焦化废水处理工艺参数的控制..ppt

焦化废水生化系统工艺参数及运行控制 三 好氧池主要工艺参数与控制 五 常见问题与应对措施 一 焦化废水处理工艺与技术 二 厌氧池主要工艺参数与控制 四 污泥回流系统与控制 流程最短 投资最少 但处理效果相对较差 1A O工艺 焦化废水主要生物处理工艺技术包括A O A2 O A O O O A O A O2生物流化床等 一 焦化废水处理工艺与技术 经A段 反硝化 缺氧酸化分解 大分子或多 杂 环化合物转化为小分子物质 提高废水的可生化性 再经O段 好氧 曝气处理后 提高COD去除率 工艺指标与参数进入生化系统时 COD低于2000mg L NH3 N低于250mg L好氧池 容积负荷 0 21kgNH3 N kgMLSS d COD负荷 1 0kgNH3 N kgMLSS d COD 400mg L C N 6pH7 5 8 0DO3 4mg L国内许多小焦化装置采用此工艺 稳定性差 容积负荷有限 一 焦化废水处理工艺与技术 1A O工艺 A A O即 厌氧 缺氧 好氧 工艺 系目前国内外普遍采用的工艺流程 在A O工艺中增加预处理段 厌氧段A 提高废水的可生化性 典型应用 宝钢 北营钢铁焦化废水A2 O工艺 一 焦化废水处理工艺与技术 2A A O工艺 工艺运行参数与指标总停留时间 36h水力停留时间比A A O 1 1 8 4 8混合液回流比5 1厌氧反应温度35 37 缺氧和好氧反应池温度25 28 进水pH 6 9 7 2好氧段DO 2 4mg L 缺氧段DO 0 5mg L出水 COD 150mg LNH3 N 25mg L相同负荷条件下 A2 O工艺优于A O工艺 试验对比 出水COD低于30mg L NH3 N低于26mg L A2 O系统污泥呈粒状 A O系统污泥呈絮状 一 焦化废水处理工艺与技术 2A A O工艺 水力停留时间 缺氧池控制参数 停留时间 进水污染物限值 硝化液回流 水温 pH等 溶解氧 DO 二 缺氧池主要工艺参数与控制 碳源要求 二 厌氧池主要工艺参数与控制 进水污染物限值 二 厌氧池主要工艺参数与控制 碳源要求COD NH3 N一般不小于3 5 低于此值时要向缺氧池中投加有机碳源 通常为甲醇 硝化液回流比活性污泥法系统回流二沉池上清液时 回流比R 300 回流好氧池泥水混合液时 R为300 600 缺氧池为生物膜法系统时 二沉池上清液回流比R 300 平煤天宏焦化混合液回流比400 水力停留时间通常为28 32h 缺氧池为活性污泥系统与生物膜法系统时均适应 二 厌氧池主要工艺参数与控制 DO 0 5mg L 也有人认为 0 2mg L pH7 0 8 0 超过8 5时缺氧池内气泡明显减少 反硝化率降低 pH高于9 0时 气泡几乎消失 反硝化率接近0 水温不小于20 25 38 最为适宜磷酸盐 0 5mg L缺氧池中的填料应布满整个池平面 填料高度不小于池有效水深 一般5 7m 的1 2 采取有效的配水和集水措施 使整个填料负荷均等 HRT与SRT 好氧池主要工艺参数 污泥浓度 SVI等 污泥负荷 pH 碱度等 水温 溶解氧 DO 三 好氧池主要工艺参数与控制 污泥浓度MLSS生活污水处理厂 MLSS一般为2000 6000mg L 过高妨碍充氧 增加二沉池负荷 MLSS高低决定工艺的安全性 MLSS较高时耐负荷冲击能力强 焦化废水进水中有机物浓度并非很高 且有害组分浓度较高 好氧池污泥浓度无法维持很高 建议3 0 3 5g L 若刻意提高MLSS 会导致活性污泥老化 案例河北某焦化厂MLSS3 0 5 0g L 三 好氧池主要工艺参数与控制 2 SV与SVI污泥沉降比SV 取1L污泥混合液置于1L量筒中静置30min 沉淀的污泥体积点整个污泥体积的比例 单位用 表示 观察污泥沉降比SV 可及时了解曝气池中活性污泥的浓度和泥质情况 间接判断整个工艺的运行状态 重点观察前5min的沉降值与絮凝效果 污泥前期自由沉淀与影响因素间的关系MLSS低 初期絮凝沉淀不充分 延长自由沉淀阶段的沉淀效果丝状菌膨胀 自由沉淀阶段出现弥散现象 沉淀速度较慢曝气量过度 污泥夹带气泡 前期难快速沉降 形成絮团后沉淀加快MLSS过高 自由沉淀与集团沉淀阶段没有明显差别建议SV值 30 河北某焦化厂18 30 安宁本部30 40 三 好氧池主要工艺参数与控制 2 SV与SVI污泥容积指数SVI 指曝气池出口处混合液经30min静置沉淀后 每克干污泥所占沉淀污泥的容积 单位mL g SVI SV的百分数 10 MLSS MLSS单位g L SVI值比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚 沉淀性能 一般而言 SVI值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 三 好氧池主要工艺参数与控制 2 SV与SVI城市污水处理厂SVI一般为70 150 焦化厂SVI建议为80 130 SVI异常与原因 对策 三 好氧池主要工艺参数与控制 3 DO 污水处理系统控制的关键指标 DO太低 好氧微生物活性受到影响 有机物分解不彻底 易引起丝状菌过度繁殖 DO 2mg L硝化进程将受到抑制 DO 1mg L硝化将完全抑制 DO过高也没有必要 因生化代谢作用增强 营养供应不足而促使污泥老化 结构松散 另外 增大了能源消耗 城市污水处理厂好氧池DO一般为2 3mg L 焦化废水处理工艺好氧池建议2 5 4 5mg L 不超过5mg L 夏天微生物活性增强 且污水中饱和溶解氧值变小 供气量需增加 反之 冬季可以减少供气量 三 好氧池主要工艺参数与控制 3 DODO与活性污泥浓度的关系低活性污泥浓度情况下 不宜过度曝气 以免DO过高 加速低浓度污泥的过度氧化 高污泥浓度时 耗氧需求大 会出现供氧不足而抑制生化处理效果 此时 需适度多排出污泥 DO对污泥沉降性能的影响过度曝气时 好氧池液面往往有浮渣 细小气泡附在菌胶团上所致 沉降实验时 污泥絮体不能沉降或悬浮在水体中 反映为SV值偏高 三 好氧池主要工艺参数与控制 4 水温生化处理系统要求在一定的温度范围内运行 温度过高或者过低都会影响系统的稳定运行 降低处理效率 好氧池温度建议不低于20 以25 35 较为适宜 冬天可通过提高蒸氨废水的温度来调节生化系统的水温 5 pH与碱度好氧池硝化反应最佳pH8 0 8 4 主要通过向好氧池投加Na2CO3来调节 pH低于6 5时 可投加石灰 一般情况下 好氧池pH可控制在7 5 8 6 某焦化厂pH典型值7 0 8 5 1gNH3 N消耗7 14g碱 以CaCO3计 碱度 以CaCO3计 控制在80 150mg L 有人建议不低于150mg L 尽量做到均匀投加 三 好氧池主要工艺参数与控制 6 营养元素比例焦化废水处理系统微生物生长代谢BOD N P的适宜比例100 200 5 1 焦化废水在进入厌氧生物系统之前就需要调节适当的营养比例 需要针对工艺流程的具体情况调控营养成分的投加 磷的补充需要考虑前工艺段流入的浓度 焦化废水表现出富氮缺磷的水质特征 需投加磷盐 Na3PO4或Na2HPO4 可考虑投加K3PO4或K2HPO4 建议好氧池磷浓度控制在0 6 2 0mg L 稳定运行时可控制在0 6 1 0mg L 碳源相对不足时 考虑补充甲醇或生活污水之类 三 好氧池主要工艺参数与控制 NS QS0 VaX kgBOD5 kgMLSS d S0与S 分别为曝气池进水与出水BOD5浓度 mg L Q 进水流量 m3 d Va 曝气池有效容积 m3 X 混合液污泥浓度 mg L Ns 污泥负荷 三 好氧池主要工艺参数与控制 7 污泥负荷和容积负荷污泥负荷Ns 单位重量的污泥在单位时间内承受的有机物数量 有时也用食物 微生物比F M表示 容积负荷Nv 生化系统内有效曝气体积在单位时间内承受的有机物数量 也记做F V NV QS0 Va 污泥负荷Ns 或F M 容积负荷Nv的高低与有机物降解 污泥沉降性能 曝气充氧等关系密切 三 好氧池主要工艺参数与控制 7 污泥负荷和容积负荷 与MLSS的关系 根据有多少食物可以养多少微生物的原理 污泥浓度的调整要与进水浓度相适应 实际操作中 通过控制剩余污泥排放量来调整污泥浓度 与DO的关系 食微比过低 活性污泥过剩 过剩污泥呼吸而消耗氧 在曝气强度不变时 氧的利用率降低 食微比过高 系统耗氧量上升 有可能因供氧不足而导致系统运行不正常 水力停留时间HRT 指污水在处理构筑物内的平均停留时间 HRT 构筑物的有效容积V 进水流量Q h 污泥停留时间SRT 污泥龄 指新增长的污泥在曝气池中平均停留时间或池中污泥增长一倍平均所需的天数 SRT 生化系统的污泥总量 剩余污泥的排放量 d SRT HRT焦化废水活性污泥好氧池HRT建议36 46h 脱氮所需的硝化杆菌世代期一般 5d 因此焦化废水好氧池SRT通常要求不低于15d 但SRT太长时 污泥趋于老化 活性明显降低 三 好氧池主要工艺参数与控制 8 HRT和SRT 曝气池运行中应进行生物相镜检 以了解活性污泥中微生物种类的变化和数量的消长 判断活性污泥的生长情况 为工艺运行提供参考 三 好氧池主要工艺参数与控制 9 生物相镜检 活性污泥的结构 四 污泥回流系统与控制 4 1污泥回流控制 四 污泥回流系统与控制 污泥回流与排放是活性污泥工艺控制中最重要的一环 可以影响MLSS浓度 SRT DO 污泥沉降性等工艺参数 回流系统的控制方式 每种方式适合于不同的情况 保持回流量Qr恒定适应入流污水量Q相对恒定或波动不大的情况 保持回流比R恒定定期或随时调节回流量Qr及回流比R能实现系统的优化 稳定运行 但操作量较大 实施较困难 回流量Qr恒定Q增大时 曝气池水力负荷增加 污泥流入二沉池 曝气池内MLSS降低 F M增加 好氧池处理效果下降 二沉池水力负荷增加 泥位上升 污泥流失明显 出水水质变差 Q减小时 部分污泥从二沉池回流至曝气池 曝气池MLSS升高 F M减小 保持回流量Q恒定 能允许入流污水量在多大范围内变化 取决于进水BOD5 二沉池与曝气池容积比 污泥沉降性能等因素 污水厂应摸索出本厂允许的入流污水量的波动幅度 在允许范围内尽量不调节回流量 四 污泥回流系统与控制 污泥回流量调节方法不管那种控制方式 都需要确定合适的回流量Qr或回流比R 回流量及回流比的确定或控制调节主要方法如下 控制调节方法 泥位调节 沉降比SV30 RSS和MLSS 污泥沉降比曲线 四 污泥回流系统与控制 沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲线 沉降曲线的拐点处对应的沉降比 称为该污泥的最小沉降比SVm 对于特定污泥 调节回流比R使污泥在二沉池内HRT恰好等于该污泥通过沉降达到最大浓度所需的时间 此时RSS最高且R最小 由SVm确定回流比R 可使污泥在池内停留时间较短 同时污泥浓度较高 依据污泥沉降曲线调节回流比 按照沉降比SV30调节回流比 实例 某处理厂曝气池混合液的沉降比SV30为25 回流比R为50 分析该厂回流比控制是否合理 四 污泥回流系统与控制 该厂回流比偏高 二沉池泥位偏低 应将R由50 逐步调节至33 按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比 即用RSS和MLSS的关系来调节R值 该法只适用低负荷工艺 即入流SS不高的情况下 否则 误差较大 四 污泥回流系统与控制 实例 某处理厂曝气池混合液污泥浓度MLSS为2000mg L 回流污泥浓度RSS为5000mg L 运行人员将回流比R调至50 试分析回流比调节是否合适 将回流比调至50 不合适 应调高至67 否则如不增大排泥 污泥将随出水流失 根据SV30调节回流比 操作方便 但当污泥沉降性能不佳时 不易得到高浓度的RSS 使回流比反比实际需要值偏大 按照RSS和MLSS调节回流比 由于要分析RSS和MLSS 比较麻烦 一般可做为回流比的校核方法 用沉降曲线调节回流比 简单易行 可获得高RSS 同时使污泥在二沉池内停留时间最短 该法尤其适于硝化工艺 根据泥位调节回流比 不易造成由于泥位升高而使污泥流失 出水SS较稳定 但回流污泥浓度不稳定 四种回流比调节方法的比较 运行管理中 上述几种方法可以并用 例如 按照沉降曲线确定回流比 并经常用MLSS和RSS校验 另外还应经常观测泥位 防止泥位太高 造成污泥流失 通过排泥量的调节 可以改变活性污泥中微生物种类和增长速度 可以改善污泥的沉降性能等 从而改变系统的功能 控制排泥方法 SV30控制 SRT控制 MLSS控制 Xe Xr控制 F M控制 4 2剩余污泥排放 四 污泥回流系统与控制 1 SV30控制排泥量SV30不仅反映污泥的沉降性能 也可间接反映污泥浓度高低 沉降性能较好时 SV30较小 反之较高 污泥浓度较高时 SV30较大 反之则较小 若测得污泥SV30较高 可能是污泥浓度增大 也可能是沉降性能恶化 不管是那种原因 均应及时排泥 降低SV30值 采用该法排泥时 应缓慢进行 一次排泥不可太多 如通过排泥要将SV30由50 降至30 时 可利用一周的时间逐渐实现 使SV30逐渐逼近30 四 污泥回流系统与控制 2 用MLSS控制排泥量维持一个合适的MLSS值 记作MLSSo 由工艺需要而确定 当实际运行的MLSS超过MLSSo时 通过排泥来降低 本法用于进水量和水质变化不大的情况 生活污水 推流式曝气池MILSS1 5 3 0g L 完全混合式曝气池MILSS3 6g L 冬季可高些 夏季低些 排泥量Qw计算式 Va 曝气池容积 RSS 回流污泥浓度 Qw 排泥量 四 污泥回流系统与控制 实例 某处理厂根据经验一般将MLSS控制在2000mg L 曝气池容积为5000m3 某日实测MLSS2500mg L RSS4000mg L 试计算此时应排放的污泥量 在控制总的排泥量前提下 尽量增加排泥次数 减少每次排泥总量 如有可能 应连续排泥 很多污水处理厂采用MLSS控制排泥量 当进水水质水量变化较大时 该方法容易导致错误排泥操作 例 当入流BOD5增加50 时 MLSS必然上升 若通过排泥保持恒定MLSS值 则会导致污泥负荷增加一倍 出水质量将明显下降 3 用F M控制排泥量 用F M控制排泥量 使污泥浓度的变化倍数与QCi的变化倍数保持一致 QW 排放的剩余污泥体积Va 曝气池容积BODi 入流污水的BOD5F M 控制的有机负荷RSS 回流污泥浓度 排泥量计算式 当入流污水水质波动较大时 该法也可使用 工业废水含量较大的污水处理厂 可采用这种排泥方法 关键前提 确定合适的F M值 可根据污水温度等条件适当调整 水温高时 F M值可高些 反之可低些 入流工业废水中难降解物质较多时 F M可低些 反之可高些 4 用SRT控制排泥 应充分利用污泥的沉降试验 呼吸试验 生物相观测等手段 随时调整SRT 使之更加合理 出水水质要求越严格 SRT应控制大一些 反之 可小一些 在满足处理效果的前提下 温度较高时 SRT可小些 反之应大一些 SRT越大 利用呼吸试验测得的耗氧速率越小 反之则越大 观察生物相 发现不同SRT条件下对应的优势指示生物 用SRT控制排泥 被认为是一种最可靠最准确的排泥方法 该方法的关键 正确选择SRT和准确计算系统内的污泥总量 四 污泥回流系统与控制 系统中的污泥总量包括曝气池内的污泥量和回流系统内的污泥量 实际运行管理中 用SRT控制排泥时 往往只考虑曝气池内的污泥量 四 污泥回流系统与控制 每天排放的剩余污泥量q计算式 考虑了出水挟带污泥的情况 4 用SRT控制排泥 上述方法计算简单 使用方便 仅适应入流污水量波动不大的情况 实例 某处理厂将SRT控制在8d左右 该厂曝气池容积Va为5000m3 回流污泥浓度RSS为4000mg L 混合液浓度为2500mg L 出水SSe为30mg L 当入流污水量Q为20000m3 d时 该厂每天应排放的剩余污泥量为多少 各种排泥方法的综合使用除上述几种常用的排泥方式外 还有其他不同的排泥方法 每一种方法各有利弊 均有其特殊的适应条件 实际运行中 可根据污水厂实际情况选择以一种方法为主 但不排除兼用其它方法 例 采用SRT控制排泥时 也应经常核算F M值 测定SV值 采用F M控制排泥时 也应经常核算SRT值 四 污泥回流系统与控制 上清液清澈透明 运行正常 污泥性状良好 上清液混浊 负荷过高 污泥对有机物氧化 分解不彻底 泥面上升 SVI高 污泥膨胀 污泥沉降性差 污泥成层上浮 污泥中毒 大块污泥上浮 沉淀池局部厌氧 导致该处污泥腐败 细小漂泥 水温过高 C N不适当 营养不足等原因导致污泥解絮 4 3二沉池观察 四 污泥回流系统与控制 观察内容 二沉池泥面的高低 上清液透明程度 有无漂泥 漂泥泥粒大小等 污泥膨胀 活性污泥系统中 污泥比重减轻 沉降困难 SVI 150 甚至达300以上 严重时污泥外溢 流失 处理效果急剧下降 五 常见问题与应对措施 5 1污泥膨胀 5 1污泥膨胀 五 常见问题与应对措施 五 常见问题与应对措施 反硝化污泥 上浮污泥色泽较淡 有时带铁锈色 曝气池内硝化程度较高 若二沉池回流比过小或回流不畅 池内泥面升高 污泥因缺氧而使硝酸盐反硝化 产生N2呈小气泡集结于污泥上 导致污泥大块上浮 加大回流比 使沉淀池污泥更新并降低泥层高度 减少泥龄 多排泥以降低污泥浓度 适当降低曝气池DO a 大块污泥上浮 沉淀池断断续续见有拳头大小污泥上浮 5 2污泥上浮 改进办法 原因 腐化污泥 上浮污泥色泽较深 有时带铁锈色 二沉池有死角 造成积泥 时间长后 发生厌氧腐化 产生H2S CO2 H2等气体 致使污泥上浮 消除死角区的积泥 例如经常用压缩空气在死角区充气 增加污泥回流等 五 常见问题与应对措施 5 2污泥