曝氣池被一層厚且白的泡沫所覆蓋，最終沉淀池表面有翻騰的絮體。原因：操作時F/M太高，就有可能發(fā)生。鑒別：檢視固體物濃度和F/M比，下面試驗可顯示為：⑴SV30：①假若都沉降的話，沉降太慢；②污泥無法壓密；③污泥顏色呈淡棕到白色之間。⑵RR比正常值還高，RAS濃度過低無法提供處理系統(tǒng)足夠的微生物量。最終沉淀池DO接近于零，出水的SS接近于MLSS值。對策：降低F/M比、減少排泥、依曝氣池DO適當?shù)脑黾涌諝饬?，這約需7天的時間可達改善效果，由于固體物增加沉降率可加快?；亓魑勰酀舛仍黾佣鳵R趨向于正常。SV30與RR試驗應(yīng)每小時做一次；MLSS和回流污泥的SS每8小時一次，直到情況改善為止，如需要的話，可噴淋消泡劑。加消化過的污泥到曝氣池中可增加負荷率。另外增加利用另一最終沉淀池以增加停留時間。三、水力超負荷現(xiàn)象1.污泥正常──MLSS、回流污泥及排放污泥值均正常，MLSS溢流入出水中。原因：大雨降低延時（即曝氣池停留時間不足），導(dǎo)致不完全代謝和最終沉淀池沉降時間不足。鑒別：SV30、RR和SS試驗。當處理廠流量超過設(shè)計高峰流量時產(chǎn)生超負荷，可檢核設(shè)計數(shù)據(jù)，并比較流量計的讀數(shù)。對策：⑴當氣象預(yù)報要下大雨時開始增加固體物濃度，停止或降低排放污泥并增加回流污泥；⑵投用另一個沉淀池或?qū)胝{(diào)整槽?，F(xiàn)象2.污泥正常但MLSS溢流出堰外。原因：使用二個或二個以上最終沉淀池時產(chǎn)生不均勻流量分布。鑒別：若有安裝流量計時，每個最終沉淀池的流量計都要檢查，并且檢查回流污泥流量。對策：⑴計算