污水处理技术基础知识

北京锦联捷水处理设备有限公司

污水处理技术

《基础知识》

技术部：刘工

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1第一页，共64页。一、污水处理运行管理人员的基本要求：1、掌握污水处理中的基本知识、概念和原理；2、熟悉本厂的工艺流程、技术参数；3、熟悉本厂的污水处理设施的规格、尺寸等参数；4、熟悉本厂内污水管网的规格大小、分布情况等；5、熟悉本厂的设备规格、性能、机械电气结构等；6、熟悉本厂的设备自动控制方式；7、能熟练对各种工艺控制指标进行分析、判断；8、能针对出现的工艺异常现象或故障情况，采取措施进行工艺调整；9、要用系统的观点，对整个污水处理厂的工艺运行进行整体考虑或调整；10、具有总结和分析历史数据的能力。11、具有对生产经济运行数据总结、分析的能力。2第二页，共64页。第一节污水处理中的基本概念一、污水处理中的水质质量控制指标1、什么是5？5即生化需氧量，也是反映污水中有机污染物浓度的一项综合性指标，指在指定的温度和指定的时间段内，微生物在分解、氧化水中有机物过程中所需要的氧的数量。微生物的耗氧分解速度开始很快，约至5天后就能达到完全分解的70%左右，因此在实际操作中常用5天生化需氧量来衡量污水中有机污染物的浓度。2、什么是？即化学需氧量，它是指用强氧化剂氧使被测污水中有机物进行化学氧化时所消耗的氧气量，单位为。常用的氧化剂为重铬酸钾（K22O7），不仅氧化污水中的有机物，而且对部分无机物（如：2+、S2-等）也有氧化作用，另外，污水中也会消耗一部分氧化剂，因此造成测定时数值偏高。

3第三页，共64页。需要指出：城市生活污水的一般大于，两者的差值可反映废水中存在难以被微生物降解的有机物。在城市生活污水分析中，常用的比值来分析污水的可生化性，可生化性好的生活污水的>0.3,小于此值的污水应考虑生物技术以外的污水处理技术。

另外，针对特定的污水处理厂，入流污水水质整体上是比较稳定的，因此与之间存在一定的较稳定的比值关系，工艺运行管理人员可通过长期的观察、分析和计算得到这个大致的比例系数，从而指导工艺的运行。3、什么是？即悬浮物，包括了漂上水面的漂浮物，多为油脂、木屑、果核等；悬于水中的悬浮物如奶、浮化油等，而沉于底部的沉淀物如砂、泥、石、纸、布、食物质等。是将污水过滤，把滞留在过滤材料上的物质，通过烘干、称重测得。另外，还要强调几个关于固体物质的概念：（1）总固体（）：是指单位体积的水样，在103—105蒸发干后，残留物质的重量。

4第四页，共64页。（2）溶解性固体（）废水经过滤器过滤后即可将分成两部分，被过滤器截留的固体称为悬浮固体，通过过滤器进入滤液中的固体称为溶解性固体。（3）挥发性固体（）和非挥发性固体（）将水样中的固体物置于马福炉内，于650灼烧一小时，固体中的有机物即被气化挥发，此时为挥发性固体；残剩的固体即为非挥发性固体，后者大体是砂、石、无机盐等类无机组分。

需要指出，废水中的、、皆可用这一方法进一步分成和两部分。5第五页，共64页。4、什么是氮？污水中氮有以下几种形式存在：有机氮，如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸等物质所含的氮；氨氮（3—N及4+—N）；亚硝酸氮(2-—N）；硝酸氮（N03）。硝态氮（N0—N）系指污水中亚硝态氮和硝态氮的总和。另外，还有一个定义叫总凯氏氮（），它是有机氮与氨氮的总和。总氮（）有机3——N（1）氮是污水污染度的重要控制指标之一。有机氮和还原态的氨氮在污水中很不稳定，有机氮可通过氨化作用转化为氨态氮，氨态氮在氧存在的条件下进一步氧化为硝态氮，同时须消耗氮重量4.57倍的氧，因此水中氨氮浓度是水体黑臭最重要的指标之一。水中氮含量过高可引起水体富营养化，氨氮等氮化合物对生物有毒害作用。（2）氮是微生物的营养物质。污水中氮的含量可影响污水生化处理的效果。污水处理中，氮的去除方式采用好氧（硝化细菌利用氧将氨氮氧化成硝态氮）——缺氧（反硝化细菌利用内源消化作用将硝态氮还原成氮气）交替进行的方式。

6第六页，共64页。5、什么是磷？磷在水中可有多种形式存在：(1)正磷酸盐43;(2)聚磷酸盐;(3)有机磷。进入污水处理厂的污水中，绝大部分聚磷酸盐和有机磷被水解或矿化成了43，在进入生物处理系统后，43被聚磷菌摄取而去除，因此，在污水处理中所谓的“磷”皆指43，用表示。

另外，在生化处理中，磷同氮一样是微生物的营养，故在污水中对碳、氮、磷的比例有一定要求，一般情况100:5:1,在水中磷含量过多可引起水体富营养化。

在生化处理中,采用厌氧（聚磷菌释放磷）——好氧（聚磷菌吸收磷）交替进行的方式去除磷。7第七页，共64页。二、污水处理中的工艺控制指标1、回流污泥量与回流比回流污泥量是从二沉池补充到曝气池的污泥量，常用表示，通过有效调节，可以改变工艺运行状态，保证运行的正常，回流比是回流污泥量与入流污水量Q之比，常用R表示：

R=————Q氧化沟的回流比一般控制在75—100%，其它工艺一般控制在50—70%。

保持R的恒定，是一种重要的运行方式，但是也要根据实际情况加以调整。8第八页，共64页。2、、、指曝气池内混合液中悬浮固体的浓度，可以近视表示曝气池内活性微生物的浓度，当入流污水增高时，一般应提高，的值要比活性微生物的浓度值要大。氧化沟工艺的一般应控制在2500—3000,其它工艺应控制在1500—2000左右。

指挥发性悬浮固体浓度，它比更接近活性微生物的数量，虽然测量麻烦一定，但污水处理厂应尽量采用。

表示回流污泥悬浮固体的浓度，它近视表示回流污泥中的活性微生物的浓度，在运行管理中，要严格将与区别。9第九页，共64页。3、剩余污泥及其控制

活性污泥系统每天都要产生一部分活性污泥，使系统内总的污泥量增多。要使总的污泥量保持平衡，就必须定期排放一部分剩余活性污泥。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，可以改变需氧量，可以改善污泥的沉降性，因而可以改变系统的功能。

剩余污泥的排放可以采用或、、来进行控制。10第十页，共64页。4、即活性污泥的有机负荷，指单位重量的活性污泥，在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机污染物量。代表了微生物与食物量之间的一种平衡关系，F代表食物，即有机污染物，通常用5的数据表示，M代表微生物数量，即。

传统活性污泥工艺中一般在0.2—0.4之间,氧化沟工艺中一般在0.05—0.1之间,运行管理中应选择合适的值,在有机物去除速率满足要求要求的前提下,污泥的沉降性能最佳的计算公式如下所示:Q*5=——————（即曝气池的有效容积）*11第十一页，共64页。5、及其控制即曝气池中活性污泥混合液的溶解氧值。是通过单纯的扩散进入微生物体内的，从混合液扩散进入污泥絮体，再扩散进入微生物体内，每个过程都需要推动力，因而保持较高的值对于保证微生物获得充足的氧是必要的。在氧化沟工艺中，的提供主要通过表面曝气机的旋转，从而带动氧化沟中的污水产生“水跃”，最终将空气中的氧溶于水中；在或A2工艺中，是采用鼓风机向水中鼓风充氧，然后通过微孔曝气盘上的微孔将鼓风机输出的空气“切”成微小的气泡，向微生物提供氧气。采用微孔曝气的效率较表曝高。同时，曝气还起到了混合搅拌的作用。在运行正常的活性污泥系统中，值一般控制在2左右，太高，一是容易造成活性污泥“老化“速度加快，二是浪费能源；太低，不能满足微生物的需氧量，从而造成微生物活性不够，出水水质超标。需要指出，值是曝气池中混合液中氧的浓度，而不是指微生物所消耗的氧的数量。据科学研究表明，如果在混合液中，溶解氧的浓度控制在2，则实际渗入到菌胶团内部的溶解氧可能在0.3左右。12第十二页，共64页。在曝气池的前端，由于较高，微生物的耗氧速率和耗氧量很大，因此，应提供更多的曝气量，到了曝气池的后端，由于较低，微生物的耗氧速率和耗氧量已经变小，因此，应提供相对较小的曝气量，就可以达到较高的值。针对鼓风机微孔曝气方式，实际曝气需氧量可采用下式进行估算：f0*(—)*Q

300f0为耗氧系数，与有关，当在0.2——0.5(*d)时,f0可取1.0；当小于0.15(*d)时,f0可取1.1—1.2为曝气效率，受入流污水的水质、温度等因素影响较大，一般在7——15%之间，可查产品说明书，运行管理人员应摸索出本厂的实际f0和值，以方便曝气量的控制。针对表面曝气方式，可通过改变表曝机的运行数量，调节转速和叶轮浸没深度来调节值的控制，表面曝气方式受入流污水的水质、温度等因素影响较小。

13第十三页，共64页。6、污泥泥龄（）指活性污泥在整个系统内的平均停留时间。因为微生物基本上“包埋”在活性污泥絮体中，因此，污泥龄也就是微生物在活性污泥系统中的停留时间。

不同的微生物有不同的世代期，世代期就是微生物繁殖一代所需的时间，如：硝化杆菌一般为5天，因此，一般要大于5天。

通过选择合适的，使活性污泥既有较强的分解代谢能力，又有良好的沉降能力，氧化沟的一般控制在20—25天，其它工艺应根据情况而定。的计算公式如下：活性污泥系统内的总活性污泥量=————————————————每天从系统中排出的活性污泥量

14第十四页，共64页。7、氧化还原电位（）A2工艺中生物除磷脱氮的过程，本质上是一系列生物氧化还原反应的综合，因此，可以采用在线测定仪进行A2工艺的参数控制。混合液中的越高，值越高。当混合液中存在3-—N时，其浓度越高，值越高；而当存在43-—P时，则随43-—P浓度升高而降低。要保证良好的除磷脱氮效果，厌氧段混合液的应小于-250，缺氧段宜控制在-100左右，而好氧段应控制在40以上。在运行管理中，如发现厌氧段的升高，则预示着除磷效果已经或将要降低。应立即分析升高的原因，并采取对策。如：回流污泥带入太多的3-—N，或由于搅拌强度太大，产生空气复氧，都会使升高。如发现缺氧段升高，则预示内回流比太大，混合液自好氧段带入缺氧段的太多，另外，搅拌强度太大，产生空气复氧。如发现好氧段降低，则说明曝气时间不足，使好氧段下降。15第十五页，共64页。8、曝气池和二沉池停留时间表示污水在曝气池内的水力停留时间，它与入流污水量、回流污泥量及池容大小有关系，也叫污水的曝气时间，它的计算方法如下：Va（1）————（2）T————Q+Q

公式（1）是污水的实际停留时间，公式（2）是污水的名义停留时间，它比实际停留时间更长。在实际运行中，要根据设计要求来控制污水的停留时间，（特别是在进行回流量调整时，一定要注意）。

污水在二沉池的停留时间的计算同类似。16第十六页，共64页。9、二沉池的水力表面负荷二沉池的表面负荷指单位二沉池面积在单位时间内所能沉降分离的混合液流量，它是衡量二沉池固液分离能力的一个指标，它与二沉池的深度无关，对于一定的活性污泥来说，水力表面负荷越小，固液分离效果越好，出水越清澈，其计算公式如下：Qq=————

Q：入流污水处理量；：二沉池表面积

一般情况下，二沉池的水力表面负荷不超过1.2。17第十七页，共64页。三、活性污泥

1、什么是活性污泥？活性污泥就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。

18第十八页，共64页。2、活性污泥的质量指标高质量的活性污泥主要体现在四个方面：良好的吸附性能、较高的生物活性、良好的沉降性、良好的浓缩性。活性污泥质量的好坏主要从以下几方面观察：（1）颜色和气味正常的活性污泥外观为黄褐色，可闻到土腥味。土腥味是由微生物分解代谢过程中分泌出的土臭素和异冰片（龙脑）所致。曝气时这两种物质被吹脱到空气中，产生土腥味，微生物活性越高，土腥味越浓，这里强调：黄褐色和土腥味只是活性污泥正常的指标之一，而不是唯一指标。应该这样认为，不是黄褐色或土腥味的活性污泥一定不正常，但有黄褐色或土腥味的活性污泥不一定正常，如：膨胀的活性污泥。19第十九页，共64页。（2）活性污泥的好氧速率（）

指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量。它是衡量活性污泥的生物活性的一个重要指标。在运行管理中的作用在于指示入流污水是否有太多的难降解物质，以及活性污泥是否中毒。如果出现以上两种情况时，值会急剧下降，应立即分析原因并采取措施，一般值为8—202/(*h)

有许多专门的仪器可以测定，但温度对的影响很大，不同温度的没有可比性，一般应控制在20测值。20第二十页，共64页。（3）污泥沉降比（30）30指曝气池的混合液在100的量筒内，静止30分钟后，沉降污泥与混合液的体积比。30是衡量活性污泥沉降性和浓缩性的一个指标。对某一浓度的活性污泥，30越小，说明其沉降性和浓缩性越好。正常的活性污泥在1500—3000时，30一般在15—30%的范围内。为保证良好的出水水质，经验认为，30应尽量保持在20%左右。如果30小于10%以下，一般认为，活性污泥数量不够。需要注意，在实际工作中进行沉降比测试时，一定不能将量筒放置于太阳直射的地方或温度较高的地面，这会造成污泥快速缺氧，发生污泥上浮。

21第二十一页，共64页。（4）污泥体积指数（30）30指曝气池混合液在1000的量筒内，静止30分钟后，1g活性污泥悬浮固体所占的体积。30与存在以下关系：3030=——————*1000

一般来说，越大，沉降性越差，但吸附性越好；越小，沉降性越好，但吸附性越差。

经验认为：30一般应在100以下。不设初沉池的污水处理工艺，活性污泥中挥发性悬浮固体()所占比例低。一般在50%左右。由于所占比例小，反应池活性污泥指数()较低，污水处理厂一般在40～70左右。

22第二十二页，共64页。3、异常活性污泥的分类（1）膨胀污泥污泥膨胀分为丝状菌污泥膨胀和非丝状菌污泥膨胀。出现丝状菌污泥膨胀主要有以下一些因素：进水中有机物质太少，导致微生物食料不足；进水中氮、磷营养物质不足；太低，不利于微生物生长；曝气池内太低，微生物食料不足；混合液内溶解氧太低，不能满足需要；进水水质波动太大，对微生物造成冲击。非丝状菌污泥膨胀主要是由于菌胶团细菌生理活动异常，导致活性污泥沉降性能的恶化。一种是由于进水中含有大量的溶解性有机物，使太高，而进水中又缺乏足够的氮、磷等营养物质，或者混合液内溶解氧不足。高时，细菌会很快把大量的有机物吸入体内，而由于缺乏氮、磷或不足，又不能在体内进行正常的分解代谢。此外，细菌会向体外分泌出过量的多聚糖类物质，使活性污泥的结合水高达400%（正常污泥为100%左右）导致活性污泥在二沉池无法进行有效的泥水分离及浓缩，这种现象成为粘性膨胀。23第二十三页，共64页。另一种非丝状菌污泥膨胀是由于进水中含有较多的有毒物质，导致活性污泥中毒，使细菌不能分泌出足够的粘性物质，形不成絮体，导致在二沉池无法进行有效的泥水分离。（2）上升污泥（1）在30分钟沉降实验的测试时间内，沉淀良好并进行压缩，但此后数小时内又上升的污泥称为上升污泥。如用棒搅拌对上升污泥加以破坏，污泥立即再次沉淀。这种现象是由于已进行硝化作用的污泥混合液进入沉淀池以后产生了反硝化作用，并在反硝化过程中产生的氮气附着在污泥上而使其上浮所引起的。这种污泥在颜色上一般呈棕黄色。在发生这种现象时，只要降低溶解氧的浓度，控制消化过程的发生即可。或者采用增大剩余污泥的排放；（2）另一种上升污泥是出现污泥轻微中毒情况，这种现象是做30分钟沉降比时，污泥的颜色较好，但污泥在良好沉降5—10分钟后，就出现集中上升，不能再次沉降；（3）腐化污泥这种污泥一般呈黑色，它也是沉淀之后，污泥再次上浮，这重要是污泥在沉淀池内呆的时间过长，或者在沉淀池内有“死区”，使已经沉淀的污泥变成厌氧状态，并产生H2S、2、4等气体，结果这些气体将污泥推向表面而发生的。

24第二十四页，共64页。（4）分散污泥是指在对数生长期内不形成絮体，而是呈分散状态的污泥，其主要起因是负荷过高，导致污泥微生物呈分散生长，故解决方法是降低负荷。（5）解絮污泥对混合液进行沉淀时，虽然大部分污泥容易沉淀下去，但在上清液中仍然能感觉到有一种能使水混浊的物质，这就是解絮污泥，这种现象可以认为是由于毒物的混入、温度急剧变化、废水值突变、有机冲击负荷或污泥流失而导致急剧升高等原因造成的，使污泥解絮，针对解絮污泥采用具体问题、具体分析、对症下药的方式解决。25第二十五页，共64页。第二节污水处理厂运行工艺管理及异常对策一、活性污泥系统的日常运行管理1、曝气池的巡视（1）色、嗅每天必须定时对曝气池加强巡视，正常活性污泥的颜色应该为黄褐色，味道有土腥味。在曝气池溶解氧不足时，活性污泥会发黑、发臭；曝气过度或进水过淡、负荷过低，污泥的色泽转淡，并且活性污泥的形状比较松散，不密实。（2）注意曝气池液面情况在巡视时，观察曝气池液面的泡沫或气泡情况，可以大致判断出目前的处理效果；另外，观察曝气池液面尤要注意是否存在死角，主要通过是否有“死污泥”缺氧或厌氧上浮现象判断。26第二十六页，共64页。在观察曝气池液面的泡沫时，应从如下几方面观察：

A、泡沫量的多少在活性污泥系统运行正常的情况下，泡沫量较少，如果出现泡沫聚集过多的情况，就说明活性污泥系统出现了问题，这时候应从这几方面进行检测：进水的浓度是否过大；曝气量是否足够；活性污泥的活性是否良好；活性污泥的浓度是否足够。

B、泡沫的色泽泡沫呈白色，且泡沫量增多，说明水中洗涤剂较多，活性污泥未进行及时消化；如果泡沫呈茶色、灰色，有可能：一是污泥泥龄太长或污泥被打碎，吸附在气泡上所致，这时候应增加排泥，二是活性污泥发生了丝状菌膨胀所致，这时候还应根据其它因素进行确认，如是应采取有效的措施。27第二十七页，共64页。C、曝气器的水花式样采用表曝器的污水处理厂，如果发现浪花过小，可能意味着曝气机浸没深度不合适。曝气池中的溶解氧浓度低，也表示叶片入水深度不合适，或者表曝机的转速不够，前者应注意观察叶片的浸没深度，后者应检查电路电压或电流是否过低，表曝机的电机是否缺相，是否能达到规定的功率，表曝机的机械部分是否有问题。采用微孔曝气的污水处理厂，如发现浪花过小，可能意味着微孔曝气盘堵塞，或者鼓风机的充气量不够。前者应对曝气盘进行检查更换，后者应检查电路电压或电流是否过低，鼓风机的电机是否缺相，电机是否能达到规定的功率，空气过滤网是否应该进行清理，安全阀是否出现漏气现象。如发现浪花过大，则可能意味着微孔曝气盘微孔已经破损，须进行更换。28第二十八页，共64页。2、二沉池观察与污泥形状

在巡视二沉池时，应注意观察二沉池出水的透明程度及飘泥的有无、飘泥泥粒的大小、以及污泥在二沉池是否出现上浮现象，二沉池若出现以上此类现象，如果不在工艺上及时调整，轻者将导致出水的超标，严重时会导致活性污泥大量流失，造成活性污泥系统故障。出现这一情况主要有以下几方面的原因：（1）活性污泥发生反硝化上浮；（2）活性污泥解絮；（3）二沉池池底泥层太厚；（4）刮泥机运行速度快；（5）污泥絮体太小，不密实。。。。。。29第二十九页，共64页。二、曝气池运行故障及对策1、曝气池有臭味。主要原因是曝气池供氧量不足，值太低，这样就导致一部分微生物不能得到氧气，而进入缺氧状态，这时就必须采取如下措施：（1）在工艺、设备运行正常的情况下，增加鼓风机或表曝机的运行台数，增加供氧量；（2）检查水下推进器运行是否正常；（3）检查微孔曝气管是否堵塞，导致供氧减少；（4）如果表曝机运行台数足够，就要检查表曝机的转速是否达到标准，“吃水”深度是否足够。

2、活性污泥变黑。这种情况较以上情况更严重。主要原因是供氧量不够，采取的措施可与以上情况相同；30第三十页，共64页。3、曝气池泡沫过多，泡沫呈白色。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。（1）进水中洗涤剂含量过多。这种情况就必须采取适当减少瞬时进水量（可将提升泵置于手动状态，采用每次缩短运行时间减少污水提升量的方式），延长进水在预处理工序的停留时间，去除更多的洗涤剂，以减少对曝气池的负荷；并且可适当增加曝气量，以达到提高微生物活性的目的；（2）曝气池活性污泥浓度不够。这种情况可增加活性污泥回流泵的运行时间，使更多的活性污泥回到曝气池；（3）供氧量不够，导致微生物的活性不够。这种情况可增加鼓风机或表曝机的运行时间或运行台数，增加供氧量。31第三十一页，共64页。4、曝气池泡沫不易破碎，并且发粘，颜色呈暗褐色。这种情况很可能出现了污泥膨胀现象。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。（1）进水负荷过高，供氧不足，导致丝状菌膨胀。这时就必须采取措施增加供氧量，适当减少进水量，延长污水在预处理和初沉池的停留时间；（2）曝气池中的菌胶团数量不够，导致丝状菌占优势，出现污泥膨胀，这时就要适当增加排泥量，并且这一操作需要维持几天的时间。32第三十二页，共64页。三、二沉池运行故障及对策1、水面上有浮泥，并且浮泥的颜色呈淡棕褐色。这种原因是活性污泥出现了反硝化现象。这时就必须增加回流量，使活性污泥尽快进入曝气池吸氧，或者适当增加剩余污泥排放；2、水面上有浮泥，并且浮泥的颜色呈黑色。这种原因是活性污泥出现了厌氧现象。这时就必须增加回流量，使活性污泥尽快进入曝气池吸氧，并且要适当增加剩余污泥量；3、在进行以上工艺调整的同时，还应该根据具体情况适当增加曝气量。33第三十三页，共64页。4、有大量细小污泥絮体象云浪状浮起，并随出水一起流走。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。（1）二沉池泥位太高，泥水分离不够。如果絮体不多，可适当增加剩余泵的运行时间，这种情况就可以消除；如果絮体较多，就必须适当增加回流泵的运行时间，使沉淀的活性污泥尽快脱离二沉池；（2）曝气池供氧不足，导致絮体缺氧上浮。这种情况就必须采取增加供氧量，同时增加污泥回流量的方式；（3）污泥回流泵或剩余泵出现故障或管路堵塞，或者单向阀不能打开，导致二沉池的污泥不能及时排出。34第三十四页，共64页。5、从二沉池液面可观察到污泥陆续浮起，并随水流走，通过镜检发现不存在或存在很少的丝状菌，但出水较混浊。这种现象可能是发生了粘性非丝状菌膨胀。原因：一是进水中含有大量的溶解性有机物，使污泥负荷太高，进水中缺乏氮、磷等营养物质，或不足；二是进水中含有较多的毒性物质，导致污泥中毒，不能形成絮体，从而不能进行泥水分离。解决对策如下所示：（1）延长污水在预处理段的停留时间时间，适当降低有机物浓度；（2）适当增加污泥回流量，可增加曝气池的污泥浓度，同时，减少排泥量；（3）增加曝气量和曝气时间；（4）如果缺少氮、磷，可适当添加氮肥和磷肥；（5）如果进水毒物较多，可暂时停止进水，防止污泥系统崩溃。35第三十五页，共64页。四、脱水机的运行管理和异常对策1、脱水机的评价指标有两个主要指标衡量脱水效果的好坏：（1）泥饼含固量Cμ泥饼含固量的高低是评价脱水效果好坏的最重要指标，含固量越高，污泥体积越小，运输和处置越方便。（2）固体回收率η固体回收率是泥饼中的固体量占脱水污泥中总干固体量的百分比，用η表示。η越高，说明污泥脱水后转移到泥饼中的干固体越多，随滤液流失的干固体越少，脱水率越高，η可用下式计算Cμ（—)η=(Cμ—)Cμ为泥饼的含固量（%）；为滤液中的含固量（%）；为脱水机进泥的含固量（%）。运行正常的污泥脱水系统，泥饼含固量应在20%以上，固体回收率应在85%以上。含固量越高，意味着要消耗较多的絮凝剂，并且常已降低固体回收率为代价。

36第三十六页，共64页。2、脱水机的工艺控制因素（1）带速的控制滤带的行走速度控制着污泥在每一个工作区的脱水时间，对出泥饼的含固量、泥饼厚度及泥饼剥离的难易程度都有影响。带速越低，泥饼含固量越高，泥饼越厚，越易从滤带上剥离，反之，情况相反，因此，从泥饼质量看，带速越低越好，但带速越低，脱水机的处理能力越小。对脱水机而言，带速一般控制在2——5，进泥量较高时，取高带速，反之取低带速。不管进泥多少，带速一般不要超过5，因为带速太高时，会大大缩短重力脱水时间，污泥在进入低压或高压区后，污泥将被挤压溢出滤带，造成跑料。（2）滤带张力控制滤带张力会影响泥饼的含固量，滤带张力越大，泥饼含固量越高。一般将滤带张力控制在0.3—0.7，常在0.5,当张力太大时,会将污泥在低压或高压区挤出滤带,导致跑料,或压进滤带造成堵塞。

37第三十七页，共64页。（3）调质控制带式压滤机对调质的依赖性很强。如果叫药量不足，调质效果不佳时，污泥中的毛细水不能转化成游离水在重力区被脱去，因而进入低压区的污泥仍为流动性，无法挤压，导致跑料。反之，如果加药量太大，一是增加成本，更重要的是由于污泥粘性增大，极易造成滤带堵塞。一般情况下，采用阳离子时，干污泥投药量为1——10,具体可由试验确定。（4）处理能力的确定带式压滤机有两个处理能力的指标：一是进泥量，另一个是进泥固体负荷。进泥量指每米带宽在单位时间内所能处理的湿污泥量[m3/(m*h)],常用q表示；进泥固体负荷指每米带宽在单位时间内所能处理的总干固体量[(m*h)],常用q0表示。很明显，这两个指标都取决于以上的三个指标，因此，在脱水效果一定时，如果进泥量越大或固体负荷越高，将会降低脱水效果。

38第三十八页，共64页。3、污泥脱水系统的运行故障及对策（1）脱水后的泥饼含固量下降。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。①调质效果不好。有可能是加药量不够或溶药搅拌不充分。针对前者可增加投药量；针对后者可适当增减进水量，并延长溶药时间；②脱水机带速太大。带速太大，泥饼变薄，导致含固量下降，这种情况应及时调低带速；③滤带张力太小。这种情况应检查脱水机的滤带张紧系统气压是否太低，是否存在漏气现象；④滤带堵塞。这种情况有可能是滤带冲洗水量不够或冲洗时间短造成的。针对前者，应检查冲洗水抽水泵、过滤器或冲洗头是否堵塞；针对后者，应延长对滤带的冲洗时间。39第三十九页，共64页。（2）固体回收率低。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。

①带速太大，导致挤压区跑料，应适当降低带速；

②张力太大，导致挤压区跑料，并使部分污泥浊水压过滤带，随滤液流失，应减小张力。40第四十页，共64页。（3）滤带打滑。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。①进泥超负荷。这种情况应减低进泥量；②滤带张力太小。这种情况应检查系统气压是否偏低，如是应增加气压；③辊压筒损坏。这种情况应及时修复辊压筒。41第四十一页，共64页。（4）滤带时常跑偏。有几种原因可能造成这种情况，可根据不同情况采取不同措施。

①进泥不均匀，并在滤带上摊布不均匀。这种情况应检查出泥口是否有堵塞现象；平泥装置是否需要更换；

②辊压筒局部损坏或过度磨损。这种情况应及时更换设备；

③辊压筒之间相对位置不平衡，这种情况应及时调整辊压筒之间的位置；

④纠偏装置不灵敏。这种情况应检查纠偏块是否已经磨损，需更换；纠偏伸缩器是否需打油或其万向节是否需要更换。42第四十二页，共64页。第三节生物脱氮除磷工艺的影响因素及异常对策一、生物硝化工艺的影响因素及异常对策1、生物硝化系统的影响因素（1）和生物硝化属低负荷工艺，一般在0.15（)以下，负荷越低，硝化越充分。若有机物浓度过高，会使生长速率较高的异养菌迅速繁衍，争夺溶解氧，从而使自养性的生长缓慢且好氧的硝化菌得不到优势，降低硝化率。较长，因硝化细菌繁殖时间较长，一般情况下，至少应在8d以上。（2）回流比R与水力停留时间生物硝化系统的回流比较大，这主要是因为生物硝化系统的活性污泥在二沉池停留过长，会产生反硝化，导致污泥上浮。43第四十三页，共64页。（1）硝化过程的基本原理：硝化杆菌42O2——————322O由此可看出：硝化杆菌是一种好氧自养性细菌，硝化过程与有机污染物的浓度无太大的关系。（2）反硝化的基本原理：反硝化菌5C（有机C）+2H243-——————2N2+452由此可看出：反硝化菌是一种异氧的兼性厌氧细菌，它是利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子供体（碳源），将有机污染物进行氧化分解；1g3-被还原成N2，可产生3.57g碱度(按3计),因此反硝化可补充碱度;反硝化过程对有机污染物的浓度有一定要求。

44第四十四页，共64页。生物硝化曝气池的水力停留时间较长，至少应在8小时以上，这主要是硝化速率较有机污染物的去除率低得多，因而需要更长的反应时间。（3）溶解氧（）硝化工艺的应控制在2—3之间，当小于2时，硝化将受到抑制，当小于1时，硝化将趋于完全停止，原因：一是硝化菌为专性好氧菌；二是硝化菌的摄氧速率较低。（4）5入流污水中5与之比是影响硝化速率的重要因素。如果比值太大，活性污泥中硝化菌占的比例小，在同等运行条件下，硝化的效率就低，；反之，硝化菌占的比例就大，硝化效率就高。城市生活污水处理中，5在5—6左右。此时硝化菌占的比例在5%左右，5太小，虽硝化速率提高，但出水清澈度会降低；反之，出水清澈度提高，但硝化速率会降低，一般情况下，5的比值为2—3最佳。45第四十五页，共64页。5（5）和碱度当在8—9时，硝化菌的活性最强；当小于6或大于9.6时，硝化菌的活性将受到抑制，在硝化系统中，应尽量将保持在7以上，要使生物硝化正常进行，必须满足：原污水的总碱度+5分解过程中产生的碱度〉生物硝化消耗的碱度+混合液应保持的碱度，如果碱度过低，必须投加生石灰，补充碱度，曝气池排出的混合液应保持的碱度在50作用。（6）温度要保持正常的硝化功能，水温应保持在15C0以上，当低于15时，硝化速率会明显下降，在30左右，其生物活性增至最大。

46第四十六页，共64页。2、异常问题的分析与排除（1）硝化系统混合液的降低，硝化效率下降，出水3—N升高。采取的措施：A、碱度不足。检查二沉池的出水碱度，如果小于20，则要考虑加碱；B、检查入流污水是否有酸性废水排入。检查入流污水的值。（2）混合液值正常，硝化速率下降，出水3—N浓度升高。采取的措施：A、供氧不足。检查混合液的值是否小于2，如果太低，可增加曝气量；47第四十七页，共64页。B、温度太低。检查入流污水或混合液的温度是否明显降低，影响了硝化效果。解决对策可以提高曝气池的活性污泥浓度；C、入流负荷太高。检查入流污水中的浓度是否升高，如升高，可提高曝气池的，并同时增大曝气量；D、硝化菌的数量不足。首先检查是否排泥过量；其次检查是否由于某种原因导致二沉池飘泥，导致污泥流失，如果非以上两原因，则要检查入流污水的5太大，使中硝化菌比例减低，采取污水处理在预处理段的停留时间或增大回流污泥的措施。48第四十八页，共64页。（3）二沉池出水混浊并携带针絮状絮体。采取的措施：A、二沉出水混浊系由于活性污泥中的硝化细菌比例太高所致，可适当提高5的比值，但以不影响硝化效果为宜；

B、二沉出水携带针絮体系活性污泥沉降速度太快，不能有效地捕集到一些游离的细小絮体，因此出水携带针絮不可避免，控制针絮可采取增大排泥，降低，但这一定会影响到硝化效果，使出水3—N超标，因此，应首先权衡解决针絮问题重要还是保持高效硝化重要，再采取运行控制措施。49第四十九页，共64页。二、生物反硝化工艺影响因素及异常对策1、生物反硝化工艺的影响因素（1）和由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的反硝化。因而，生物脱氮系统也必须采用低负荷，高泥龄的方式。（2）内回流比内回流比系指混合液回流比与入流污水量之比，一般典型城市污水的脱氮工艺常采用200——300%。（3）回流比生物反硝化系统的回流比R较单纯生物硝化系统要小些。这主要是由于内回流的作用，进入二沉池的3—N浓度不高，相对来说，二沉池反硝化导致污泥上浮的可能性较小。运行良好的污水厂，回流比在50%左右。需要重点强调一点是，如果没有内回流的工艺，回流比要变大，这主要是因为此时进入二沉池的3-—N较高，需要及时回流，防止二沉池发生反硝化反应。50第五十页，共64页。（4）缺氧段的溶解氧在实际运行管理中，当低于0.5时，可理解为“缺氧状态”。因此，在实际运行中，只要将缺氧段的溶解氧控制在0.5以下,就能得到良好的脱氮效果。（5）5因为反硝化菌通过分解有机物来进行反硝化脱氮，因此，进入缺氧段的污水必须要有充足的有机物，在实际运行管理中5应大于4，最好在5.7以上。否则，就要外加碳源，补充有机物的不足，常用的是补充工业甲醇，因为它是不含氮的有机物。（6）和碱度在反硝化过程中，值一般控制在6.5——8；因为在反硝化过程中，会产生部分碱度，因此，这就可以补偿生物硝化过程中消耗的一部分碱度，因此可以不需要加碱。（7）温度在实际运行中，一般将温度控制在15C0以上，就可以保证反硝化的需要，在15C0以下，反硝化速率明显降低。在冬季，要保证脱氮效果。必须增大，提高污泥浓度。51第五十一页，共64页。2、生物反硝化工艺的异常对策（1）缺氧段>0.5。原因及对策：A、回流比太高，将大量溶解氧带入缺氧段。应适当降低回流比，但是也不宜太低；B、缺氧段搅拌太剧烈，当搅拌功率太大时，会形成旋涡，使空气中的氧进入混合物液，应只要满足搅拌混合的要求，搅拌强度越低越好；C、溶解氧返混。这种原因主要存在于有的污水处理厂在缺氧段和好氧段未设隔墙，如出现这种情况，应加设隔墙。（2）二沉池出水3—N较低，但超标。A、回流比太小，导致回流至缺氧段进行反硝化的3-—N量不足，导致出水3-—N超标。应适当提高回流比，但注意不能使缺氧段的﹥0.5；52第五十二页，共64页。B、缺氧段太高，大于0.5，抑制了反硝化，使脱氮率下降。采取措施详见（1）；C、5太小，有机物不足，影响了反硝化的进行。可采取投加有机碳源的方式解决。53第五十三页，共64页。三、生物除磷工艺影响因素及异常对策1、生物除磷工艺的影响因素（1）与

生物除磷工艺采用高，低的方式进行。高主要是在厌氧段，聚磷菌要通过吸收污水中的乙酸、甲酸、丙酸及乙醇等极易生物降解的有机物质，储存在体内作为营养源的方式，将体内存储的聚磷酸盐以43-—P的形式释放出来，这一过程中需消耗大量的有机物质，因此，必须保证充足的营养源。

采用低，主要是因为与排泥量有直接关系，而除磷的多少与排泥量有关，因此，在运行管理中，一般认为在4—5天较合适，但的的确定，必须要保证在5能被有效去除的前提下进行。54第五十四页，共64页。生物除磷的基本原理：进水厌氧池好氧池二沉池55第五十五页，共64页。

进行生物除磷的主要参与细菌是聚磷菌，由以上工艺流程图可以看出：聚磷菌交替地处于好氧和厌氧状态。在厌氧状态，聚磷菌能吸收污水中的乙酸、甲酸等碳源有机污染物质，储存在体内作为营养源，同时将体内存储的聚磷酸盐以43-—P的形式释放出来，以便获得能量，在好氧状态下，聚磷菌将体内存储的有机物氧化分解，产生能量，同时将污水中的43-—P超量吸入体内，以聚磷酸盐的形式存储起来。这样，在排放的剩余污泥中，便含有大量的磷，从而达到了除磷的目的。56第五十六页，共64页。（2）回流比R在除磷系统中，回流比不能太低，因为应尽快将二沉池沉淀的活性污泥排出，防止聚磷菌在二沉池出现厌氧发生磷的释放，一般认为R应在50—70%。（3）水力停留时间污水在厌氧段的水力停留时间一般在1.5—2小时，原因一是保证磷的有效释放，二是保证污泥中的兼性酸化菌有足够的时间将污水中的大分子有机物（如葡萄糖）分解成低级脂肪酸（如乙酸），以供