你的出(chū)水為(wéi)什麽不達標?一文了解5大原因
來源:忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時(shí)間:2020-07-03
在汙水處(chù)理過程中,會遇到各種各樣的(de)汙水問題,比如:COD、氨氮、TN、SS等出水(shuǐ)指標不達標,因生化處理的原(yuán)理都是相同的,所以本文以生活汙水作為研究藍本的,來總結運營(yíng)過程(chéng)中會遇到出水不達標(biāo)的問(wèn)題!
1、有機物超標
傳統活性汙泥(ní)工(gōng)藝的主要功效(xiào)是去除城市汙水中的有機汙染物質,設計與運行良好(hǎo)的活性汙泥工藝,出水BOD5和SS均可小於20mg/L。
影響有機物處理效(xiào)果的因素主要有:
營養物
一般城市汙水中(zhōng)的氮磷等營養元素都能夠滿足(zú)微生物需(xū)要,且過剩很(hěn)多。但工業(yè)廢水所占比例較大時,應注意核算碳、氮、磷(lín)的(de)比例是否滿足100:5:1。如果汙水中缺氮,通(tōng)常可投加銨鹽。如果汙水中(zhōng)缺(quē)磷,通常可投加磷酸或磷酸鹽。
pH
城市汙水的pH值是呈中性,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道中的(de)厭氧發酵。雨季時(shí)較大的pH降低往往是城市酸雨造成的,這種情況在合(hé)流製係統中尤為突出。pH的突然大(dà)幅度變化,不論(lùn)是升高還是降低,通常都是由工業廢水的大(dà)量排入造成的。調節(jiē)汙水pH值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸(suān),但這將大大增(zēng)加汙水處理成本。
油脂(zhī)
當汙水中油類物質含量(liàng)較(jiào)高時,會使曝氣設備的曝氣效(xiào)率降低,如不增加曝氣量就會(huì)使處理效率降低,但增加曝氣量勢必增加汙水處理成本。另(lìng)外,汙(wū)水中較高的油(yóu)脂含量還(hái)會降低(dī)活性汙泥的沉降性能,嚴重時會成為汙泥膨脹的原因,導致出水SS超標。對(duì)油類物質含量較高的進水,需要在(zài)預處理段(duàn)增加除油(yóu)裝置。
溫度
溫度對活性汙泥工(gōng)藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會影響活(huó)性汙泥中微生物的活性(xìng),在冬季溫度較低時,如不采取調控措施,處(chù)理(lǐ)效果會下降。其次,溫度會影響二沉池的分(fèn)離(lí)性能,例如溫(wēn)度變化會使沉澱池產生異重流,導致(zhì)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;溫度(dù)變化會影響曝氣係統的效率,夏季溫度升高時,會由於溶解氧飽和濃度(dù)的(de)降低,而使充(chōng)氧困難,導(dǎo)致曝氣效率的下降,並會(huì)使空氣密度降低,若要保證供(gòng)氣量不(bú)變,則必須增大供氣量。
2、氨氮超(chāo)標
汙(wū)水中氨氮的去除主要是在傳統活性汙泥法工藝基礎上采用硝化工藝,即采用(yòng)延時曝(pù)氣,降低係統負荷。
導(dǎo)致出水氨氮超標的原(yuán)因涉及許多方麵,主要有:
汙泥負荷與汙泥(ní)齡
生物(wù)硝化屬低負荷工藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率(lǜ)就越高。與低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長(zhǎng),因為硝化細菌世代周(zhōu)期(qī)較長,若生物係統(tǒng)的汙泥(ní)停留時間過(guò)短,即(jí)SRT過短,汙(wū)泥濃度較低時,硝化細菌就(jiù)培養不起來(lái),也就得(dé)不到硝化效果。SRT控製在多少,取決(jué)於溫度等因素。對於以脫氮為主要目的生物係統,通常SRT可取11~23d。
回(huí)流比
生物硝化係(xì)統的回流比一般較傳統活性汙泥工藝大,主(zhǔ)要是因為(wéi)生物硝化係統的活性(xìng)汙泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,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。通常回(huí)流(liú)比控製在50~100%。
水力停留時間
生物(wù)硝化曝氣池的水力停留(liú)時間也較活性汙泥(ní)工藝長,至少應在8h以上(shàng)。這主要(yào)是因為硝化速率較有機汙染(rǎn)物的去除率低得多,因而需要更長的反應時間。
BOD5/TKN
TKN係指水中有機氮與氨氮之和,入流汙水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。BOD5/TKN越大,活性(xìng)汙泥中硝化細菌所占(zhàn)的比例越小,硝化速率(lǜ)就越小,在同樣運行條件下硝化(huà)效率就(jiù)越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高(gāo)。很多城市汙水處理廠的運行(háng)實踐發現,BOD5/TKN值(zhí)*佳範圍為2~3左右。
硝化速率
生物硝化係統一個專(zhuān)門的工藝參數是硝化速率,係(xì)指單位重量的活性汙泥每天轉(zhuǎn)化(huà)的氨氮量。硝化速率的大(dà)小取決於活性汙泥中硝化(huà)細(xì)菌所占的比例,溫度等很多因素,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(de)攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不(bú)保持充足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下(xià)溶解氧含量還需提(tí)高(gāo)。
溫(wēn)度(dù)
硝化細菌對溫度的變化也很敏感,當汙水溫(wēn)度低於15℃時,硝化速率會明(míng)顯下降,當汙水溫度低於5℃時,其生理活動會完全停止(zhǐ)。因此,冬季時汙水處理廠特別是北方地區的汙水處理廠出(chū)水氨氮超標的現象較為明顯。
pH
硝化細(xì)菌對pH反應很敏感,在pH為(wéi)8~9的範圍內,其(qí)生物活(huó)性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活性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(hé)液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮是(shì)在生物硝化(huà)工藝基礎上,增加(jiā)生物反硝化(huà)工藝,其中反硝化工藝是指汙水(shuǐ)中的硝酸鹽,在(zài)缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生化反應過程。
導致(zhì)出水總氮超標的原因(yīn)涉及許多方麵,主要有:
汙泥負荷(hé)與汙泥齡
由於生物硝化是生物反硝化的前提,隻有良好(hǎo)的硝化,才能獲得高效而(ér)穩定的的反硝化。因而,脫氮係(xì)統也必須采用(yòng)低負荷或超低負荷,並采用(yòng)高汙泥齡。
內外回流比
生物反硝化係(xì)統外回流比較(jiào)單純生物硝化係統要小些,這主要是入流汙水中氮(dàn)絕(jué)大部分已被脫去,二沉池中(zhōng)NO3--N濃(nóng)度不高。相對來說,二沉(chén)池由於反硝化導(dǎo)致汙(wū)泥上浮的危險性已很(hěn)小。另一方麵(miàn),反硝化(huà)係統汙(wū)泥沉速較快,在保證要求回流汙泥濃(nóng)度的(de)前提下,可以降低回流比,以便延長汙水在曝氣池內(nèi)的停留時間。
運行良好的汙水處理廠,外回流比可控製在50%以下。而內回流比一般控製在300~500%之間。
反(fǎn)硝化速率
反(fǎn)硝(xiāo)化速率係指單位活性汙泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因(yīn)素有關,典(diǎn)型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
缺氧(yǎng)區溶解氧
對反硝(xiāo)化來說,希望DO盡量低,*好是零,這樣反硝化細菌可以“全力”進行(háng)反(fǎn)硝化,提高脫氮效率。但(dàn)從汙水處(chù)理廠的實際運營情況來看,要把缺氧區(qū)的DO控製在0.5mg/L以下,還是有(yǒu)困難的,因此(cǐ)也就影響了生物反(fǎn)硝化的過程,進而影響出水總氮指標。
BOD5/TN
因為反硝化細菌是在分解有機(jī)物的過程中進行反硝化脫(tuō)氮的,所以進入缺氧區的汙水中必須有充足的有機物,才能保證反硝化的順利進行。由於目前許多汙水處理廠配套管網建設滯後,進廠BOD5低於設計(jì)值,而氮、磷等指(zhǐ)標則(zé)相當(dāng)於或高於(yú)設計值,使得進水碳源無法(fǎ)滿足反硝化對碳源的需求,也(yě)導致(zhì)了出水總氮超標的情(qíng)況(kuàng)時(shí)有發生。
pH
反硝化細菌對pH變化不(bú)如(rú)硝化細菌敏感(gǎn),在(zài)pH為6~9的(de)範圍內,均能進行正常的(de)生(shēng)理代謝,但生物反硝化的*佳pH範圍(wéi)為6.5~8.0。
溫度
反硝化細菌對溫度變化雖不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。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃時,反硝化(huà)速率增至*大。當低於15℃時,反(fǎn)硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將(jiāng)趨於(yú)停止。因此,在冬(dōng)季要保證脫氮效果,就必(bì)須增大SRT,提高汙(wū)泥濃度(dù)或增加投運池數(shù)。
4、總磷超標
城市汙水處理廠除磷(lín)主要是依靠生物除(chú)磷,即在好氧段前增加厭氧段,使聚磷菌交替處於厭氧(yǎng)和(hé)好(hǎo)氧狀態,實現(xiàn)磷酸鹽的(de)釋放(fàng)與吸收,並通過排放剩(shèng)餘(yú)汙泥來達到除磷目的。在生物除磷難以達標的條(tiáo)件(jiàn)下,還可以考慮投加化學藥劑來輔助除磷(lín)。化學除磷主要是通過混凝、沉澱和過濾等方法使(shǐ)磷成(chéng)為不溶性的固體沉(chén)澱物,從汙水中分離出來。
導致生物除磷出水總(zǒng)磷超標的原因涉(shè)及許多方麵,主要有:
汙泥負荷與(yǔ)汙泥齡
厭氧-好氧(yǎng)生物除磷工藝是一種高F/M低SRT係統。當F/M較高,SRT較低時(shí),剩(shèng)餘汙泥排放量也就較多。因(yīn)而,在汙泥含磷量一定的條件下,除磷量也就越多,除磷(lín)效果越好。
對於(yú)以除磷為主(zhǔ)要目的生物係統(tǒng),通(tōng)常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能太低,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(néng)攝(shè)取有機物中極易分解的部分(fèn)。因此,進水中應(yīng)保證BOD5的含量,確保聚(jù)磷酸菌(jun1)正(zhèng)常的生理代謝。但(dàn)許多城市汙水處理廠實際進(jìn)水存在碳源偏低,氮、磷等濃度較高等現象,導致BOD5/TP值無(wú)法滿足生物除磷的需要(yào),影響(xiǎng)了(le)生物除磷的效(xiào)果。
溶解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態(tài),即溶解氧低於0.2mg/L,此時聚磷(lín)菌才能(néng)進(jìn)行(háng)磷的有效釋放,以保證後(hòu)續處理效果。而好氧區的溶解氧需保(bǎo)持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能有效吸磷。因此,對於厭氧區和好氧區溶解(jiě)氧的控製不當,將會極大影(yǐng)響生物除磷的(de)效果。另外,有些汙水(shuǐ)處理(lǐ)廠的進(jìn)水為河道水,汙水中溶解氧含量(liàng)較高(gāo),若直接進入厭氧區,則不利於厭氧狀態的控製,影響了聚磷菌放磷效果(guǒ)。
回流(liú)比
厭氧(yǎng)-好氧除磷係統的(de)的回流比不宜太低,應保持足(zú)夠的回(huí)流比,盡快將二沉池內(nèi)的汙泥排出,防(fáng)止聚磷菌在二沉池內遇到厭氧環境發生磷的釋放。在保證快速排泥的前提下,應盡量降低回流(liú)比,以免縮短(duǎn)汙泥在厭氧區(qū)的實際停留時間,影(yǐng)響(xiǎng)磷的釋(shì)放(fàng)。
在厭氧-好氧除磷係統中,若汙泥沉降性能良好,則回流比(bǐ)在50~70%範圍內,即可保證快速排泥。
水力停留時間
汙(wū)水在(zài)厭氧(yǎng)區的水力停留時間一般在1.5~2.0h的範圍內。停(tíng)留時(shí)間太(tài)短,一是不能保證磷(lín)的有效(xiào)釋放,二是汙泥中(zhōng)的兼性酸化菌不能充分地將汙水中(zhōng)的大分子有機物分解成低級(jí)脂肪酸,以供聚磷菌攝取,從而也影響了磷的釋放。
汙水在好氧區(qū)的停留時間一般在4~6h,這樣即可保證磷的充分吸收。
pH
低(dī)pH有利(lì)於磷的釋放,高pH有利於磷的(de)吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合(hé)。因此在(zài)生物(wù)除磷(lín)係統中,宜將混合液(yè)的pH控製在6.5~8.0的範圍內。
由(yóu)於對出(chū)水總(zǒng)磷指標要求的不斷提高,除生物(wù)除磷外,化學除磷也得到越來越多地應用(yòng)。但化學除磷在提高除磷效果(guǒ)的同時,也會因投加化學(xué)藥劑而(ér)使剩餘汙泥量大大(dà)增加(jiā),進而增加汙泥處理(lǐ)量(liàng)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,並及時調整,確保出水磷含量穩定達標,並盡可能降低藥耗。
5、懸浮物超標
出(chū)水中的懸浮物指標是否達標,主要取決於生物係統汙泥的質量是(shì)否良好、二沉池的沉澱效果(guǒ)以及汙水處理廠的工藝控製是否恰當。
造成二沉(chén)池出水懸浮物超標的原因有以(yǐ)下幾個(gè)方麵:
二沉池設計參(cān)數是否選擇恰當是出水懸(xuán)浮(fú)固體指標會否超標(biāo)的重要因素。許多城(chéng)市汙水處理廠在設計之初,為節約建設成本,將水力停留時間大(dà)大縮短,並盡(jìn)量提高(gāo)其水力(lì)表麵負荷,造成運行時二沉(chén)池經常出現翻泥現象,致使出水懸浮固體超標。
另外,某些汙水處理廠由於(yú)實(shí)際工藝調整需要,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(yǐng)響出水水質。因此,一般(bān)認為應對二沉(chén)池的這幾個工藝參(cān)數的設置留有較大的餘地,以利於汙水處理廠工藝的(de)控製與調整。
一般來說(shuō),影響沉澱池沉澱效果的主要工藝參數為水力停留(liú)時間、水力表麵負荷和汙泥(ní)通量。
二沉池水力停留時間
汙水在二沉池的水力停留時間長短(duǎn),是二沉池運行的重要參數。隻有足夠的(de)停留時間,才能保證良好的(de)絮(xù)凝效果,獲得較高的沉澱(diàn)效率。因此,建議二沉池的水力停留時間設置在(zài)3~4h左右。
二沉池水力表麵負荷
對於一座(zuò)沉澱池來說(shuō),當進水量一定時,它所能去除的(de)顆粒的大小也是一定的。在所能去除的這些顆(kē)粒中(zhōng),*小的那個顆粒的沉速正好等於這座沉澱池(chí)的水力表麵(miàn)負荷。因(yīn)此(cǐ),水力表麵負荷越小,所(suǒ)能去(qù)除(chú)的顆粒就越多,沉澱(diàn)效率就越高,出水懸(xuán)浮物(wù)的指標就越低。設計二沉池較小的水力表麵負荷,有利於汙泥等懸浮固體的有效沉澱。一(yī)般建議二沉池的水力表麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
二沉池固體表麵負荷
二沉池的固體(tǐ)表麵負荷的大小,也是影響二沉池沉澱效果的重要因素。二沉池的固體表麵負荷越小(xiǎo),汙泥在二沉池(chí)的濃縮效果越好。反(fǎn)之,則汙泥在二沉池(chí)的濃縮效果(guǒ)越差。過大的固體表麵負荷會造成二沉池泥麵過高,許多汙泥絮體來不及沉澱就(jiù)隨汙水流出(chū),影響出水懸浮(fú)物指標。一般(bān)二沉池固體表麵(miàn)負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
活性汙泥質量
活性(xìng)汙泥質量的好壞是影響出水懸浮物是否超標的重要因素。高(gāo)質量的活性汙泥(ní)主要體現在四個方麵:良好的吸附性(xìng)能,較高的生物活(huó)性,良好的沉降(jiàng)性能以及良(liáng)好的濃縮性能。
膠體狀態的汙染(rǎn)物*先必須被吸附到活性汙泥絮體上,並進一步被吸附到細菌表麵附近才能被分解代謝,因而吸附(fù)性能較(jiào)差的活性汙泥去除膠態(tài)汙染(rǎn)物質的能力也差。活(huó)性汙泥的生物活性(xìng)係(xì)指汙泥絮體內的微生物分解代謝有機汙染物的能力,生物活性較差(chà)的活性汙泥(ní)去除(chú)有機汙染物的速(sù)度必然較慢。
隻(zhī)有沉降性能良好的活性汙泥才(cái)能在二沉池(chí)得以有效地泥水分離。反之,如果汙泥沉降性能惡化,分離效果必然降低(dī),導致二沉池出水渾濁,SS超(chāo)標,嚴重時還可能導致(zhì)活性汙泥的大量流失,使係(xì)統內生物量不足(zú),繼而又影響對有機汙染物的分解代謝效果。隻有活性汙泥具有良好的(de)濃縮性能,才能在二沉池(chí)得到較高的排泥濃度。反(fǎn)之,如果(guǒ)濃(nóng)縮性能較差,排泥濃(nóng)度降低,就要(yào)保證足夠的(de)回流汙泥量,提高(gāo)回流(liú)比。但是,提(tí)高回流比會縮短汙水在曝氣池的實際停留時間,導致曝氣時間不足,影響(xiǎng)處理效果。
進水SS/BOD5
生物係統活性汙泥中MLVSS比例與(yǔ)進水SS/BOD5有很大的關係(xì),當進水SS/BOD5高時,生物係統活(huó)性汙泥中MLVSS比例(lì)則低,反(fǎn)之則高(gāo)。根據運行經驗來看,當SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以維持在50%以(yǐ)上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將(jiāng)會下(xià)降(jiàng)到20~30%。當活(huó)性汙泥中MLVSS比例較低時,為了保證硝化效果係統就必須維持較高的泥齡,汙(wū)泥老化情況較明顯,導致出水SS超標。
有毒物質
入流汙水中含有強酸、強堿或重金屬等有毒(dú)物質將會使活性汙泥(ní)中毒,失去處理(lǐ)功效(xiào),嚴重的甚至(zhì)發(fā)生汙泥(ní)解體,造成汙泥無法(fǎ)沉澱,出水懸浮物超標。解(jiě)決活性汙泥中毒問題(tí)的根(gēn)本辦法就是加強對上遊汙染源的管理(lǐ)。
溫度
溫度(dù)對活性汙泥工藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會影(yǐng)響活性(xìng)汙泥中(zhōng)微生物(wù)的活性,冬季溫(wēn)度較低時(shí),如不采取調控(kòng)措施,處理效(xiào)果會下降。其次(cì),溫度會影響二沉(chén)池的的(de)分離功能。如溫度的變化會使二沉池產生異(yì)重流,導致短流現象發生;溫度降低時,會使(shǐ)活性汙泥由於黏(nián)度增大而降低沉降性能等。