氧化溝出現(xiàn)問題的原因和解決方法

1、江蘇省淮安市漣水縣污水處理廠培訓(xùn)方案2008 年 3 月、污水廠進(jìn)、出污水水質(zhì)及去除率水質(zhì)項(xiàng)目、一進(jìn)水(mg/l)出水(mg/l)去除率(%)CODcr3206081.3%BOD1802089%SS2602092%NH-N208 (水溫為12C時(shí) 為15)40%TP51.080%進(jìn)水最低溫度為15C，出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)污水處理工藝流程三、出現(xiàn)問題的原因及解決方法：3.1污水量問題污水處理廠運(yùn)行時(shí)首先要確定進(jìn)水水量及變化規(guī)律。流量變化對(duì)污水處理廠 運(yùn)行產(chǎn)生如下影響： 若水量太大，則使氧化溝的水力停留時(shí)間短，干擾微生物的正常生長(zhǎng)環(huán)境， 降低

2、運(yùn)行效果； 水量頻繁變化會(huì)直接影響最終出水水質(zhì)； 長(zhǎng)時(shí)間水量過小或無水，也會(huì)使生物處理單元缺乏養(yǎng)料供應(yīng)， 導(dǎo)致生物衰 亡；3.2污泥膨脹問題當(dāng)廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，食微比過低， 溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹； 非絲狀菌性污泥膨脹主 要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時(shí)。 微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)，由于溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性 污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨脹。針對(duì)污泥膨脹的起因，可采取不同對(duì)策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝 氣量或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低 MLSS

3、（控制污泥回流量），使需氧 量減少；如污泥負(fù)荷過高，可提高 MLSS以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)可停止進(jìn)水，悶 曝一段時(shí)間；可通過投加氮肥、磷肥，調(diào)整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡（BOD N:P=100:5: 1） ；pH值過低，可投加石灰調(diào)節(jié)；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%0.6% 投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹。3.3泡沫問題由于進(jìn)水中帶有大量油脂，處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去，部分油脂富 集于污泥中，經(jīng)充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長(zhǎng)，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。 用表面噴淋水或除沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機(jī)油、煤油、硅油，投量為0.51.5mg/L。通過增加曝氣池污泥濃度或適當(dāng)減小曝氣

4、量，也能有效控制泡沫產(chǎn) 生。當(dāng)廢水中含表面活性物質(zhì)（ 就是能夠降低液態(tài)物質(zhì)的表面張力的物質(zhì)，生活中用得最多的 洗衣粉、肥皂、香皂，它們降低了水表面張力就能使脂類物質(zhì)容于水，所以能洗干凈衣服，它們就是一種 表面活性物質(zhì)。）較多時(shí)，易預(yù)先用泡沫分離法或其他方法去除。另外也可考慮增 設(shè)一套除油裝置。 但最重要的是要加強(qiáng)水源管理， 減少含油過高廢水及其它有毒 廢水的進(jìn)入。3.4 污泥上浮問題當(dāng)廢水中含油量過大， 整個(gè)系統(tǒng)泥質(zhì)變輕， 在操作過程中不能很好控制其在 二沉池的停留時(shí)間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上?。划?dāng)曝氣時(shí)間過長(zhǎng)，在池中 發(fā)生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮?dú)猓?/p>

5、 使污泥上浮；另外，廢水中含油量過大，污泥可能挾油上浮。發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥 沉降性差，可投加混凝劑或惰性物質(zhì)， 改善沉淀性； 如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量 或加大回流量； 如污泥顆粒細(xì)小可降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速； 如發(fā)現(xiàn)反硝化， 應(yīng)減小曝氣 量，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應(yīng)加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改 善池內(nèi)水力條件 12 。3.5 流速不均及污泥沉積問題在 Carrousel 氧化溝中，為了獲得其獨(dú)特的混合和處理效果， 混合液必須以 一定的流速在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。一般認(rèn)為，最低流速應(yīng)為0.15m/s ，不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到 0.30.5m/s

6、。氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤， 轉(zhuǎn)刷的浸沒深度為250300mm轉(zhuǎn)盤的浸沒深度為480 530mm與氧化溝水深（3.03.6m）相比，轉(zhuǎn)刷只占了水深的1/101/12，轉(zhuǎn)盤也只占了 1/61/7，因 此造成氧化溝上部流速較大（約為0.81.2m，甚至更大），而底部流速很?。ㄌ?別是在水深的 2/3 或 3/4 以下，混合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積泥（有 時(shí)積泥厚度達(dá)1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響 了出水水質(zhì)。加裝上、下游導(dǎo)流板是改善流速分布、 提高充氧能力的有效方法和最方便的 措施。上游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心 4.0 處（上游），導(dǎo)流板

7、高度為水 深的 1/51/6 ，并垂直于水面安裝；下游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心 3.0m 處。導(dǎo)流板的材料可以用金屬或玻璃鋼， 但以玻璃鋼為佳。 導(dǎo)流板與其他改善措 施相比，不僅不會(huì)增加動(dòng)力消耗和運(yùn)轉(zhuǎn)成本， 而且還能夠較大幅度地提高充氧能 力和理論動(dòng)力效率。另外，通過在曝氣機(jī)上游設(shè)置水下推動(dòng)器也可以對(duì)曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混 合液循環(huán)流動(dòng)起到積極推動(dòng)作用， 從而解決氧化溝底部流速低、 污泥沉積的問題。 設(shè)置水下推動(dòng)器專門用于推動(dòng)混合液可以使氧化溝的運(yùn)行方式更加靈活， 這對(duì)于 節(jié)約能源、提高效率具有十分重要的意義。3.6 原生動(dòng)物的指示作用1 指示活性污泥性質(zhì)(1) 污泥惡化?；钚晕勰嘈跄w

8、較小，往往在 0.10.2 mm 以下。主要出 現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物：豆形蟲屬、腎形蟲屬、草履蟲屬、瞬目蟲屬、波豆蟲屬、 尾滴蟲屬、滴蟲屬等。這些都屬于快速游泳型的種屬。污泥嚴(yán)重惡化時(shí)，微型動(dòng) 物幾乎不出現(xiàn)，細(xì)菌大量分散，活性污泥的凝聚、沉降能力下降，處理能力差。(2) 污泥解體。絮凝體細(xì)小，有些似針狀分散。主要的優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物有：變 形蟲屬、簡(jiǎn)便蟲屬等肉足類。(3) 污泥膨脹?；钚晕勰喑两敌阅懿?， SVI 值高。由于絲狀菌的大量生長(zhǎng)， 出現(xiàn)能攝食絲狀菌的裸口目旋毛科、全毛類原生動(dòng)物及擬輪毛蟲等。(4) 污泥從惡化恢復(fù)到正常。通過反應(yīng)參數(shù)和環(huán)境的改變，活性污泥從惡化 狀態(tài)恢復(fù)到正常的過渡期常常有下

9、列原生動(dòng)物出現(xiàn)： 漫游蟲屬、 斜葉蟲屬、管葉 蟲屬等，這些都屬于慢速游泳或匍匐行進(jìn)的生物。(5) 污泥良好。易成絮體，活性高，沉降性能好。出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物為： 鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋蟲屬、有肋盾纖蟲屬、 獨(dú)縮蟲屬、各種吸管蟲類、輪蟲類、 寡毛類等這些均屬于固著性種屬或者匍匐性種屬。2 指示反應(yīng)操作環(huán)境(1) 優(yōu)勢(shì)種屬。 Modoni 在 1988 年對(duì)污水處理廠進(jìn)行這方面的研究，總結(jié) 出：高負(fù)荷、曝氣量相對(duì)不足時(shí)，小鞭毛蟲占優(yōu)勢(shì)；過短的水力停留時(shí)間，造成 小的游泳型纖毛蟲占優(yōu)勢(shì)； 非常高的負(fù)荷或存在難降解的物質(zhì)時(shí)， 出現(xiàn)小的裸變 形蟲和鞭毛蟲； 大量出現(xiàn)匍匐性和固著性纖毛蟲或有殼變形蟲時(shí)， 表

10、明運(yùn)行環(huán)境 良好，處理效果好。另外有研究證明，溶解氧不足易出現(xiàn)阿托氏菌屬、扭頭蟲屬 和新態(tài)蟲屬等； 而過分曝氣則出現(xiàn)肉足類及輪蟲類； 有機(jī)負(fù)荷很低， 出現(xiàn)硝化作 用時(shí)，能觀察到游仆蟲屬、旋口蟲屬、表殼蟲屬、鱗殼蟲屬及輪蟲等；在除氮污 水廠，低負(fù)荷， 長(zhǎng)水力停留時(shí)間及高溶解氧的場(chǎng)合， 有殼變形蟲是最好的指示生(2) 形態(tài)變化。在一定條件下，原生動(dòng)物能分泌膠質(zhì)并形成膜將蟲體包圍起 來，形成孢囊。大多數(shù)孢囊用以保護(hù)蟲體免受不利的環(huán)境因素 ( 如溫度不適， pH 值變化，食料短缺等 ) 的影響。待環(huán)境轉(zhuǎn)好時(shí)，蟲體能恢復(fù)活力，脫孢而出。同 樣，鞭毛蟲的鞭毛在條件不利時(shí)，鞭毛消失，條件適宜時(shí)，又重新生出。

11、當(dāng)曝氣 池中溶解氧降低到 1 mgL 以下時(shí)，鐘蟲生活不正常，體內(nèi)伸縮泡會(huì)脹得很大， 頂端突進(jìn)一個(gè)氣泡，蟲體很快會(huì)死亡；當(dāng) pH 值突然發(fā)生變化超過正常范圍，鐘 蟲表現(xiàn)為不活躍， 纖毛環(huán)停止擺動(dòng)， 蟲體收縮成團(tuán)。 所以雖然觀察到鐘蟲數(shù)量較 大，但蟲體萎靡或變形時(shí)， 則反映出細(xì)菌的活力在衰退， 污水處理效果有變差的 趨勢(shì)。(3) 生物活動(dòng)的狀態(tài)。 以鐘蟲為例，可觀察其纖毛擺動(dòng)的快慢，體內(nèi)是否積 累有較多的食物胞，伸縮泡的大小與收縮以及繁殖的情況等。微型動(dòng)物對(duì)溶解氧 的適應(yīng)有一定的極限范圍，當(dāng)水中溶解氧過高或過低時(shí)，能見鐘蟲“頭”端突出 一個(gè)空泡，俗稱“頭頂氣泡”。進(jìn)水中難以分解或抑制性物質(zhì)過多以

12、及低時(shí)，可 見鐘蟲體內(nèi)積累有未消化顆粒并呈不活躍狀態(tài)，長(zhǎng)期下去，會(huì)引起蟲體中毒死 亡。進(jìn)水PH值突變時(shí)，能見鐘蟲呈不活躍狀態(tài)，纖毛環(huán)停止擺動(dòng)，輪蟲縮入甲 內(nèi)。此外，當(dāng)環(huán)境條件不利于污泥中原生動(dòng)物生存時(shí) ，一般都能形成胞囊 ，這時(shí)， 原生質(zhì)濃縮，蟲體變圓收縮，體外圍以很厚的被囊，以便度過不良的條件。在出 現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，即查明原因，及時(shí)采取適當(dāng)措施。37 脫氮除磷(1) 厭氧區(qū)I在沒有溶解氧和硝態(tài)氮存在的厭氧條件下，兼性細(xì)菌將溶解性 BOD 轉(zhuǎn)化成 低分子發(fā)酵產(chǎn)物， 生物聚磷菌將優(yōu)先吸附這些低分子發(fā)酵產(chǎn)物， 并將其運(yùn)送到細(xì) 胞內(nèi)、同化成胞內(nèi)碳源存貯物， 所需能量來源于聚磷的水解以及細(xì)胞內(nèi)糖的水解，

13、 并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。 經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在好氧狀態(tài)下具有很強(qiáng)的 吸磷能力，吸收、存貯超出生長(zhǎng)需求的磷量，并合成新的聚磷菌細(xì)胞、產(chǎn)生富磷 污泥，通過剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中除去。 根據(jù)其工作原理， 在氧化溝厭氧 區(qū)I的設(shè)計(jì)中分3格，第1格的功能在于使混合液中的微生物利用進(jìn)水中的有機(jī) 物去除回流污泥中的硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧區(qū)的不利 影響，保證第 2、3格中磷酸鹽的正常釋放。厭氧區(qū)I的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是混合液停留時(shí)間。泥水混合液在厭氧區(qū)的停留時(shí)間一般為12 h（釋磷量就已達(dá)到可釋磷總量的80%左右）, 過長(zhǎng)的厭氧停留時(shí)間可導(dǎo)致沒有低分子發(fā)酵產(chǎn)物的磷釋放，使得碳源貯存量不 足，不能在好氧

14、區(qū)產(chǎn)生足夠的能量來吸收所有釋放的磷。對(duì)一般城市生活污水 （BOD /TP 2025 mg/L、出水磷濃度w 1.0 mg/L），厭氧區(qū)的停留時(shí)間取1.5 h。（2）缺氧區(qū)U泥水混合液由厭氧區(qū)I進(jìn)入缺氧區(qū)U, 部分聚磷菌利用后續(xù)工藝的混合液 （內(nèi)回流帶來的）中硝酸 鹽作為最終電子受體以分解細(xì)胞內(nèi)的PHB（聚B羥基丁酸），產(chǎn)生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，同時(shí)反硝化菌利用內(nèi)回流帶來的 硝酸鹽， 以及污水中可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行反硝化， 達(dá)到部分脫碳與脫硝、 除 磷的目的。缺氧區(qū)容積包括脫硝、除磷兩部分。a.除磷所需容 積：在缺氧條件下 聚磷菌吸收磷的速度大于好氧區(qū)的速度， 為充分利用這一有利條件

15、， 在缺氧區(qū)磷 被吸收所需停留時(shí)間一般為 0.51.0 h; b.脫硝所需容積：缺氧區(qū)反硝化菌利用 污水中的有機(jī)物作反硝化碳源，但是其快速生物降解有機(jī)物在厭氧區(qū)已被利用， 而在缺氧區(qū)所能 利用的大部分有機(jī)物只能是慢速生物降解有機(jī)物。（3）氧化溝區(qū)川氧化溝兼有推流型和完全混合型反應(yīng)池兩者的特性，總的停留時(shí)間卻很長(zhǎng)。 氧化溝中有好氧、缺氧交替出現(xiàn)的區(qū)域，具有硝化、生物除磷、反硝化的條件。 在氧化溝好氧區(qū)聚磷菌除了吸收、 利用污水中的可生物降解有機(jī)物外， 主要是分 解體內(nèi)貯積的PHB,產(chǎn)生的能量可供自身生長(zhǎng)繁殖，此外還可主動(dòng)吸收周圍環(huán) 境中的溶解磷， 并以聚磷的形式在體內(nèi)超量貯積。 在剩余污泥中含有

16、大量能超量 聚磷的聚磷菌， 大大提高了氧化溝系統(tǒng)的除磷效果。 同時(shí)污水中的氨氮被亞硝酸 菌、硝酸菌轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽， 這一過程就是硝化過程。 硝酸鹽是這類活 性污泥系統(tǒng)出水中氮的主要形式。 但在缺氧條件下硝酸鹽可作為微生物的最終電 子受體，從而被還原成氮?dú)鈴乃幸绯?，即所謂的反硝化。38 ORP 氧化還原電位氧化反應(yīng)電位（又稱ORP是物質(zhì)氧化或還原性質(zhì)的一種表示。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， 用可接受或釋放電子的金屬電極，即可測(cè)定該值。金屬電極可以使用鉑或金 （Pt 或 Au） 。電極材料必須是不與待測(cè)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的惰性金屬。如果水溶液中含有氧化劑或還原劑，那末電子就進(jìn)行交換。在酸 /堿反應(yīng)中是氫離子H

17、*的交換，而 在其它化學(xué)反應(yīng)中是電子的交換。 上述過程簡(jiǎn)稱還原和氧化， 即氧化和還原反應(yīng)， 氧化還原對(duì)于凈化時(shí)去除氰化物， 鉻酸鹽， 亞硝酸鹽非常重要。 凡是能釋放一個(gè) 或多個(gè)電子的物質(zhì)稱之為還原劑， 獲得電子的是氧化劑。 因此， 在還原反應(yīng)中電 子數(shù)目增加，在氧化反應(yīng)中電子數(shù)目減少。設(shè)置這個(gè)儀表主要是為了快速觀測(cè)水中的溶解氧情況， 來判斷是厭氧、 缺氧 還是好氧狀態(tài)。 在污水處理中，好氧微生物要求的氧化還原電位 （EH）為 +300 400毫伏， EH 在+100 毫伏以上好氧微生物可以生長(zhǎng)。兼性菌在 +100 毫伏以上進(jìn)行好氧呼吸，小于 +100 時(shí)進(jìn)行無氧呼吸（如反硝化） 。 厭氧的 EH 值一般要低于 -100 毫伏。ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的縮寫,它表示溶液的氧化還原電位。ORFPS是水溶液氧化還原能力的測(cè)量指標(biāo),其單位是mv。它由ORP復(fù)合 電極和mv計(jì)組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的 電極，該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來制作。參比電極是和 pH電極 一樣的銀 /氯化銀電極。在自然界的水體中 , 存在著多種變價(jià)的離子和溶解氧 , 當(dāng)一些工業(yè)污水排 入水中,水中含有大量的離子和有機(jī)物質(zhì) ,由于離子間性質(zhì)不同 ,在水體中發(fā)生氧 化