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污水超標(biāo)常見(jiàn)情況及原因!

在污水處理過(guò)程中,會(huì)遇到各種各樣的污水問(wèn)題,比如:cod、氨氮、tn、ss等出水指標(biāo)不達(dá)標(biāo),因生化處理的原理都是相同的,所以本文以生活污水作為研究藍(lán)本的,來(lái)總結(jié)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)遇到出水不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題!

 

一、有機(jī)物超標(biāo)

 

傳統(tǒng)活性污泥工藝的主要功效是去除城市污水中的有機(jī)污染物質(zhì),設(shè)計(jì)與運(yùn)行良好的活性污泥工藝,出水bod5和ss均可小于20mg/l。

 

影響有機(jī)物處理效果的因素主要有:

 

1、營(yíng)養(yǎng)物

 

一般城市污水中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素都能夠滿(mǎn)足微生物需要,且過(guò)剩很多。但工業(yè)廢水所占比例較大時(shí),應(yīng)注意核算碳、氮、磷的比例是否滿(mǎn)足100:5:1。如果污水中缺氮,通常可投加銨鹽。如果污水中缺磷,通??赏都恿姿峄蛄姿猁}。

 

2、ph

 

城市污水的ph值是呈中性,一般為6.5~7.5。ph值的微小降低可能是由于城市污水輸送管道中的厭氧發(fā)酵。雨季時(shí)較大的ph降低往往是城市酸雨造成的,這種情況在合流制系統(tǒng)中尤為突出。ph的突然大幅度變化,不論是升高還是降低,通常都是由工業(yè)廢水的大量排入造成的。調(diào)節(jié)污水ph值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸,但這將大大增加污水處理成本。

 

3、油脂

 

當(dāng)污水中油類(lèi)物質(zhì)含量較高時(shí),會(huì)使曝氣設(shè)備的曝氣效率降低,如不增加曝氣量就會(huì)使處理效率降低,但增加曝氣量勢(shì)必增加污水處理成本。另外,污水中較高的油脂含量還會(huì)降低活性污泥的沉降性能,嚴(yán)重時(shí)會(huì)成為污泥膨脹的原因,導(dǎo)致出水ss超標(biāo)。對(duì)油類(lèi)物質(zhì)含量較高的進(jìn)水,需要在預(yù)處理段增加除油裝置。

 

4、溫度

 

溫度對(duì)活性污泥工藝的影響是很廣泛的。首先,溫度會(huì)影響活性污泥中微生物的活性,在冬季溫度較低時(shí),如不采取調(diào)控措施,處理效果會(huì)下降。其次,溫度會(huì)影響二沉池的分離性能,例如溫度變化會(huì)使沉淀池產(chǎn)生異重流,導(dǎo)致短流;溫度降低會(huì)使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會(huì)影響曝氣系統(tǒng)的效率,夏季溫度升高時(shí),會(huì)由于溶解氧飽和濃度的降低,而使充氧困難,導(dǎo)致曝氣效率的下降,并會(huì)使空氣密度降低,若要保證供氣量不變,則必須增大供氣量。

 

二、氨氮超標(biāo)

 

污水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎(chǔ)上采用硝化工藝,即采用延時(shí)曝氣,降低系統(tǒng)負(fù)荷。

 

導(dǎo)致出水氨氮超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:

 

1、污泥負(fù)荷與污泥齡

 

生物硝化屬低負(fù)荷工藝,f/m一般在0.05~0.15kgbod/kgmlvss·d。負(fù)荷越低,硝化進(jìn)行得越充分,nh3-n向no3–n轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng),生物硝化系統(tǒng)的srt一般較長(zhǎng),因?yàn)橄趸?xì)菌世代周期較長(zhǎng),若生物系統(tǒng)的污泥停留時(shí)間過(guò)短,即srt過(guò)短,污泥濃度較低時(shí),硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來(lái),也就得不到硝化效果。srt控制在多少,取決于溫度等因素。對(duì)于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng),通常srt可取11~23d。

 

2、回流比

 

生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大,主要是因?yàn)樯锵趸到y(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,若回流比太小,活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長(zhǎng),容易產(chǎn)生反硝化,導(dǎo)致污泥上浮。通?;亓鞅瓤刂圃?0~100%。

 

3、水力停留時(shí)間

 

生物硝化曝氣池的水力停留時(shí)間也較活性污泥工藝長(zhǎng),至少應(yīng)在8h以上。這主要是因?yàn)橄趸俾瘦^有機(jī)污染物的去除率低得多,因而需要更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。

 

4、bod5/tkn

 

tkn系指水中有機(jī)氮與氨氮之和,入流污水中bod5/tkn是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。bod5/tkn越大,活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同樣運(yùn)行條件下硝化效率就越低;反之,bod5/tkn越小,硝化效率越高。很多城市污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn),bod5/tkn值最佳范圍為2~3左右。

 

5、硝化速率

 

生物硝化系統(tǒng)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工藝參數(shù)是硝化速率,系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例,溫度等很多因素,典型值為0.02gnh3-n/gmlvss×d。

 

6、溶解氧

 

硝化細(xì)菌為專(zhuān)性好氧菌,無(wú)氧時(shí)即停止生命活動(dòng),且硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機(jī)物的細(xì)菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化細(xì)菌將“爭(zhēng)奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/l以上,特殊情況下溶解氧含量還需提高。

 

7、溫度

 

硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化也很敏感,當(dāng)污水溫度低于15℃時(shí),硝化速率會(huì)明顯下降,當(dāng)污水溫度低于5℃時(shí),其生理活動(dòng)會(huì)完全停止。因此,冬季時(shí)污水處理廠(chǎng)特別是北方地區(qū)的污水處理廠(chǎng)出水氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象較為明顯。

 

8、ph

 

硝化細(xì)菌對(duì)ph反應(yīng)很敏感,在ph為8~9的范圍內(nèi),其生物活性最強(qiáng),當(dāng)ph<6.0或>9.6時(shí),硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此,應(yīng)盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液ph大于7.0。

 

三、總氮超標(biāo)

 

污水脫氮是在生物硝化工藝基礎(chǔ)上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指污水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮?dú)獾纳磻?yīng)過(guò)程。

 

導(dǎo)致出水總氮超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:

 

1、污泥負(fù)荷與污泥齡

 

由于生物硝化是生物反硝化的前提,只有良好的硝化,才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而,脫氮系統(tǒng)也必須采用低負(fù)荷或超低負(fù)荷,并采用高污泥齡。

 

2、內(nèi)外回流比

 

生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些,這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去,二沉池中no3–n濃度不高。相對(duì)來(lái)說(shuō),二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險(xiǎn)性已很小。另一方面,反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快,在保證要求回流污泥濃度的前提下,可以降低回流比,以便延長(zhǎng)污水在曝氣池內(nèi)的停留時(shí)間。

 

運(yùn)行良好的污水處理廠(chǎng),外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300~500%之間。

 

3、反硝化速率

 

反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān),典型值為0.06~0.07gno3–n/gmlvss×d。

 

4、缺氧區(qū)溶解氧

 

對(duì)反硝化來(lái)說(shuō),希望do盡量低,最好是零,這樣反硝化細(xì)菌可以“全力”進(jìn)行反硝化,提高脫氮效率。但從污水處理廠(chǎng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看,要把缺氧區(qū)的do控制在0.5mg/l以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝化的過(guò)程,進(jìn)而影響出水總氮指標(biāo)。

 

5、bod5/tn

 

因?yàn)榉聪趸?xì)菌是在分解有機(jī)物的過(guò)程中進(jìn)行反硝化脫氮的,所以進(jìn)入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機(jī)物,才能保證反硝化的順利進(jìn)行。由于目前許多污水處理廠(chǎng)配套管網(wǎng)建設(shè)滯后,進(jìn)廠(chǎng)bod5低于設(shè)計(jì)值,而氮、磷等指標(biāo)則相當(dāng)于或高于設(shè)計(jì)值,使得進(jìn)水碳源無(wú)法滿(mǎn)足反硝化對(duì)碳源的需求,也導(dǎo)致了出水總氮超標(biāo)的情況時(shí)有發(fā)生。

 

6、ph

 

反硝化細(xì)菌對(duì)ph變化不如硝化細(xì)菌敏感,在ph為6~9的范圍內(nèi),均能進(jìn)行正常的生理代謝,但生物反硝化的最佳ph范圍為6.5~8.0。

 

7、溫度

 

反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感,但反硝化效果也會(huì)隨溫度變化而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃時(shí),反硝化速率增至最大。當(dāng)?shù)陀?5℃時(shí),反硝化速率將明顯降低,至5℃時(shí),反硝化將趨于停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大srt,提高污泥濃度或增加投運(yùn)池?cái)?shù)。

 

四、總磷超標(biāo)

 

城市污水處理廠(chǎng)除磷主要是依靠生物除磷,即在好氧段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處于厭氧和好氧狀態(tài),實(shí)現(xiàn)磷酸鹽的釋放與吸收,并通過(guò)排放剩余污泥來(lái)達(dá)到除磷目的。在生物除磷難以達(dá)標(biāo)的條件下,還可以考慮投加化學(xué)藥劑來(lái)輔助除磷。化學(xué)除磷主要是通過(guò)混凝、沉淀和過(guò)濾等方法使磷成為不溶性的固體沉淀物,從污水中分離出來(lái)。

 

導(dǎo)致生物除磷出水總磷超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:

 

1、污泥負(fù)荷與污泥齡

 

厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高f/m低srt系統(tǒng)。當(dāng)f/m較高,srt較低時(shí),剩余污泥排放量也就較多。因而,在污泥含磷量一定的條件下,除磷量也就越多,除磷效果越好。

 

對(duì)于以除磷為主要目的生物系統(tǒng),通常f/m為0.4~0.7kgbod5/kgmlss×d,srt為3.5~7d。但是,srt也不能太低,必須以保證bod5的有效去除為前提。

 

2、bod5/tp

 

要保證除磷效果,應(yīng)控制進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的污水中bod5/tp大于20。由于聚磷酸菌屬不動(dòng)菌屬,其生理活動(dòng)較弱,只能攝取有機(jī)物中極易分解的部分。因此,進(jìn)水中應(yīng)保證bod5的含量,確保聚磷酸菌正常的生理代謝。但許多城市污水處理廠(chǎng)實(shí)際進(jìn)水存在碳源偏低,氮、磷等濃度較高等現(xiàn)象,導(dǎo)致bod5/tp值無(wú)法滿(mǎn)足生物除磷的需要,影響了生物除磷的效果。

 

3、溶解氧

 

厭氧區(qū)應(yīng)保持嚴(yán)格厭氧狀態(tài),即溶解氧低于0.2mg/l,此時(shí)聚磷菌才能進(jìn)行磷的有效釋放,以保證后續(xù)處理效果。而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/l以上,聚磷菌才能有效吸磷。因此,對(duì)于厭氧區(qū)和好氧區(qū)溶解氧的控制不當(dāng),將會(huì)極大影響生物除磷的效果。另外,有些污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水為河道水,污水中溶解氧含量較高,若直接進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū),則不利于厭氧狀態(tài)的控制,影響了聚磷菌放磷效果。

 

4、回流比

 

厭氧-好氧除磷系統(tǒng)的的回流比不宜太低,應(yīng)保持足夠的回流比,盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出,防止聚磷菌在二沉池內(nèi)遇到厭氧環(huán)境發(fā)生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應(yīng)盡量降低回流比,以免縮短污泥在厭氧區(qū)的實(shí)際停留時(shí)間,影響磷的釋放。

 

在厭氧-好氧除磷系統(tǒng)中,若污泥沉降性能良好,則回流比在50~70%范圍內(nèi),即可保證快速排泥。

 

5、水力停留時(shí)間

 

污水在厭氧區(qū)的水力停留時(shí)間一般在1.5~2.0h的范圍內(nèi)。停留時(shí)間太短,一是不能保證磷的有效釋放,二是污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機(jī)物分解成低級(jí)脂肪酸,以供聚磷菌攝取,從而也影響了磷的釋放。

 

污水在好氧區(qū)的停留時(shí)間一般在4~6h,這樣即可保證磷的充分吸收。

 

6、ph

 

低ph有利于磷的釋放,高ph有利于磷的吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷系統(tǒng)中,宜將混合液的ph控制在6.5~8.0的范圍內(nèi)。

 

由于對(duì)出水總磷指標(biāo)要求的不斷提高,除生物除磷外,化學(xué)除磷也得到越來(lái)越多地應(yīng)用。但化學(xué)除磷在提高除磷效果的同時(shí),也會(huì)因投加化學(xué)藥劑而使剩余污泥量大大增加,進(jìn)而增加污泥處理量與泥餅處置量。

 

實(shí)際中應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定化學(xué)藥劑的投加點(diǎn)與投加量,并及時(shí)調(diào)整,確保出水磷含量穩(wěn)定達(dá)標(biāo),并盡可能降低藥耗。

 

五、懸浮物超標(biāo)

 

出水中的懸浮物指標(biāo)是否達(dá)標(biāo),主要取決于生物系統(tǒng)污泥的質(zhì)量是否良好、二沉池的沉淀效果以及污水處理廠(chǎng)的工藝控制是否恰當(dāng)。

 

造成二沉池出水懸浮物超標(biāo)的原因有以下幾個(gè)方面:

 

二沉池設(shè)計(jì)參數(shù)是否選擇恰當(dāng)是出水懸浮固體指標(biāo)會(huì)否超標(biāo)的重要因素。許多城市污水處理廠(chǎng)在設(shè)計(jì)之初,為節(jié)約建設(shè)成本,將水力停留時(shí)間大大縮短,并盡量提高其水力表面負(fù)荷,造成運(yùn)行時(shí)二沉池經(jīng)常出現(xiàn)翻泥現(xiàn)象,致使出水懸浮固體超標(biāo)。

 

另外,某些污水處理廠(chǎng)由于實(shí)際工藝調(diào)整需要,需將生物池污泥濃度控制在較高的水平時(shí),也會(huì)造成二沉池固體表面負(fù)荷過(guò)大,影響出水水質(zhì)。因此,一般認(rèn)為應(yīng)對(duì)二沉池的這幾個(gè)工藝參數(shù)的設(shè)置留有較大的余地,以利于污水處理廠(chǎng)工藝的控制與調(diào)整。

 

一般來(lái)說(shuō),影響沉淀池沉淀效果的主要工藝參數(shù)為水力停留時(shí)間、水力表面負(fù)荷和污泥通量。

 

1、二沉池水力停留時(shí)間

 

污水在二沉池的水力停留時(shí)間長(zhǎng)短,是二沉池運(yùn)行的重要參數(shù)。只有足夠的停留時(shí)間,才能保證良好的絮凝效果,獲得較高的沉淀效率。因此,建議二沉池的水力停留時(shí)間設(shè)置在3~4h左右。

 

2、二沉池水力表面負(fù)荷

 

對(duì)于一座沉淀池來(lái)說(shuō),當(dāng)進(jìn)水量一定時(shí),它所能去除的顆粒的大小也是一定的。在所能去除的這些顆粒中,最小的那個(gè)顆粒的沉速正好等于這座沉淀池的水力表面負(fù)荷。因此,水力表面負(fù)荷越小,所能去除的顆粒就越多,沉淀效率就越高,出水懸浮物的指標(biāo)就越低。設(shè)計(jì)二沉池較小的水力表面負(fù)荷,有利于污泥等懸浮固體的有效沉淀。一般建議二沉池的水力表面負(fù)荷控制在0.6~1.2m3/m2×h。

 

3、二沉池固體表面負(fù)荷

 

二沉池的固體表面負(fù)荷的大小,也是影響二沉池沉淀效果的重要因素。二沉池的固體表面負(fù)荷越小,污泥在二沉池的濃縮效果越好。反之,則污泥在二沉池的濃縮效果越差。過(guò)大的固體表面負(fù)荷會(huì)造成二沉池泥面過(guò)高,許多污泥絮體來(lái)不及沉淀就隨污水流出,影響出水懸浮物指標(biāo)。一般二沉池固體表面負(fù)荷最大不宜超過(guò)150kgmlss/m2×d。

 

4、活性污泥質(zhì)量

 

活性污泥質(zhì)量的好壞是影響出水懸浮物是否超標(biāo)的重要因素。高質(zhì)量的活性污泥主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:良好的吸附性能,較高的生物活性,良好的沉降性能以及良好的濃縮性能。

 

膠體狀態(tài)的污染物首先必須被吸附到活性污泥絮體上,并進(jìn)一步被吸附到細(xì)菌表面附近才能被分解代謝,因而吸附性能較差的活性污泥去除膠態(tài)污染物質(zhì)的能力也差。活性污泥的生物活性系指污泥絮體內(nèi)的微生物分解代謝有機(jī)污染物的能力,生物活性較差的活性污泥去除有機(jī)污染物的速度必然較慢。

 

只有沉降性能良好的活性污泥才能在二沉池得以有效地泥水分離。反之,如果污泥沉降性能惡化,分離效果必然降低,導(dǎo)致二沉池出水渾濁,ss超標(biāo),嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致活性污泥的大量流失,使系統(tǒng)內(nèi)生物量不足,繼而又影響對(duì)有機(jī)污染物的分解代謝效果。只有活性污泥具有良好的濃縮性能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如果濃縮性能較差,排泥濃度降低,就要保證足夠的回流污泥量,提高回流比。但是,提高回流比會(huì)縮短污水在曝氣池的實(shí)際停留時(shí)間,導(dǎo)致曝氣時(shí)間不足,影響處理效果。

 

5、進(jìn)水ss/bod5

 

生物系統(tǒng)活性污泥中mlvss比例與進(jìn)水ss/bod5有很大的關(guān)系,當(dāng)進(jìn)水ss/bod5高時(shí),生物系統(tǒng)活性污泥中mlvss比例則低,反之則高。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,當(dāng)ss/bod在1以下時(shí),mlvss比例可以維持在50%以上,當(dāng)ss/bod5在5以上時(shí),vss比例將會(huì)下降到20~30%。當(dāng)活性污泥中mlvss比例較低時(shí),為了保證硝化效果系統(tǒng)就必須維持較高的泥齡,污泥老化情況較明顯,導(dǎo)致出水ss超標(biāo)。

 

6、有毒物質(zhì)

 

入流污水中含有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或重金屬等有毒物質(zhì)將會(huì)使活性污泥中毒,失去處理功效,嚴(yán)重的甚至發(fā)生污泥解體,造成污泥無(wú)法沉淀,出水懸浮物超標(biāo)。解決活性污泥中毒問(wèn)題的根本辦法就是加強(qiáng)對(duì)上游污染源的管理。

 

7、溫度

 

溫度對(duì)活性污泥工藝的影響是很廣泛的。首先,溫度會(huì)影響活性污泥中微生物的活性,冬季溫度較低時(shí),如不采取調(diào)控措施,處理效果會(huì)下降。其次,溫度會(huì)影響二沉池的的分離功能。如溫度的變化會(huì)使二沉池產(chǎn)生異重流,導(dǎo)致短流現(xiàn)象發(fā)生;溫度降低時(shí),會(huì)使活性污泥由于黏度增大而降低沉降性能等。

 

本文來(lái)源:環(huán)保工程師

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