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黄石山南污水处理厂工艺基础培训 主讲人 刘林海 目录 一 城市污水处理的基本知识 二 污水的主要指标 三 污水处理的指标解析 城市污水处理的基本知识 城市污水处理的基本知识 城市污水处理的基本知识 漂浮物或悬浮物指在水中呈漂浮或悬浮态的砾石 泥沙 纤维 塑料制品 树枝树块等 进水砂子较高的污水进入处理厂后 会加重沉淀池或沉砂池的负担 甚至造成淤积 减少池体的有效容积和处理效果 纤维 塑料进入处理厂后将对污水处理系统的各种设备 如泵 转碟 管道 流量计 吸刮泥机等 的正常运行产生不利影响 城市污水处理的基本知识 污水厂常规化验项目 污水处理厂的常规分析化验项目按用途分成三类 反映处理效果项目 进出水COD BOD SS 氨氮 总磷 总氮等 反映污泥状况的项目 SV SVI MLSS MLVSS及生物相观察等 反映污泥环境生长条件 水温 PH值 溶解氧等 进出水常规化验项目 COD 化学需氧量 COD 是指在酸性条件下 用强氧化剂重铬酸钾将污水中有机物氧化为CO2 H2O所消耗的氧量 用CODcr表示 一般写成COD 进出水常规化验项目 BOD 生物化学需氧量 BOD 是一个反映水中可生物降解的含碳有机物的含量及排到水体后所产生的耗氧影响的指标 它表示在温度为20 和有氧的条件下 由于好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中消耗的溶解氧量 BOD和COD的关系 BOD5 表征污水中可生物降解有机物那部分 CODcr 可以较准确地测定水中有机物含量 但其不能区分污水中可生物降解有机物和不可生物降解有机物 CODcr值一般大于BOD5值 差值约等于污水中不可生物降解有机物 在城市污水处理分析中 常用BOD5 COD的比值来分析污水的可生化性 当BOD5 COD 时 可生化性较好 适宜采用生化处理工艺 但在工业废水处理中往往遇到BOD5 COD 时我们就会结合采用其他方法的生化处理工艺 氮 5 植物营养性物质 氮 有机氮 无机氮 氨氮是水中以NH3和NH4 形式存在的氮 有机氮和氨氮能用凯氏法测定 统称凯氏氮 有机氮 有机氮主要以蛋白质形式存在 还有尿素 细胞壁 脂肪胺 尿酸和有机碱等含氨和不含氨基的化合物 动物排泄物等新鲜污水中氨氮初始含量不高 但由于污水中有机氮的脱氨基反应 在污水储存或排水管道中驻留一段时间后 氨氮的浓度会迅速增加 总磷 总磷磷酸盐和有机磷的总和称为总磷 磷酸盐的测定方法多采用钼蓝法 用氧化剂将水样中不同形态的磷转化为磷酸盐后测定磷酸盐的含量 可求得总磷的含量 SS 悬浮物 是指水中末溶解的非胶状的固体物质 在适宜时可以沉淀 是反应水中悬浮杂质的指标 实验室一般使用重量法 即采取一定体积的污水或混合液 用0 45um滤膜过滤截留悬浮固体前后的质量差作为悬浮固体的量 致病性微生物 致病性微生物生活污水及屠宰 生物制品 医院等工业废水常含有传染各种疾病的各种致病性微生物 消毒杀菌的方法有氯气 二氧化氯 臭氧等氧化法 以及紫外照射 另外还要超滤处理可以除去水中大部分细菌 污水处理后需要监控的指标是细菌种数和大肠菌群数 生物处理的基本原理 污水处理的核心 生物处理 生物处理的基本原理在自然水体中 存在着大量依靠有机物生活的微生物 它们不但能分解氧化一般的有机物并将其转化为稳定的化合物 而且能转化有毒物质 生物处理就是利用微生物分解氧化有机物这一功能 并采取一定的人工措施 创造有利于微生物的生长 繁殖的环境 使微生物大量繁殖 以提高其分解氧化有机物效率的一种污水处理方法 活性污泥 活性污泥活性污泥是由细菌 真菌 原生动物 后生动物等微生物群体形成的絮状绒粒 绒粒直径一般0 2 0 5mm 含水率是99 2 99 8 密度因含水率不同而有所差异 一般为1 002 1 006g m3 绒粒结构使得活性污泥具有较大的比表面积 具有很强的吸附性 成熟的活性污泥似矾花絮绒颗粒 呈茶褐色 稍具泥土气味 具有很好的凝聚沉降性能 活性污泥 活性污泥由有机物 75 85 和无机物两部分 15 25 组成 有机部分主要由生长在其中的微生物组成 活性污泥还吸附着微生物的代谢产物及被处理污水中含有的各种有机物和无机污染物 净化污水的过程 活性污泥净化污水的三个阶段第一阶段污水通过活性污泥的吸附作用而得到净化 吸附作用进行得十分迅速 一般在30min内完成 BOD5的去除率高达75 吸附达到饱和后污泥就失去活性 不再具有吸附能力 但通过氧化阶段 除去所吸附和吸收的大量有机物后 污泥又重新呈现活性 恢复它的吸附和氧化能力 净化污水的过程 第二阶段也称氧化阶段 主要是继续分解和氧化前阶段被吸附和吸收的有机物 同时继续吸附吸收一些残余的溶解物质 这一阶段进行得比较缓慢 如果进水负荷过低 曝气过度 活性污泥进入自身氧化阶段时间过长的话 污泥就会变成颗粒化 回流污泥进入曝气池后 初期所具有的吸附去除效果就会降低 净化污水的过程 第三阶段泥水分离阶段 这一阶段中 活性污泥在二沉池中进行沉淀分离 微生物的代谢有两种 合成代谢和分解代谢 分解代谢的产物是二氧化碳和水 可直接消除污染 而合成代谢的产物是新生的微生物细胞 只有将其从混合液中去除才能实现污水的完全净化处理 溶解氧 溶解氧溶解氧DO 表示溶解于水中分子态氧的数量 单位是mg L 一般好氧池溶解氧浓度 2 4 缺氧池溶解氧浓度 0 5 0 2 厌氧池溶解氧浓度 小于0 2 SV30 活性污泥的性能指标 污泥沉降比 SV 又称30min沉降比 是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例 以 表示 SV能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚和沉降性能 SV30 通常SV值越小 污泥的沉降性能越好 可以控制剩余污泥的排放量 通过SV的变化可以判断和发现污泥膨胀的发生 城市污水处理厂的SV一般控制在20 30 之间 而有些工业废水处理厂的正常SV值可能达到90 以上 MLSS与MLVSS 污泥浓度 MLSS 它表示的是混合液中活性污泥浓度 单位是mg L或g L MLSS包含了污泥所有成分 即具有代谢功能的微生物群体 微生物代谢氧化的残留物 吸附在微生物的有机物 无机物等 MLVSS是混合液挥发性悬浮固体浓度 是扣除了混合液中的无机成分 能够准确表示活性污泥中的活性成分的数量 MLSS与MLVSS 相对稳定的污水生物处理系统 MLVSS MLSS的比值是固定的 比如城市污水处理厂活性污泥这一比值一般在0 75 0 85之间 黄石山南污水处理厂的污泥浓度MLSS设计值在4g L 控制MLSS值 当污泥浓度过高时 虽然抗冲击负荷增大 但运行往往是不经济的 因为你要提供足够的氧供微生物生长活动 增加转碟曝气的电耗 而且有时还会导致污泥过度老化 活性下降 最后影响处理效果 在实际运行中 通过加大剩余污泥排量的方式 强制减少曝气池的MLSS的值 刺激曝气池混合液活性污泥的增长 提高活性污泥的活性 SVI值 污泥容积指数 SVI 是指曝气池出口处混合液经30min静置沉淀后 每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积 单位是ml g 计算公式如下 SVI 1L混合液经30min静沉后以ml计的污泥容积 1L混合液以g计的干污泥量 SV值与SVI值的关系如下 SVI 10XSV MLSS 以g计 SVI值的影响 SVI排除了污泥浓度对污泥沉降体积的影响 因此比SV值更能准确地评价和反映活性污泥污泥的凝聚 沉淀性能 一般来说 SVI过低说明污泥颗粒细小 无机物含量高 缺乏活性 SVI值过高 说明污泥沉降性能较差 将要发生或已经发生污泥膨胀 SVI值控制范围 一般认为 处理生活污水时SVI200时 沉降性能不好 一般SVI控制在50 100之间较好 污染物排放标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 标准解释 我厂的水质处理表 城镇污水处理厂的污泥应进行污泥脱水处理 脱水后污泥含水率应小于80 表1黄石山南厂水质处理表 溶解氧的控制 溶解氧的概念可以理解为水体中游离氧的含量 用DO表示 单位为mg l 溶解氧在实际的污水 废水处理过程中具有举足轻重的作用 这一指标的恶化或波动过大 往往也会迅速的导致活性污泥系统的稳定性大幅波动 自然对处理效率的影响也是非常明显 在运行过程中曝气池的DO是处在不断消耗又不断补充的动态过程中 所测得的DO实际上是剩余DO 只要有DO存在就说明充氧值大于耗氧值 但是否有DO存在就表明充氧量够了呢 这要从微生物对氧的需求和污泥结构等方面来理解 溶解氧的控制 活性污泥是由大量微生物构成的大颗粒絮体 DO从絮体表面向内层扩散时不断被微生物消耗 并使得絮体内部的溶解氧含量远低于表层 絮体越大 内 外层的DO含量差异越大 一般来说 曝气池中混合液的DO含量应比微生物实际需要高些 否则会影响微生物的活性 进而降低处理效率 溶解氧的控制 应该说理论上来讲 当曝气池各点监测到的溶解氧值略大于0 如0 01 时 可以理解为充氧正好满足活性污泥微生物对溶解氧的要求 但是 事实上我们还是没有简单的将溶解氧控制在1 3mg l的范围内 究其原因还是因为 整个曝气池而言 溶解氧的分布和各曝气池区域内的溶解氧的需求是不一样的 为了保守的稳定活性污泥在分解有机物或自身代谢过程中对溶解氧的需求 才将曝气池出水溶解氧控制在1 3mg l的范围内 但是 实际运行过程中发现 很多情况下将溶解氧控制在1 3mg l的范围内也是没有必要的 特别是溶解氧控制值超过3mg l更是毫无意义的 唯一的结果只能是浪费电能及导致出水含有细小悬浮颗粒 所以 合理又节能的溶解氧控制范围在1 3mg l左右即可 溶解氧与污泥浓度的关系 溶解氧和活性污泥浓度的关系 溶解氧和活性污泥浓度的关系还是比较密切的 通常看到的高活性污泥浓度对溶解氧的需求明显高于低活性污泥浓度对溶解氧的需求 所以 在达到去除污染物 并达到排放浓度的情况下 要尽量降低活性污泥的浓度 这对降低曝气量 减少电力消耗是非常有利的 同时 在低活性污泥浓度情况下 更注意不要过度曝气 以免出现溶解氧过高 对仅有的活性污泥出现过度氧化现象 这样对二沉池的放流水不利 通常可以看到二沉池出流水中夹杂较多的未沉降颗粒流出 这就是被氧化的活性污泥解体后分解在放流出水中的缘故 同样高活性污泥浓度对溶解氧的需求是很高的 不能不加控制的将活性污泥浓度一直升高 这样会出现供氧跟不上而出现缺氧现象 自然 活性污泥的处理效果也就受到抑制了 溶解氧与污泥沉降比的关系 溶解氧和活性污泥沉降比的关系 溶解氧和活性污泥沉降比的关系 可以理解为溶解氧对活性污泥沉降比的影响 在以下几个方面需要注意 首先是过度曝气容易使细小的空气气泡附着在活性污泥的菌胶团上 导致活性污泥上浮到液面 在曝气池就可以看到有液面浮渣了 在做沉降实验的时候 就更有可能发现活性污泥絮凝后不能沉降或悬浮在水体中的现象 同时 活性污泥的压缩性也变差了 在实际操作中应该注意这个问题 特别是活性污泥发生丝状膨胀的时候 更加容易导致曝气的细小气泡附着在菌胶团上 继而导致液面产生大量浮渣 SV30 活性污泥沉降比是指 取曝气池末端混合液1000ml于1000ml的量筒中 静置30min后 沉淀的活性污泥体积占整个混合液的体积的比例即为活性污泥的沉降比 单位用百分数 表示 SV30活性污泥沉降比应该说在所有操作控制指标中是最具备操作参考意义的 首先是检测简单 其次是整个沉降过程近似地表达了曝气池和二沉池的工作状况及活性污泥的沉降性 对观察活性污泥的工况提供了直观的帮助 通过观察活性污泥的沉降比 可以侧面推定多项活性污泥控制指标的近似值 这将减少大量的实验数据支持及计算推导 对综合判断运行故障和运转发展方向具有积极的指导意义 SV