污水處理設(shè)備廠常見問題的解決方案

　　對于污水處理設(shè)備行業(yè)，節(jié)能主要是節(jié)電、節(jié)水(自來水)、降低運行成本;減排主要是從減少污染物排放，有效地做到污水與污泥處理的完全達標。

　　大多數(shù)的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)備廠中往往采用活性污泥法來處理污水，但容易出現(xiàn)污泥上浮、活性污泥不增長或減少，產(chǎn)生大量泡沫等問題，影響處理效果。

　　常見問題匯總：

　　一、活性污泥部分

　　污泥膨脹

　　正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。當(dāng)活性污泥變質(zhì)時，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少，顏色也有異變。此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細菌(特別是球衣細菌)在污泥內(nèi)繁殖，使泥塊松散，密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給污水處理工作者造成很大的麻煩。

　　污水中碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等營養(yǎng)物，水溫高，pH值較低等都易引起污泥膨脹。為防止污泥膨脹，首先應(yīng)加強操作管理，經(jīng)常檢測污水水質(zhì)、曝氣池內(nèi)溶解氧、污泥沉降比、污泥指數(shù)和進行顯微鏡觀察等。

　　針對上述問題采取的一般方式：

　　1、缺氧、水溫較高可加大曝氣量，或者降低進水量以減輕負荷，亦可降低MLSS值使得需氧量減少等

　　2、F/M污泥負荷率過高，可提高MLSS值，以調(diào)整負荷，必要時可停止進水。

　　3、缺乏氮、磷等營養(yǎng)物，可投加硝化污泥液，或氮磷等成份。

　　4、保持池內(nèi)足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統(tǒng)特別重要, 一般至少應(yīng)控制DO>2mg/L。

　　5、若污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團的生長。

　　6、應(yīng)急措施

　　主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學(xué)藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現(xiàn)象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。

　　7、在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實際情況加以分析，針對幾中常見的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法:

　　A. 高負荷活性污泥工藝

　　目前國內(nèi)對活性污泥工藝的設(shè)計通常采用中等負荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS•d))，而在實際中人們從經(jīng)濟角度考慮總是采用較高的負荷，所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下，較常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。

　　如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設(shè)置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。

　　對于間歇式進水的SBR工藝來說，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對SBR強制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進行有效的控制。而對于連續(xù)進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進水端設(shè)置一個預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。

　　B. 低負荷活性污泥工藝

　　低負荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長效率，所以是較容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，較根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設(shè)一個分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內(nèi)采用高污泥負荷，吸附部分有機物并消除有機酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中適用。

　　對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進水的系統(tǒng)因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

　　總結(jié)

　　總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時，需要根據(jù)實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。

　　絲狀菌是生長處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現(xiàn)象在于絲狀菌的過度生長，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長;完全混合式較推流式更容易產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負荷較高污泥負荷更易產(chǎn)生污泥膨脹;進水水質(zhì)在水溫、pH、營養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應(yīng)等方面是處理污泥膨脹應(yīng)該首先考察的問題;高負荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足;低負荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關(guān)于污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡一致，大膽實踐不斷總結(jié)并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。

　　污泥脫氮上浮

　　當(dāng)曝氣時間較長或曝氣量較大時，會使活性污泥生物-營養(yǎng)的平衡遭到破壞，在曝氣池中將會發(fā)生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽(尤其當(dāng)進水中含有較多的氮化物時)，此時，二沉池可能發(fā)生反硝化而使污泥上浮。

　　應(yīng)對污水量、回流污泥量、空氣量、以及SV、MLSS、DO等多項指標進行檢查，加以調(diào)整。

　　1、增加污泥回流量或及時排泥，以減少二沉池的污泥量

　　2、減少曝氣或者縮短曝氣時間，以減弱硝化作用

　　3、減少二沉池的進水量，從而減少二沉池的污泥量

　　污泥腐化

　　若曝氣量過小，污水在二沉池的停留時間較長或二沉池排泥不暢，二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生大量氣體，較終使污泥上升。

　　1、安設(shè)不使污泥外溢的浮渣清除設(shè)備

　　2、消除沉淀池死角區(qū)

　　3、改進刮泥設(shè)備，不滯留污泥于池底

　　污泥不增長或減少

　　解決活性污泥不增長或減少有以下3種辦法：

　　1、提高污泥沉淀效率，防止污泥隨水流出。

　　2、加大進水量或投加營養(yǎng)物。

　　3、若營養(yǎng)物少，則可減少曝氣量，否則將可能引起污泥的“過氧化”;若營養(yǎng)物多，則可加大曝氣量，使活性污泥快速增長。

　　泡沫問題

　　1、水體中含有洗滌劑或其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使廢水表面出現(xiàn)白褐色泡沫(加消泡劑可以去除)

　　2、高懸浮物、高油脂廢水產(chǎn)生泡沫，此類泡沫可通過去除水中油脂類物質(zhì)去除

　　3、在生物處理中，MLSS過高會或者DO過低會產(chǎn)生土褐色泡沫。產(chǎn)生灰褐色泡沫可能是MLSS過低所致，這些泡沫可以控制MLSS和DO來消除

　　4、當(dāng)曝氣不足沉淀池中發(fā)生反硝化反應(yīng)產(chǎn)生氮氣等氣泡，是水中污泥上浮，可加大曝氣解決

　　5、污泥齡太長，或污泥破碎會使泡沫呈茶色、灰色可通過增加排泥量進行處理

　　6、曝氣池或者二沉池中出現(xiàn)大量泡沫，并有惡臭，則可能是由于絲狀菌異常生長、與氣泡、絮體顆粒混合積聚，這一類泡沫比較難處理，可能是后期污泥硝化產(chǎn)生大量表面泡沫，可通過降低曝氣或者通過調(diào)節(jié)水中的營養(yǎng)物質(zhì)、減少水量、降低BOD負荷，增加DO濃度，采用推流式曝氣池，促進污泥絮凝等進行處理。

　　二、進水水質(zhì)問題

　　設(shè)計進水COD

　　進水總COD首先分為活性生物體COD和有機基質(zhì)COD?；钚陨矬w包括自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌和聚磷菌。

　　有機基質(zhì)依據(jù)其生物可降解性劃分為可生物降解組分BCOD和不可生物降解組分UBCOD。UBCOD依據(jù)其粒徑被進一步劃分為溶解性惰性組分S1和顆粒性惰性組分X1。S1在活性污泥系統(tǒng)中不發(fā)生變化，直接流出系統(tǒng)，X1能夠被污泥捕集，通過剩余污泥排放去除。 BCOD被依據(jù)降解速率劃分為快速易降解組分RBCOD(SS)和慢速降解組分SBCOD(XS)。實驗表明,SS和XS的降解速率相差約1個數(shù)量級。這種劃分對設(shè)計方案脫氮除磷功能的預(yù)測和控制策略開發(fā)非常重要。XS由細小顆粒物、膠體和溶解性有機大分子組成，對于生活污水，主要是前兩者。由于膠體物質(zhì)能夠被活性污泥很快吸附而從液相中去除，其歸宿與顆粒物相聯(lián)系，因此模擬生物反應(yīng)器可以把所有的膠體和顆粒性可降解COD歸為XS。這類物質(zhì)在被細胞吸收之前必須進行胞外水解。SS由相對較小的分子組成，很容易進入細胞內(nèi)部并引起電子受體(O2或NO3—)被利用的快速響應(yīng)。為了模擬生物除磷過程，SS又被劃分為發(fā)酵產(chǎn)物SA和可發(fā)酵的易生物降解有機物SF。

　　結(jié)合我們自主研發(fā)的污水處理廠運行狀況智能分析工作站，有效地分析了COD各組分的含量。通過呼吸圖譜：包括原位呼吸OUR(好氧速率)、準內(nèi)源呼吸OUR、內(nèi)源呼吸OUR、硝化呼吸OUR、有機物呼吸OUR，深入研究城市污水中COD組分的劃分、表征、標準化問題。可實現(xiàn)以下幾點：

　　1、解決活性污泥模型研究和應(yīng)用的瓶頸，有效地解決COD不能出水達標的問題。

　　2、有效地了解COD組分，對生活污水的可生化性起到指導(dǎo)性作用。

　　3、COD組分的表征為水廠日常運行管理提供更多有價值的信息。

　　三、工藝優(yōu)化

　　如何降低污水廠能耗?

　　污水處理設(shè)備廠運行費用較大的應(yīng)該是電費，污泥委托處理其費用也很高的。

　　針對以上問題：

　　1.降低曝氣量，以減少電費。我們的經(jīng)驗是，理論上的曝氣池溶解氧控制在2~4ppm,不利于節(jié)能降耗，通常認為，若生物系統(tǒng)是低負荷運行(F/M小于0.15)，溶解氧控制在1.5ppm已經(jīng)足夠了。由此可產(chǎn)生節(jié)電效果。

　　2.系統(tǒng)有調(diào)節(jié)池、中段提升泵站的，可發(fā)揮其儲水能力，以進行間隙運行來降低運行費用。