2007年清河污水处理人员培训Email:chen-gyc@163.com废水处理工艺篇——郭有才2007年清河污水处理人员培训2007年清河污水处理人员培训1.格式概念格栅是一组平行的金属栅条制成的金属框架倾斜(与水平面夹角60~70°)或直立(节省占地)设置在污水流经的渠道、泵站集水池的进口处或取水口进口端部。一、格栅2007年清河污水处理人员培训3.格栅的分类•按格栅的不同形状,分为平面格栅和曲面格栅两种;•按格栅栅条的间隙,分为粗格栅(50~100mm)、中格栅(10~40mm)、细格栅(3~10mm)三种;•按栅渣清除方式,分为人工格栅、机械格栅。2.作用拦截较粗大的悬浮物或飘浮物质以免堵塞水泵和沉淀池排泥管,起保护作用。2007年清河污水处理人员培训人工格栅2007年清河污水处理人员培训机械格栅2007年清河污水处理人员培训二、调节池1.调节目的通过一定的手段,调节均和水质、水量的波动,为后续处理系统提供稳定、优化的运行条件。2.调节方式①水量调节:防止水量急剧变化对后续处理系统造成冲击负荷。②水质调节:防止水质波动过大给后续系统运行困难。2007年清河污水处理人员培训气浮法的原理是在一定的压力下将空气溶解于水中,然后通过气浮喷头将溶解在水中的空气转化成数量众多的微小气泡,这些密度高、均匀性好的微气泡与污水中的悬浮粒子吸附、凝聚并上浮至液面,最终达到与水分离的目的。气浮法是一种有效的固-液和液-液分离的方法,常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒物。三、气浮法2007年清河污水处理人员培训2007年清河污水处理人员培训2007年清河污水处理人员培训气浮法的优点:气浮池有预曝气的作用,使出水和浮渣都具有一定的溶解氧,不易腐烂,有利于后续处理;具有一定的有机物及色度去除效果;浮渣含水率低,这对污泥后续处理有利,而且表面刮渣也比池底刮泥方便;气浮法的缺点:气浮法电耗较大,药剂费用教高。投放的一些药剂可能造成二次污染。2007年清河污水处理人员培训四、废水厌氧处理法(一)厌氧概述利用微生物生命过程中的代谢活动,将有机物分解为简单无机物,从而去除水中有机物污染的过程,称为废水的生物处理。厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧的情况下,把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物包括大量的生物气(即沼气)和水。(二)厌氧反应机理三阶段理论。2007年清河污水处理人员培训复杂有机化合物较高级有机化合物氢气、CO2乙酸甲烷76%24%52%4%20%28%72%产氢产乙酸阶段第二阶段第三阶段水解阶段第一阶段产甲烷阶段三阶段厌氧消化模式图发酵细菌产氢产乙酸细菌甲烷细菌2007年清河污水处理人员培训厌氧三阶段理论1.水解阶段厌氧三阶段理论2.产酸阶段3.产甲烷阶段水解阶段起作用的细菌主要包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌(统称水解与发酵菌);工业废水常利用此阶段进行废水的可生化性的提高。产酸阶段起作用的细菌主要是菌产氢产乙酸细菌群,利用液化阶段的产物产生乙酸、氢气和二氧化碳等;产甲烷阶段是甲烷菌利用乙酸、丙酸、甲醇等化合物为基质,将其转化成甲烷,其中乙酸和H2/CO2是其主要基质基础。很多工业利用完善的厌氧过程获得清洁能源—甲烷(沼气)。2007年清河污水处理人员培训(三)厌氧反应的工艺控制条件温度pH值营养与C/N搅拌混合投配率有毒物质2007年清河污水处理人员培训1.温度厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感,温度的突然变化,对沼气产量有明显影响,温度突变超过一定范围时,则会停止产气。根据采用消化温度的高低,可以分为低温消化(5~15℃左右)中温消化(30~35℃左右)高温消化(50~55℃左右)2007年清河污水处理人员培训从图中可知:1.当温度为55℃左右时,消化时间约为10d;2.当温度为35℃左右时,消化时间约为20d;3.当温度为10℃左右时,消化时间约为75~90d;低温消化效率太低,一般不采用;高温消化效率高、产气多,但操作复杂、加热费用大,如若废水有较高温度或有大量余热资料利用,否则也不轻易采用;所以,目前一般采用中温消化。高温消化中温消化低温消化2007年清河污水处理人员培训2.pH值pH是判断消化池消化状态的重要指标。消化池污泥的最佳pH值一般为6.8-7.2。工程上一般控制为6.5~7.5。pH低于6或高于8,就会受到抑制;但产酸菌适应范围较广,4.5~8都能适应。消化池pH值下降的原因为:①有机负荷率过高;②营养物不平衡;③温度急剧下降;④搅拌不充分;⑤含有毒或重金属废水流入等。2007年清河污水处理人员培训3.搅拌混合搅拌可使消化物料分布均匀,增加微生物与物料的接触,并使消化产物及时分离,从而提高消化效率、增加产气量。同时,对消化池进行搅拌,可使池内温度均匀,加快消化速度,提高产气量。厌氧消化搅拌方法:气体搅拌(沼气)机械搅拌(叶轮)泵循环2007年清河污水处理人员培训4.营养与C/N厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基础,又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。其中最重要的是碳素和氨素两种,废水厌氧处理需要一定比例的氮素和碳素。C/N比过高,碳素多,氮素养料相对缺乏,细菌和其他微生物的生长繁殖受到限制,有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。C/N比过低,可供消耗的碳素少,氮素养料相对过剩,则容易造成系统中氨氮浓度过高,出现氨中毒。2007年清河污水处理人员培训5.投配率投配率:每日新加污水或污泥体积占消化设施总体积的百分比。对于正常运行的厌氧装置,厌氧反应时间基本是稳定的,可是,当投配率增大时,由于产酸速率大于产甲烷速率,有机酸积累,导致pH下降,产甲烷菌受到抑制。因此,投配率对于厌氧反应非常重要。2007年清河污水处理人员培训6.有毒物质有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动,这类物质被称为抑制剂。抑制剂的种类也很多,包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。工业废水的特点之一就是毒害成分比较多。2007年清河污水处理人员培训(四)典型厌氧构筑物1.普通消化池又称为低速消化池,一般不设搅拌设备,池内污泥有分层现象。主要用于处理城市污水的沉淀污泥。普通消化池多建成加顶盖的筒状。生污泥从池体上部进入,进行厌氧消化。分解后的污泥从池底排出。产生的生物气从池顶收集。普通消化池需要加热,以维持高的生化速率。2007年清河污水处理人员培训2.升流式厌氧污泥床反应器(UASB)废水从底部进入与污泥床中的污泥混合接触,微生物分解废水中的有机物产生沼气,微小沼气泡在上升并不断合并逐渐形成较大的气泡。气泡上升产生强烈搅动,污泥床上部形成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内,沼气排出;污泥和水在三相分离器的沉淀区在重力作用下泥水分离,上清液从沉淀区上部排出,沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。2007年清河污水处理人员培训有同类废水厌氧颗粒污泥时,接种污泥数量大小10-15%。当没有现成的污泥时,应用最多的是污水处理厂污泥池的消化污泥。稠的消化污泥有利于颗粒污泥形成。没有消化污泥和颗粒污泥时,化粪池污泥、新鲜牛粪、猪粪及其它家畜粪便都可利用作菌种,也可用腐败污泥和鱼塘底泥作接种污泥,但启动周期较长。污泥接种中应防止无机污泥、砂以及不可消化的其它物进入厌氧反应器内。(五)厌氧反应器启动启动的前提:选择适宜的接种污泥。2007年清河污水处理人员培训(五)厌氧反应器启动启动第二阶段反应池负荷从0.5-1.0kgCOD/m3·d开始。进入废水的COD浓度不大于5000mg/L,并按要求控制进水,浓度不符合应进行稀释。进液时应特别注意乙酸浓度,不能太高。进液采用间断冲击形式,每3~4小时一次,每次5-10分钟,之后逐步减断间隔时间至1小时,每次进液时间逐步增长20~30min。起始阶段,进水间隔时间过长时,应每隔1小时对污泥搅拌一次,每次3~5min。启动起始阶段启动第三阶段当反应器容积负荷升到2-5kgCOD/m3·d时,这一阶段洗出污泥量增大,颗粒污泥开始产生。一般讲,从第一段到第二段要40d时间,此时容积负荷大约为设计负荷的50%。容积负荷从50%上升到100%,采用逐步增加进料数量和缩短进料间断时间来实现。衡量能否提高进料量和缩短进料时间的化验指标定控制发挥性脂肪酸VFA不大于500mg/L,当VFA超过500-1000mg/L,厌氧反应器呈现酸化状态,超过1000mg/L则表明已经酸化,需立即采取措施停止进料,进行菌种驯化。一般来讲第二段到第三段也需30-40d时间。具体过程供大家参考!启动过程2007年清河污水处理人员培训3.启动的要点①启动一定要逐步进行,留有充裕的时间,并不能期望很短时间进入加料运行达到厌氧降解的目标。因为启动实际上是使细菌从休眠状态恢复,即活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行,原厌氧污泥中浓度较低的甲烷菌的增长速度相对于产酸菌要慢的多。因此,这时负荷一般不能高,时间不能短,每次进料要少,间隔时间要长。②混合进液浓度一定要控制在较低水平,一般COD浓度为1000-5000mg/L,当超过5000mg/L,应进行出水循环和加水稀释至要求。③若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时,则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。④负荷增加操作方式:启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3·d开始,当生物降解能力达到80%以上时,再逐步加大。若最低负荷进料,厌氧过程仍不正常COD不能消化,则进料间断时间应延长24h或2-3d,检查消化降解的主要指标测量VFA浓度,启动阶段VFA应保持在3mmoL/L以下。⑤当容积负荷走到2.0kgCOD/m3·d后,每次进料负荷可增大,但最大不超过20%,只有当进料增大,而VFA浓度且维持不变,或仍维持在﹤3mmoL/L水平时,进料量才能不断增大进液间隔才能不断减少。2007年清河污水处理人员培训2007年清河污水处理人员培训五、废水的好氧生化处理厌氧工艺虽然能去除大量的废水中有机物质,但是却很难做到达标排放。因此,工艺中需要进一步进行好氧生物处理。根据采用方式不同,目前大体上分为两种好氧工艺:活性污泥法生物膜法2007年清河污水处理人员培训(一)活性污泥法1.活性污泥法概述活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥,它由好氧性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水中有机污染物的能力。2007年清河污水处理人员培训2.活性污泥法机理①活性污泥吸附活性污泥具有很强吸附性能。一般在5~15分钟内完成,可以吸附污水中的70~80有机物。②微生物的代谢实现废水中有机物真正去除的过程。通过新陈代谢,分解有机物用于微生物繁殖及生命活动。需要4~8小时。③凝聚与沉淀活性污泥具有较好的絮凝沉淀性能,在沉淀池,污泥完成沉淀过程。一般需要1.5~2h。2007年清河污水处理人员培训3.活性污泥法流程废水经过适当预处理(如初沉)后,进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液,并在池内充分曝气,废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后,混合液进入二次沉淀池,进行固液分离,净化的废水排出。2007年清河污水处理人员培训4.活性污泥系统的运行管理(1)活性污泥的培养与驯化①连续培养法全部流量通过活性污泥系统(曝气池和二次沉淀池),连续进水和出水。二次沉淀池不排放剩余污泥,全部回流曝气池,直到MLSS和SV达到适宜数值为止。②间歇培养法本法适用于生活污水所占比例较小的城市废水厂,将废水引入曝气池,水量约为曝气池容积的50-70%,曝气一段时间(约4-6小时),,再静置1-1.5h。排放上清液,排放量约占总水量的50%左右。此后再注入废水,重复上述操作,每天l-3次,直到混合液中的污泥量达到15-20%时为止。2007年清河污水处理人员培训③活性污泥的驯化对工业废水,除培养外,还应对活性污泥加以驯化;使其适应于所处理的废水。驯化方法可分为