活性污泥運(yùn)行方式

活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式活性污泥法新工藝活性污泥處理系統(tǒng)的維護(hù)管理內(nèi)容提要傳統(tǒng)活性污泥法（普通活性污泥法）階段曝氣活性污泥法吸附-再生活性污泥法系統(tǒng)延時(shí)曝氣活性污泥法高負(fù)荷活性污泥法完全混合活性污泥法多級(jí)活性污泥法系統(tǒng)深水曝氣活性污泥法系統(tǒng)深井曝氣活性污泥法系統(tǒng)淺層曝氣活性污泥法系統(tǒng)純氧曝氣活性污泥法系統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式傳統(tǒng)活性污泥法工藝特點(diǎn)形式上是一個(gè)長(zhǎng)廊，整體是推流式流態(tài)；經(jīng)歷了生物增長(zhǎng)的全過(guò)程，從起端到末端污泥負(fù)荷逐漸降低；出水水質(zhì)較好，BOD5去除率一般大于90%；污泥產(chǎn)率較低。存在問(wèn)題：起端的曝氣量不足，容易缺氧；末端曝氣量過(guò)剩，效率較低；曝氣池容積較大，占用的土地較多，基建費(fèi)用較高；對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)行較低。階段曝氣活性污泥法工藝特點(diǎn)：分段進(jìn)水，又稱分段進(jìn)水活性污泥法；推流式流態(tài)，污水分段進(jìn)入曝氣池，有機(jī)物負(fù)荷相對(duì)均勻；均勻供氧，利用率較高；抗沖擊能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好；可控制在微生物增長(zhǎng)的某一階段進(jìn)行反應(yīng)吸附-再生曝氣活性污泥系統(tǒng)工藝特點(diǎn)：吸附池的容積一般較小，吸附接觸時(shí)間較短；吸附池再生池的容積之和仍低于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池的容積，基建費(fèi)用較低；對(duì)水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷具有一定承受能力；處理效果低于傳統(tǒng)活性污泥法，不宜處理溶解性有機(jī)物含量較高的污水污水與活性污泥混合曝氣后BOD值的變化情況延時(shí)曝氣活性污泥法工藝特點(diǎn)：有機(jī)物負(fù)荷非常低，曝氣時(shí)間長(zhǎng)，一般多在24h以上，污泥量少且穩(wěn)定；出水效果好，運(yùn)行穩(wěn)定；二沉池內(nèi)泥水分離速度較快；停留時(shí)間太長(zhǎng)，池容太大，適合小水量。高負(fù)荷活性污泥法又稱短時(shí)曝氣活性污泥法或不完全處理活性污泥法，其工藝流程與傳統(tǒng)活性污泥相同；曝氣時(shí)間短，有機(jī)物負(fù)荷較高，處理效果較差，一般BOD5的去除率不超過(guò)70%~80%；一般用于對(duì)處理水水質(zhì)要求不高的污水或作為前處理工藝使用。完全混合活性污泥法工藝特點(diǎn)：進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋和均化，對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的有機(jī)廢水；曝氣池內(nèi)各部位微生物群里的組成和數(shù)量幾乎一致，各部位有機(jī)物降解工況相同；濃度梯度小，有機(jī)物降解、傳遞動(dòng)力小，降解速度慢；污泥容易膨脹，出水水質(zhì)一般多級(jí)活性污泥處理系統(tǒng)工藝特點(diǎn)：將兩個(gè)或者兩個(gè)以上獨(dú)立的活性污泥處理系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)；第一級(jí)活性污泥處理系統(tǒng)的負(fù)荷最高，負(fù)荷逐級(jí)降低；適用于處理有機(jī)污染物濃度很高的污水；各級(jí)系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量不同，微生物種群各異；投資與運(yùn)行費(fèi)用高，管理麻煩，設(shè)備較多。深水曝氣活性污泥法工藝特點(diǎn)：曝氣池內(nèi)的混合液的深度大，一般在7m以上；提高了溶解氧濃度、降低氣泡直徑并提高氣泡的表面積；提高了氧的傳遞速率，利于微生物的增殖與有機(jī)污染物的降解；節(jié)省占地。深水曝氣活性污泥法工藝特點(diǎn)：井深50-100m，又名超水深曝氣活性污泥法；有利于微生物的增殖與有機(jī)污染物的降解；施工難度大，對(duì)地質(zhì)條件和防滲要求高淺層曝氣活性污泥法系統(tǒng)工藝特點(diǎn)：氣泡只是在形成與破碎瞬間，有著最高的氧轉(zhuǎn)移率，而與水深無(wú)關(guān)；當(dāng)空氣由穿孔管通入池內(nèi)向上流動(dòng)時(shí),由于空氣提升作用,使導(dǎo)流板兩側(cè)形成環(huán)流,混合液和空氣得到充分接觸,池底亦不會(huì)發(fā)生沉積；曝氣器安裝深度0.6～0.8m，適宜低壓風(fēng)機(jī)曝氣，節(jié)省電耗。純氧曝氣活性污泥法工藝特點(diǎn)：氧傳遞速率快，活性污泥濃度高因此可提高有機(jī)物去除率，使曝氣池容積大大縮??；剩余污泥量少，污泥具有良好沉降性，不易發(fā)生污泥膨脹；曝氣池中能保持高濃度的溶解氧，有較好的耐沖擊負(fù)荷能力；要密閉運(yùn)行，運(yùn)行管理復(fù)雜，需要配備制氧設(shè)備氧化溝工藝A2O工藝吸附-生物降解工藝（AB）序批式活性污泥法（SBR）膜生物反應(yīng)器（MBR）活性污泥法新工藝氧化溝工藝氧化溝工藝也稱氧化渠或循環(huán)曝氣池工藝特點(diǎn)：工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便，可不設(shè)初沉池；氧化溝采用環(huán)形溝渠形式，污水在溝內(nèi)的流速為0.3~0.5m/s；氧化溝一般采用轉(zhuǎn)刷等表面曝氣設(shè)備；氧化溝采用延時(shí)曝氣（污泥負(fù)荷在0.05~0.10kgBOD5/kgMLSS.d之間），不采用污泥消化處理；占地面積大，能耗較大常用氧化溝系統(tǒng)卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝交替工作氧化溝系統(tǒng)奧貝爾（Orbal）氧化溝曝氣-沉淀一體化氧化溝卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝荷蘭DHV公司所開(kāi)發(fā)，在我國(guó)應(yīng)用廣泛工藝特點(diǎn)：應(yīng)用廣泛，最大規(guī)模為650000m3/d；采用豎軸低速表面曝氣器；水深可達(dá)4～4.5m，溝內(nèi)流速達(dá)0.3～0.4m/s；混合液在溝內(nèi)每5～20min循環(huán)一次；溝內(nèi)混合液總量是入流廢水量的30～50倍；BOD5去除率可達(dá)95%以上，脫氮率可達(dá)90%，除磷效率可達(dá)50%。英國(guó)ASHVale污水處理廠雙溝系統(tǒng)三溝系統(tǒng)交替工作氧化溝系統(tǒng)丹麥克魯格公司開(kāi)發(fā)，有雙溝和三溝兩種系統(tǒng)；沒(méi)有污泥回流系統(tǒng)，出水水質(zhì)較好，污泥穩(wěn)定；對(duì)于雙溝式氧化溝而言，A、B兩池串聯(lián)運(yùn)行，交替作為曝氣池和沉淀池；對(duì)于三溝式氧化溝兩側(cè)的A、C池交替地作為曝氣池和沉淀池，中間B池一直為曝氣池；必須安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)Orbal氧化溝由南非國(guó)家水研究所開(kāi)發(fā)研制，現(xiàn)在在我國(guó)應(yīng)用較廣泛；曝氣設(shè)備均采用曝氣轉(zhuǎn)盤，充氧效率高；多采用三層溝渠，外溝容積最大，占總?cè)莘e的60%~70%，主要完成氧化和脫氮過(guò)程；中溝占20%~30%，內(nèi)溝僅占10%；外、中、內(nèi)三層溝渠混合液的溶解氧保持較大的梯度，分別為0、1、2mg/L。曝氣-沉淀一體化氧化溝系統(tǒng)將曝氣、沉淀、泥水分離功能集于一體，又稱合建式氧化溝，80年代初在美國(guó)開(kāi)發(fā)；沒(méi)有污泥回流系統(tǒng)，占地面積小，系統(tǒng)控制較復(fù)雜；與前面幾種氧化溝相比出水水質(zhì)較差。A2O工藝最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行的情況下，不易發(fā)生污泥膨脹；運(yùn)行中勿需投藥，厭氧池和缺氧池只用輕微攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。吸附-生物降解工藝(Adsorption-Biodegration)，簡(jiǎn)稱AB法污水處理工藝；系統(tǒng)不設(shè)初沉池。A級(jí)是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)；A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，污泥負(fù)荷>2.0kgBOD5／kgMLSS.d，A級(jí)曝氣池停留時(shí)間短，30～60min；B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行,污泥負(fù)荷一般為0.1～0.3kgBOD5／kgMLSS.d，B級(jí)停留時(shí)間為2～4h；A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混；工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷、pH值變化的能力。序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)，簡(jiǎn)稱SBR工藝，又稱間歇式活性污泥法；工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，卻是時(shí)間上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的。耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)，在一般情況下(包括工業(yè)污水處理)無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。傳統(tǒng)SBR法SBR工藝的發(fā)展及主要變形工藝間歇式循環(huán)延時(shí)限氣活性污泥工藝(IntermittentCyclicExtendedActivatedSludge，簡(jiǎn)稱ICEAS)；循環(huán)式活性污泥工藝（CyclicActivatedSludgeTechnology，簡(jiǎn)稱CAST工藝）；由需氧池（DemandAerationTank）為主體處理構(gòu)筑物的預(yù)反應(yīng)區(qū)和以間歇曝氣池(IntermitentAerationTank)為主體的主反應(yīng)區(qū)組成的連續(xù)進(jìn)水、間歇徘水的工藝系統(tǒng)。英文略寫為DAT—IAT工藝；此外還有：IDAL、IDEA、CASS、UNITANK等。Unitank法（組合交替式活性污泥法）ICEAS工藝（間歇循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)）CASS工藝膜生物反應(yīng)器（MBR）（MembraneBioreactor），綜合了膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以超濾、微濾膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物處理系統(tǒng)的二沉池以實(shí)現(xiàn)泥水分離；去除效率高，出水水質(zhì)好。出水可直接回用；水力停留時(shí)間和污停留時(shí)間完全分離有利于增殖緩慢的微生物，如硝化細(xì)菌的截留和生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高；微生物濃度高，裝置處理容積負(fù)荷大，設(shè)備占地少；污泥產(chǎn)量低（由于相對(duì)較小的F/M值），易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便；能耗及運(yùn)行費(fèi)用高。運(yùn)行過(guò)程中膜易受到污染，使產(chǎn)水量降低，膜組件制造成本較高。根據(jù)膜組件設(shè)置的位置可分為分置式和一體式2種：活性污泥的培養(yǎng)與馴化試運(yùn)行活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的檢測(cè)活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況活性污泥處理系統(tǒng)的維護(hù)管理活性污泥的培養(yǎng)與馴化活性污泥的培養(yǎng)和馴化方法可歸納為以下三種：

異步培馴法同步培馴法接種培馴法對(duì)城市污水一般都采用同步培馴法，其中菌種和營(yíng)養(yǎng)物都具備，因此可直接進(jìn)行培養(yǎng)，其方法如下：先將污水引入曝氣池進(jìn)行充分曝氣，并開(kāi)動(dòng)污泥回流設(shè)備，使曝氣池和二次沉淀池接通循環(huán)；經(jīng)1~2d曝氣后，曝氣池內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)模糊不清的絮凝體；為補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和排除對(duì)微生物增長(zhǎng)有害的代謝產(chǎn)物，要及時(shí)換水，即從曝氣池通過(guò)二次沉淀池排出50%~70%的污水，同時(shí)引入新鮮污水；換水可間歇進(jìn)行，也可以連續(xù)進(jìn)行：間歇換水一般適用于生活污水所占比重不太大的城市污水處理廠，每天換水1~2次；連續(xù)換水適用于以生活污水為主要的城市污水或純生活污水。持續(xù)到SVI達(dá)到15%～20%為止（在15℃以上的條件下，經(jīng)過(guò)7～10d可達(dá)到）；當(dāng)進(jìn)水濃度很低時(shí)，為使培養(yǎng)期不致過(guò)長(zhǎng)，可將初次沉淀池的污泥引入曝氣池或不經(jīng)初次沉淀池將污水直接引入曝氣池。對(duì)于工業(yè)廢水或以工業(yè)廢水為主的城市污水，由于其中缺乏專性菌種和足夠的營(yíng)養(yǎng)，一般采用異步培馴法，使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝特定工業(yè)廢水的酶系統(tǒng)，具有某種專性，具體方法如下：先可用糞便水或生活污水培養(yǎng)活性污泥，易于細(xì)菌繁殖：先將濃糞便水過(guò)濾后投入曝氣池，再用自水稀釋，使BOD5濃度控制在500mg/L左右，進(jìn)行靜態(tài)（悶曝）培養(yǎng)；經(jīng)過(guò)1~2d后，為補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和排除代謝產(chǎn)物，需及時(shí)換水。當(dāng)缺乏這類污水時(shí)，可用化糞池和排泥溝的污泥、初次沉淀池或消化池的污泥等；當(dāng)活性污泥培養(yǎng)成熟，即可在進(jìn)水中加入并逐漸增加工業(yè)廢水的比重，使微生物在逐漸適應(yīng)新的生活條件下得到馴化：開(kāi)始時(shí)，工業(yè)廢水可按設(shè)計(jì)流量的10%~20%投入，達(dá)到較好的處理效果后，再繼續(xù)增加其比重；每次增加的百分比以設(shè)計(jì)流量的10%~20%為宜，并待微生物適應(yīng)鞏固后再繼續(xù)增加，直至滿負(fù)荷為止。工業(yè)廢水中活性污泥的培養(yǎng)和馴化為了縮短培養(yǎng)和馴化的時(shí)間，也可以采用同步培馴法：在培養(yǎng)開(kāi)始就加入少量工業(yè)廢水，并在培養(yǎng)過(guò)程中逐漸增加比重，使活性污泥在增長(zhǎng)的過(guò)程中，逐漸適應(yīng)工業(yè)廢水并具有處理它的能力。存在問(wèn)題：在缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下不夠穩(wěn)妥可靠，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不易確定是培養(yǎng)上的問(wèn)題還是馴化上問(wèn)題。在有條件的地方，也可采用接種培馴法：直接從附近污水處理廠引入剩余污泥，作為種泥進(jìn)行曝氣培養(yǎng)，縮短培養(yǎng)時(shí)間；如能從性質(zhì)類似的工作廢水處理站引來(lái)剩余污泥，這更能提高馴化效果，縮短培馴時(shí)間。試運(yùn)行活性污泥培馴成熟后，就開(kāi)始運(yùn)行。試運(yùn)行的目的是確定最佳的運(yùn)行條件。在活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行中，作為變數(shù)考慮的因素有：混合液污泥濃度（MLSS）空氣量污水注入的方式采用生物吸附法時(shí)，污泥再生時(shí)間和吸附時(shí)間之比值工業(yè)廢水養(yǎng)料不足時(shí)，氮、磷的用量活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的檢測(cè)反映處理效果的項(xiàng)目：進(jìn)出水總的和溶解性的BOD、COD，進(jìn)出水總的和揮發(fā)性的SS，進(jìn)出水的有毒物質(zhì)（對(duì)應(yīng)工業(yè)廢水）；反映污泥情況的項(xiàng)目：污泥沉降比（SV%）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物觀察等。反映污泥營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目：氮、磷、pH、水溫等?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)運(yùn)行中的異常情況污泥膨脹污泥解體污泥腐化污泥上浮泡沫問(wèn)題污泥膨脹定義：污泥不易沉降，SVI值增高，污泥的結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少（但較清澈），顏色也有異變；原因：絲狀菌大量繁殖；污泥中結(jié)合水異常增多；缺乏氮、磷、鐵等養(yǎng)料；溶解氧不足；水溫高；pH值較低等都容易引起絲狀菌大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹；超負(fù)荷運(yùn)行；污泥齡過(guò)長(zhǎng)或有機(jī)物濃度梯度小等，也會(huì)引起污泥膨脹；排泥不通暢易引起結(jié)合水性污泥膨脹。污泥膨脹解決措施：缺氧、水溫高等可加大曝氣量，或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS值，使需氧量減少；污泥負(fù)荷率過(guò)高，可適當(dāng)提高M(jìn)LSS值，以調(diào)整負(fù)荷。必要時(shí)還要停止進(jìn)水，“悶曝”一段時(shí)間；缺氮、磷、鐵養(yǎng)料，可投加硝化污泥液或氮、磷等成分。pH過(guò)低，可投加石灰等調(diào)節(jié)pH；污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長(zhǎng)污泥解體定義：處理水質(zhì)渾濁，污泥絮凝體微細(xì)化，處理效果變壞等則是污泥解體現(xiàn)象。原因：運(yùn)行不當(dāng)，如曝氣過(guò)量，會(huì)使活性污泥生物-營(yíng)養(yǎng)的平衡遭到破壞，使微生物量減少而失去活性，吸附能力降低，絮凝體縮小質(zhì)密，一部分而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)污水中存在有毒物物質(zhì)時(shí)，微生物會(huì)受到抑制或傷害，凈化功能下降或完全停