你的出水為什麽不達標?一文了解5大原因
來源(yuán):科柏(bǎi)盛環保(bǎo) 發布時間:2020-07-03
在汙(wū)水處(chù)理過(guò)程中,會(huì)遇到各種各樣的汙水問題,比如:COD、氨氮、TN、SS等出水指標不達標,因生化處理的原(yuán)理都是相同的(de),所以本文(wén)以生活汙水作為研究藍本的,來總結運營過程中會遇到(dào)出水不達標的問題!
1、有機物超標
傳統活性汙泥工藝的主要功效是去除城市汙水中的有機汙染物質,設計與運行良好的活(huó)性汙泥工藝,出水BOD5和SS均可小於20mg/L。
影響有機物處理效果的因素主要有:
營養(yǎng)物
一(yī)般城市汙水中(zhōng)的氮磷等營養元素都能夠滿(mǎn)足微生物(wù)需要,且過剩很多。但工業(yè)廢水所占比例較(jiào)大時,應注意核算(suàn)碳、氮、磷的比(bǐ)例是否滿足100:5:1。如果汙水中缺氮,通常可投加銨鹽。如果汙水中缺磷,通常可投(tóu)加磷酸或磷酸(suān)鹽。
pH
城市(shì)汙水的pH值是呈中性(xìng),一般為6.5~7.5。pH值的微小降低可能是由於城市汙水輸送管(guǎn)道(dào)中(zhōng)的厭氧發酵。雨季時較大的pH降低往往是(shì)城市酸雨造成的,這種情(qíng)況在合流製係統中尤為突出。pH的突然(rán)大幅(fú)度變(biàn)化,不論是(shì)升高還是降低,通常(cháng)都是由工業廢水的(de)大量排入造成(chéng)的。調節汙水pH值(zhí),通常是投加氫氧化鈉或(huò)硫酸,但這(zhè)將大(dà)大增加汙水處理成本。
油脂
當汙水中油類物質(zhì)含量較高(gāo)時,會使(shǐ)曝氣設備的曝氣效率降低,如不增(zēng)加曝氣量就會使處理效率降低,但增加曝氣量勢必增加(jiā)汙水處理(lǐ)成(chéng)本。另外,汙水中(zhōng)較高的油脂含量(liàng)還會降低活性汙泥的沉降性能,嚴重時會成為汙泥(ní)膨脹的原(yuán)因(yīn),導致出水SS超標。對油類物質含量較高的進水,需要在預處理段增加除油(yóu)裝置。
溫度
溫度對活性汙泥工藝的影響是很廣泛(fàn)的。*先,溫度會影響活性(xìng)汙泥中微生物(wù)的活性,在冬季溫度較低時,如不采取調控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響(xiǎng)二沉池的分離性能,例如溫(wēn)度變化會使(shǐ)沉澱池產生異重流,導致短流;溫度降低會使活性汙泥由於粘度增大而降低沉降性能;溫(wēn)度變化會影響曝氣係統的效率,夏季溫度升高時,會(huì)由於溶解氧飽和濃度的降低,而使充氧困難(nán),導致曝氣效率的下降,並會使空氣(qì)密度降低,若要保證供氣量不變,則必須增大供氣量。
2、氨氮超標
汙水中氨氮的去(qù)除主要是在傳統活性汙泥法工藝基礎上采用硝化(huà)工藝,即采用延(yán)時曝氣,降低係統負荷。
導致出水氨氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙泥(ní)負(fù)荷(hé)與汙泥齡
生物硝化屬低(dī)負荷工藝,F/M一(yī)般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長,因為硝(xiāo)化細菌世代周期較(jiào)長,若生物係統的汙泥停留時間過短,即SRT過短,汙泥(ní)濃度較低時(shí),硝(xiāo)化細菌就(jiù)培養不起來,也就得不到硝化(huà)效果。SRT控(kòng)製在多少(shǎo),取決於溫度(dù)等因素。對於以脫氮為主要目的生物係統(tǒng),通常SRT可取(qǔ)11~23d。
回流比(bǐ)
生物硝化係(xì)統(tǒng)的回流比一般較傳統活性汙泥工(gōng)藝大,主要是因為生物硝化係統的活性汙泥混合液(yè)中已(yǐ)含有(yǒu)大量的硝(xiāo)酸鹽,若回流比太小,活性汙泥在二沉池的停留時間就較長,容易產生反硝化,導致汙泥上浮。通(tōng)常回流比控製在(zài)50~100%。
水力停留時間
生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性汙泥工藝長,至少應在8h以上。這主要是因為(wéi)硝化速率較有機汙染物的去除率低得多,因而(ér)需要更長的反應時間。
BOD5/TKN
TKN係指水中有機氮與氨氮之和,入流汙水(shuǐ)中(zhōng)BOD5/TKN是影響硝化效果的一個(gè)重要(yào)因(yīn)素。BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝化細菌所(suǒ)占的比例越小(xiǎo),硝化速率(lǜ)就越小,在同樣(yàng)運行條件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多城市汙(wū)水處理(lǐ)廠的運行實踐發現,BOD5/TKN值*佳範圍為2~3左右。
硝化速率
生物硝(xiāo)化係統一個專門的工藝參數是硝化速率,係指單位重量的活性汙泥每天轉化的氨氮量。硝化速率的大小取決於活性汙泥中(zhōng)硝化細菌所占的比例,溫度(dù)等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
溶解氧
硝化細菌為專性好氧菌,無氧時即停止生命活動,且硝化細菌的攝氧速(sù)率較分解有(yǒu)機物的細菌低得多(duō),如果不保持充(chōng)足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到所需(xū)要的氧。因此,需保持生物池好氧區的溶解(jiě)氧在2mg/L以上,特殊情況(kuàng)下溶解氧含(hán)量還需提高。
溫度(dù)
硝化細菌對溫度的變化也很敏感,當汙水溫度低於15℃時,硝化(huà)速率會明顯下降,當汙水(shuǐ)溫度低於5℃時,其生理活動(dòng)會(huì)完全停止。因此,冬季時汙水處(chù)理(lǐ)廠特別是北方地區的(de)汙水處理廠出水氨氮超標(biāo)的現象較為明(míng)顯。
pH
硝化細菌(jun1)對pH反應(yīng)很敏感,在pH為8~9的範圍內,其生物活性*強,當(dāng)pH<6.0或>9.6時(shí),硝化菌的(de)生物活性(xìng)將受到抑製並趨於停止。因此,應盡量控製生物硝化係統的混合液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮是在(zài)生物硝化工藝基礎上,增加生物(wù)反硝化工(gōng)藝,其中反硝化(huà)工藝是指汙水中的硝酸鹽,在缺氧條(tiáo)件下,被微生物還原為氮氣的生化反(fǎn)應過程。
導致出水總氮超標(biāo)的原(yuán)因涉(shè)及許多方麵,主要(yào)有:
汙泥負荷與汙泥齡
由於生物硝化是生物反(fǎn)硝化的前提,隻有良好的硝化,才能獲得高效而穩定的的反硝化。因而,脫(tuō)氮係統也必須采用低負荷或(huò)超低負荷,並(bìng)采用高汙泥齡。
內外回流比
生物反硝化係統外回流比較單純生物硝化係統要小些,這主要是入流汙水中氮絕大部分已被脫去,二(èr)沉池中NO3--N濃度不高。相對(duì)來說,二沉池由於反硝化導致汙泥(ní)上浮的危險性(xìng)已很小。另一(yī)方麵,反硝化係統汙泥沉速較快,在保證要求回流汙泥濃度的前提下,可以降低回流比,以(yǐ)便延長汙水在曝氣池內的停留(liú)時間。
運行良(liáng)好的汙水處理廠,外回流比可控(kòng)製在(zài)50%以下。而內回流(liú)比一般(bān)控製在300~500%之(zhī)間。
反硝化速率
反(fǎn)硝化速率係指單位活性汙泥每天(tiān)反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫(wēn)度等因素有關,典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
缺氧區(qū)溶解氧
對反硝化來說(shuō),希望(wàng)DO盡量(liàng)低,*好是零,這(zhè)樣反硝化細菌可(kě)以“全力”進行反硝化,提高脫氮效率。但從汙水處理廠的實際(jì)運營情況來看(kàn),要把缺氧區(qū)的DO控製在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝(xiāo)化的過程(chéng),進而影(yǐng)響出水總氮指標。
BOD5/TN
因為反硝化細菌是在分解有機物的過程(chéng)中進行反硝化脫氮的,所以進入缺氧區的汙(wū)水中必須有充足的有機物,才能保證反硝化的順利進行(háng)。由(yóu)於目前許多汙水處理廠(chǎng)配套管網建設滯後,進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標(biāo)則相當於或高於設計值,使得進水(shuǐ)碳源無法滿足反硝化(huà)對碳源的需求,也導致了出水總氮超標的情況時有發生(shēng)。
pH
反硝化細菌對pH變化不如(rú)硝化細菌敏感,在pH為6~9的範圍內,均能進行正常的生理(lǐ)代謝,但生物反硝化的*佳(jiā)pH範(fàn)圍為6.5~8.0。
溫度
反硝化細(xì)菌(jun1)對溫(wēn)度變化雖不(bú)如硝化細菌那麽敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度(dù)越高,反硝化速率越高,在30~35℃時,反硝化速率增至*大。當低於15℃時,反硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在冬季要保證脫(tuō)氮效(xiào)果(guǒ),就必須增大SRT,提高汙泥濃度或增加投(tóu)運(yùn)池(chí)數(shù)。
4、總磷超標
城市汙水處(chù)理廠除磷主要是依靠生物除磷,即在好氧段前增加厭氧段,使(shǐ)聚磷菌(jun1)交替處於厭氧和好氧狀態,實現磷酸(suān)鹽的(de)釋(shì)放與吸收,並通過排放剩餘汙泥來達到除磷(lín)目的。在生物除磷難以達標(biāo)的條件下(xià),還可以考慮投加(jiā)化學藥(yào)劑來輔助除磷。化學除磷主要是通過(guò)混凝、沉澱(diàn)和過濾(lǜ)等方法使磷(lín)成為不溶性的固體沉澱物,從汙水中分離出(chū)來。
導致生物除(chú)磷出水總磷超標的原因涉及許多方(fāng)麵,主要有:
汙泥負(fù)荷與汙(wū)泥齡
厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT係統。當(dāng)F/M較高,SRT較低時,剩餘汙泥排放量也就(jiù)較多。因而,在汙泥含磷量一定(dìng)的條(tiáo)件下(xià),除磷(lín)量也就越多,除磷效果越好。
對於以除磷為主要(yào)目的生物(wù)係統,通(tōng)常F/M為(wéi)0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能(néng)太低,必須以保證BOD5的有效去除為前提。
BOD5/TP
要保證除磷效果,應控製進(jìn)入厭氧區的汙水中BOD5/TP大於20。由於聚磷酸菌屬不動菌屬,其生理活動較弱,隻能攝取有機物中極易分解的部分。因此,進水中應保證BOD5的含量,確保聚磷酸菌正常的生理代謝。但(dàn)許(xǔ)多城市汙(wū)水處理廠(chǎng)實際進水存在碳源偏低(dī),氮、磷等濃度較高等現象,導(dǎo)致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要,影響了生物除磷的(de)效果。
溶解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態,即溶解氧低於0.2mg/L,此時聚磷菌才能進行磷的有效釋放,以保(bǎo)證(zhèng)後續處理效果。而好氧區的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能有效吸(xī)磷。因此,對於厭氧區和好氧區溶解氧的控製不當,將會極大影響生(shēng)物除磷的效果。另外(wài),有(yǒu)些汙(wū)水(shuǐ)處理廠的進水(shuǐ)為河道水,汙水(shuǐ)中溶解氧含量較高,若直接進入厭氧區,則不利於厭氧狀態的控(kòng)製,影響了聚磷菌放磷效果。
回流比
厭氧-好氧除(chú)磷係統的的回流比不宜太低,應保持(chí)足夠的回流比,盡快(kuài)將二沉池內的(de)汙泥排出,防止聚磷菌在二沉池內遇(yù)到厭氧(yǎng)環境發生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應盡(jìn)量降低回流比,以免縮短(duǎn)汙泥在厭氧區的實際停留時間,影響磷的釋放。
在厭氧-好氧除磷係(xì)統中,若汙泥(ní)沉降(jiàng)性能良好,則回流比在50~70%範圍內,即可保證(zhèng)快速排泥。
水力停留時間
汙水在厭氧區的水力停留(liú)時間一(yī)般在1.5~2.0h的範圍內。停留時間太短,一(yī)是不能保證磷(lín)的有效釋(shì)放,二(èr)是汙泥中的兼性酸(suān)化菌不能充分地將汙水中的大(dà)分子有機物分解成低級脂肪酸,以供聚磷(lín)菌攝取(qǔ),從而也影響了磷的釋(shì)放(fàng)。
汙水在好氧區的(de)停留時(shí)間一般在4~6h,這樣即可(kě)保證磷(lín)的充分吸收。
pH
低pH有利(lì)於磷的釋放,高pH有利於磷的吸收,而除磷(lín)效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷(lín)係統中(zhōng),宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內。
由於對出水總磷(lín)指標要求的不斷提高,除(chú)生物除磷外,化學除磷也得到(dào)越來越多地(dì)應用。但(dàn)化學除磷在提高除磷效果的同時,也(yě)會因投加(jiā)化學(xué)藥劑而使剩餘汙泥量大大增加,進(jìn)而增(zēng)加(jiā)汙泥處理量與泥餅處置量。
實際中應根據實驗來確定化學藥劑的投加點與投加量,並及時(shí)調整(zhěng),確保出水磷含量穩定達標,並盡(jìn)可能降低藥耗。
5、懸浮物超標
出水中的懸浮物指標是否達標(biāo),主要取決於生物係統汙(wū)泥的質量是(shì)否良好、二沉池的沉澱效果以及汙水處理廠的工藝控製是否恰當。
造成二沉池出水懸浮物超標的原因有以下幾個方麵(miàn):
二沉池(chí)設計參數是否選擇恰當是出水懸浮固體指標(biāo)會(huì)否超標的重要因素。許多城市汙(wū)水處理廠在設計(jì)之初,為節約建設成本,將水(shuǐ)力停留時間大大縮短,並盡量提高其水力表麵(miàn)負荷,造成運行時二沉池(chí)經常出現翻泥(ní)現(xiàn)象,致使出水懸浮固體(tǐ)超標。
另外,某些汙水處理廠由於實際工藝調整需(xū)要,需將生物池汙泥濃度控製在較高的水平時,也會造成二沉池固體表麵負荷過大,影響出水水質。因此,一般認為應對二沉池的這幾個工藝參(cān)數的(de)設置留有較大的餘地,以利於汙水處理廠工藝的控製與調整。
一(yī)般來說,影響沉澱池(chí)沉澱效果的主要工藝(yì)參數為(wéi)水力停留時間、水(shuǐ)力表麵負荷和汙泥(ní)通量。
二沉池水力停留(liú)時間
汙(wū)水(shuǐ)在(zài)二沉池的水力停留時(shí)間(jiān)長短,是二沉池運行的重要參(cān)數。隻有足夠的(de)停(tíng)留時間,才能保證良好的絮凝效果,獲得較高的沉澱效率。因此,建議二沉池的水(shuǐ)力停留時間設置在3~4h左右。
二沉池(chí)水力表(biǎo)麵負荷
對於(yú)一座沉澱池來說,當進水量一定時,它所(suǒ)能去除的顆粒的大小也是一定的。在所(suǒ)能去除的這些顆粒中(zhōng),*小的(de)那個(gè)顆粒的沉速正好等於這(zhè)座沉澱池的水力(lì)表麵負(fù)荷。因(yīn)此,水力表麵(miàn)負荷越(yuè)小,所能去除的顆粒就(jiù)越多,沉澱效率就越(yuè)高,出水懸浮物的指(zhǐ)標就(jiù)越低(dī)。設(shè)計二(èr)沉(chén)池較小(xiǎo)的水力表麵負荷,有利於汙泥等懸浮(fú)固體的有效沉澱。一般建議二沉池的水(shuǐ)力表麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
二沉池固體表(biǎo)麵負荷
二沉池的固(gù)體表麵負荷的大小,也是影響二沉池沉(chén)澱效果的重要因素。二(èr)沉(chén)池的固體表麵負荷越小,汙泥在二(èr)沉池的濃縮(suō)效果越好。反之,則汙(wū)泥(ní)在二沉(chén)池的濃縮效果越差。過大的固體表麵負荷會造成二沉池泥麵過高,許多汙泥絮體(tǐ)來不及沉澱就隨汙水流出,影響出水懸浮(fú)物指標。一般(bān)二沉池固體表麵(miàn)負荷*大(dà)不宜(yí)超過(guò)150kgMLSS/m2×d。
活性汙泥質量
活性汙泥質量的好壞是影響出水懸浮物是否(fǒu)超標的重(chóng)要(yào)因素(sù)。高質量的活性汙泥主要體現在四個方麵:良好的吸(xī)附性能,較(jiào)高的生物活性,良(liáng)好(hǎo)的沉降性能以(yǐ)及(jí)良好的濃縮性(xìng)能。
膠體狀態的汙染物(wù)*先必須被吸附到活性汙泥(ní)絮體上,並進一步被吸附到細菌表(biǎo)麵附近才能被分解代謝,因而吸附性能較差的活性汙泥去除(chú)膠(jiāo)態汙染物質的能力也差。活性(xìng)汙(wū)泥的生物活性係(xì)指汙泥絮體內的微生物分解代謝有機汙(wū)染(rǎn)物的能力,生物活(huó)性較差的活性汙(wū)泥(ní)去(qù)除有機汙染物的速度必然較慢。
隻有沉降性能良好的(de)活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥(ní)水分離。反之,如果汙泥沉降性能惡化(huà),分離效果必然降低,導致二沉池(chí)出水渾(hún)濁,SS超(chāo)標,嚴重時還可能導致(zhì)活(huó)性(xìng)汙泥的大量流(liú)失,使係統內生物量不足,繼而又影響對有(yǒu)機汙染物的分解代(dài)謝(xiè)效果(guǒ)。隻有活(huó)性汙泥具有良好的(de)濃縮性能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度(dù)。反之,如果濃縮性能(néng)較差,排泥濃度降低,就要保(bǎo)證足夠的回流汙泥量,提高回流(liú)比。但是,提高回流比會縮短汙水在曝氣池的實際停留時間,導致(zhì)曝氣時間(jiān)不足,影響處(chù)理效果。
進水SS/BOD5
生物係統(tǒng)活性汙泥中MLVSS比例與進水SS/BOD5有很大的關係,當進水SS/BOD5高時,生(shēng)物係統活性汙泥中MLVSS比(bǐ)例則低,反之則高。根據運行經驗來看,當SS/BOD在(zài)1以下時,MLVSS比例(lì)可(kě)以維持在50%以(yǐ)上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下降(jiàng)到20~30%。當活性汙泥中MLVSS比例較低時,為了(le)保證硝化效果係統就(jiù)必須維持較高的(de)泥齡,汙泥老化情況較明顯,導致出水SS超標(biāo)。
有毒(dú)物質
入流汙水中含有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或(huò)重金屬等有毒物質將會使活性汙泥中毒,失去處理功效,嚴重(chóng)的甚至發(fā)生汙泥解體,造成汙泥無法沉澱,出水懸浮物超標。解決活性汙泥中毒問題的根(gēn)本辦法就是加強對上遊汙染(rǎn)源的管理。
溫度(dù)
溫度對活性汙泥工藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會(huì)影(yǐng)響活性汙泥(ní)中微生物的活(huó)性,冬(dōng)季溫度較低時,如(rú)不采取(qǔ)調控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二(èr)沉池的的(de)分離功能。如溫度的變化(huà)會使二沉池產生異重流,導致短流現象發生;溫度降(jiàng)低時,會使活性汙(wū)泥由於黏度增(zēng)大而降低沉降(jiàng)性能等。