SBR污水處理工藝運行操作要點

一、輔助設(shè)施的運行管理

SBR工藝的過程是按時序來完成的,一個操作過程分五個階段:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。這五個階段都是單池運行,當(dāng)需要處理的污水量較大時,必須單池分組進(jìn)行組合處理,這樣交替運行的過程中僅靠人工操作就很難發(fā)揮其優(yōu)點了。多池多組的交替運行必須有高度靈活、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹衴ang控制系統(tǒng),自動化程度要求較高。

所以在運行的過程中需要保障中控系統(tǒng)的正常,防止人為操作失當(dāng)、雷電以及內(nèi)部管理不善等造成儀器、儀表等設(shè)施的破壞,影響系統(tǒng)的正常工作。這就要求在污水處理廠的設(shè)計過程中設(shè)計儀器儀表的避雷裝置,提高日常的運行操作人員的管理水平。

預(yù)處理系統(tǒng)是污水處理的zui前段。生活污水中含有大量的漂浮物與懸浮物質(zhì),其中包括無機(jī)性和有機(jī)性兩類。由于這些垃圾和懸浮物會降低主體反應(yīng)的效果,對污水處理設(shè)備造成磨損和破壞,故在污水進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)之前必須進(jìn)行必要的預(yù)處理,以提高整個工藝的去除率,降低設(shè)備的磨損,保證整個處理系統(tǒng)的正常運行。所以,在運行的過程中需要加強巡查,防止垃圾堵塞粗細(xì)格柵和進(jìn)水泵。

二、SBR生化池的運行管理

SBR生物反應(yīng)池是污水處理廠的核心部分,進(jìn)水方式的推流過程使池內(nèi)厭氧好氧處于交替狀態(tài),運行效果穩(wěn)定,污水在相對的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要的時間短、出水水質(zhì)較好,耐沖擊負(fù)荷;加之池內(nèi)有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹,脫氮除磷,適當(dāng)控制運行方式,實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。對于運行實際運行過程涉及到的季節(jié)性進(jìn)水差異或其它因素的影響而導(dǎo)致出現(xiàn)的污泥膨脹、脫氮除磷效果差,可以通過運行參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整加以解決。主要控制的因素有以下幾個方面:

1.運行周期的適度調(diào)整

SBR的運行周期由進(jìn)水時間、反應(yīng)時間、沉淀時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間來確定。進(jìn)水時間有一個相對穩(wěn)定的zui大zuijia值。如上所述,進(jìn)水時間應(yīng)根據(jù)具體的進(jìn)水水質(zhì)及曝氣方式來確定。當(dāng)采用控制量的曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較高時,進(jìn)水時間應(yīng)適當(dāng)取長一些;當(dāng)采用*曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較低時,進(jìn)水時間可適當(dāng)取短一些(進(jìn)水時間一般取4～6h)。在運行的過程中,要盡量根據(jù)實際的進(jìn)水情況對運行的周期時間進(jìn)行調(diào)整。反應(yīng)時間(Tf)是確定SBR反應(yīng)器容積的一個非常重要的工藝設(shè)計參數(shù),其數(shù)值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質(zhì)、反應(yīng)器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水,反應(yīng)時間可以取短一些,反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的廢水,反應(yīng)時間可適當(dāng)取長一些(一般在2～4h)。沉淀排水時間(Ts+D)一般按2～4h設(shè)計。閑置時間(Tx)一般按0.5~1h設(shè)計。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。在調(diào)整運行方式的過程中,要根據(jù)設(shè)計所允許的操作范圍進(jìn)行盡可能的修正,才可以zui大限度地保證良好的出水水質(zhì)。

2.生物系統(tǒng)的診斷調(diào)整

好氧生化處理是由活性污泥中的微生物,在有氧存在的條件下將污水中的有機(jī)污染物氧化、分解、轉(zhuǎn)化成CO2、NH4+-N、NO-x-N、PO43-、SO42-等隨出水排放的過程。

活性污泥中的微生物是凝聚、吸附、氧化分解污水中有機(jī)物的主力軍,提高處理系統(tǒng)的效率,都與改善污泥性狀、提高污泥微生物的活性有關(guān)。因此,必須經(jīng)常檢查于觀察活性污泥中微生物的組成與活動狀況?；钚晕勰嗤庥^似棉絮狀,亦稱為絮?；蚪q粒,正常的活性污泥沉降性能良好。在顯微鏡下可發(fā)現(xiàn)每個絮粒是由成千上萬個細(xì)菌、少量微型動物及部分無機(jī)雜質(zhì)組成,有時,污泥中還會出現(xiàn)真菌、藻類等生物。

我們可定期對生物處理系統(tǒng)做巡視,考察各反應(yīng)池運行的情況,運用各種手段和方法了解活性污泥的性能,借助顯微鏡觀察活性污泥的結(jié)構(gòu)和生物種群的組成。此外,還可通過對水質(zhì)的化學(xué)測定來了解污水生物處理系統(tǒng)的運行狀況。在系統(tǒng)正常運行時,應(yīng)保持合適的運行參數(shù)和操作管理條件,使之長期達(dá)標(biāo)運行;在發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時,應(yīng)找出癥結(jié)所在,及時加以調(diào)整,使之恢復(fù)。巡視是發(fā)現(xiàn)問題的主要方式,所以操作管理人員每班須數(shù)次定時對反應(yīng)池作一觀察,了解系統(tǒng)運行的狀況。

其主要內(nèi)容如下:

(1)色、嗅。正常運行的城市生活污水處理廠,活性污泥一般顯黃褐色。在曝氣池溶解氧不足時,厭氧微生物會相應(yīng)滋生,含硫有機(jī)物在厭氧時分解釋放出H2S,污泥發(fā)黑、發(fā)臭。當(dāng)曝氣池溶解氧過高或進(jìn)水過淡、負(fù)荷過低時,污泥中微生物因缺乏營養(yǎng)而自身氧化,污泥色澤轉(zhuǎn)淡。良好的新鮮活性污泥略帶有泥土味。

(2)反應(yīng)池曝氣狀態(tài)觀察與污泥性狀。在巡視曝氣池時,應(yīng)注意觀察曝氣池液面翻騰情況,曝氣池中間若見有成團(tuán)氣泡上升,即表示液面下曝氣管道有堵塞,應(yīng)予以清潔或更換;若液面翻騰不均勻,說明有死角,尤應(yīng)注意四角有無積泥。此外,還應(yīng)注意氣泡的性狀:一是氣泡量的多少。在污泥負(fù)荷適當(dāng)、運行正常時,泡沫量較少,泡沫外觀顯新鮮的乳白色泡沫。污泥負(fù)荷過高、水質(zhì)變化時,泡沫量往往增多,如污泥泥齡過短或污水中含多量洗滌劑時,既會出現(xiàn)大量泡沫。二是泡沫的色澤。泡沫顯白色、且泡沫量增多,說明水中洗滌劑量較多;泡沫顯茶色、灰色,這是因為污泥齡太長或污泥被打碎而被吸附在氣泡上所致,這時應(yīng)增加排泥量。氣泡出現(xiàn)其他顏色時,則往往因為是吸附了污水中染料等類發(fā)色物質(zhì)的結(jié)果。三是氣泡的粘性。用手沾一些氣泡,檢查是否容易破碎。在負(fù)荷過高、有機(jī)物分解不*時,氣泡較粘,不宜破碎。

(3)反應(yīng)池沉淀狀態(tài)觀察與污泥性狀。活性污泥性狀的好壞可從沉淀狀態(tài)及曝氣時運行狀況顯示出來。因此,管理中應(yīng)加強對現(xiàn)場的巡視,定時對活性污泥處理系統(tǒng)的“臉色"進(jìn)行觀察。沉淀的液面狀態(tài)與整個系統(tǒng)的正常運行與否密切相關(guān),應(yīng)注意觀察沉淀時段泥面的高低、上清液透明成都、漂泥的有無、漂泥泥粒的大小等:上清液清澈透明表明運行正常,污泥性狀良好;上清液混濁表明負(fù)荷過高,污泥對有機(jī)物氧化、分解不*;泥面上升、SVI高表明污泥膨脹,污泥沉降性差;污泥成層上浮表明污泥中毒;大塊污泥上浮表明反應(yīng)池局部厭氧,導(dǎo)致該出污泥腐壞;細(xì)小污泥漂泥表明水溫過高,C/N不適、營養(yǎng)不足等原因?qū)е挛勰嘟庑酢?/p>

對于生物系統(tǒng)中活性污泥異?，F(xiàn)象之主要原因及其對策,在運行過程中可以初步根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)來作出判斷:

1)污泥膨脹。污泥膨脹出現(xiàn)的現(xiàn)象可能會有以下幾種情況:活性污泥變白,不調(diào)和狀;沉淀、分離性不良,不密實;污泥指數(shù)SVI在200以上;活性污泥由反應(yīng)池溢出,處理水水質(zhì)不良。出現(xiàn)以上情況的可能原因有:污泥抽除不足致使微生物異常繁殖;由于曝氣量不足,混合液懸浮物MLSS濃度過高或過低,進(jìn)水BOD濃度過高,進(jìn)水中含有有毒有害的物質(zhì),PH值降低等原因致使絲狀菌異常繁殖。針對出現(xiàn)的現(xiàn)象和可能的原因,需要采取的對策有:加大剩余污泥的排放量;合理調(diào)整溶解氧濃度,投加混凝劑改善活性污泥的凝聚性或者投加氧化劑殺死絲狀菌。在出現(xiàn)污泥膨脹時,以顯微鏡確認(rèn)其原因。若是由于絲狀菌的異常繁殖,則其恢復(fù)所耗時間較長,有時甚至需要更換反應(yīng)池中全部污泥。

2)污泥解體。污泥解體表現(xiàn)出來的現(xiàn)象是污泥被破壞成微細(xì)的膠羽狀,不再是絮狀體,影響了污泥的沉降性能。出現(xiàn)污泥解體的可能原因有:暴氣量過大,活性污泥表面的具有凝聚性的物質(zhì)被氧化,或者是進(jìn)水中的有機(jī)物含量較低;特定微生物異常繁殖,比如小型鞭毛蟲;進(jìn)水中含有有害物質(zhì)。污泥解體可以應(yīng)對的辦法有:適當(dāng)降低曝氣量,并增加流入水量使得負(fù)荷適當(dāng);減少剩余污泥的排放量;管制有害物質(zhì)的進(jìn)入;降低攪拌機(jī)攪拌強度。

3)污泥腐爛。在生物反應(yīng)池經(jīng)?？梢钥吹接写髩K的污泥漂浮,懸浮污泥顏色發(fā)黑且有臭味,與正常的褐黃色且?guī)в型列任兜奈勰嘤泻艽蟮牟町?。出現(xiàn)污泥腐壞的原因有:暴氣量不足;反應(yīng)池內(nèi)長期淤積有污泥;反應(yīng)池構(gòu)造有缺陷,比如有死角。如果發(fā)現(xiàn)有污泥腐壞的現(xiàn)象,需要采取以下對策解決:停止污水流入,增加曝氣,依據(jù)恢復(fù)程度調(diào)節(jié)流入水量;增加回流污泥量,加強排泥;改善構(gòu)筑物。

4)生化池表面出現(xiàn)氣泡。由于進(jìn)水中多量清潔劑的流入,容易引起反應(yīng)池發(fā)泡,需要提高混合液懸浮固體的濃度或者添加消泡劑或消泡設(shè)備來消除氣泡。

3、剩余污泥系統(tǒng)

剩余污泥系統(tǒng)一直以來不被運行人員所重視,認(rèn)為只要按常規(guī)進(jìn)行生產(chǎn)就不會有問題,這種認(rèn)識是不對的。準(zhǔn)確地說,剩余污泥的產(chǎn)量應(yīng)該根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)來決定。所謂剩余污泥產(chǎn)生量,是指zui終沉淀池污泥量,減除一部分回流入曝氣槽后,其余需排出處理的量。單位污水剩余污泥量視污水懸浮物濃度,及去除BOD之污泥增殖狀況而異.

懸浮物之剩余污泥量

X1=Q(MO-MF)×10-3=QMOηS×10-3

污泥增殖剩余污泥量

X2=aY-bMV×10-3

其中:X1:由懸浮物而產(chǎn)生之剩余污泥量(kg/d)

X2:生物增殖而產(chǎn)生之剩余污泥量(kg/d)

ηS:懸浮物之沉淀效率

Q:處理水量(m3/d)

MO:流入懸浮物質(zhì)量(mg/L)

MF:自沉淀池流出之懸浮物質(zhì)量(mg/L)

Y:BOD去除量(mg/L)

M:曝氣槽內(nèi)混合液之平均MLSS濃度(mg/L)

V:曝氣槽容積(m3)

a:去除BOD之污泥轉(zhuǎn)換率(0.5~0.8)

b:體內(nèi)自行氧化率(0.01~0.1)(day-1)

曝氣槽之BOD去除率為ηA,流入水BOD為So(mg/L)

Y=QSoηA×10-3

則總剩余污泥量

X=(MOηS+aSoηA-bMOt)Q×10-3

式中t:曝氣槽停留時間V/Q(d)

當(dāng)然,在實際運行的過程中不一定要*按照公式生搬硬套,但是需要對現(xiàn)場的運行情況有細(xì)致的科學(xué)的了解,控制生物系統(tǒng)總量的相對平衡。由于SBR工藝本身具有較強的抗負(fù)荷沖擊能力,所以對于剩余污泥系統(tǒng)的動態(tài)平衡的維護(hù)是做好運行工作的關(guān)鍵。

4、脫氮除磷問題的控制

脫氮除磷是污水處理工藝的重要環(huán)節(jié),也是比較容易出問題的地方。對于傳統(tǒng)的SBR工藝氮磷的去除存在著一些難度,主要是厭氧硝化時間上存在問題。污水未經(jīng)過厭氧硝化直接進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),雖然在主反應(yīng)階段有厭氧耗氧交替的過程,但是還是存在一些問題,對于進(jìn)水N含量較高的水體來講去除就有些難度。

雖然如此,經(jīng)過大量的改進(jìn),現(xiàn)在在傳統(tǒng)SBR工藝的基礎(chǔ)上有了很大的進(jìn)步,前段加了兼(厭)氧回流等措施,一定程度上解決了SBR工藝脫氮除磷的問題。在實際的運行操作過程中,需要注意污泥回流比、進(jìn)水速度、進(jìn)水量等。

5、污泥沉降性能的控制

活性污泥的良好沉降性能是保證活性污泥處理系統(tǒng)正常運行的前提條件之一。如果污泥的沉降性能不好,在SBR的反應(yīng)期結(jié)束后,污泥的壓密性差,上層清液的排除就受到限制,水泥比下降,導(dǎo)致每個運行周期處理污水量下降,出水SS會比較高。如果污泥的絮凝性能差,則出水中的,COD上升,導(dǎo)致處理出水水質(zhì)的下降。導(dǎo)致污泥沉降性能惡化的原因是多方面的,但都表現(xiàn)在污泥容積指數(shù)(SVI)的升高。SBR工藝中由于反復(fù)出現(xiàn)高濃度基質(zhì),在菌膠團(tuán)菌和絲狀菌共存的生態(tài)環(huán)境中,絲狀菌一般是不容易繁殖的,因而發(fā)生污泥絲狀菌膨脹的可能性是非常低的。SBR較容易出現(xiàn)高粘性膨脹問題,這可能是由于SBR工藝本身的處理過程是一個動態(tài)瞬間的過程,混合液內(nèi)基質(zhì)逐步降解,液相中基質(zhì)濃度下降了,但并不*說明基質(zhì)已被氧化去除,加之許多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收,在很短的時間內(nèi),混合液中的基質(zhì)濃度可降至很低的水平。

從污水處理的角度看,已經(jīng)達(dá)到了處理效果,但這僅僅是一種相的轉(zhuǎn)移,混合液中基質(zhì)的濃度的降低僅是一種表面現(xiàn)象?？梢哉J(rèn)為,在污水處理過程中,菌膠團(tuán)之所以形成和有所增長,就要求系統(tǒng)中有一定數(shù)量的有機(jī)基質(zhì)的積累,在胞外形成多糖聚合物(否則菌膠團(tuán)不增長甚至出現(xiàn)細(xì)菌分散生長現(xiàn)象,出水渾濁)。

在實際操作過程中,往往會因充水時間或曝氣方式選擇的不適當(dāng)或操作不當(dāng)而使基質(zhì)的積累過量,致使發(fā)生污泥的高粘性膨脹。污染物在混合液內(nèi)的積累是逐步的,在一個周期內(nèi)一般難以馬上表現(xiàn)出來,需通過觀察各運行周期間的污泥沉降性能的變化才能體現(xiàn)出來。為使污泥具有良好的沉降性能,應(yīng)注意每個運行周期內(nèi)污泥的SVI變化趨勢,及時調(diào)整運行方式以確保良好的處理效果。