2018226都匀污水处理厂日常运行参数的控制讲义

1都匀市污水处理厂日常运行参数的控制（2018年2月培训讲义）主讲：成荣焕2目录1、污水生物处理的基本过程..............................................................................................................32、工艺参数控制内容及方法..............................................................................................................4（1）PH值...........................................................................................................................................4（2）温度............................................................................................................................................4（3）溶解氧（DO）............................................................................................................................5（4）沉降比（SV30）........................................................................................................................5（5）污泥浓度（MLSS）....................................................................................................................6（6）污泥体积指数（SVI）..............................................................................................................6（7）污泥龄........................................................................................................................................7（8）食微比（F/M）..........................................................................................................................7（9）回流比（%）..............................................................................................................................8（10）容积负荷..................................................................................................................................8（11）营养物质..................................................................................................................................9（12）氧化还原电位（ORP）............................................................................................................931、污水生物处理的基本过程污水的生物处理过程主要如下图所示：不同形式的有机物被生物降解的历程也不同：一方面，结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解酸化成小分子有机物，再进入细胞内。另一方面，有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质等。污水生物处理中涉及的微生物代谢过程主要有：①化能异养型代谢：在废水生物处理中最主要的代谢形式，主要用于对废水中有机物的去除，包括主要的好氧细菌和厌氧细菌；②化能自养型代谢：也是废水生物处理中常见的一种代谢形式，主要包括硝化细菌（将氨氮氧化为亚硝酸盐，或进一步氧化为硝酸盐）、氢细菌（对其的应用还处在研究阶段）、铁细菌等；③光合异养型代谢：利用光合细菌以高浓度有机废水为基质生产菌体蛋白；④光合自养型代谢：在废水生物处理中少有应用。其中好氧生物处理过程的生化反应方程式如下：①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）CHONS+O2CO2+H2O+NH3+SO42-++能量（有机物的组成元素）②合成反应（也称合成代谢、同化作用）CHONS+能量C5H7NO2③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）C5H7NO2+O2CO2+H2O+NH3+SO42-++能量在上述反应中微生物正常生长代谢需要以下基本要素：①能源：化学能，或光能—化能营养型、光能营养型；有机物微生物新的细胞物质CO2、H2O生物残渣内源呼吸分解合成微生物异氧微生物4②碳源：有机碳，或无机碳—异养型、自养型；③无机营养元素—又分为宏量元素，如：N、P、S、K、Ca、Mg等，在处理工业废水时，N、P元素与所需要去除的有机污染物之间的营养平衡问题有时会很关键，必要时就需要在进行中投加一定量的N、P；甚至微量元素，如Fe、Co、Ni、Mo等。微量元素对于某些特殊的细菌如产甲烷细菌等的生长十分重要。④特殊有机营养物（也称生长因子，如维生素、生物素等）：对于某些特殊细菌，某些特殊的维生素对其生长的影响会很大，因此，在必要时可考虑补充。在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列分子式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3。活性污泥中的微生物主要包括以下几种：（1）细菌：是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等；基本特征：①绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；②在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；③具有较高的增殖速率，世代时间仅为2030分钟；④其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。（2）其它微生物，如真菌、藻类、原后生动物等，原后生动物在活性污泥中大约为100个/ml。2、工艺参数控制内容及方法（1）PH值一般好氧微生物的最适宜pH在6.58.5之间；pH4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。在实际调节过程中pH值宁愿偏碱而不要偏酸，主要因为偏碱更利于后段絮凝沉淀效果提升，且微生物抗碱性废水的能力要强于抗酸性废水的能力。pH值与其它指标的关系：①与水质水量的关系：工业排水中pH的波动主要由生产中使用的酸碱药品带来的，需要在运行中逐步熟悉企业排水情况，积累经验通过颜色等物理性质判断水质偏酸或偏碱。②与沉降比的关系：pH低于5或高于10都会对系统造成冲击，出现污泥沉降缓慢，上清液浑浊，甚至液面有漂浮的污泥絮体。③与污泥浓度（MLSS）的关系：越高的污泥浓度对pH的波动耐受力越强。在受冲击后应加大排泥量促进活性污泥更新。④与回流比的关系：提高回流比以稀释进水的酸碱度也是降低pH波动对系统影响的方法之一。pH值较低时，硝化菌生长受到抑制，氨氮出水很难达标，甚至出现出水氨氮浓度高于进水的情况。当pH值接近5.5时可向进水中加入碱液中和。当发生pH值冲击时，也可加大现有回流污泥量，待进水pH值恢复再调整回来。（2）温度是工艺运行的重要因素之一，但往往属于不可控因素，因此只作简要叙述。在一定范围内，随着温5度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；微生物细胞组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或突降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度为1530C；40C或10C后，会有不利影响。水温高虽然微生物活性增强，但曝气充氧效率会下降，溶解氧难以提高有时也是由于这个原因；温度过低（一般认为低于10℃影响明显）则絮凝效果变差明显，絮体细小、间隙水浑浊。（3）溶解氧（DO）在活性污泥法中，曝气的作用主要有：①充氧：向活性污泥中的微生物提供溶解氧，满足其在生长和代谢过程中所需的氧量。②搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触。在出现溶解氧异常时，应在曝气池中采取多点采样的方法通过测定曝气池不同区域的溶解氧浓度，来分析故障原因。传统污水处理工艺都包括厌氧和好氧部分，所谓“好氧”是指微生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、原后生动物。所谓“厌氧”：是指在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。厌氧的主要作用是将大分子及难降解有机物分解为小分子物质，好氧则是将这种小分子物质继续降解为CO2和H2O等。溶解氧（DO）与其它指标的关系：①与原水成分的关系。原水对溶解氧的影响主要体现在大水量和高有机物浓度都会增加系统的耗氧量。另外，如原水中存在洗涤剂较多，使得曝气池液面存在隔绝大气的隔离层，同样会降低充氧效率。②与污泥浓度的关系。越高的污泥浓度耗氧量也越大，因此运行中需要通过控制合适的污泥浓度，避免不必要过度耗氧。同时应该注意，污泥浓度低时应调整曝气量避免过度充氧引起污泥自身氧化分解。③与沉降比的关系。运行中要避免的是过度曝气。过度曝气会使污泥细小的空气泡附着在污泥上，导致污泥上浮，沉降比增大、沉淀池表面出现大量浮渣。（4）沉降比（SV30）是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示。SV30能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；SV30正常数值为2030%。活性污泥沉降比应该说在所有操作控制中最具备参考意义。通过观察沉降比可以侧面推定多项控制指标近似值，对综合判断运行故障和工艺运行发展方向具有积极指导意义。影响沉淀效果的因素及处理对策影响因素原因对策活性污泥浓度过低过低的污泥浓度，使得活性污泥絮团间间距过大，碰撞机会减少，导致絮凝不充分沉淀效果差减少排泥，或者投加面粉、葡萄糖等活性污泥浓度过高污泥浓度过高，使得絮体没有完全形成就发生絮体间碰撞沉淀，压缩效果差，易出现翻底用食微比以及污泥龄确定目前污泥浓度是否适合曝气过度曝气过度，导致细小气泡夹杂在污泥絮体中，降低沉降速度，从而影响沉淀效果降低曝气量，并排出污泥老化等增加污泥粘度的因素污泥丝状膨胀膨胀后，污泥絮团间的吸附能力不足以抵抑制丝状菌膨胀的方法将6消丝状菌产生的支撑膨胀力，导致沉淀速度极其缓慢在后面的章节中叙述沉降过程的观察要点：（1）在沉降最初30~60秒内污泥发生迅速的絮凝，并出现快速的沉降现象。如此阶段消耗过多时间，往往是污泥系统故障即将产生的信号。如