污水处理单元仿真软件使用说明

污水处理单元仿真系统使用说明书污水处理单元仿真系统使用说明书 仿真教学事业部 二零零一年十一月 活性污泥单元使用说明活性污泥单元使用说明 一 工艺原理一 工艺原理 活性污泥工艺是城市和工业污水二级处理广泛采用的工艺 用于降解污水中的有机污 染物 活性污泥法的主要设备是曝气池 曝气池中 在人工曝气的状态下 由微生物组成 的活性污泥与污水中的有机物充分混合接触 并将其吸收分解 然后混合液进入二沉池 实现污泥与水的固液分离 一部分污泥回流到曝气池 以维持曝气池中的微生物浓度 另 一部分污泥则作为剩余污泥被排出 处理后的水则由溢流堰排出 活性污泥系统的工艺参数包括 1 入流水量 Q Q 的变化会导致活性污泥量在曝气池和二沉池内的重新分配 1 Q 增大 部分曝气池内的污泥转移到二沉池 使曝气池内 MLSS 降低 有机负 荷升高 而实际此时曝气池内需要更多的 MLSS 去处理增加了的污水 MLSS 不足会 严重影响处理效果 同时 Q 增加 会导致二沉池水力负荷增加 泥位上升 使污泥 流失 出水水质变差 2 Q 减小 部分活性污泥会从二沉池转移到曝气池 使曝气池 MLSS 升高 而此 时曝气池实际并不需要太多的 MLSS 2 回流污泥量 QR和回流比 R QR是从二沉池补充到曝气池的污泥量 运行时 采用回流比控制回流量 可以适应 入流水量一定范围的变化 保持 MLSS 和有机负荷 F M 的相对稳定 3 入流水质 主要包括 BOD 和 NH3N BOD 升高 引起有机负荷 F M 升高 应增加回流污泥量 提高曝气池内 MLSS 含量 来降低有机负荷 NH3N 升高 应提高曝气量 增加溶解氧浓度提高的硝化程度 同时硝化属于低负荷 工艺 应增大回流比 提高曝气池内 MLSS 浓度 降低有机负荷 二沉池要增大排泥 防止反硝化 引起污泥上浮和污泥流失 4 有机负荷 F M 影响到 A 处理效率 B 污泥产量 C 需氧量 D 固液分离 1 F M 低 系统中的有机物不足以维持微生长物的生长 微生物减少 影响处 理效率 2 F M 高 微生物产量高 底物去除率也高 但丝状细菌占优势 形成污泥 膨胀 沉降性能差 影响二沉池出水水质 二 工艺流程与控制方案介绍二 工艺流程与控制方案介绍 1 曝气池与曝气系统曝气池与曝气系统 经过一级处理的污水与二沉池回流的污泥在曝气池前端混合 然后进入曝气池 混合 液在人工曝气的状态下进行微生物降解 曝气池采用矩形三廊道 鼓风曝气 曝气头采用 膜片橡胶微孔曝气器 曝气控制系统由鼓风机调节阀 溶解氧传感器和调节器组成 调节 器根据测得的溶解氧浓度来调节鼓风机调节阀 以控制曝气量和溶解氧浓度 曝气池运行方式为中负荷普通活性污泥法 有机负荷控制在 0 16Kg BOD5 Kg MLSS d 左 右 混合液浓度控制在 2400 2800mg L 溶解氧浓度为 2 0mg L 泥龄 8 10 天 回流比为 0 9 2 二沉池二沉池 曝气池出来的混合液由二沉池底部进入 在二沉池进行固液分离 分离出来的污泥由 静压吸泥机排出 二沉池采用辐流式中心进水周边出水沉淀池 同时设有加氯装置 以抑 制丝状菌膨胀 防止污泥上浮 二沉池运行时要保持稳定的表面负荷 停留时间和较高的回流污泥浓度 出水应符合 出水标准 BOD 16mg l NH3 N 3mg l SS 30mg l 3 回流污泥系统回流污泥系统 回流污泥系统由污泥回流泵变频器 回流比调节器 曝气池进水流量计组成 回流污 泥流量通过回流比调节器控制 控制回流比恒定可以适应水量在一定范围内的波动 保持曝气池内有机负荷 混合液浓度及二沉池泥位的基本恒定 正常运行状态下 回 流比控制在 0 9 左右 回流污泥泵采用定容式螺杆泵 通过变频调速可以改变流量 4 剩余污泥排放系统剩余污泥排放系统 剩余污泥系统由污泥泵变频器 泥龄调节器 曝气池混合液浓度传感器组成 剩余污 泥排放量由泥龄调节器控制 以保证污泥的泥龄和活性污泥中微生物的比例 正常运 行状态 泥龄控制在 8 10 天 剩余污泥排放 也采用定容螺杆泵 三 主要设备及调节器 显示仪表 现场阀三 主要设备及调节器 显示仪表 现场阀 设备调节器显示仪表现场阀 曝气池 二沉池 鼓风机 回流污泥泵 剩余污泥泵 氯瓶 加氯机 溶解氧浓度调节器 回流比调节器 泥龄调节器 进泥流量 回流流量 曝气量 有机负荷 曝气池液位 二沉池液位 二沉池泥位 余氯量 曝气池进水阀 二沉池进水阀 污泥泵前后阀 加氯量调节阀 四 培训项目四 培训项目 一 一 处理负荷增大 处理负荷增大 事故名称原因与现象操作步骤 处理负荷增大1 处理负荷增大 部分曝气池内 的污泥转移到二沉池 使曝气 池内 MLSS 降低 有机负荷升 高 而实际此时曝气池内需要 更多的 MLSS 去处理增加了的 污水 2 二沉池内污泥量的增加会导致 泥位上升 污泥流失 同时 导致二沉池水力负荷增加 出 水水质变差 1 增大溶解氧浓度设定值 2 剩余污泥泵由自动切手 动 并减少剩余污泥排 放 保证有足够的活性 污泥 3 回流污泥泵切手动 并 提高回流量 以提高曝 气池混合液浓度 降低 有机负荷 二 泡沫问题 二 泡沫问题 事故名称原因与现象操作步骤 泡沫问题1 当污水中含有大量的合成洗涤 剂或其它起泡物质时 曝气池中会 产生大量的泡沫 泡沫给操作带来 困难 影响劳动环境 同时会使活 性污泥流失 造成出水水质下降 1 增大回流比 提高曝气池 活性污泥浓度 三 三 进水 进水 BOD 超高超高 事故名称原因与现象操作步骤 进水 BOD 超高1 BOD 超高 导致曝气池有机负 荷升高 溶解氧浓度下降 出水水 质超标 1 增大大溶解氧浓度设定 值 2 剩余污泥泵由自动切手 动 并减少剩余污泥排 放 保证有足够的活性 污泥 3 回流污泥泵切手动 并 提高回流量 以提高曝 气池混合液浓度 降低 有机负荷 四 四 进水 进水 NH3N 超高超高 事故名称原因与现象操作步骤 进水 NH3N 超高1 NH3N 升高 溶解氧浓度下降 硝化程度降低 2 二沉池发生反硝化 泥位上升 污泥流失 1 提高溶解氧浓度 2 增大回流 降低污泥负 荷 使硝化充分进行 五 五 污泥膨胀 污泥膨胀 事故名称原因与现象操作步骤 污泥膨胀1 丝状菌膨胀 引起污泥膨胀 使二沉池污泥上浮 导致活性污泥 流失 出水水质下降 1 投加液氯 抑制丝状菌膨 胀 六 六 污泥上浮 污泥上浮 事故名称原因与现象操作步骤 污泥上浮1 由于反硝化作用 产生氮气导 致二沉池污泥上浮 使活性污泥流 失 出水水质下降 1 增大剩余污泥排放量 以 缩短二沉池污泥的停留时间 七 七 1 回流污泥泵故障回流污泥泵故障 事故名称原因与现象操作步骤 1 回流污泥泵故 障 1 关闭 1 污泥泵开关和前 后阀 2 打开 2 污泥泵开关和前 后阀 3 切换变频控制器 八 八 1 风机故障风机故障 事故名称原因与现象操作步骤 1 风机故障1 关闭 1 风机开关 2 切换风机出口控制器 初沉池单元使用说明初沉池单元使用说明 一一 工艺原理工艺原理 城市污水处理厂的初次沉淀池一般情况下主要是去除 SS 中的可沉固体物质 去除效率 可达到 90 以上 在可沉物质沉淀过程中 SS 中不可沉漂浮物质的一小部分 约 10 会粘附 到絮体上一起沉淀下去 另外 可漂浮固体物质的大部分也将在初沉池内漂至污水表面 沉下 去的形成污泥被排出池外 浮上去的作为浮渣被清除 初次沉淀池的工艺参数包括 1 1污水入口流量污水入口流量 Q Q Q 与初沉池的水利表面负荷成正比 对于一座初沉池来说 当进水量一定时 它所能去除 的颗粒大小也是一定的 在所能去除的颗粒中 最小的那个颗粒的沉速正好等于这座池 的水利表面负荷 因此 水利表面负荷越小 所能去除的颗粒就越多 沉淀效率就越高 反 之 水利表面负荷越大 沉淀效率就越低 2 2污水入口温度污水入口温度 温度对沉淀效率的影响首先表现在两个相反的方面 当温度升高时 一方面污水容易腐 败 使沉淀效率降低 但另一方面看 温度升高将使污水的粘度降低 使颗粒易于与污水 分离 从而提高沉淀效率 在保证污水不严重腐败的情况下 总的沉淀效果将随着温度的 升高而提高 3 3入流污水入流污水 SSSS 入流污水 SS 的突然升高 会产生密度流 因为入流污水 SS 高 密度也必然大 入池之后 会直接进入池下部向前流动 这时上部污水会静止不动成为死区 这样一来 由于过水断 面减少 会造成下部流速增大 扰动沉下的污泥 4 4初沉污泥的泥量初沉污泥的泥量 初沉池污泥量有两种表达方式 一是干污泥量 二是湿污泥量 干污泥量用于全厂的物料 平衡计算 控制全厂的工艺运行 在初沉池的具体排泥操作中 一般采用湿污泥量 二二 工艺控制工艺控制 一般处理厂入流污水量 水温及入流 SS 负荷 每时每刻都在变化 因而初沉池的 SS 去 除率也在变化 应该采用一定的控制措施应付入流污水的这些变化 使初沉池 SS 的去除率基 本保持稳定 可采取的工艺措施主要是改变投运池数 因为绝大部分处理厂的初沉池都有一 定的余量 工艺控制措施的目标是将初沉池的工艺参数控制在要求的范围内 使 SS 去除率 水利 表面负荷控制在最佳的范围 因为水利表面负荷如果控制的太高 SS 去除率会降低 如果控 制的太低 不但造成浪费 还会因停留时间太长使污水厌氧腐败 排泥是初沉池运行中最重要也是最难控制的一个操作 平流沉淀池采用行车式刮泥机 时 只能采用间歇排泥方式 因为在一个刮泥周期内只有当污泥被刮至泥斗以后 才能排泥 否则排出的将是污水 每次排泥时间持续多长 取决于污泥量 排泥泵的容量和浓缩池要求的 进泥浓度 三三 培训项目培训项目 1 1初沉池流入污水初沉池流入污水 SSSS 增大增大 初沉池流入污水 SS 增大会导致出口污水的 SS 增大 排泥量增大 采取的步骤 启动备用 池 减小水利负荷 增大排泥泵的排泥流量 2 2初沉池流入污水流量增大初沉池流入污水流量增大 初沉池流入污水流量增大会导致池的水利负荷增大 SS 去除滤下降 排泥量增大 采 取的步骤 启动备用池 减小水利负荷 3 3初沉池流入污水温度降低初沉池流入污水温度降低 初沉池流入污水温度降低会导致 SS 去除滤下降 采取的步骤 启动备用池 减小水利 负荷 减小排泥泵的排泥流量 4 4排泥泵坏排泥泵坏 采取的步骤 关闭当前排泥泵 启动备用泵 5 51 1 初沉池刮泥机坏初沉池刮泥机坏 采取的步骤 关闭 1 初沉池的污水入口阀 剩余污泥入口阀 启动 4 备用池的污水入口 阀 剩余污泥入口阀 消化池单元使用说明消化池单元使用说明 一 工艺原理一 工艺原理 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧消化反应 分解污泥中有机物质的一种污泥 处理工艺 首先 有机物被厌氧消化分解 可以使污泥稳定化 使之不容易腐败 其次 通过厌氧消化 大部分病原菌或蛔虫卵被杀灭或者作为有机物被分解 使污泥无害化 第 三 随着污泥被稳定化 将产生大量高热值的沼气 作为能源利用 使污泥资源化 另外 污泥经过消化以后 其中的部分有机氮转化成了氨氮 转化成了沼气 这本身也是一种减 量过程 将有机物质厌氧消化产生沼气 是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程 每一 个反应阶段都以某一类细菌为主 其产物提供给下一个阶段的细菌利用 解释厌氧消化的 理论根据不同的角度和变化规律 有二段论 三段论和四段论 但总体来说 都是有机物 先被分解成低级的脂肪酸 然后产甲烷菌再利用低级脂肪酸产生甲烷 影响消化的主要因素有 1 PH 值和碱度 间歇操作的消化池 在产甲烷的不同阶段 PH 值是不同的 先高后低 再由低到高 平滑过渡 但是间歇操作总体消化速率比较慢 只适合产泥很少的小处理厂 对于绝大部 分处理厂采用的非间歇操作 即在一个厌氧消化周期内进行很多次投泥 由于产甲烷的各 个阶段共同存在 将不会再有明显的酸性衰退期 各种酸性碱性综合作用 具体表现为溶 液的 PH 值 因此 PH 值是综合各阶段消化状况的一个指标 水解和产酸阶段会使 PH 值降低 而产甲烷阶段会使 PH 值升高 在生产中应控制 PH 的变化 使产酸和产碱速率基本一致 使消化稳定地进行 另外 由于产甲烷菌对于 PH 的波动比产酸菌敏感的多 所以 在控制 PH 值的时候 主要应该满足产甲烷菌的要求 理论上讲 影响 PH 值的因素很多 但是绝 大部分污水处理厂的消化系统 在正常运行的时候不需要经常性的人工调整 PH 值 消化池 的 PH 值能自动的持在 6 5 7 5 的范围内 其主要原因是消化液中存在大量的碱 这些碱 这要以碳酸氢盐的形式存在 在消化液中其中酸碱中和的作用 从而使 PH 值维持在接近中 性的范围内 但是 也往往会出现很多异常的情况 如果这是由于进料引起的 应该马上 停止进料 如果偏差很大 应该外加碱源 首先控制住 PH 值将是一种有效的应急措施 否 则 消化效果将受到影响 严重时会使消化系统彻底被破坏 2 温度 由于产甲烷菌的繁殖代谢比较慢 所以整个消化阶段的速率由产甲烷菌控制 产甲烷 菌的正常生存范围一般在 10 60 之间 甲烷菌的活性从总体上看 随着温度升高而增大 但局部有波动 在 38 49 之间 活性会受到一定的抑制 按照消化温度的不同 消化通 常分为三类 高温消化 中温消化 常温消化 高温消化温度一般在 50 56 之间 经常 采用 55 中温消化一般在 29 38 之间 经常采用 35 常温消化一般在 15 38 之 间 常温消化效率很低 一般不采用 高温消化的分解率和沼气产量大于中温消化 但需要很 多的加热量 因此采用的也不是很多 但是 高温消化的无害化效果比中温消化好得多 因此当对污泥的卫生指标