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污泥处理措施范文1
关键词: 污水处理 污泥上浮控制措施
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:
一、前言
污泥上浮是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。其主要特征是:污泥结构松散,质量变轻,体积膨大,沉淀压缩性能差,SV值增大;大量污泥流失,出水浑浊;二沉池难以固液分离,回流污泥浓度低,使曝气池中混合液浓度不断降低,污染物去除效果变差。
我厂高、低浓污水均采用活性污泥法处理,在运行中发现二沉池会发生污泥上浮现象,它直接影响出水水质,并危害整个生化系统的运作,从而使有机物的去除率下降。
二.污泥上浮的原因分析
2.1来水水质的影响
2.1.1过量的表面活性物质和油脂类化合物
这类物质可以影响细胞质膜的稳定性和通透性,使细胞的某些必要成分流失而导致微生物生长停滞和死亡。当曝气池进水中含有大量这类物质时,会产生大量泡沫(气泡),这些气泡很容易附聚在菌胶团上,使活性污泥的比重降低而上浮。另外,当进水含油脂量过高时,经过曝气与混合,油脂会附聚在菌胶团表面,使细菌缺氧死亡,导致比重降低而上浮。下表为我厂limis质量管理系统检测的低浓来水状况:
表1 低浓提升池来水油含量监测数据
从上表可以看出,2013年6月4日至7月22日,低浓来水仅有一次油含量在正常范围之内,6月4日油含量超标37.6倍,7.4日超标5倍,其余时间油含量大到无法进行检测。这将给后续处理带来巨大压力,也将直接导致污泥性能的下降,引起污泥上浮。
图1 来水中含油脂类化合物图2 来水中含大量表满活性物质
当曝气池进水中含有大量这类物质时,会产生大量泡沫(气泡),这些气泡很容易附聚在菌胶团上,使活性污泥的比重降低而上浮。
2.1.2生物系统处理负荷过大或过小
负荷(水量和浓度)变大,水量增加后,二沉池的停留时间缩短,活性污泥来不及沉降就流出二沉池,由此产生跑泥。同时,进水浓度增高,会导致活性污泥活性增强,不利沉降,出水浑浊而带有跑泥现象;而过于低负荷运行,污泥老化后,微生物自身氧化、解絮,同样会产生跑泥。
2.1.3来水营养成分不均衡
进水氨氮过高,C/N低,会使污泥胶体机制解体而解絮。进水水质中PH、毒物等突变,有毒及惰性物质进入生物系统等等,也会产生跑泥。下图为limis质量管理系统监测的高浓提升来水状况:
图3高浓提升池来水氨氮监测数据
从上图可看出,2013年6月4日至7月22日,高浓来水氨氮指标合格率仅为20%,最高超标8.5倍。
2.1.4 PH冲击
活性污泥是一个动态的微生态系统,过高或过低的pH值会影响活性污泥微生物胞外酶及存在于细胞质和细胞壁里酶的催化作用以及微生物对营养物质的吸收。当连续流曝气应池内pH<4.0或pH>11.0时,多数情况下活性污泥中微生物活性受到抑制,或失去活性,甚至死亡,以致发生污泥上浮。
研究表明当进水pH值为2.5-5.0和10.0-12.0时,pH值越低(或越高),污泥活性受抑制越严重,上浮污泥量越多。
2.1.5致毒性底物
对好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括:含量过高的COD、有机物(酚及其衍生物,醇,醛和某些有机酸等)、硫化物、重金属。高底物浓度可与细胞酶活动中心形成稳定的化合物,导致基质不能接近,无法被降解,甚至使细胞中毒死亡。重金属离子进人细胞后主要与酶结合而使之失活或变性。微量的重金属离子还能在细胞内不断积累最终对微生物发生毒害作用。而且废水中有机物的突变,使原被驯化好的并能降解有机毒物的微生物减少或消失。
2.2操作条件影响
2.2.1温度影响
温度是影响微生物生长和生存的重要因素之一。适宜活性污泥微生物生长的温度范围为15-35℃。温度过低,微生物活性不足;温度过高,吸收细胞中生物化学反应速度和生长速率加快,超过45℃时会使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮。另一方面,细胞的重要组成如蛋白质、核酸等对温度较敏感,随温度的升高而可能遭受不可逆的破坏。
2.2.2溶解氧影响
二沉池运行状况和生化池密切相关,一般控制生化系统好氧段DO在2-4mg/L之间。当曝气过度时,污泥搅拌过于激烈生成大量小气泡附聚在絮体上,引起污泥上浮,耗氧速率下降,这种污泥色浅,象雪花片似的飘满沉淀池表面,随水流走。此时二沉池表现为漂有一层或者一片较厚的浮泥。
当曝气不够,好氧池到二沉池的泥水DO偏低,在二沉池中缺氧发生反硝化,此时污泥成团或成块的上浮,呈灰色,若缺氧过久则呈黑色,并伴有气泡。
2.2.3 反硝化引起的污泥上浮
上浮污泥色泽较淡,有时带铁锈色。造成原因是曝气池内硝化程度较高,含氮化合物经氨化作用及硝化作用被转化成硝酸盐,NO3-N浓度较高,此时若沉淀池内因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高,污泥长期得不到更新,沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化,产生的氨气呈小气泡集结于污泥上,最终是污泥大块上浮。
2.2.4 回流量太大引起的污泥上浮
回流量突增,会使气水分离不彻底,曝气池中的气泡带到沉淀区上浮,这种污泥呈颗粒状,颜色不变,上翻的方向是从导流区壁直向沉淀区壁成湍流翻动。
2.2.5 二沉池池底积泥引起的污泥上浮
如果二沉池底泥发酵,产生的CO2和H2也会附聚在活性污泥上,使污泥比重降低而上浮。污泥腐化产生CH4、H2S后上浮,首先是一个个小气泡逸出水面,紧接着有黑色污泥上浮。
与反硝化污泥不同之处在于污泥色黑,并伴随强烈恶臭。产生的原因为二沉池有死角造成积泥,时间长即厌氧腐化,产生H2S,CO2,H2等气体,最终使污泥向上浮。
2.2.6其他
若二沉池出现大范围污泥成层上浮,则可能是污泥中毒;若二沉池上清液透明但带有小污泥絮片,则可能是污泥絮解。
三.控制污泥上浮的措施
3.1应急措施
3.1.1在曝气池入口处投加药物
投加铁盐、铝盐等混凝剂可以直接提高污泥絮凝性、压密性,保证沉淀出水另外,投加一些能够杀灭丝状菌的药剂,如氯气、臭氧、过氧化氢等。氯加在回流污泥中也可以消除污泥膨胀现象。有效氯为10-20mg/l时,就能够有效杀灭球衣菌,贝代硫菌。
3.1.2在二沉池投加PAC和PAM
事实证明在二沉池中直接投加PAC和PAM可以迅速提升污泥的密实性,减轻污泥上浮现象,投加顺序为先加PAC后加PAM,投加比例为PAC0.6g/L,PAM0.02g/L。
图4污泥上浮时二沉池水 图5加PAC、PAM后的二沉池水
采用这种方法一般能较快缓解污泥上浮现象,但这种方法不能从根本上进行控制。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降低,所以,这种办法只能做为临时应急时用。
3.2污水性质的控制
3.2.1合理投加营养盐
生化池最佳C:N:P=100:5:1,我装置来水中氨氮较高,碳源、磷等营养物不足,日常生产运行中应密切关注limis质量管理系统,掌握来水营养成分变化,根据情况及时补加营养物质,我车间采用的营养物质为尿素、磷酸二氢钾、综合营养剂等。
3.2.2保证生化池pH值在6.5-8.5之间
结合质检科和化验室每日的监测数据,掌握生化池PH状况,当pH值低于5以下时,不仅对污泥膨胀会有利,而且对正常的生化反应也会有一定的危害,故应投加盐酸和液碱调节pH值,保证生化池pH值在6.5-8.5 之间。
3.2.3合理控制水温
我厂冬季比较寒冷,要注意冬季时的水温,若水温偏低应加热,因为低温会导致污泥膨胀的发生。采用鼓风曝气能有效地升高曝气池内水温。
3.3调整工艺操作
3.3.1污泥因反硝化而上浮时,应及时增加回流量或及时排除剩余污泥,降低MLSS、缩短HRT。
污泥回流量=污泥回流比(100﹪)×处理量
水力停留时间(HRT)=池子容积/流量
3.3.2污泥因腐化而上浮时,人工将其打碎,检查挡渣板是否运行正常,若经常发生,则应放空二沉池,用高压水枪喷掉腐化的污泥块。
3.3.3利用溶解氧测定仪对生化池曝气量进行日常监测,控制缺氧段溶解氧浓度在0.2-0.5mg/L,好氧段溶解氧浓度控制在2-4mg/L。
3.3.4当来水水质差时,可对低浓终水进行内部回用,用以稀释、调节生化池进水中的有机物浓度,使其稳定在一定范围内。
图6 低浓终水补水至生化池流程图
图7 低浓回用水生化池补水效果图
3.3.5污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝气量,减少进水量并清除死污泥。
五.结束语
二沉池污泥上浮是影响延安石油化工厂污水处理装置水质合格处理、达标排放的重要因素。本文从来水水质、工艺操作等多角度查找分析了污泥上浮的原因,并初步探讨了相应的预防控制措施,摸索出了一条适合本装置的操作方法,可以极大的缓解二沉池的污泥上浮,保证了水质的合格处理。
【参考文献】:
[1] 北京市环境保护科学研究院主编. 三废处理工程技术手册(废水卷). 北京:化学工业出版社,2000, 495-498.
污泥处理措施范文2
关键词:城市污水厂;污泥;处理;现状;措施
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
相关调查研究数据显示,城市污水厂的数量正在逐年增加,污水的处理项目逐渐增多,处理能力逐步加强,当前的污水处理任务艰巨,它关系到我国的污水污染是否能够得到有效控制,减排目标能否达到标准。 随着我国城市化进程的加快,城市人口数量激增,每天会产生大量的生活污水、工业废水等一系列的污水,污水量的增加,作为污泥占每百万吨污水80%的比例而言,污泥的量也是惊人的。面对产量激增的污泥产量,如何将其合理处理并有效利用是一项十分有意义的工作,也关系着我国的可持续发展。本文分析了当前我国污泥的处理中存在主要问题,提出了有效的解决措施,以期形成一套稳定而成熟的污泥处理技术,更好的实现我国城市污水的污泥无害化处理。
我国城市污水厂污泥的特点及物理化学性质
1.1我国城市污水厂中污泥的碳水化合物的含量高,有机质和脂肪的含量较低
从我国的城市污水厂的初沉污泥和剩余污泥中的成分分析中可以发现,污水中的碳水化合物的含量较高,高于50%,污水中的有机质和脂肪的含量较低低于20%,较欧美发达国家的而言是达不到标准的。
1.2我国城市污水厂中污泥的碳氮比较高
城市污水污泥的碳氮比为3%左右,从碳氮比分析可见污泥中的含氮量是十分高的,条件适于厌氧消化。
1.3我国城市污水厂污泥中重金属含量高
众所周知,工业废水在我国的城市污水中占有大量的比例,城市污水厂中的初级沉淀和二级沉淀污泥中的重金属含量高都严重超标,从当前的我国城市污水厂中污泥中的重金属进行分析,其含有的主要的重金属有砷、镉、铬、贡、铜、铅、锌、镍等。
1.4城市污水厂中污泥的热值
在我国当前的城市污水厂中污泥的初沉污泥 、二沉污泥、消化污泥和混合污泥,在对其进行相关分析,其干基热值和无灰基热值都很高,在一定含量的含水率下,都有作为能源的可能性。
1.5 城市污水厂的污泥的PH值正常
我国城市污水厂的污泥的PH值正常,其具体数值在6.5和7.0之间。
我国城市污水厂污泥处理的现状及存在的问题
2.1当前我国城市污水厂的污泥处理现状主要表现为:
污水厂对污泥的处理上基本实现了污泥的初步的减量化,但污水厂对污泥的处理并没有实现稳定化;
污水厂对污泥的处理的后续工作缺乏科学的安全处置和必要的到位的监管不到位,并且存在造成二次污染的隐患。
相关调查研究表明,城市污水厂的污泥处理方式主要是采用:(1)浓缩;(2)脱水;(3)外运;(4)填埋。整个过程工艺流程简单,操作简便,但是根本达不到“减量化、稳定化、无害化”的污水处理要求,实现资源化的可能性就更低了。如果污水中的污泥不能得到正确的处理,主要会产生以下两方面的问题:
(1)会在一定程度上污染地下水
如果没有对污水的处理情况采取严格的防范措施,污水中污泥的有毒有害物质,例如,各种细菌、病毒、病原体等微生物,经过雨水的侵蚀和渗漏进入到食物链中,会对地下水造成不同程度的污染,如果生活区的居民饮用了这样的地下水就会造成二次污染,对人民的生命财产安全造成威胁。
(2)影响垃圾填埋场的正常运行
由于污水中污泥的含水率很高,一般在80%左右,如果采用在与生活垃圾一起填埋是不能满足国家的相关政策的,只是单纯的采用浓缩和脱水等处理方式,不仅在压实过程中会由于污泥的流变性,而出现填埋体变形和滑坡的可能,在某种程度上直接影响垃圾填埋场的正常运行;同时,在将污泥运往垃圾场进行填埋的时候,会由于污泥细小,在运输的过程中大大增加了垃圾填埋场渗滤收集系统的堵塞。
因此,当前采用的将污泥与生活垃圾一起填埋的处理方式是存在很大安全隐患的,不仅不能够达到国家相关政策的基本要求,更谈不上实现污泥处理的资源化。
2.2我国城市污水厂污泥处理存在的主要问题
根据我国城市污水厂污泥处理的现状,在污水污泥处理的浓缩、脱水、外运、填埋等处理程序后,其存在以下几个主要问题:
在用当前的污泥处理方式后污泥含水率仍高达80%,直接外运填埋造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞,及垃圾填埋场的正常运行;
污水厂对污泥处理的减量化能力出现严重的不足;
对污泥的处理存在二次污染的可能性。
三、我国城市污水厂污泥处理的有效解决措施
我国城市污水厂对污泥处理的目标是实现污泥处理的“减量化、稳定化、无害化、资源化”。面对我国污水厂处理污泥当前存在的问题,必须采取有针对性的措施,才能使我国的污水处理污泥达到最好的效果,其具体有效措施表现在以下几个方面:
3.1从源头上减少污泥的量
污泥的污染物等有害物质含量都很高,对环境存在很高的危害性,对污泥进行源头污泥量的减少是十分重要的,也是十分有意义的。通过对污泥源头量的减少,既可以减轻了污泥处理的后续工作,又可以减少了污泥对环境造成的污染。
3.2根据我国污水的污泥性质有针对性的设计污泥处理技术路线
国外所普遍使用的消化技术在我国并不适合,分析其主要原因:一是我国城市污水中的污泥的成分和物理化学性质与国外不同;二是我国污水厂处理污泥所使用的消化设备,在运行稳定性和沼气产率高低等指标与国外标准的差距较大。因此,单纯的效仿国外的消化技术是不能解决我国的实际情况的,我国必须根据我国的污水中污泥的成分理化性质分析,探寻适合中国城市污水污泥处理的技术路线,具体可以通过化粪池的减少,沉砂池优化等方式来改善污泥中的泥质,另外必须加强对工业废水处理的力度和监管力度,在技术路线设计上必须对城市管网系统进行完善等。
3.3加强对城市污水厂的投资建设
污泥处理的投资不足会严重的制约我国城市污水污泥处理的发展,而且当前我国的污泥处理的投资比例远远小于国外。因此,我国必须加强我国城市的中小型污水厂对污泥的处理投资,建立一套污泥处理稳定化要求的约束性指标;另一方面要加强对建立城市污水厂污泥稳定化处理设施的投资,同时要有明确的规范要求和定性的指标考核,较好的实现我国城市污水厂处理污泥的稳定化。
3.3 防止污泥造成的二次污染,提高污泥利用率
针对当前污泥处理过程中所造成的不可避免的二次污染情况,并不能单纯停留在治理的程度上,有些污泥是可以被利用的。因此,我们应当努力寻求技术上的突破,开发循环利用的模型,提高污泥的利用率,从而很好的达到建设节约型社会的发展要求。
3.4政府相关部门应采取有效措施支持污泥处理
对城市污水中污泥的处理离不开政府相关部门的支持和配合,二者之间存在密切的联系。污水处理工作不仅仅是污水处理厂自己的事情,而且应该是全社会共同的责任,在对污水中污泥进行处理的过程中会涉及很多部门,作为政府部门应该在其中起到桥梁作用,专门成立由政府部门组成的污泥处理小组协调工作组。例如,污水中的污泥不单纯是污染环境,也有有力的地方,它可作为燃料被热电厂利用,可用于改良盐碱地,政府的工作组就可以做好协调工作,让污水厂与热电厂和城市园林等部门之间共同合作,实现资源化。
结语:
随着我国经济社会的不断发展,我国城市化进程的不断加快,我国城市居民的数量不断增多,对城市污水厂处理污泥的形势仍然很严峻。虽然我国的污水厂污泥处理已经取得了一定的效果,但是当前的处理效果仍然离国外的标准差距很远,我们应当在长期的实践过程中探索更好的技术和方法,从而更好的实现污泥处理的“减量化、稳定化、无害化、资源化”目标。
参考文献:
[1]刘喆,任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报,2013(06)
[2]杜佐兵,刘平波.城市污水厂污泥处理与处置现状及进展[J].科技创新导报,2012(21)
[3]李海亮.城市污水厂污泥处理方法探讨[J].中国房地产业:理论版,2012(02)
[4]王坤红,孟玉.城市污水厂污泥处理处置技术现状及对策[J].中国资源综合利用,2012(06)
[5]陈科.我国城市污水厂污泥处理处置技术浅谈[J].科技创新导报,2012(08)
污泥处理措施范文3
关键词:污泥处置;风险分析;控制措施
一、绪论
由于人们长期认识不足,我国城市污水处理厂的污泥处置问题长期被搁置,污泥造成的二次污染问题层出不穷,直接关系到环境安全和公众健康,我们迫切需要解决污泥的安全处置问题。
为此,本文识别了污泥处置企业重要业务事项和高风险领域存在的特殊风险,对其形成原因进行了分析,并提出控制措施,以降低污泥处置企业的风险,促进其实现良性发展。
二、污泥处置流程与控制建设目标
(一)污泥处置流程
污泥处置流程一般包含污泥产生、污泥运输、污泥处置及后续利用四个阶段。在污泥产生阶段,污水处理厂的污水经过处理后,会产生大量的污泥,污水处理厂依据不同的标准对污泥进行计量统计。在污泥运输阶段,运输单位从污水处理厂接到污泥后,采用运输工具,按照规定路线将污泥运到指定地点。在污泥处置阶段,污泥处置单位将运输单位运来的污泥按照技术规范和处置要求,以不同的方式进行处理。在运输处置过程中,污水处理厂内有污泥处置设施的,也有可能是先处置,后运输。
(二)污泥处置控制建设的目标
本文结合污泥处置流程及方式中的风险点和污泥行业管理现状,对宏观层面提出建议,对污泥处置企业的组织架构、生产管理方面提出控制措施,旨在合理保证污泥处置业务的合法合规;提出对外包业务和污泥产品再利用环节加强管理,旨在合理保证污泥处置企业的资产安全、财务报告及相关信息真实完整。
三、污泥处置企业的风险分析
(一)行业管理存在的风险
污泥排放标准、处置路线、方案规划、产品标准等缺乏相关的配套制度文件。监管依据的缺失,使相关部门不能实施有效的监管。污泥处置设施不足,运行费用不足,没有足够的资金去安全处置污泥。以上这些原因导致污泥处置处于无序状态,极有可能引发严重的社会问题。
(二)组织架构存在的风险
污泥处置企业的管理者为了将污泥消纳掉,重生产,轻管理,对内部控制普遍认识不足,尤其缺乏具备足够胜任专业能力的技术人才和职业道德水平人才,不能有效的控制和应对风险。此外,职能部门、岗位设置不合理,权力和职责分配不科学,不能进行有效的分工和相互牵制。这些造成管理制度不完善或者流于形式,形成管理漏洞,缺乏必要的约束力。
(三)履行社会责任中的风险
污泥处置企业应以治理污染、造福社会为己任,履行社会责任的风险主要体现在以下方面:
1、安全生产方面
生产设备设施检修维护、安全措施、日常监督检查不到位,可能导致运输过程中车辆不能正常运输,处置过程中O施设备不能安全运行,甚至发生安全生产事故。
2、产品(服务)质量方面
城市污水处理厂的污泥臭味大,含有相当数量的氮、磷、钾、病菌、病毒和寄生虫卵等,也含有大量的重金属,并且大多数污泥处置场地离污水处理厂比较远,地点分散,运输过程易遗洒。如果运输处置过程监管不到位,可能导致运输单位不按规定路线运输、违法乱倒污泥,处置单位接收的污泥不符合标准,提供的临时处置场地、处置流程不符合规定。此外,运输过程管理不到位,可能导致运输车辆调配不合理,运力不足,污泥积压在污水处理厂内。以上这些将对环境造成二次污染,严重影响人民生活,引发群众围攻,甚至导致企业支出大笔的治理费用和巨额赔偿,产生法律纠纷。
(四)外包业务中的风险
由于人力物力的限制,污泥处置企业通常会将很大一部分运输、处置业务进行分包,因此外包业务中的风险是污泥处置企业最主要的风险之一,主要体现在:
1、承包商选择不当
市场上专业的污泥运营公司很少,为了将污泥运出去,污水处理厂选择的运输处置单位通常并不是专业的污泥处置公司,这些公司缺乏相应的资质、专业的队伍和技术支持,可能导致服务质量低劣。
2、污泥处置费结算不当
外包运输费与泥量、运距和单价成正比,外包处置费与泥量、单价成正比。在日常管理中,存在着泥量、运距计量不准确,单价不合理、结算依据不完整的现象,这可能导致个人从中获取利益,行为的发生。
(五)污泥产品再利用中存在的风险
堆肥处置、焚烧处理后的污泥产品可以进行再利用,获得一定的收入。主要风险体现在:
1、销售过程中存在着舞弊行为
污泥处理措施范文4
【关键词】运行管理;倒置A2/O工艺;鱼骨图
鱼骨图是由日本管理大师石川馨先生所发展出来的,故又名石川图,其原本用于质量管理,因此,要做到出水水质分析,鱼骨图不失为一种理想的方法。鱼骨图有三种类型,整理问题型鱼骨图,原因型鱼骨图,对策性鱼骨图。针对我们的目的,是为了分析出水水质,采用原因型鱼骨图。
本文以某一采用倒置A2/O工艺流程的污水处理厂为例,通过鱼骨图分析法,找到与出水水质密切相关的因素进而采取措施,实现对出水水质的精细控制。
1 污水处理厂概况
该污水处理厂设计日处理量为24万吨,总变化系数为1.3,污水处理工艺采用倒置A2/O工艺,主要处理构筑物包括:进水泵房(含格栅间)、旋流沉砂池、洗砂车间、初沉池、曝气池、二沉池、污泥泵房、污泥脱水机房、鼓风机房、紫外线消毒渠等。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。
2 倒置A2/O工艺简述
倒置A2/O工艺是污水处理中活性污泥法的一种,主要功能是除磷脱氮。污水首先经过缺氧区,主要是污水中的有机物与回流污泥进行反硝化反应,将回流污泥中的硝态氮去除;再经过厌氧区,污泥厌氧释磷合成PHB;最后到好氧区里,在此过程中,采用离心鼓风机给好氧区提供压缩空气,通过曝气盘进行曝气,给活性污泥提供所需要的氧气。有机污染物被污泥中的细菌分解为CO2和H2O,PHB好氧分解,聚磷菌增殖吸磷的污泥,以剩余污泥的形式排放达到除磷的目的,同时脱氮也是在好氧区进行,主要反应是将氨氮氧化为硝态氮。
3 出水水质鱼骨图分析及对策
通过对倒置A2/O工艺流程分解,得出出水水质鱼骨图,见图1:
3.1 COD(化学需氧量)
鱼骨图分析后得出的控制措施如下:
(1)COD在初沉池以沉淀的形式去除,去除率保持在20%~40%。去除率过高,则给后续生物反应提供的碳源变少,生物可能因营养物质的不足而降低自身的新陈代谢作用,污泥活性下降,生物反应速率降低等连锁反应;去除率过低,则生物降解COD的压力变大,短期内可能因COD的富余引起菌胶团的增殖,但增殖至一定程度后引发细菌菌落争夺环境资源而打破原有的生态平衡,不利于曝气生物系统的稳定运行。要保证COD在初沉池的去除率,则需考虑初沉池的沉淀效果。控制措施是维持一定的表面负荷,即保证一定的流速,在进水水量波动较大时,需及时调整沉淀池的闸阀的开度。初沉池使用套筒阀通过水头差排泥到泥渠,再通过排泥泵排放到污泥脱水机房,则在手动套筒阀排泥时需要明确排泥的池数、排泥的次数和排泥的频率;在使用排泥泵排泥时,在保证排泥泵最佳工况运行的情况下,根据泥渠上在线污泥浓度计和泥渠液位计的数值明确排泥泵的数量和工作时间,实行动态控制。一般情况下,刮泥机采用连续运行。运行管理人员要观察的初沉池刮泥机的运行情况,细节部分有刮泥机耐磨条是否已经磨损或者脱落,链条是否脱落,链条是否过紧或过松等。
(2)COD在曝气池作为碳源与回流污泥在缺氧区进行反硝化反应达到去除的目的,需根据进水的水量与COD的含量,确定回流污泥的流量。在倒置A2/O工艺中,采取缺氧区只占总进水量的10%~30%的运行方式,根据处理效果可通过进水井上的叠梁闸对流量进行调整。当进水COD含量增大时,需增大回流污泥流量,以保证硝态氮分解给后续分反应提供厌氧的环境。剩下的70%~90%进水量中的COD的去除在厌氧区被厌氧分解和好氧区好氧分解。
(3)曝气池内的活性污泥的性状关系COD及其他污染物的去除效果。因此需要分析活性污泥的各项参数,包括污泥的色味、污泥负荷、污泥沉降比、泥龄等,及时判断污泥的活性,对影响污泥的各种条件进行分析并采取措施,如pH值控制在6.7~7.5,温度控制在20℃~35℃,溶解氧控制住2mg/l,C:N:P配比在100:5:1,控制SVI在70~150等。
3.2 TN(总氮包括NH3-N)
总氮包含有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。有机氮很不稳定,容易在微生物的作用下,分解成其他三种。在无氧的条件下,分解为氨氮;在有氧条件下,先分解成氨氮,在分解为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。根据鱼骨图分析,得出的控制措施如下:
(1)在倒置A2/O工艺中,曝气池的缺氧区主要起到脱氮的作用。在经过了缺氧区、厌氧区、好氧区之后,NH3-N已经大部分转换为硝态氮,这意味着曝气池的出水氮大部分以硝态氮的形式存在,因此,控制回流污泥的流量使硝态氮在缺氧区进行反硝化反应生成氮气排入大气才算真正脱氮。回流污泥的流量应随着进水COD的变化而变化,通过调整回流泵的台数和频率控制流量。在出水TN增大,NH3-N不变的情况下,要增大回流污泥量,减少剩余污泥排放量,使得硝态氮充分反硝化。
(2)NH3-N主要在曝气池的好氧区由硝化细菌进行硝化反应生成硝态氮得以去除。这个反应的正常运行需要适当的溶解氧DO和硝化细菌占优势的菌胶团。曝气池的DO一般保持在2mg/l左右,运行中要注意观察曝气池好氧区在线DO仪的数值变化,需要通过调整鼓风机的出口导叶开度以控制供风量。
3.3 TP(总磷)
鱼骨图分析后得出的控制措施如下:
(1)总磷的去除要经过两个阶段,首先在曝气池的厌氧区由聚磷菌厌氧释磷合成能量物质PHB,然后在好氧区聚磷菌消耗PHB过量吸磷。则在厌氧区要保证硝态氮的去除率和聚磷菌的释磷,聚磷菌释放磷越充分,在好氧区增殖吸收磷的能力越强。
(2)若总磷增大,则需要增加剩余污泥的排放,因为聚磷菌吸磷后磷以污泥的形式存在,只有沉降并排出才得以去除。
4 结语
(1)污水处理流程化适用于鱼骨图分析法,得出的相应措施既有针对性,又有实用性。
(2)在出水水质分析中,生物活性是水质良好的保证,污水处理环环相扣,任何一个环节出现异常都有可能导致出水水质恶化,经过鱼骨图分析后,得出的出水水质中的COD、总氮、总磷等指标在前期处理过程中的影响因素能指导污水处理厂进一步优化巡视路线,调整设备维护保养频率,提高出水水质的精细化控制。
参考文献:
污泥处理措施范文5
关键词:环境工程;污泥膨胀技术;应用
中图分类号:E271文献标识码: A
前言
自1914年由E.Arden和W.T ..Lokett在英国曼彻斯特开创以来,经过近90年的实践证明,活性污泥法是一种应用广泛并极具有发展潜力的污水处理技术。活性污泥膨胀在活性污泥法工艺运行中是经常遇到的最棘手的问题之一。尤其随着城市污水处理厂中工业废水量的增多,越来越多的城市污水处理厂出现污泥膨胀的问题。美国60%,德国约50%,我国绝大部分的活性污泥法污水处理厂每年都发生污泥膨胀。当污泥膨胀发生时,污泥的沉降性能恶化,不能在二沉池内进行正常的泥水分离,污泥容易随出水流失。这样不仅影响处理出水水质、增大污泥的处理和处置费用,甚至能导致整个工艺过程的失败。
1污泥膨胀的原理
所谓污泥膨胀,主要是指由于污泥结构过于松散,质量变轻,体积增大、上浮,难以沉降分离进而对出水水质产生影响的现象。污泥膨胀时,污泥压缩性能变差,污泥沉降比(SV值)增大,甚至高达90%。通常情况下,以污泥体积指数(SVI值)在50~120范围内归为良好的活性污泥,若SVI值偏低,则说明水体缺乏营养元素,而若SVI值偏高,则说明水体发生污泥膨胀。当SVI值达到300以上时,生化处理工作将受到影响,出水水质呈现浑浊现象,若不能够采取有效措施进行及时处理,将使废水处理工作处于被动状态,甚至引发严重水处理事故。因此,须引起高度重视,有预见性地采取污泥膨胀技术进行处理,保障出水水质及废水处理工作的正常运转。污泥膨胀有两种类型,一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀,二是由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质(如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多类糖)而引起的非丝状菌性膨胀。在实际运行中,一般以污泥丝状菌膨胀为主,占90%以上。发生污泥膨胀时,主要有以下特征:(1)二沉池中污泥的SVI值大于200ml/g;(2)回流污泥浓度下降;(3)二沉池中污泥层增高。
2造成污泥膨胀的主要因素
2.1造成污泥丝状膨胀的主要因素
2.1.1来水水质因素
来水水质是造成污泥膨胀的重要因素之一,主要有污水陈腐、营养元素缺乏、有毒物质偏高等。若污水中所含的溶解性碳水化合物较高,将会引发由浮游球衣细菌引起的丝状膨胀;若污水所含的硫化物较高,将引发由硫细菌引起的丝状膨胀。受来水水质的影响,微生物不能够充分利用,所吸取的营养元素将转变为多聚糖类胞外贮存物,这种贮存物是高度亲水性化合物,易形成结合水,影响污泥的沉降性能。
2.1.2环境因素
污水的水温和pH值也是影响污泥膨胀的因素。通常情况下,温度保持在15~30℃范围内,比较适合活性污泥中微生物生长,若温度过低,将造成微生物活性不足,反之,则加快细胞中生物化学反应速率和生长速率。污水温度每升高10℃,生化反应速率将增加1倍,同时,细胞中的蛋白质、核酸等重要组成部分,对外界温度变化极为敏感,温度过高,将对其造成不可逆性的破坏。除此之外,pH值的高低将直接关系到外酶及细胞内酶的活性,同时对微生物吸收营养物质产生影响。作为一个动态的微生态系统,活性污泥中不同种属微生物对pH值的适应范围不同,当pH值在6~8范围内时,适合菌胶团菌生长,而pH值在5~6.5范围内,则适合丝状菌生长,当pH值≤5时,将极易发生丝状菌膨胀。
2.1.3运转条件因素
运转条件主要是指曝气池的负荷和溶解氧浓度,这也是影响污泥膨胀的重要因素。污泥负荷偏低,溶解氧小于1mg/L,或污泥龄长,传统活性污泥龄超过7天时,会引发污泥膨胀。若在处理过程中使得冲击负荷发生改变,或者冲击负荷过大,将使得原体系中正常的生态系统被打破,而丝状菌易占优势,也会引起污泥膨胀。除此之外,曝气池中DO值是一个重要的控制参数,若DO浓度偏低,将对大部分好氧菌的生长繁殖产生抑制作用,而加速丝状菌的生长繁殖,从而造成污泥膨胀的发生。
2.2造成污泥非丝状膨胀的主要因素
在污水水温偏低但污泥负荷偏高的情况下,容易发生非丝状菌性膨胀。当微生物的负荷太高,又加上水温偏低,微生物活性不足时,细菌不能及时消化所吸取的大量营养物,就会造成大量高粘性的多糖类物质积贮。这将大大增加了活性污泥的表面附着水,从而造成污泥体积指数偏高,最终发生污泥膨胀。
3污泥膨胀的控制
污泥膨胀一直被视作好氧生物处理的癌症,首先,到目前为止,膨胀的机理还没有搞清;其次,控制对策确定不下来,因为找不到膨胀的原因。但是可以根据经验采取一定的措施进行控制。
早期控制丝状菌污泥膨胀的主要手段是投加药剂杀死丝状菌,或投加混凝剂和助凝剂以增加污泥絮体的比重,但这些方法往往无法彻底解决污泥膨胀问题,相反地可能会带来出水水质恶化的不良后果。其后人们逐渐认识到,活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌构成一个共生的微生物生态体系,在这种共生关系中,丝状菌是不可缺少的重要微生物,对于高效、稳定地净化污水起着重要作用,并逐渐地从简单杀死丝状菌过渡到利用曝气池中的生长环境调整丝状菌的比例,从而达到控制污泥膨胀的发生即进入环境调控阶段。
3.1采用生物选择器。该法是指在曝气池中形成有利于菌胶团细菌生长的环境。选择性地增值菌胶团菌,利用生物竞争机制抑制丝状菌的过度繁殖,达到控制污泥膨胀的目的。一般是在完全混合式、推进式曝气池前增加一个停留时间比蒲圻赤短的多的生物选择器,由于其中初始混合液的底物浓度高,使菌胶团细菌得到选择性的培养,成为优势菌。常用的选择器有好氧选择器、厌氧选择器及缺氧选择器。 该法在世界范围内迅速推广应用,已成为控制污泥膨胀的主要措施;
3.2调整运行工艺条件。通过调控工艺条件改善污泥微生态系统,控制丝状菌群生长因子,最终实现控制污泥膨胀。例如:对曝气池中溶解氧浓度过低引起的污泥膨胀可增加曝气量或在推进式曝气池中合理分配曝气量(增加前端,降低后端),通过空气扩散器向3~5米有效水深调节池曝气,将曝气池中适量的溶解氧控制在有效范围内,一般在1mg/L~4mg/L之间,保持曝气池中合适的溶氧浓度来控制丝状菌型污泥膨胀。有关研究表明,提高溶解氧浓度至3.4mg/L运行一段时间可有效控制污泥膨胀;对缺乏营养(N和P)、pH过低引起的污泥膨胀,可以通过增加营养和调整 pH来控制和防治;
3.3根据曝气池运行调节,如气量,污泥回流比等参数,从而改变曝气池中生物种群的生态关系,但是耗时太长,但是这是最根本的方法;
3.4如果能确认时丝状菌膨胀,可以投加消毒剂灭活丝状菌,如臭氧、液氯、过氧化氢等,但是一定要控制消毒剂投量和灭活动力学过程,因为如果不适当,消毒剂也会将菌胶团细菌杀死。所以,可以根据不同的情况,采取不同的措施进行处理。
4结语
影响污泥膨胀的因素很多,除了污水水质有影响之外,运行条件及环境也有影响。针对不同的影响因素和发生机制采取不同的污泥膨胀技术,才能保障出水水质,提高污水处理的效率。
参考文献
[1]崔和平,钟艳萍.丝状菌污泥膨胀的原因及其控制方法[J].中国给水排水,2004(06).
污泥处理措施范文6
结合工程实例,在符合规范、规程要求的前提下,阐述CASS工艺在设计过程中可能存在的问题及其相应的解决措施,通过优化设计,提高污水厂的运行稳定,确保出水达标排放。
关键词:CASS工艺、城市污水、工业废水、优化设计
CASS工艺为循环式活性污泥工艺的简称,由Goronszy教授于ICEASD基础上开发出的改进型SBR工艺,具有投资省、占地少、自动化控制程度高、耐冲击负荷能力强等优点。
1、工程概况:
广东省肇庆市高新区某污水处理厂设计总规模8×104m3/d,占地6.67hm2,其中首期用地4.01hm2,二期用地2.66 hm2。两期处理规模各为4×104m3/d,其中首期工程已于2009年建成运行,并已通过环保验收。二期工程已完成图纸设计,进入施工建设阶段。工艺流程见图1,主要设计参数见表1。
2、污水厂运行状况
该污水厂首期工程自建成以来,整体而言运行状况良好,年出水达标率符合当地环保部门的要求,但是,运行管理过程中仍存在一些不足。为此,在二期扩建工程设计中,针对首期工程运行中曝露出的问题,进行技术分析,并作出相应的调整和完善。主要体现在以下几方面:
2.1、进水水质
该污水厂位于广东省肇庆某国家级技术工业园区,服务区范围内以生活污水为主,约占设计总水量的2/3,同时也收纳工业园内的工业废水,占总水量的1/3。工业废水成份较复杂,包括纺织印染废水、电子元件废水、金属加工废水、化工及皮革废水、铝业废水、生物制药废水等等。其中印染废水、皮革及金属加工废水所占比例较大。
图2 进水CODcr分析示意图
依据污水厂进水水质的分析,详见图2。进水的CODcr有80%的情况在200~400mg/L的正常水平,8%的情况出现CODcr超过400mg/L的情况,极少数情况现进水CODcr超过700mg/L。同时由于进水中有部分经过一级处理的工业废水,进水的BOD5 有80%情况在100mg/L以下,属于生化性较低的污水。TN含量为15mg/l,TP含量为2mg/l,均偏低。此外,难以避免某些工业企业将重污染的废水未经处理直接排入城市下水道中,造成污水厂进水中重金属、重油等含量严重超标。
2.2 污泥回流
首期工程中CASS池污泥回流为单池形式的污泥回流,如1#CASS池的污泥回流泵仅能将1#CASS池中的污泥由好氧区回流至厌氧选择区。首期工程设有四个CASS生化反应池,未设配水设施,导致各池的回流污泥只能回到对应反应池。这种回流方式的优点是某一生化池的污泥出现异常,不会影响其他生化池;在运行发现中,当某个CASS池中活性污泥因某些原因而出现活性污泥量不足时,不能及时利用其他CASS池的活性污泥进行补充,以提高生物处理效果。
2.3设备运行状况
若要污水与污泥处理系统的正常稳定运行,工艺配套处理设备的运行稳定是极其重要的前提,由于受投资控制、设备招标中性能参数不齐全等诸多因素的影响,污水厂的设备性能饱受运行管理人员的诟病。这也使得该污水厂在较长的一段调试周期内不能达到环保验收标准。主要体现以下设备:
1)闸门及阀门;CASS池进水、进气的密闭性差。设计采用闸阀,阀门安装于进水、进气的竖管上。调试初期,阀门的密闭性均尚可。运行一定时期后,由于阀门自重较大,并安装有电动装置,使得阀板产生偏向力,阀门不能有效关闭,密闭效果逐渐减弱。使得CASS池在沉淀滗水阶段仍在曝气,污泥难以沉降。
2)带式压滤脱水机
设计采用带式浓缩脱水一体化压滤脱水机,运行出现的问题主要有两个方面,一是脱水机处理能力达不到设计要求的参数。设计脱水机处理能力为40m3/h,而实际只能达到20 m3/h,二是脱水机经常出现故障不能运行,使得CASS不能及时有效排泥,影响生化处理效果。
3)紫外消毒设备
设计采用紫外线消毒的方式,在实际运营上发现紫外线消毒存在紫外灯石英套管滋生苔藓,以及经常出现灯管爆裂及镇流器烧坏的情况。
3、污水厂的优化与完善
3.1针对进水水质变化的优化
由于污水厂进水中生活污水约占60%,工业废水约占40%,且服务范围内现状工业企业行业类型多、跨度大、其中包括电镀、染整、电池、制药、化工等重污染企业,污水水质成分复杂,变化大。虽然环保部门对这些企业加强监控,但污水厂进水偶然还是会出现异常情况。通过现场踏勘和调研重点企业排污口水质、进厂水质、分析其成分,科学地评估和预测污水水质,并充分考虑水质突然恶化的风险。
图3 污水处理应急处理工艺流程图
在不能有效遏制重污染工业废水偷排的情况下,污水厂采取必要的应急措施是必要。优化的方法是在正常处理流程外,增设应急处理单元(见图3中虚线部分)。具体措施为在生化处理单元前设置加药间和物化反应沉淀池,当进厂水质恶化时,启动应急处理单元,以去除进厂水中过高的有机物和有毒、有害物质,保护后续生化处理单元不受侵害。
3.2 CASS池污泥回流控制措施
首期工程中各生化池的回流污泥方式无法相互混合,使回流污泥失去调节和均质的机会。且CASS池前无配水构筑物,不利于各池进水水质的均衡。优化的措施是增设CASS池前配水井,对生化池进水和污泥回流起调节和均质作用。同时改造首期工程污泥回流管,通过控制阀门的调节增强污泥回流方式的灵活性。可有效改善污水厂运行中存在的进水水质不稳定,造成某个CASS池污泥生化性能差的问题。
3.3设备选型的优化
首期工程中设备故障引起污水厂运行不稳定,固然有设备自身性能等方面的因素,但是设计中如何存在一些不足,如CASS池的进水进气阀采用闸阀,安装于竖管上。应该根据CASS工艺自动化程度高的特点,在某些关键设备上应采用性能效果较好的设备,如CASS池进气阀应选用球阀,水平安装于进气管上。
同时针对首期中脱水机处理能力不足的现状,新增的脱水机宜在投资范围内选用处理效果好,运行稳定,并弥补首期工程处理能力的不足。如选用离心脱水机,与带式机相比,离心脱水机优点在于污泥脱水率高、处理量大、占地小、可实现全封闭运行,环境清洁、设备维修量小。
此外选择紫外消毒设备时应应选用单支灯管的UVC输出强度高的灯管,其次应考虑UVC电光转换效率,同时根据污水厂的水量、水质波动较大的情况,应考虑实时调节系统的选择;并采用在线清洗自动控制清洗装置进行清洗,延长灯管的使用寿命。
4、结论
近年来,CASS工艺的设计、运行管理等技术越来越成熟,它具有投资少,占地少,抗冲击负荷大等诸多优点。对城市生活污水处理效果较为理想,出水水质达到国家一级排放标准。结合本工程中存在的问题,提出以下建议:
1)在污水厂设计工艺比选时,应该深入调查并科学地评估和预测污水水质、水量变化情况,充分考虑水质突然恶化的风险。
2)针对污水厂进水中工业废水所占比重大的CASS工艺,设计时宜考虑应急措施方案,避免CASS池中活性污泥中毒瘫痪;