污水处理系统运行管理.ppt

1、污水处理系统运行管理,污水处理系统运行管理,一、工艺流程运行管理 二、污水数据统计分析 三、工艺诊断及故障排除 四、工艺应急预案制定,一、工艺流程运行管理,预处理和初沉处理的运行管理 生反池的运行管理 二沉池的运行管理 混凝沉淀的运行管理 过滤系统的运行管理 消毒系统的运行管理 注意问题,预处理和初沉处理的运行管理,格栅间 过栅流速（一般栅前流速0.4-0.8m/s，过栅流速0.6-1.0m/s） 过栅水头损失（一般0.2-0.5m） 液位控制（外围管网与处理量均衡控制） 格栅除污机维护管理 栅渣清除及时,粗格栅,粗格栅,粗格栅,粗格栅,粗格栅间,预处理和初沉处理的运行管理,进水泵房 泵的合理

2、利用（根据来水量合理安排泵组，保证来水量与抽升量一致） 保持集水池高水位运行（降低泵的扬程，确保抽升量前提下节约能耗） 水泵开停不能过于频繁 水泵的均衡使用,进水泵房,细格栅（弧形）,细格栅（鼓式）,细格栅（回转式）,预处理和初沉处理的运行管理,沉砂池 平流沉砂池（水平流速一般0.14-0.30m/s，砂粒大，水平流速大。控制方式：改变运转池数或调整出水溢流堰改变有效水深。水力停留时间一般30s以上） 曝气沉砂池（旋流速度一般0.3m/s） 出砂量及出砂效果,旋流沉砂池,预处理和初沉处理的运行管理,初沉池 排泥时间确定（最重要参数） 停留时间（一般大于1.5h） 出水状况及排泥颜色变化 针对工

3、艺需要灵活运用（管线超越；初沉污泥的灵活运用）,预处理和初沉处理的运行管理,初沉污泥的泥量与特征 总干污泥量：Ms=（SSi-SSe）Q (1) 其中SSi和 SSe 分别为初沉池进水和出水的SS（km/m3）;Q为污水量（m3/d或m3/h） 总湿污泥量：Qs=Ms/Cs=(SSi-SSe) Q/Cs (2) 其中Cs为初沉池排出污泥的固体浓度（kg/m3）,预处理和初沉处理的运行管理,确定排泥时间实例分析 某污水厂日处理污水100000m3/d，入流污水SS为300mg/l。该厂设有四个初沉池，每池配有一台流量为60m3/h的排泥泵，每4h排泥一次。计算当SS去除率为60%、排泥浓度为3%

4、时，每次的排泥时间。 解：每个排泥周期产生的干污泥量由式（1）可得出 Ms=100000/244 300 60%=3000000g/h 排泥含固量为3%，污泥浓度C=30000g/m3，代入（2）可得每一排泥周期内产生的湿污泥量 Q=3000000/30000=100m3 每池产生25m3泥。因此排泥持续时间为25分钟。,生反池的运行管理,工艺参数控制 活性污泥质量,工艺参数控制,回流污泥量与回流比（是回流污泥量与入流污水量之比，用R表示） 混合液MLSS和回流污泥MLSS（根据入流污水状况合理调控MLSS） 活性污泥有机负荷（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

5、机污染物量，单位为kgBOD5/kgMLVSS d,也称BOD负荷，用F/M表示） F/M= (Q BODi)/(MLVSS Va) (3) 其中：Q为入流污水量（m3/d）; BODi为入流污水的BOD5（mg/l）；Va为曝气池有效容积（m3）;MLVSS为曝气池内活性污泥浓度（mg/l） 混合液DO 剩余污泥排放量和污泥龄（是活性污泥在整个系统内的平均停留时间，用SRT表示） 曝气池停留时间（污水在曝气池内的水力停留时间，用Ta表示。有实际停留时间Ta=Va/(Q+Qr)和名义停留时间Ta=Va/Q两种计算方法。其中Va为曝气池容积；Q和Qr分别为入流污水量和回流污泥量 ）,例题（活性污

6、泥有机负荷）,例题 某污水厂曝气池有效容积5000m3，曝气池内活性污泥浓度为MLVSS为3000mg/l，试计算入流污水量为22500m3/d，入流污水BOD5为200mg/l时，该厂的F/M值。 解：Q=22500m3/d,BODi=200mg/l, Va=5000m3,MLVSS=3000mg/l, 将这些数据带入式（3）得 F/M= 22500 x200/3000 x 5000=0.30kgBOD5)/(kgMLVSS d),活性污泥质量,颜色、气味、泡沫 耗氧速率（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，用SOUR表示，单位mgO2/(gMLSSh)也称为活性污泥的呼吸速

7、率或消化速率，是衡量活性污泥的生物活性的一个重要指标，一般为8-20 mgO2/(gMLVSSh之间 ） 污泥沉降比（是指曝气池的混合液在1000ml的量筒中，静置30min后，沉降污泥与混合液的体积之比，用SV30表示） 污泥体积指数（指曝气池混合液在1000ml的量筒中、静置30min以后，1g活性污泥悬浮固体所占的体积，用SVI30表示，单位为ml/g。) SVI30与 SV30的关系： SVI30 = SV30 /MLSS*1000 （4） 密度指数（指曝气池混合液在1000ml的量筒中静置30min后，含于100ml沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的量，用SDI30表示，单位为g/ml。

8、 ） SDI30与 SV30的关系： SDI30 =MLSS /(100 * SV30)=100/ SVI30 （5）,活性污泥法的运行控制方法,污泥负荷法 是污水生物处理系统的主要控制方法，尤其适用于系统运行的初期和水质水量变化较大的生物处理系统。 MLSS法 经常测定曝气池内MLSS的变化情况，通过调整排放剩余污泥量来保证曝气池内总是维持最佳MLSS的控制方法，适用于水质水量比较稳定的生物处理系统。 SV法 对于水质水量稳定的生物处理系统，SV值能代表活性污泥的絮凝和代谢活性，反映系统的处理效果。 泥龄法 是通过控制系统的污泥停留时间最佳来使处理系统维持最佳运行效果的方法。,曝气池运行管理

9、的注意事项,经常检查和调整曝气池配水系统和回流污泥分配系统，确保进入各系列活各曝气池的污水量和污泥量均匀； 按规定对曝气池常规监测项目进行及时分析化验，并根据化验结果及时采取控制措施，防止出现污泥膨胀等现象。 仔细观察曝气池内泡沫的状况，发现并判断泡沫异常增多的原因，及时并采取相应措施 仔细观察曝气池混合液的翻腾状况，观察是否有曝气器堵塞活脱落等现象，确定鼓风曝气是否均匀，机械曝气的淹没深度是否适中并及时调整。 根据混合液溶解氧的变化情况，及时调整曝气系统的充氧量，或尽可能设置空气量自动调节。 及时清除曝气池边角漂浮的浮渣。,生物处理系统的影响因素,负荷 温度 pH 含氧量 营养平衡 有毒物质

10、,二沉池的运行管理,二沉池运行管理注意事项 配水均匀合理 浮渣斗检查与清理 经常检查出水堰板平整度,防止出水不均或短流 观察出水感官指标(污泥界面高低变化,悬浮物多少,是否有污泥上浮等) 观察刮泥/刮渣/排泥设备是否有异常声音现象等 定期放空检修,重点检查水下设备管道等是否正常 埋深较大,地下水位较高时放空防止漂池 按规定对其常规监测项目及时分析化验,二沉池的运行管理,二沉池的运行管理,二沉池水力停留时间 水力表面负荷（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，单位为m3/(m2h)，传统活性污泥法一般不超过1.2 m3/(m2h) ） 固体表面负荷（指单位二沉池面积在单位时间内所

11、能浓缩的混合液悬浮固体，单位为kg/(m2h)，传统活性污泥法一般不超过150 kg/(m2h) ） 出水堰溢流负荷（指单位长度的出水堰板单位时间内溢流的污水量，单位为m3/(mh)，传统活性污泥法一般控制在5-10 m3/(mh) ） 泥位和污泥层厚度(二沉池得泥位是指泥水界面的水下深度。泥位与污泥层厚度之和为二沉池水深。污泥层厚度一般不超过泥位的1/3),混凝沉淀的运行管理,混凝沉淀系将化学药剂投入污水中，经充分混合与反应，使污水中悬浮态和胶态得细小颗粒凝聚活絮凝成大的可沉絮体，可通过沉淀去除的工艺过程。 混凝剂的种类 混凝剂分为无机类和有机类两大类。 无机类主要包括硫酸铝、聚合氯化铝、三

12、氯化铁以及硫酸亚铁和聚合硫酸铁等。有机类主要指人工合成的高分子混凝剂，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯胺等。污水深度处理一般采用无机混凝剂，有机类混凝剂用于污泥的调质。,混凝沉淀工艺运行控制,混凝剂的选择与投加 混凝剂的配制 M=CVx1000 （6） 其中V为要配制的药液的容积量（m3）;C为要配制的药液的浓度，指单位体积的药液中含有的混凝剂重量，一般用百分比%表示。 加药量的确定 PH及碱度控制（适宜pH范围：硫酸铝6.5-7.5；硫酸亚铁8.1-9.6；三氯化铁6.4-8.4；无机高分子混凝剂对pH的适应范围都很宽，因在混凝剂的生产工艺中，起发挥絮凝作用的胶状分子结构已经形成，如聚合氯化铝

13、为适宜pH范围5-9）,例题（混凝剂的配制）,例题 某厂混凝沉淀工段需配制的硫酸铝药液浓度为6%，试 计算配制3m3药液需要投加的硫酸铝重量。 解：将C=6%，V=3m3代入式（6）得 M=6%x3x1000=180kg 即需要投加180kg硫酸铝。,过滤系统运行管理,直接过滤工艺（二级出水不经过混凝沉淀直接过滤）与微絮凝过滤（二级出水在过滤前加入少量混凝剂，提高过滤效果） 过滤的机理：筛滤作用；沉淀作用；接触吸附作用 滤池分类,滤池分类,过滤系统运行管理,流速和处理量控制（对某一确定条件下的滤池，滤速v存在最佳值。即为保证出水要求前提下的最大滤速。此时即可得到每一滤池的最佳污水处理量。 滤速

14、太大，出水水质降低并缩短工作周期，增大冲洗频率；滤速太小，会降低过滤污水量并由于杂质穿透深度变浅，主要集中在表层，使下层滤料起不到过滤作用。 ） 工作周期控制（指开始过滤至需要冲洗所持续的时间） 冲洗强度及冲洗历时的控制（冲洗强度太小，滤料膨胀不起来，起不到冲洗效果；太大，则会使滤层强制过度分级或将表层细滤料冲走，并浪费冲洗水。）,V型滤池,V型滤池,消毒系统运行管理,加氯（加氯量控制；接触时间控制；用氯安全） 紫外 臭氧 二氧化氯 次氯酸纳,紫外线消毒,紫外线消毒,臭氧发生器,臭氧气源,臭氧接触池,注意问题,各工况点的数据采集 值班记录或异常情况汇报 发现异常情况及时进行工艺调整,二、污水数

15、据统计分析,进、出水水质水量及变化趋势分析 工艺运行参数分析（最值、均值、标准偏差、变化率、变化趋势等）；设备运行情况分析（如累计运行时间，累计启闭次数；统计设备故障发生情况如设备故障次数，故障发生频率等)。 能耗、运行成本等统计数据 异常值分析,进、出水水质水量及变化趋势分析,污水厂进水水质分析 污水厂出水各指标分析 污水厂进水水量及变化趋势分析,污水厂进水水质分析,进水污染物C、N、P指标统计分析 污水的可生化性（调整B/C比，确保出水水质） 碳氮比（BOD5/TN5.6才可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，基本的要求也应达到BOD5/TN4） 碳磷比 （BOD5/TP17） 污水厂进水

16、水质典型比值 碳源不足时投加问题,某污水厂2006年1月-2007年7月的进出水月均COD统计,生活污水中的各种典型比值,解决碳源不足的原则,首先应充分挖掘内碳源 在充分挖掘内碳源的基础上合理选择外碳源,考虑其经济性和适用性,解决碳源不足的相关措施,生物反应池进水不进入厌氧区，直接进入缺氧区，以保证缺氧区反硝化有充足的碳源。 中沉池污泥部分回流至生物反应池的缺氧区，为反硝化补充碳源。 采用造纸厂等某些厂的高浓度有机废水作为外加碳源等措施。 直接投加甲醇等作为外加碳源。,污水厂出水各指标分析,去除率 数据相关性 异常值波动情况,某污水厂出水N组分分析饼图,某污水厂生产统计一览表,污水厂进水水量及

17、变化趋势分析,枯水期 丰水期 要与往年同期做对比 , 并注意外围管网的建设及污水接纳情况的变化,以便及时做出合理的运行调控,某厂1993-2008年的月污水量的变化图,运行参数分析,工艺运行参数分析（最值、均值、标准偏差、变化率、变化趋势等）； 设备运行情况分析（如累计运行时间，累计启闭次数；统计设备故障发生情况如设备故障次数，故障发生频率等)。,能耗、运行成本等统计数据,能耗、运行成本等统计数据 运行过程中的异常值分析,三、工艺诊断及故障排除,生反池及二沉池感官异常及分析 活性污泥生物相异常及分析 出水指标异常及分析,生反池及二沉池感官异常及分析,活性污泥的正常性状 曝气池异常现象分析及解决

18、对策 二沉池异常现象分析及解决对策,生反池及二沉池感官异常及分析,活性污泥的正常性状 色和味：呈黄褐色，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。微生物分解能力越强，即生物活性越高，土腥味越浓（但有土腥味的黄褐色活性污泥不一定正常。如膨胀污泥） 活性污泥的污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密,呈封闭状、具有良好的吸附和沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架,穿插生长一些丝状菌,但丝状菌数量远少于菌胶团细菌,未见游离细菌、微型动物以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等;还可见到木盾纤虫在絮粒上爬动,偶尔还可看到少量的游动纤毛虫等,轮虫生长活跃。这是运行正常的污水处理设施

19、的活性污泥生物相,表明污泥沉降及凝聚性能较好,它在二沉池能很快和彻底地进行泥水分离,处理出水效果好。,某污水厂曝气池（微孔曝气器安装）,某污水厂好氧池（微孔曝气器调试）,某污水厂CAST池曝气状态,某污水厂AAO好氧段曝气状态,某工业污水厂（以印染水为主）曝气池,某污水厂曝气池（微孔曝气器破损）,某污水厂曝气池（覆盖少量粘滞泡沫）,某污水厂曝气池（覆盖黏性泡沫）,曝气池异常现象分析及解决对策,二沉池异常现象分析及解决对策,活性污泥生物相异常及分析,污水处理系统处理效果的好坏都与污水处理系统中组成活性污泥的微生物种类、数量及其代谢活力有关,表明了污水处理系统生物相对污水处理效果具有很好的指示作用

20、. 可通过对污水处理系统的生物相观察了解处理效果及运行状况,也可通过对污泥生物相观察发现处理系统环境的变化,及时调整运行环境,预防污水处理系统的运行中的异常情况发生。,活性污泥生物相异常及分析,活性污泥生长良好 恶化 解体 进水浓度极低 高负荷或有毒物质进入 DO不足 曝气过度 污泥堆积，存在死水区 其他,活性污泥生长良好,活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、楯纤虫、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、内管虫、独缩虫等吸附性原生动物。如果此类微生物占总数的80%以上，个体在1000个/mL以上的话，应该判断为具有高净化效率的活性污泥。,活性污泥生长良好,菌胶团图片,含大量工业水的老化污泥,累枝虫,累

21、枝虫,钟虫,钟虫,游仆虫和楯纤虫,图中a-g为游仆虫，h-o为楯纤虫,轮虫,吸管虫,表壳虫,污泥恶化,波豆虫、豆型虫、草履虫、弹跳虫、屋滴虫（大多数为游泳型），可以判断为絮凝体细碎。严重恶化时原生动物和后生动物消失。微型动物消失 污泥特征：絮体细小0.1-0.2mm 解决：减少BOD负荷、增加DO，检查水质,草履虫,污泥解体,大型变形虫、蛞蝓变形虫、袋鞭虫以及轮虫中的旋轮虫和腔轮虫。,进水负荷低时,进水负荷低时出现的微生物主要有：游仆虫、腔轮虫属、狭甲虫等微生物。,高负荷或有毒物质进入,高负荷和毒物流入时出现的微生物主要有；盾纤虫和钟虫的锐减是负荷过高和毒物流入的征兆，大多数微生物灭绝时活性污

22、泥已被破坏，必须进行恢复。,不活跃的累枝虫,DO不足,溶解氧不足时出现的微生物主要有；扭头虫、丝壮菌等，此时污泥发黑并放出腐臭味（H2S），应增大曝气量。,曝气过渡,小型变形虫(包括辐射变形虫、泥生简变形虫等) DO过高 解决办法：减少曝气,变形虫,污泥堆积、存在死水区,顠体虫属（10mm以下多为1-3mm）、仙女虫属（6-10mm）、线虫（0.5-3mm），多为负荷低、曝气量少或曝气池和二沉池有污泥堆积。,线虫,线虫（0.5-3mm）,其他,着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上

23、，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。,其他,如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 过量的轮虫出现，则是污泥要膨

24、胀的预兆。 ,小结,在运行管理实践中,应通过长期的观察,找出本处理系统污水水质变化与生物相变化之间的关系,确定能判断污水处理系统的环境条件和处理水质好坏的指示性生物,可以通过对生物相的观察判断处理系统运行状态,从而用来指导运行管理。 每个污水处理厂的进水质、处理工艺有差异,特别是工业污水,因其生产工艺、产品种类的原因,导致污水的种类繁多,成分各异,使得各处理系统的活性污泥生物相有很大差异,出水指标异常分析,出水CODCr异常分析 出水SS 异常分析 出水NH3-N异常分析 出水TN异常分析 出水TP异常分析,出水CODCr异常分析,进入曝气池的污水量突然加大、有机负荷突然升高或有毒有害物质浓度

25、升高等。 曝气池管理不善（DO不足等） 二沉池管理不善（如浮渣清理不及时、刮泥机运转不正常等）,出水SS异常分析,活性污泥膨胀使污泥沉降性能变差，泥水界面接近水面，部分污泥碎片随出水溢出。 进水量突然增加，水力负荷增大，导致上升流速加大、影响活性污泥正常沉降。对策是使进水尽量均衡。 曝气池活性污泥浓度偏高。对策是加大剩余污泥排放量。 活性污泥解体造成污泥絮凝性下降。 刮（吸）泥机工况不好，造成短流。 水温较高或水中硝酸盐含量较高，污泥出现反硝化现象。,出水NH3-N异常分析,温度（硝化适宜温度30-35C，温度影响硝化菌的比增长速率和活性） DO适宜性（一般好氧段2mg/l以上） pH值和碱度

26、（硝化最佳pH7.2-8.0） 有毒物质（进水过高的NH3-N、重金属、有毒物质及某些有机物抑制硝化反应） 泥龄（一般不得小于3-5d，一般10d ） 碳氮比C/N（BOD5负荷0.15BOD5/mlvssd）,出水TN异常分析,硝化部分同NH3-N 温度（反硝化适宜温度35-45C） DO适宜性（一般缺氧段0.2mg/l以下，ORP一般为-50-110mv） pH值（反硝化最佳pH6.5-7.5） 有毒物质（镍0.5mg/l、亚硝酸盐氮30mg/l或盐度0.63%时会抑制反硝化作用） 碳氮比C/N（1g硝酸盐氮转化为N2需BOD52.86g) 碳源有机物质（反硝化需足够碳源）,出水TP异常分