培养和驯化及运行管理(7)

三 生物膜的培养和驯化 挂膜 所谓挂膜 就是使具有代谢活性的微生物污泥在生物处理系统中的填料上固着生长的过程 挂膜的方法 1 直接法 2 间接法生物膜的培养和驯化培养和驯化的目的 1 使微生物生长繁殖致填料表面布满 在数量上能满足污水处理的要求 培养过程 2 要使成长起来的微生物适应所处理污水的水质 驯化过程 培养和驯化需要注意的事项 四 生物膜法的运行管理 一 生物膜系统微生物的特点及与运行管理的关系 二 生物滤池的运行管理 三 生物转盘的运行管理 四 生物接触氧化的运行管理 生物膜系统微生物的特点 1 与活性污泥工艺相比 厌氧和兼氧菌的比例高 整个生物膜具有兼性的特性 膜外表层为好氧层 中间是兼性好氧层 与填料接触的内层则成厌氧状态 2 丝状微生物数量较多 有些丝状菌 如贝氏硫细菌 发硫细菌 生长在生物膜的厌氧部分 看不到 在PH较低的某些工业废水或有机负荷较高的滤池中 也可以看到膜表面的丝状菌 但由于其粘附于填料上生长 没有污泥膨胀之虑 3 存在较高等的微型动物 由于存在较高等的微型动物 生物膜上中微生物的食物链较长 存在大量的噬膜微生物 因此 在处理负荷相同的条件下 生物膜的产泥率较活性污泥法低 4 成层分布现象 生物膜种类和数量的分布 常与进水BOD负荷有密切关系 不同的生物出现在其生长最适合的营养范围内 在生物膜上 生物的总类和数量成反比 生物膜系统运行中应特别注意的问题 1 要防止生物膜生长过厚生物滤池负荷过高 使生物膜增长过厚 内部厌氧层随之增厚 可发生硫酸盐还愿 污泥发黑发臭 使微生物活性降低 大块粘厚的生物膜脱落 并使填料局部堵塞 不堵的部分流量和负荷偏高造成布水不均匀 出水水质下降 解决办法 加大回流水量 借助水力冲脱过厚的生物膜 两级滤池串联 交替进水 降低进水负荷 低频加水 使布水器转速减慢 2 维持较高的溶解氧 DO 运行经验表明 曝气氧化池内溶解氧浓度小于4mg l时 处理效率有较大幅度下降 所以 生物膜系统内的DO值控制以高于悬浮活性污泥系统为好 这是因为适当地提高生物膜系统内的DO 可减小生物膜中厌氧层的厚度 增大好氧层在生物膜中所占的比例 提高生物膜内氧化分解有机物的好痒微生物的活性 此外 加大曝气量厚气流上升所产生的剪切力有助于老化的生物膜脱落 使生物膜厚度不致过厚 防止调料堵塞 加大曝气量厚 有助于污水在氧化池内扩散 改善生物膜系统内传质条件比活性污泥差的缺点 不能无限制地增大曝气量 避免过高能耗 同时避免空气释放口处空气冲击力过大造成附近生物膜脱落 降低处理效率 3 减少出水悬浮物 ESS 由于出水会挟带脱落生物膜 如果二沉池沉淀效果不好 会影响出水水质 所以要减少出水的悬浮物 可以通过设计时降低二沉池表面负荷或对出水进行微絮凝的方法去除ESS 生物滤池的运营管理 1 影响生物滤池处理效果的因素 1 生物膜的生长 为保证将污水中有机污染物质被彻底降解 避免臭气产生 要保证生物膜的厚度不宜过厚 好氧菌群占优势 2 污水的性质 有机物污染物分子量小 可生化性强的废水适宜采用生物滤池处理 否则 可采取增加滤池的级数或在工艺中增加回流等措施 来降解生物滤池的有机负荷 3 溶解氧 要保证生物膜可以获得足够的氧 必要时可采取强制通风措施 4 温度 与活性污泥工艺相似 生物滤池生化反应速率受温度的影响 在微生物适宜的温度范围内 温度降低 生物的活性和耗氧速率也降低 生物滤池的冬季处理效果极差 5 PH和毒物 与活性污泥工艺相比 滤池的抗冲击负荷能力较强 由于生物膜生物项分层生长 在一定限度内 在受到冲击后 生物膜恢复较快 污水PH合适范围为5 5 9 0 以6 5 8 5较佳 PH的急剧变化与毒物的冲击都可使生物膜大片死亡 脱落 引起滤池堵塞和处理效果急剧下降 2 生物滤池的日常运行管理 生物滤池的日常运行管理 1 布水系统 喷嘴需定期检查 清除喷口污物 防止堵塞 冬季停水时 不可使水积存在布水管中防止管道冻裂 旋转式布水器的轴承需定期加油 2 填料 填料大小均一 留存适当空隙率 防止堵塞 及时清除滤池表面杂物 以免堵塞和影响通风 同时避免布水不均匀 3 排水系统 定期检查 及时清理 避免堵塞 4 运转方式 根据污水的水质 水量及不同处理要求 可以采取不同的运转方式和工艺流程 5 滤池蝇 小型昆虫 幼虫在滤池的生物膜上滋生 成体蝇在周围飞翔 可飞越普通的窗纱 进入人体的眼 耳 口 鼻等处 滤池蝇的生长周期随气温上升而缩短 可在150C的22天到290C的7天不等 在环境干湿交替条件下发生最频 影响环境卫生 6 气味 由于滤池是好氧环境 一般不会有严重臭味 若有臭皮蛋味表明有厌氧条件 7 滤池泥穴 8 滤池表面结冻 9 布水管及喷嘴堵塞 使污水在填料上分配不均 受水面积减少 效率降低 严重时大部分喷嘴堵塞 会使布水器内压力增高而爆裂 10 防止滋生蜗牛 苔藓和蟑螂 常见南方地区 可引起滤池泥穴或其他操作问题 蜗牛繁殖快 死亡后壳堵塞布水器或泵 防治方法 在进水中加氯 剂量为余氯0 5 1mg l 维持数小时 用最大回流比的水冲淋滤池 生物滤池的运转方式 a 回流 当进入滤池的污水流量不大 有机物浓度较高时 可以采取回流的运转方式 将生物滤池的一部分出水回流到滤池前和进水混合 回流作用 降低进水的浓度 增加水力负荷 使容易脱膜 避免生物膜过厚 减少滤池蝇滋生的机会 在进水流量小时 可减少污水在初沉池中的停留时间 以减少气味 回流液中挟带的微生物使滤池中增加有用的微生物 回流方式 连续回流 在原水流量小时回流 仅为保证足够水力负荷为目标进行水流 原水流量小时回流至初沉池 防止原水在初沉池中因停留时间过长而发生腐败 回流水量大小的选定应预先经过实验 根据动力消耗及处理深度的需要作出抉择 但试验周期需要几个星期才可改变一个参数 以免影响结论的准确性 b 二级滤池方式运转 在出水水质要求高或污水水量增大时 可采用二级滤池串联起来运行 为了防止一级滤池膜过厚 也可将串联的两个滤池交替地用做第一级滤池或第二级滤池使用 滤池蝇的防治方法 使滤池连续受水 不可间断 除去过剩的生物膜 隔一至二周淹没滤池24小时 彻底冲淋滤池曝露部分的内壁 如可延长布水横管 使污水能洒布于壁上 若池壁保持潮湿 则滤池蝇不能生存 在厂区内铲除滤池蝇的避难场所 在进水中加氯 使余氯为0 5 1mg l 加药周期为1 2周 以避免滤池蝇完成生命周期 在滤池壁表面施杀虫剂 以杀死进入滤池的成蝇 加药周期为4 6周 在施药前应考虑杀虫剂对受水水体的影响 生物滤池臭味的防治方法 整个系统应维持好氧条件 包括沉淀池和污水管线 减少污泥和生物膜的累计 在进水中短期加氯 最好在流量小时进行 可节省加药量 出水回流 整个厂很好地保养 疏通出水渠道中所有死角 清洗所有通气口 在排水系统中鼓风 以增加流通性 避免高负荷冲击 如避免高浓度牛奶加工 罐头污水的进入 因为他可引起污泥的累积 滤池泥穴 滤池泥穴产生的原因 石块或其他填料太小或大小不均匀 石块或其他填料因恶劣气候而破碎 引起堵塞 初沉池运行不良 使大量悬浮物进入 滤池泥穴的防治方法 在进水中加氯 剂量合游离氯5mg l 或隔几周加氯数小时 这时最好在流量小时进行以减少用氯量 1mg l氯即会抑制真菌生长 使滤池停止运行1至暑天 使膜干 使滤池至少淹没24小时 当滤池壁坚固 不露水 出水道也能堵死时 当上述方法失效时 只能重新铺填料 用新填料往往比用旧填料冲干净后铺更经济 防止滤池冬季冻结的方法 减小出水回流倍数 有时可完全不回流 直至气候转暖 当采用两级滤池时 可使它并联运行 回流小减少或不回流 直至天气转暖 调节喷嘴 使之能均匀布水 滤池上风头设挡风 经常破冰 并将冰去除 布水管及喷嘴堵塞的防治方法 清洗所有喷嘴 有时还需清洗布水器管道 提高初沉池对油脂和悬浮物的去除率 维持足够的水力负荷 按设备说明书润滑布水器 生物转盘的运行管理 1 生物转盘日常的运行管理2 生物转盘的异常对策 生物转盘的日常运行管理 预处理 经常清理初沉池 使其稳定运行 去除悬浮物 砂砾和大有机物颗粒 保证转盘氧化槽的进水水质 流量和负荷的波动 长期的高负荷运转 会使转盘的第一级盘片挂膜过厚 厌氧发黑 BOD去除率下降 同时增大驱动负荷 不利于驱动设备的使用寿命 应控制合理的负荷 进水方向 进水方向与转盘的旋转方向关系不大 不会影响处理效果 覆盖物 尤其在北方 要将建在室外的转盘覆盖 冬季低温时可防止热量散失 防止藻类生长 防止晒太阳 防止受雨水冲淋而影响生物膜的正常生长及处理效果的下降 二沉池 应定期排除二沉池中的污泥 使之不发生腐化 溶解氧 去除BOD有机物时 第一级为0 5 1 0mg l 后几级可增高至1 0 8 0mg l 此外 混合液DO值随水质浓度和水力负荷而相应变化 出水悬浮物 一般为脱落的生物膜 表现为BOD或COD 要去除 否则会影响出水水质 必要时采取微絮凝工艺 生物相及生物膜颜色的观察 第一级生物膜往往以菌胶团为主 随着污水有机物浓度的下降 逐级出现丝状菌 原生动物及后生动物 生物的种类不断增多 但生物量随之减少 正常的生物膜较薄 厚度约1 5mm左右 外观粗糙 黏性 呈灰褐色 用于硝化的转盘 生物膜相对更薄 外观较光滑 呈金黄色 设备巡检与维护 转轴的轴承 电机是否发热 有无不正常的杂音 传动皮带或链条的松劲程度 减速器 轴承 链条的润滑情况 盘片的变形程度 对所有的易损件要及时更换 避免停机事故发生 生物转盘的异常对策 生物转盘运行稳定 不易出现故障 但若水质 水量 气候大幅度变化 加上操作管理不慎 也会严重影响或破坏生物膜的正常工作 导致处理效果下降 1 生物膜严重脱落 a 进水中含有大量毒物 如金属 氯 或抑制生物生长的物质 如其他有机物 应对策略 查明有毒物质和它的浓度 立即将氧化槽内的水排空 用其他污水注入槽中 旋转转盘 以稀释盘片上的毒物浓度 由于生产工艺的限制 避免毒物进入是不可能的 这时 只能设法缓冲高峰负荷 使毒物在允许范围内均匀进入 如设调节池 稀释进入 b pH突变 正常范围 6 0 8 5 急剧变化至低于5或高于10 5 生物膜大量脱落 措施 予以中和至正常范围内 2 产生白色生物膜原因 污水发生腐败 污水中含有高浓度的含硫化合物 如H2S Na2S 亚硫酸钠等 负荷过高 氧化槽混合液缺氧 生物膜中硫细菌占优势 应对策略 对原水进行预曝气 或在氧化槽增设曝气装置 增大氧气的补给 投加氧化剂 以提高污水的氧化还原电位 可投加H2O2 NaNO3等 对污水进行脱硫处理 消除超负荷状况 增加第一级转盘的面积 将一 二级转盘串联运行改为并联运行 降低第一级转盘的负荷 3 处理效率降低主要原因 污水温度下降 流量或有机负荷的突变 Ph不在合理范围 去除BOD时6 5 8 5 硝化转盘为8 4左右 内 4 固体物的积累及时清理初沉池和氧化槽中的积累固体 避免发生腐败或堵塞污水进入 生物接触氧化的运行管理 生物接触氧化的运行管理1 填料的选择 在污水生物处理中填料的研究和开发是生物处理中的热点 不时有新型专利产品推出 应根据污水的性质和处理要求 选择适合于自己的产品 考虑因素 使用寿命 价格 污染物质浓度 工艺要求污染物质的浓度 处理高浓度污水时 微生物产率高 生长快 生物膜厚 对填料没有特殊要求 处理低浓度污水时 生物膜往往较薄 为增加生物膜菌量 选择易于挂膜和比表面积较大的软性纤维填料 工艺要求 生物脱氮系统的硝化区段 选择空间分布均匀 但比表面积又大的悬浮填料或弹性立体填料 能保证有足够的空间生长好氧微生物 反之 如果生物膜在填料上成团生长甚至结球 硝化细菌就仅限于在生物团块的表面生长 内层的大量兼性或厌氧微生物会导致硝化作用降低 比重 孵着生物膜后相对密度略大于水的密度 这样在曝气后可使填料在接触氧化池内上下翻腾 利于污水中有机物向生物膜中转移和对曝气气泡的切割 增强传质效果 并有利于过厚的生物膜脱落 2 防止生物膜过厚 结球 危害 生物膜结球后 内层兼性膜不断加厚 微生物活性降低 相当于使驸着的好氧膜比表面积减小 从而影响处理效果 解决策略 有合理的观察手段 及时发现 在氧化池不同区段悬挂下部不固定的一段填料 定期提出水面观察 如发现生物膜增厚 呈黑色并散发臭味时 判定生物膜过厚 直接冲刷脱膜 瞬时通入大流量 大气量的冲刷