活性污泥在生活污水处理过程中的应用——梧州市第一污水处理厂活性污泥的运行经验.doc

活性污泥在生活污水处理过程中的应用梧州市第一污水处理厂活性污泥的运行经验?水处理技术与设备?mYA芬NDTOWNWATERSUPPlLYj露翱l蠹瞧_|一磊三=;cIT活性污泥在生活污水处理过程中的应用梧州市第一污水处理厂活性污泥的运行经验陈艳(梧州市粤海环保发展有限公司,广西梧州543002)摘要:本文主要阐述对生活污水处理的必要性,及其在处理初期中的培菌,驯化和性状特点等相关问题,着重记录梧州第一污水处理厂在培菌过程中所遇到的问题及经验教训作为探讨论题.关键词:生活污水,处理,活性污泥,微生物,培菌,驯化,1前言城市污水是各种废水的混合物,来自厕所,厨房,浴室,洗衣房等生活设施和工厂的生产设备.由于它们的数量很大,对水体的污染最为严重.如果直接排入地面水体,不但可能立即造成水体的不洁状态,而且可能使水体缺少溶解氧而改变水体正常的(自然的)生态系统,甚至破坏生态平衡,乃至鱼虾绝迹,甚而恶臭,使水体失去原有的资源功能,同时,由于城市污水水量稳定,易于收集,许多国家都将作为解决水问题的统筹方案.用什么方法处理污水比较好?这是业内人士关注的焦点,并且是一项必须长期坚持执行的基本任务和工作目标.从目前的污水好氧生物处理的研究,应用及发展趋势来看,活性污泥法能称得上是一种简易,快速且低耗的污水处理工艺,适用于水质水量变化大的生活污水处理,以及易生物降解的工业废水处理.因此,活性污泥处理工艺是一种适合我国国情的处理工艺,目前很多污废水处理企业采用该工艺对城市污废水进行处理.本文以梧州市第一污水处理厂为例,论述活性污泥在污水处理中的应用及其重要性.2本污水处理厂的工艺流程梧州市第一污水处理厂于2008年6月30日投产运行,日处理污水5万m/d,远期设计处理能力为10万m/d.本污水处理厂采用活性污泥吸附法处理生活污水.在污水处理过程中,有时二次沉淀或澄清过程可省略,但生化过程是不可缺少的,活性污泥在生化池中循环完成吸附与水体自净的过程,它是污水处理工艺中的一个重要环节.活性污泥吸附法是随着活性污泥的增加,使生化池恢复自净功能的工艺过程.活性污泥法的基本流程是由格渣,沉砂,沉淀,曝气,污泥回流和剩余污泥排除,消毒,出水等组成,流程图如下:)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)本厂污水处理工艺流程简图以上处理工艺流程图说明表(1)城市污水管道汇合污水(2)格除较大的垃圾(3)提升污水(5)计量进水流量并自动取(4)格除细小垃圾(6)沉淀细砂样及自动监测几项常规指标(7)刮除浮渣及(淀污泥(8)曝气,吸附等处理过程(9)消毒处理O合格出水活性污泥是当前应用最为广泛的一种生物处理技术.从流程可以看出,将空气通过鼓风机压缩并连续鼓入溶解大量有机污染物的废水中;经过一段时间,水中形成絮凝体活性污泥.在活性污泥上栖息,生活着大量的好氧微生物,这种微生物以溶解性有机物为食料获得能量,并不断增长,使废水得以净化处理.曝气池(生化池)是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入污水中,使活性污泥混合液产生好氧代谢反应.曝气池是使微生物组成的活性污泥与污水中有机污染物物质充分混合接触,并进而降解吸收分解的场城镇供水NO.4200927y所,它是活性污泥工艺的核心.生化过程中的污泥大部分回流,称为回流污泥.回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度.在曝气池内,悬浮的大量肉眼可观察到的絮状污泥颗粒这就叫做活性污泥絮体.曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖,增殖的微生物通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,随着有机污染物被分解,曝气池每天都剩余一部分活性污泥,这部分叫做剩余活性污泥.用污泥泵抽至储泥池,然后对其投加絮凝剂再经脱水机浓缩,干燥,最终外运填埋处理.3活性污泥的工艺特点活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称.微生物群体主要包括细菌,原生动物和藻类等.其中,细菌和原生动物是主要的二大类.活性污泥主要用来处理污废水.是一种好氧生物处理方法.要使活性污泥法形成一个实用的处理方法,污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉淀性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水.活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少.菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块,使细菌具有抵御外界不利因素的性能.菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分.游离状态的细菌不易沉淀,而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌,这样沉淀池的出水就会更清彻,因而原生动物有利于出水水质的提高.3.1活性污泥系统的工艺控制活性污泥系统在实际运行中,污水的水质及水量在不断的变化,环境条件也在不断的变化,这就需要按照活性污泥中的微生物的代谢规律进行调节控制,使系统处在最佳运行状态,发挥最大的效益,进一步提高出水水质.有效地控制好每一步工艺过程尤为必要,监控好每一个反应结果并有效的化验结果作为指导生产运行更为必要.3.2活性污泥的吸附过程活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段.(1)吸附阶段,主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去,这是由于活性污泥具有巨大的表面积,而表面上含有多糖类的粘性物质所致.28城镇供水NO.42009?水处理技术与设备?(2)稳定阶段,主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用.(3)吸附量的大小,主要取决于有机物的状态,若废水中的有机物处于悬浮和胶体状态的相对量较大时,则吸附量也大.当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时,吸附阶段很短,一般在l545min左右,而稳定阶段较长.(4)微生物的内源呼吸也消耗氧,特别是微生物的浓度比较高时,这部分耗氧量还比较大,不能忽略.主要目的是说明活性污泥过程中的有机物吸附稳定过程.4活性污泥的培养与驯化过程对于城市污水投产处理前首先需要进行的是培养活性污泥,由外界环境,进水水质等因素的影响,还需要使活性污泥适应所处理废水的特点,对其进行驯化.4.1活性污泥培养方式目前,活性污泥从无到有,从不正常到正常的培养过程,有很多途径可以实现,因而也就有很多培养方法.对于一般城市污水来说,采用任一方法都可将活性污泥培养正常,但不同的方法所要求的培养时间不同,操作量及培养费用也不同.培养与驯化方法有以下几种:(1)间歇培养.将曝气池注满水,然后停止进水,开始曝气.只曝气而不进水称为”闷曝”.闷曝23d后,停止曝气,静沉1h,然后进入部分新鲜污水,这部分污水约占池容的1/5n0可.以后循环进行闷曝,静沉和进水三个过程,但每次进水量应比上次有所增加,每次闷曝时间应比上次缩短,即进水次数增加.当污水的温度为l520时,采用该种方法,经过15d左右即可使曝气池中的MLSS超过1000mg/L.此时可停止闷曝,连续进水连续曝气,并开始污泥回流.最初的回流比不要太大,可取25%,随着MIS的升高,逐渐将回流比增至设计值.(2)低负荷连续培养.将曝气池注满污水,停止进水,闷曝ld.然后连续进水连续曝气,进水量控制在设计水量的1/2或更低.待污泥絮体出现时,开始回流,取回流比25%.至MLSS超过1000mg/L时,开始按设计流量进水,MLSS至设计值时,开始以设计回流比回流,并开始排放剩余污泥.(3)满负荷连续培养.将曝气池注满污水,停止进水,闷曝一天.然后按设计流量连续进水,连续?水处理技术与设备?曝气,待污泥絮体形成后,开始回流,MLSS至设计值时,开始排放剩余污泥.(4)接种培养.将曝气池注满污水,然后大量投入其它处理厂的正常污泥,开始满负荷连续培养.该种方法能大大缩短污泥培养时间,但受实际情况例如其它处理厂离该厂的距离,运输工具等的制约.该法一般仅适于小处理厂.大型处理厂需要的接种量非常大,运输费用高,经济上不合算.在同一处理厂内,当一个系列或一条池子的污泥培养正常以后,可以大量为其它系列接种,从而缩短全厂总的污泥培养时间.本厂先是采用第一种培养方式,由于客观原因所在(以下数据及分析所示),导至前阶段培菌失败,后来采用第四培菌方法,如以下数据所示.a)前段时间以来相关的进水水质如下:化学需氧量牛化需氧量悬浮物沉降比进水量CODc(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)SV()(1113)200807201434l】90570020o8081Sl39220723O67002008O828582391l307000设计值30O1501803025000由以上数据所示:本厂的污水进水量严重不足,进水COD,BOD浓度及SS偏低,而且不稳定,因此,水中营养物不能满足生物生长需求的矛盾逐渐突出,细菌进入内源呼吸期状态,开始代谢自己细胞为营养物,数量逐渐减少,导致活性污泥无法存活.经专家指导及相关技术人员探讨,决定采用接种培菌方法.于9月6日从外生活污水处理厂引入千活性污泥约50吨,分别均匀投入单组生化池进行培菌驯化,并于9月813至9月15日隔日投入外加营养物质粪便约l0吨,通过一段时间的培养与驯化,并利用回流污泥泵将反应池的污水进行循环,l力日大反应池的进水量,增强污泥在边池和中池间流动,同时也对运行矩阵作相应的调整,使污水的接触混合更充分,进而提高污泥的驯化速度与质量.由以下数据表明该过程的进展情况:b)经培菌一段时间以来,连续测定出水水质如下:CITY.ANDTOWNWATERSUPPL.霭瀚l_睽|一零羞y一,r化学需氧生化需氧悬浮物总磷以P计色度量CODcr量BOD:pH值SS(mg/L)(m叽)(稀释倍数)(mg,L)(mg,L)2008092750791704020738200809283326.2】40432472】20080929312794O36187O5国标6O2020l3069(一级B)合格率l00%l00%l00%1O0%l00%l00%由以上数据所示,本厂出厂水水质基本已达到国家一级B标准值,即达到预设计效果.4.2活性污泥培养与驯化的要点通过以上数据显示,本厂在培养与驯化l污J陛污泥过程中已基本达到预设计要求,并总结出以下几个要点:(1)为提高培养速度,缩短培养时间,应在进水中增加营养.如投入足量的粪便,同时让污水跨越初沉池,直接进入曝气池.(2)温度对培养速度影响很大.温度越高,培养越快,因此,本厂选择在夏季培养污泥.(3)污泥培养初期,由于污泥尚未大量形成,产生的污泥也处于离散状态,因而曝气量一定不能太大,一般控制在设计正常曝气池的1/2,促进污泥絮体的形成.(4)培养过程中应随时观察生物相,并测量Sv,MLsS,MLVSS等指标,以便根据情况对培养过程作调整.(5)并不是培养出了污泥或M达到设计值,就完成了培养工作,而应该至出水水质达到设计要求,排泥量,回流量,泥龄等指标全部在要求的范围内.因此,在培养与驯化过程中要时刻关注活性污泥的性状及变化,以有效的化验数据来反馈培养效果及质量,并采取有效措施及相应的对策,正确地对待与处理污水的培养与驯化过程,为确保将来达标出水打下坚实的根基.5相关问题及解决对策污水处理过程中,影响出水效果及处理质量有多种原因及相关因素,首先,污泥膨胀对其处理效果影响较大,其造成原因有两种:一种是营养缺乏,另一种是营养过剩.而造成活性污泥膨胀因素有:(1)曝气量不足;(2)MLSS浓度过高或过低;(3)流城镇供水NO.4200929城镇供水强霭麓毽器鋈cITYANDToWNWATERsUPPLY入水BOD过高;(4)流入水含有害物质;(5)pH降低;(6)丝状菌过多会引起污泥膨胀.另外本厂在前期培菌过程中,发现活性污泥性状异常的情况,并对其记录,分析诊断,总结经验教训并采取相应的解决对策,如下表:6结论与展望利用微生物的循环吸附作用是应用活性污泥的关键.掌握好活性污泥应用技术,就可以有效地利用环境资源,减少处理成本,提高企业的经济效益,同时提高社会效益,在充分利用有限水资源的同时,也是在提高环境效益,而且使水处理过程也能实现节能减排,提高水务企业的收益.总之,从城市总体规划来看,城市供水,排水应作为一个整体,污水处理也是城市水务系统的一个组?水处理技术与设备?成部分也应,实施综合规划,统一管理,合理开采,达标排放,重复利用,为实现城市水系统的良性循环,为城市可持续发展创造良好的条件.而且可以合理分配,充分利用各类水资源缓解城市用水危机,大大减少基建投资和运行费用,有显着的环境效益,经济效益和社会效益.参考文献1.排水工程,下册(第四版),中国建筑工业出版社,2.高廷耀,顾国维,水污染控制工程上册;下册,高等教育出版社;3.汪大,雷乐成,水处理新技术及工程设计,化学工业出版社,环境科学与工程出版社.作者通联:序号异常现象症状分析及诊断解决对策曝气池供氧不足,DO值(溶解l曝气池有臭味加大曝气量氧)偏低,出水氨氮有时较高曝气池D0过低,有机物厌氧分2污泥发黑加大曝气量解H2S与F作用生成Fs污泥缺乏营养,进水氨氮过高,测定进水氨氮,投加营养按3细小污泥漂浮C/N合适,水温超过40.B0Dj:N:P:100:5:1,稀释进水上清液浑浊,出水水质F/M(污泥有机负荷)过高,有减少进水量,培养成熟的活性污泥4差机物氧化不彻底,污泥浓度不够(引进新活性污泥投入曝气池)进水洗涤剂含量过高或丝状菌清除浮渣增加系统剩余污泥的排5曝气池表面出现浮渣过量生长放污泥未成熟,絮粒瘦小,污水中营养不平衡或不足,pH投加营养按B0D5:N:P=100:5:1,调6山水浑浊,水质差值不