你的(de)出水為什(shí)麽不達標?一文(wén)了解5大原因
來源:科(kē)柏盛環(huán)保 發布時間(jiān):2020-07-03
在汙水處(chù)理過程中,會遇到(dào)各種各樣的汙水(shuǐ)問題,比如:COD、氨氮、TN、SS等出水指標不達標,因生化(huà)處理的原理都是相同的,所以本文以生活汙水作為研究藍本的,來總結運營過程中會遇到出水不達標的問題(tí)!
1、有(yǒu)機物(wù)超標
傳統活性汙泥工藝的主要(yào)功效是去除城市(shì)汙水中的有機汙染物質,設計與運行良好(hǎo)的(de)活性汙泥工藝(yì),出水BOD5和SS均可小於20mg/L。
影響有機(jī)物處理效(xiào)果的因素主要有:
營養物
一般城市汙水(shuǐ)中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素都能夠滿足微生物需要,且過(guò)剩很多。但工業廢水所占比例較大時,應注意核算碳、氮、磷(lín)的比例是否滿足100:5:1。如果汙水中缺氮(dàn),通常可投加銨鹽。如果汙(wū)水中(zhōng)缺磷,通常可投加磷酸或磷酸鹽。
pH
城市汙(wū)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(shuǐ)輸送管道中的厭氧發酵(jiào)。雨季時較大的(de)pH降低往往是城市酸雨造成的,這種情況在合流製(zhì)係統(tǒng)中尤為突出。pH的突然大幅(fú)度變(biàn)化,不論(lùn)是(shì)升高還是降低,通常都是由工業廢(fèi)水的大量排入造成的。調節汙水pH值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸,但這將大大增加(jiā)汙水處理成本。
油脂
當汙(wū)水中油類物質含量較高時,會(huì)使曝氣設備的(de)曝氣效率降低,如不增(zēng)加曝氣量(liàng)就會使處理效率降低,但增加曝氣量勢必增加汙水處理(lǐ)成本。另外,汙水中較高的油(yóu)脂含量還會降低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,需要在預處(chù)理段增加除油裝(zhuāng)置。
溫度(dù)
溫度對(duì)活性汙泥工藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中微生物的活性,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,溫度會影響二(èr)沉池的分離性(xìng)能,例如溫度變化會使(shǐ)沉澱池產生異重流,導致短流;溫度(dù)降低會使活性汙泥由於粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝氣係(xì)統(tǒng)的(de)效率,夏季溫(wēn)度升高時,會由於溶解氧飽和濃度的(de)降低,而使充氧困難,導致曝氣效率的下降,並會使空氣密度降低,若要保證供氣量不變,則必須增大供氣量。
2、氨氮超(chāo)標
汙水中氨(ān)氮的(de)去除主要是在傳統活性汙泥法工藝基礎上采用硝化工藝,即采用延(yán)時曝氣,降低係(xì)統負荷。
導致出(chū)水氨氮超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙泥(ní)負荷與汙泥齡
生物硝化屬低負荷工藝,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轉化的效率就越高。與(yǔ)低負荷相對應,生物硝化係統的SRT一般較長,因為硝化細菌世代周期較長,若生物係統的汙泥停留(liú)時間過短,即SRT過短,汙泥(ní)濃度較低(dī)時,硝化細菌就(jiù)培養不起來,也就得不到硝化效果(guǒ)。SRT控製在多少,取決於溫度等因素。對於(yú)以(yǐ)脫(tuō)氮為主要目的生物係統(tǒng),通常SRT可取11~23d。
回流比
生物硝化係統的回(huí)流比一般較傳統活性汙泥工藝大,主要是因為生(shēng)物硝化係(xì)統(tǒng)的活性汙泥混合液中已含有大量(liàng)的硝酸(suān)鹽,若(ruò)回流比太小,活性(xìng)汙泥(ní)在二(èr)沉池的(de)停(tíng)留時間就較長,容易產生反硝化,導致汙泥上(shàng)浮。通常回流比(bǐ)控製在50~100%。
水力停留時間
生物硝化曝氣池的水力(lì)停留(liú)時間也較活性汙泥工藝長,至少應(yīng)在8h以上。這主要是因為硝(xiāo)化(huà)速率較有機汙染物的去除率低得多,因而需要更長的反應時間。
BOD5/TKN
TKN係指水中(zhōng)有機氮(dàn)與(yǔ)氨氮之和,入(rù)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(huó)性汙泥(ní)中硝化細菌所占的比例越小,硝化速率就越小,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。很多城市汙水處理廠(chǎng)的運行實踐(jiàn)發現,BOD5/TKN值*佳範圍為2~3左右(yòu)。
硝化速(sù)率
生物硝化(huà)係統一個專門的工藝參數是(shì)硝化速率(lǜ),係指單位重量的活性汙(wū)泥每天轉化的氨氮量。硝化速(sù)率的大小取決(jué)於活性汙泥(ní)中硝化細菌所(suǒ)占(zhàn)的比(bǐ)例,溫度等很多(duō)因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
溶解(jiě)氧
硝化細菌為專性好氧菌,無(wú)氧時即停止生命活動,且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果(guǒ)不保持充足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到(dào)所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧含量還需提高。
溫度
硝化(huà)細菌對(duì)溫度的變化也很敏感,當汙水溫度低於(yú)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(huó)動(dòng)會完全停止。因此,冬季時汙水處理廠特別是北方地區的汙(wū)水(shuǐ)處理廠出水氨氮超(chāo)標的現象較為明顯。
pH
硝化細菌對pH反應很敏感,在(zài)pH為8~9的範圍內,其生物活性*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(tíng)止。因(yīn)此,應(yīng)盡量控製生物硝化係統(tǒng)的混合液pH大於7.0。
3、總氮超標
汙水脫氮是在生物硝化工藝基礎上,增加生物反硝化工(gōng)藝,其中反硝化工藝是指汙(wū)水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原(yuán)為氮氣的生化反應過程。
導致出(chū)水總氮超標的原因涉及許多方麵(miàn),主要有:
汙泥負荷與汙(wū)泥齡
由於生物硝化是生物反硝化的前提,隻有良好的硝化,才能獲得高效而(ér)穩定的的反硝化。因(yīn)而,脫氮係統(tǒng)也必須采(cǎi)用低負荷或超低負荷,並采用高汙泥齡。
內外回流比
生(shēng)物反(fǎn)硝化(huà)係統外回流(liú)比較單純(chún)生物硝化係統要小些,這主要(yào)是入流汙水中氮(dàn)絕大部分已被脫(tuō)去,二沉池中NO3--N濃度不高。相對來(lái)說,二沉池由於反硝化導(dǎo)致汙泥上浮的危險性已很小。另一方麵,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,以便延長汙水在曝氣池內的(de)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(liú)比(bǐ)一般控製在300~500%之間。
反硝化速率
反硝化(huà)速率係指單位活性汙泥每天反硝化的硝酸(suān)鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關,典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
缺氧區溶解(jiě)氧(yǎng)
對反硝化來說,希望DO盡量低,*好是零,這樣反硝化細菌可以“全力(lì)”進行反硝化,提高脫氮效率。但(dàn)從汙水處理廠的實際運營(yíng)情況來看,要把缺氧區的DO控製在0.5mg/L以下,還(hái)是有(yǒu)困難的,因此也就影響了生物反硝化的過程,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物的過程中進行反硝化脫氮的,所以進入缺氧區的汙水中必(bì)須(xū)有充足的有機物,才能保證反硝(xiāo)化的順利進行。由於目前許多汙水處理廠配套管(guǎn)網建設滯(zhì)後,進廠BOD5低(dī)於設計值,而氮、磷等指(zhǐ)標則相當於或高於(yú)設計值,使得進水碳源(yuán)無(wú)法滿足反硝(xiāo)化對碳源(yuán)的需求,也導致了出水總氮超標的情況時有發(fā)生。
pH
反硝(xiāo)化細菌(jun1)對pH變化不如硝化(huà)細菌敏感,在pH為6~9的範圍內,均能進行正常的生(shēng)理(lǐ)代謝,但生物反硝化的*佳pH範圍為6.5~8.0。
溫度
反硝化細菌對溫度變化雖不(bú)如硝化細菌那麽敏(mǐn)感,但反硝化效果(guǒ)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,反硝化速率增(zēng)至*大。當低於15℃時,反硝化速率將明顯降(jiàng)低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高汙泥濃度或增加投運池數。
4、總磷超標
城市(shì)汙水處理廠除磷主要(yào)是(shì)依靠生(shēng)物除磷,即在(zài)好氧(yǎng)段前增加厭氧段,使(shǐ)聚磷菌交替處於厭氧和好氧狀(zhuàng)態,實現磷酸鹽的釋放與吸收(shōu),並通過(guò)排(pái)放剩餘汙泥來達到除磷(lín)目的。在生物除磷難以達(dá)標的條件下,還可以(yǐ)考慮投加化學藥劑來輔(fǔ)助除磷。化學除磷主要是通過混(hún)凝、沉澱和過(guò)濾(lǜ)等方法使磷成為(wéi)不溶性的固體沉(chén)澱物(wù),從汙水中分離出來(lái)。
導致生物(wù)除磷出水總磷超標的原因涉及許多方麵,主要有:
汙泥負(fù)荷與汙泥齡(líng)
厭氧(yǎng)-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(ní)排放量也就(jiù)較多。因而,在(zài)汙泥含磷量一定的條件下,除磷量也就越多,除磷效果越好。
對於以除(chú)磷為主要目的生物係統,通常F/M為0.4~0.7kgBOD5/kgMLSS×d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能太低(dī),必須以(yǐ)保證BOD5的有效去除為前(qián)提。
BOD5/TP
要(yào)保證除磷效果,應控製進入厭氧區的汙水中BOD5/TP大(dà)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(yì)分解(jiě)的部分。因此,進水中應保證BOD5的(de)含量,確保聚(jù)磷酸菌(jun1)正(zhèng)常的生理代謝(xiè)。但許多城(chéng)市汙水處理廠實際(jì)進水存在碳源偏(piān)低,氮、磷等濃度較高等現象,導致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的需要,影響了生(shēng)物除磷的(de)效果。
溶解氧
厭氧區應(yīng)保持嚴格厭氧(yǎng)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,以保證後續處理(lǐ)效果。而好氧區的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能(néng)有效吸磷。因此,對於厭氧區和好氧區溶解氧的控(kòng)製不(bú)當,將會極大影響生(shēng)物除磷的效果(guǒ)。另外,有些汙水處理(lǐ)廠的進水為河道水,汙水中溶解氧含(hán)量較高(gāo),若直接進入(rù)厭氧區,則不利(lì)於厭氧(yǎng)狀態的(de)控製,影(yǐng)響了聚磷菌放磷效果。
回流比(bǐ)
厭氧-好氧除磷係統的的回流比不宜太低,應保持足夠的回流比,盡快將二沉(chén)池內的汙泥排(pái)出(chū),防止聚磷(lín)菌(jun1)在二沉(chén)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(liàng)降(jiàng)低回流比,以免縮短汙泥在厭(yàn)氧區(qū)的實際停留時間,影響磷(lín)的(de)釋放(fàng)。
在厭氧-好氧除磷係統中,若(ruò)汙泥沉(chén)降性(xìng)能良好,則回流比在50~70%範圍內,即可(kě)保證快速排泥。
水力停留(liú)時間
汙水(shuǐ)在厭氧區的水力停留時(shí)間一般在1.5~2.0h的範圍內。停留時(shí)間太短,一是不能保證磷的(de)有效(xiào)釋(shì)放,二是汙泥中的兼性酸化菌不能充分地將汙(wū)水中的大分子有機物分解成低(dī)級脂肪酸,以供(gòng)聚磷(lín)菌攝取,從而也影響了磷的釋放。
汙水在好氧區的停留時間一般在(zài)4~6h,這樣即可保證磷的充(chōng)分吸收。
pH
低pH有利於磷的釋放,高pH有利於磷的吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜(zōng)合。因此在生物除磷係統中,宜將混合液(yè)的pH控製在6.5~8.0的範圍內。
由於(yú)對出水總(zǒng)磷指標要求的不斷提高,除生物除(chú)磷外,化學除磷也得到越來越多地應(yīng)用(yòng)。但化學除磷在提高除(chú)磷效果的同時,也會因投加(jiā)化學藥劑(jì)而使剩餘汙泥量大大增加,進而增加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,並及時調整,確保出水磷(lín)含量穩定達標,並盡可(kě)能降(jiàng)低藥耗。
5、懸浮物超標
出水中的(de)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(fǒu)良好、二沉池的沉澱效果以(yǐ)及汙水處理(lǐ)廠的(de)工藝控製是否恰當。
造成二沉池出水(shuǐ)懸浮物超標的(de)原因(yīn)有以下幾個(gè)方麵:
二沉(chén)池設計參數是否選(xuǎn)擇恰當是出水懸浮固體指(zhǐ)標會否超標的重要因素。許(xǔ)多城市汙水(shuǐ)處理廠在設計之初(chū),為(wéi)節約建設成本(běn),將水力停留時間(jiān)大大縮短,並盡量提高其水力表麵負荷,造成運行時二沉池經常出現翻泥現象(xiàng),致使出水懸浮(fú)固體超標。
另外,某些汙水處理廠由於實際工藝調整需要,需將生(shēng)物池汙泥(ní)濃度控製在較(jiào)高(gāo)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)數的設置留有較(jiào)大(dà)的餘地,以利於汙水處(chù)理廠工藝的控(kòng)製與調整。
一般來說,影響沉澱池沉澱效果(guǒ)的主要工藝參數為水力停留時間、水力表麵負(fù)荷和汙泥通量。
二(èr)沉池水力停留時間
汙水在(zài)二沉池的水力停留時間長(zhǎng)短,是二沉池運(yùn)行的重要參數。隻有足夠的停留時間,才能保證良好的絮凝效果(guǒ),獲得較高(gāo)的沉澱效率。因此,建議二(èr)沉池(chí)的水力停留時間設置在3~4h左右。
二沉(chén)池水力表麵負荷
對於一座沉澱池來說,當進水量一定時,它所(suǒ)能去除的顆粒的大(dà)小也是一定的。在所能去除的這些顆粒中,*小的那個顆(kē)粒的沉速(sù)正好等於這座沉澱池的(de)水力表麵負荷。因此,水力表麵負荷越小,所能去除的顆粒就越(yuè)多,沉澱效率就越高,出水懸浮物的指標就越低。設計二沉(chén)池較小的水力表麵負荷,有(yǒu)利於汙泥等懸浮固體的有效沉澱。一般建議二沉池的水力(lì)表麵負荷控製在0.6~1.2m3/m2×h。
二沉池固體表麵負荷
二沉池的固體表麵負荷的大小,也是影響二沉池(chí)沉(chén)澱效果的重要因素。二沉池的固體表麵負荷越(yuè)小,汙泥在二沉池的(de)濃縮效(xiào)果越好。反之,則汙泥在二沉池的濃縮效果越(yuè)差。過大的固體表麵負(fù)荷會造成二沉池泥麵過高,許多汙泥絮(xù)體來不及沉澱就隨汙水流出,影響出水懸浮物指標。一般二沉池固體表麵負荷*大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
活性汙泥質(zhì)量
活性汙泥質量的好壞是影響出水懸浮(fú)物(wù)是否超標的重要因素。高質量的活性汙(wū)泥主要體現在四個方麵:良好的吸附性能,較高的生物活(huó)性,良好的沉降性能以及良好的濃縮(suō)性能(néng)。
膠(jiāo)體狀態(tài)的汙染物*先必須被吸附到活(huó)性汙泥絮體上,並進(jìn)一步被吸附(fù)到細菌表麵附近才能被分解代謝,因而吸附性能較差的活性汙(wū)泥去除膠態汙染物質(zhì)的能力也差。活性汙泥的生物活性係指汙泥絮體內的微生物(wù)分解代謝有機汙染物的能(néng)力,生物活(huó)性較差的(de)活性汙(wū)泥去除有機汙染物(wù)的速度必然較慢(màn)。
隻有沉降性能良好的活性汙泥才能在二沉池得以有效地泥水分離。反之,如果汙泥沉(chén)降性能惡化,分離效果必然降低,導致二沉池出水渾濁,SS超標,嚴重時還可能導致活性汙泥的大量流(liú)失,使係統(tǒng)內生(shēng)物量不(bú)足,繼而又影響對有機(jī)汙染物的分解代謝效果。隻有活性汙泥具有良好的濃縮性能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如果濃縮性能較差,排泥濃度降低(dī),就要保證(zhèng)足夠(gòu)的回流汙泥量(liàng),提高回流比。但(dàn)是,提高回流比會縮短汙(wū)水在曝氣池的實際停留時間,導致(zhì)曝氣時間不足,影響處理效果。
進水SS/BOD5
生物(wù)係統(tǒng)活性汙(wū)泥中MLVSS比例與進水SS/BOD5有很(hěn)大(dà)的關係,當進水SS/BOD5高時,生物係統活性汙泥中MLVSS比例則低,反(fǎn)之則高。根據運行經驗來看,當SS/BOD在1以下(xià)時,MLVSS比例可以維持在50%以上,當SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下降到20~30%。當活性汙泥中(zhōng)MLVSS比例較低時,為了保證硝化效(xiào)果係統就必(bì)須(xū)維持較高的泥齡,汙泥老化情況較明顯,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物質將會使活性汙泥中毒,失去處理功效(xiào),嚴重的甚至發生汙泥解體,造成汙泥無法沉澱,出水懸浮物超標。解決活(huó)性汙泥中毒問題的根本辦法就是加強對上遊汙染源(yuán)的管理。
溫度
溫度對活性汙泥工藝的影響是很廣泛的。*先,溫度會影響活性汙泥中(zhōng)微生物的活(huó)性,冬季溫(wēn)度較低時,如不采取調控措施(shī),處理效果會下(xià)降(jiàng)。其次,溫度會影響二沉池的的分離功能。如溫度(dù)的變化會使二沉池產生異重流(liú),導致短流現象發生(shēng);溫度(dù)降低時,會使活性汙泥由於黏度增大而降低沉降(jiàng)性能等。