生化系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)培訓(xùn)

生化系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)及其意義鄧俊平湖南省環(huán)境保護(hù)城鎮(zhèn)生活垃圾處理處置工程技術(shù)中心生物處理法生物處理法

好氧生物處理厭氧生物處理自然生物處理好氧生物處理

活性污泥法

生物膜法保證無氧環(huán)境穩(wěn)定塘必須有氧氣的供應(yīng)，適應(yīng)廣泛活性污泥法的歷史1912年-1913年英國人發(fā)明，1914年由Ardern和Lockett在英國曼徹斯特建成試驗廠，1916年美國正式建立了第一座活性污泥法污水處理廠。在90余年的歷史中，隨著在實際生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新改進(jìn)，特別是近幾十年來在對其生物反應(yīng)和凈化機(jī)理進(jìn)行深入研究探討的基礎(chǔ)上，活性污泥法在生物學(xué)、反應(yīng)動力學(xué)的理論方面以及在工藝方面都得到了長足的發(fā)展，出現(xiàn)了多種能夠適應(yīng)各種條件的工藝流程。目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有機(jī)性工業(yè)廢水處理中最常用的工藝。傳統(tǒng)氧化溝、改良式氧化溝A/O、A2OSBR、CASSMBR活性污泥工藝活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本概念和工藝流程活性污泥向污水中注入空氣進(jìn)行曝氣,并持續(xù)一段時間后,污水中即生成一種絮凝體,這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成,它易于沉淀分離,并使污水得到澄清,這就是“活性污泥”.活性污泥法利用污水中的有機(jī)物為基質(zhì),在DO存在的條件下,經(jīng)過混合的微生物群的連續(xù)培養(yǎng)后經(jīng)凝聚、吸附、氧化、沉淀等作用使污水凈化的一種方法?；钚晕勰喾ǖ幕竟に嚵鞒踢\(yùn)行條件良好的活性污泥充足的氧回流污泥以保證曝氣池內(nèi)有足夠的活性污泥，排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行微生物理論代謝過程溶解的有機(jī)物質(zhì)細(xì)胞膜儲藏新細(xì)胞黏液層氧吸附個體自由粒子液體細(xì)胞吸收的有機(jī)物質(zhì)NH3H2OCO2合成的產(chǎn)物最終的產(chǎn)物微生物成長曲線圖(批次式)停滯期對數(shù)增殖期平衡期衰減增殖期內(nèi)呼吸期TimeNumberofcyclecallsBACTERIALGROWTHINABATCHSYSTEM輪蟲DecreaseAugmentation75%變形蟲鞭毛蟲自由游動纖毛蟲固著型纖毛蟲NEMATODESRELATIVENUMBEROFMICROORGANISMSVS.SLUDGEQUALITY變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類IncreaseAugmentation75%變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲IncreaseAugmentation50%鞭毛蟲自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲NEMATODESDecreaseAugmentation50%STRAGGLERSPINFLOC變形蟲類鞭毛蟲類自由游動纖毛蟲類固著型纖毛蟲類輪蟲GOODSETTLINGCorrectAugmentationRELATIVEPREDOMINANCE活性污泥關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)中文名稱參數(shù)中文名稱SV污泥沉降比SVI污泥體積指數(shù)F/M食微比DO溶解氧SRT污泥停留時間HRT水力停留時間SOUR呼吸攝氧率ALK堿度MLSS混合液懸浮物(污泥濃度)MLVSS混合液揮發(fā)懸浮物(污泥濃度)污泥沉降比SV%指曝氣池混合液經(jīng)30min沉降后，污泥體積與混合液體積之比

（1）可控制剩余污泥的排放

（2）及時反映污泥膨脹現(xiàn)象，以便采取措施進(jìn)行治理。污泥指數(shù)SVI指曝氣池混合液經(jīng)30min沉降后，1g干污泥所占的體積。單位ml/g

（1）反映污泥性能

（2)反映污泥膨脹現(xiàn)象

SV*10000SVT=MLSS用途用途SVI值一般介于50-150之間。若過低則說明污泥細(xì)小，無機(jī)物含量高，缺乏活性；若SVI高于200，則說明污泥沉降性能不高，且有可能以發(fā)生污泥膨脹BOD污泥負(fù)荷率—F/M比

Q·Sa

F/M=kgBOD5/(kgMLSS·d)X·V

=污水流量m3/d=進(jìn)水BOD量mg/l

=反應(yīng)器（曝氣池)容積m3=MLSSmg/l

通常城市污水生化系統(tǒng)的F/M比為0.1-0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，垃圾滲濾液處理生化系統(tǒng)的F/M可能低至0.05-0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)。QVSax定義：單位重量的污泥在單位時間內(nèi)所能承受的有機(jī)物的量BOD污泥負(fù)荷的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義采用較高的BOD污泥負(fù)荷率，將加快有機(jī)物的降解速率與活性污泥增長率，降低曝氣池的容積，在經(jīng)濟(jì)上比較適宜，但處理水水質(zhì)未必能夠達(dá)到預(yù)定的要求。采用較低的BOD污泥負(fù)荷率，有機(jī)物的降解速率和活性污泥的增長速率，都將降低，曝氣池的容積加大，

基建費(fèi)用有所增高但處理水的水質(zhì)可提高。污泥齡—SRT指在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，微生物從其生成到排出系統(tǒng)的平均停留時間，也就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需要的時間。從工程上來說在穩(wěn)定條件下就是曝氣

池內(nèi)活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量之比。

V*X式中：SRT—污泥齡（生物固體停留時間）時間dSRT=24*XR*QRV

——反應(yīng)器內(nèi)容積，即曝氣池容積m3

X——反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度mg/l

XR——反應(yīng)器內(nèi)回流污泥濃度，即排放剩余濃度mg/l

QR——剩余污泥排泥流量m3/hSRT：傳統(tǒng)的污泥齡為4-12天，MBR和氧化溝工藝的污泥齡可能會為15-25天

視運(yùn)行負(fù)荷而定。SRT—污泥齡的意義

污泥齡是活性污泥法處理系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行的重要參數(shù)，它能夠說明活性污泥微生物的狀況，世代時間長于污泥齡的微生物在曝氣池內(nèi)不可能繁衍成優(yōu)勢種屬，如硝化菌在20℃時，其世代時間為3d，當(dāng)污泥齡＜3d時，硝化菌就不可能在曝氣池內(nèi)大量增殖，不能成為優(yōu)勢種屬，不能在曝氣池內(nèi)進(jìn)行硝化反應(yīng)。SOUR—活性污泥的比好氧速率SOUR是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)所能消耗的溶解氧量，其單位為mgO2/gMLVSS*h.

例如：SOUR的數(shù)值與DO濃度、底物濃度、污泥齡及其污水中有機(jī)物的生物氧化難易程度等許多因素有關(guān)。SOUR在運(yùn)行管理中的重要作用在于指示入流污水是否有太多的難降解物質(zhì)，以及活性污泥是否中毒。活性污泥的SOUR正常范圍一般為3—15mgO2/(gMLVSS·h)。

DOUR*60*1000SOUR=MLVSS

時間DO儀讀數(shù)MLVSS=1089mg/l

△DO開始6.76----第1分鐘6.130.3第2分鐘5.830.25第3分鐘5.580.24第4分鐘5.340.23第5分鐘5.110.21第6分鐘4.900.99第11分鐘3.910.89第16分鐘3.02DOUR=0.207SOUR=11.4活性污泥控制參數(shù)溶解氧2—4mg/l＜2mg/l供氧受限制

＜0.5mg/l缺氧＞7mg/l設(shè)計過當(dāng)＞9mg/l細(xì)菌死亡污泥層厚度0.3m~0.9m＞0.9m污泥未壓緊＞2.0m污泥易流出活性污泥控制參數(shù)MLVSS/MLSS60%~80%＜70%有效污泥太低＜60%污泥消化(污泥老化)＞80%污泥太輕(污泥齡低)PH6~9（最佳PH為6.8-7.2）＜6.5硝化停止＜6.0活性降低＜5.0細(xì)菌死亡＞9.0活性降低活性污泥控制參數(shù)NH3-N1-3mg/l＜1mg/l受沖擊時反應(yīng)較慢＜0.2mg/l污泥生長受抑制PO4-P0.1-0.5mg/l＜0.5mg/l受沖擊時反應(yīng)較慢＜0.1mg/l污泥生長受抑制，易發(fā)生污泥膨脹GH活性污泥控制參數(shù)溫度15℃~35℃＜16℃活性降低＜7℃不成長＜–1℃細(xì)菌死亡＞35℃受破壞＞40℃死亡I活性污泥操作要點(diǎn)控制條件流向回流率污泥比污泥濃度營養(yǎng)源活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行中的異?，F(xiàn)象

活性污泥法處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，有時會出現(xiàn)種種異常情況，處理效果降低，污泥流失。下面將在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的幾種主要的異?，F(xiàn)象和采取的相應(yīng)措施加以簡要闡述。異?，F(xiàn)象污泥膨脹污泥腐敗污泥上浮泡沫問題異常生物相污泥解體污泥膨脹污泥變質(zhì),含水率上升,上清液減少,體積膨脹,不易沉降。這種現(xiàn)象稱污泥膨脹。污泥膨脹的危害隨著污泥膨脹的發(fā)生，污泥的沉降性能發(fā)生惡化，不能在二沉池內(nèi)進(jìn)行正常的泥水分離，澄清液稀少(但較清澈)，污泥容易隨出水流失。發(fā)生污泥膨脹以后，流失的污泥會使出水SS超標(biāo)，如不立即采取控制措施，污泥繼續(xù)流失會使曝氣池的微生物量銳減，不能滿足分解污染物的需要，從而最終導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。

活性污泥的SVI值在80-120左右時，其沉降性能最佳，當(dāng)SVI值超過200時，預(yù)示著活性污泥即將或已經(jīng)處于膨脹狀態(tài)，應(yīng)立即予以重視。污泥解體定義誘發(fā)原因解決措施

當(dāng)活性污泥處理系統(tǒng)的處理水質(zhì)渾濁，污泥絮體微細(xì)化，處理效果變壞等則為污泥解體現(xiàn)象。

活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行不當(dāng)或污水中混入有毒物質(zhì)都可能引發(fā)污泥解體。如曝氣過量，致使活性污泥微生物的營養(yǎng)平衡遭到破壞，微生物量減少并失去活性，吸附能力降低，絮體縮小，一部分則成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)渾濁，SVI值降低等。當(dāng)污水中存在有毒物質(zhì)時，微生物會受到抑制或傷害，使污泥失去活性而解體，其凈化功能下降或完全停止。發(fā)生污泥解體后，應(yīng)對進(jìn)水量、回流污泥量、曝氣量和排泥狀態(tài)以及SV、MLSS、DO、污泥負(fù)荷等多項指標(biāo)進(jìn)行檢查，確定發(fā)生的原因，加以調(diào)整，當(dāng)確定是污水中混入有毒物質(zhì)時，應(yīng)考慮這是新的工業(yè)廢水混入的結(jié)果需查明來源進(jìn)行局部處理。污泥腐敗定義誘發(fā)原因解決措施

污泥腐敗是二沉池污泥長期滯留而厭氧發(fā)酵產(chǎn)生H2S、CH4等氣體，致使大塊污泥上浮。污泥腐敗上浮與污泥脫氮上浮不同，腐化的污泥顏色變黑，并伴有惡臭。

二沉池泥斗構(gòu)造不合理，污泥難下滑或刮泥設(shè)備有故障，使污泥長期滯留沉積在死角容易引起污泥腐敗。

可通過加大二沉池池底坡度或改進(jìn)池底刮泥設(shè)備，不使污泥滯留于池底；清除死角，加強(qiáng)排泥；安設(shè)不使污泥外溢的浮渣清除設(shè)備等可減少該問題的發(fā)生。污泥上浮產(chǎn)生機(jī)理解決措施

污泥(脫氮)上浮是由于曝氣池內(nèi)污泥泥齡過長，硝化進(jìn)程較高但卻沒有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部產(chǎn)生反硝化，硝酸鹽成為電子受體被還原，產(chǎn)生的氮?dú)飧接谖勰嗌希瑥亩刮勰啾戎亟档?，整塊上浮。另外，曝氣池內(nèi)曝氣過度，使污泥攪拌過于激烈，生成大量小氣泡附聚于絮凝體上，或流入大量脂肪和油類時。也可能引起污泥上浮。

增加污泥回流量或及時排除剩余污泥，在脫氮之前將污泥排除，或降低混合液污泥濃度，縮短污泥齡和降低溶解氧等；使之不進(jìn)行到硝化階段，加強(qiáng)反硝化功能都可減少該問題的發(fā)生。泡沫問題

泡沫是活性污泥法處理廠運(yùn)行中常見的現(xiàn)象。泡沫可在曝氣池上堆積很高，并進(jìn)入二沉池隨水流走，產(chǎn)生一系列衛(wèi)生問題。生物泡沫

生物泡沫多呈褐色生物泡沫處理比較困難，有的處理廠曾嘗試用加氯、增大排泥、降低SRT等方法但均不能從根本上解決問題。因此，對生物泡沫要以預(yù)防為主。處理方法

生物泡沫在冬天能結(jié)冰，清理起來異常困難。夏天生物泡沫會隨風(fēng)飄蕩，產(chǎn)生不良?xì)馕丁ｎA(yù)防醫(yī)學(xué)還認(rèn)為產(chǎn)生生物泡沫的諾卡氏菌極有可能為人類的病原菌。如果采用表曝設(shè)備，生物泡沫還能阻止正常的曝氣充氧，使曝氣池混合液中的溶解氧濃度降低。生物泡沫還能隨排泥進(jìn)入泥區(qū)，干擾濃縮池及消化池的運(yùn)行。危害化學(xué)泡沫化學(xué)泡沫多呈乳白色

化學(xué)泡沫處理較容易，可以噴水消泡或投加消泡劑等。此外，用風(fēng)機(jī)機(jī)械消泡，也是有效措施。處理方法化學(xué)泡沫由污水中的洗滌劑以及一些工業(yè)用表面活性物質(zhì)在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成。異常生物相在工藝控制不當(dāng)或入流水質(zhì)水量突變時，會造成生物相異常。在正常運(yùn)行的傳統(tǒng)活性污泥工藝系統(tǒng)中，存在的微型動物絕大部分為鐘蟲。認(rèn)真觀察鐘蟲數(shù)量及生物特征的變化，可以有效地預(yù)測活性污泥的狀態(tài)及發(fā)展趨勢。DO過高或過低水中含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)進(jìn)水的PH發(fā)生突變

最后需要強(qiáng)調(diào)的是，生物相觀察只是一種定性方法，缺乏嚴(yán)密性，運(yùn)行中只能作為理化方法的一種補(bǔ)充手段，而不可作為唯一的工藝監(jiān)測方式。在正常運(yùn)行的活性污泥中，還存在一定量的輪蟲。其生理特征及數(shù)量的變化也具有一定的指示作用。例如，當(dāng)輪蟲縮入甲被內(nèi)時，則指示進(jìn)水pH發(fā)生突變，當(dāng)輪蟲數(shù)量劇增時，則指示污泥老化，結(jié)構(gòu)松散并解體。廢水中氮的循環(huán)空氣中的氮(N2)有機(jī)氮(NH3)硝酸氮(NO3)亞硝酸氮(NO2)氨氮(NH4)

氮的固化作用