第一篇:生活污水设备污泥培养调试手册
陕西雷光环保科技有限公司
生活污水处理设备
初调操作说明
陕西雷光环保科技有限公司 地址:西安市高新技术产业开发区东区
陕西雷光环保科技有限公司 设备初调
1)接种污泥的来源和数量
污泥接种可以大大缩短污泥培养驯化的时间。
以下污泥可作为接种污泥且按此顺序确定优先级: ①活性污泥菌种培养
②同类污水厂的剩余污泥或脱水污泥
③城市污水厂的剩余污泥或脱水污泥
④其它不同类污水站的剩余污泥或脱水污泥
⑤河流或湖泊底部污泥
⑥粪便污泥上清液
我们调试采用的活性污泥菌种直接培养。
接种量视污水的水质情况来调节,一般接种量为3-5g/m。2)初调前的设备检查
在初调之前需要检查总供电及各设备供电是否正常;检查设备能否正常开机,各种闸阀能否正常开启和关闭;检查仪表及控制系统是否正常。具体的检查如下:
① 检查设备内是否有水:打开人孔盖板依次检查化粪池、接触池、沉淀池以及清水池是否有水。
② 检查控制箱是否通电:将控制方式选择旋钮(在面板左上角)旋转至中间位,将各个泵和风机的启停旋钮旋转至停止位。打开电气控制柜门,顶行为断路器,将所有断路器合闸,此时面板顶行中间红色控制电源指示灯亮,说明设备正常通电。如果指示灯不
3
陕西雷光环保科技有限公司
亮,则请电工进行检修。
③ 检查曝气风机是否正常运转:在手动运行状态下,将风机选择旋钮转到1#侧,并旋转风机启动旋钮到启动,此时检查1#曝气风机指示灯是否亮,检查风机的转向是否正确,还要检查接触氧化池中是否有气泡。如果出现指示灯不亮或者是风机转向错误或者是接触氧化池中没有气泡等现象应及时请专业的电工进行检修。同样对2#曝气风机依次进行检查。
④ 检查污泥回流泵、出水泵的运转是否正常:在手动运行状态下启动污泥回流泵,检查回流泵运行指示灯是否亮。如果指示灯是亮的,则打开沉淀池的人孔盖板,如果可以听到泵运转的声音并且可以看到有污水回流到接触氧化池,就可以说明回流泵运行正常。同样检查出水泵的运转是否正常。
⑤ 检查原水泵、中水泵的运转是否正常:在手动运行状态下启动原水泵,检查提升泵运行指示灯是否亮。如果指示灯是亮的,观察原水泵是否运转,并且运转方向是否正确,若方向正确且无异常噪音则说明原水泵运行正常。同样检查中水泵的运转是否正常。2)初调的操作及调试步骤
①向化粪池内注入生活污水,必要时也可投入一定的营养源。②当化粪池内液位达到高液位以上时,污水自流接触氧化池,待接触氧化池池水满之后流入沉淀池。
③开启鼓风机,调节适宜的风机曝气量,同时停止化粪池内进水(新设备投用调试时,开启曝气风机并正常曝气后便可进行下一
陕西雷光环保科技有限公司
步;若为旧设备重新投用调试时,请先开启曝气风机,正常曝气一周后,再进行下一步)。
④向接触氧化池投加一定量的污泥菌种(约9~15g溶于500~1000mL温水(30~40℃)中,完全溶解激活后加入接话氧化池内(曝气池)),闷曝7-15天(即在不进水和不排水的条件下,连续不断的曝气)。
⑤闷曝之后关闭鼓风机,沉淀2小时,开始向生物接触氧化池注入新的污水,注入量约为生物接触氧化池有效容积的10%。打开鼓风机和回流泵,继续闷曝,进水量可以根据现场情况逐步增加。
⑥重复进行闷曝换水,观察填料挂膜情况,当填料上的生物膜达到1~2mm厚时,填料上的泥外观似棉絮状,活性污泥呈黄褐色,且沉淀池的出水较清澈,可认为生物膜的培养基本结束。
⑦将过滤器设置在正洗或反洗状态,开启反洗泵,过滤器进行反洗再生,观察正洗排放水清澈无杂质,设备即可投入运行。2 设备运行
①系统调试结束后应及时转入试运行。
②试运行开始,则应要求建设方正式派人参与,并在试运行中对建设方人员进行系统培训,使其掌握运行操作。
③试运行时间一般为3--5天。试运行结束后,则应与建设方进行系统交接,即试运行前期污水站全部设施、设备、装置的保管及运行责任由工程施工承包方自行承担;试运行期,则由施工方、建设方共同承担,以施工方为主;试运行交接后则以建设方为主,施工方协助;
陕西雷光环保科技有限公司
竣工验收后则全权由建设方负责。
④当设备初调成功后,将控制方式打到自动运行档,使设备在自动状态下运行。
第二篇:污泥调试
印染废水采用A/O活性污泥法的调试技术
纺织印染废水的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物,盐类、油类和脂类,以及加工过程中投加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、碱等。采用的主工艺:“格栅+调节池+厌氧池+好氧池+沉淀池+消毒池”。运用接种、培养、驯化同步进行的方式进行调试,在1个月内能顺利培养出良好的活性污泥,3个月后能顺利达标验收。
⑴ 把整个调试过程分为两个阶段:
第一阶段:印染废水成份十分复杂,没有完全相同的两种废水,尽管我们接种相类似废水处理站的活性污泥,但接种过来的微生物细胞内各种酶系统对新废水还需要一个适应过程。微生物经过适应期后,细胞开始分裂,微生物开始增殖,微生物细胞按几何倍数增加,经细菌增殖旺盛后,细菌大量繁衍增殖,废水中的营养料被大量耗用,营养料又逐步成为细菌增殖的限制因素。当在曝气池内残存有机污染物(BOD5)较低,有机物与细菌的数量的比值(F/M)较低时,活性污泥才能得到很好的形成。因此,在调试的第一阶段,采用间歇运行,接种占池容15%的印染废水厂活性污泥,闷曝1天后,在控制调节池水温低于42℃,PH在6~10的条件下,进水和曝气间歇运行,每天的进水量为设计总量的40%,曝气量为正常运行时的25%。印染废水的可生化性较低,废水中的营养料不足以维持活性污泥微生物的繁殖、增长。每天都向厌氧池、好氧池投加碳源(投加量:使厌氧池、好氧池内的BOD5增加200mg/L)。氮、磷的投加量:厌氧池按BOD5∶N∶P =300∶5∶1的比例投加,好氧池按BOD5∶N∶P =100∶5∶1的比例投加。间歇进行时,沉淀池内的污泥量较少,全部回流至好氧池。间歇运行20天后,好氧池内出现沉淀性良好的活性污泥絮凝体。污泥浓度达1000mg/L。
第二阶段:在活性污泥处理系统中,有机污染物从废水中去除过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程。也就是所谓的“活性污泥反应”的过程。这过程的结果是废水得到净化,微生物获得能量合成新的细胞,使活性污泥得到增长。经过间歇运行后,沉淀性能良好的活性污泥絮凝体的形成,活性污泥微生物量的增加,为生化系统连续运行创造了条件,开初以日处理总量的50%连续进水,在连续运行的过程中,污泥的增长主要受污泥负荷(F/M)的影响,F/M过低,活性污泥微生物因缺少营养料而解絮、老化,不利于活性污泥的增长。F/M过高,菌胶团解絮成游离细菌,同样不利于活性污泥的增长。因此,控制好氧池内的F/M至关重要,我们把好氧池内的F/M控制在400mg/LBOD5/mgMlss•d,利用变频器控制好氧池出水DO为3mg/L。厌氧池内的污泥自身增长很慢,为加快厌氧池内的污泥浓度,每天向厌氧池内回流占厌氧池容5%的好氧活性污泥,厌氧池内的BOD5控制在300~400mg/L,沉淀池内的活性污泥除少量回流至厌氧池外,都回流至好氧池内,回流量以Q1=Q•SV30/(1-SV30)为理论指导(Q1为污泥回流量、Q为进水量),灵活运用,随着活性污泥浓度的增加,在满足污泥负荷(F/M)的条件下,逐渐增加进水量。连续运行3个月后,日处理废水达到设计量,厌氧池内的污泥浓度高达10 Kg/m3,色度去除率高达70%,COD、BOD去除率达30%以上,PH:在6.8~7.5。好氧池内的污泥浓度达3.5 Kg/m3,SVI=200~300,COD、BOD去除率达85%以上。沉淀池出水的COD<100mg/L、BOD<20mg/L、SS<30mg/L、PH:7~
8、色度:40倍以下。
⑵ 调试过程中遇到的问题及解决方法
① 污泥膨胀:污泥膨胀一般体现在两个方面:一是好氧池内的污泥负荷较低,丝状菌的比表面积比菌胶团大,在营养料受到限制和控制的状态下,比表面积大的丝状菌在取得底物的能力方面要比菌胶团微生物强,结果在曝气池内丝状菌的生长占优势,导致污泥膨胀。解决办法:适当增加进水量、减少好氧池内的污泥量、向好氧池内多补加碳、氮、磷。二是好氧池内的污泥负荷较高,很容易造成好氧池缺氧,在缺氧的条件下,有利于丝状菌的优势生长,导致污泥膨胀。解决办法:增加好氧池的污泥浓度、曝气量,适当减少进水量。
② 沉淀池大块污泥上浮:沉淀池出现大块污泥上浮,上浮污泥带有淡铁锈色、不臭、并附有小气泡,经分析为污泥反硝化所至。解决办法:加大回流比、缩短泥龄、增加污泥负荷、多排泥。(一)氧化沟泥少,微生物因为天气寒冷,难培养,怎么办?
1.如果是在系统刚刚启动时的培养,污泥量少是正常的,随着培养的进行,污泥量会增多。培养时,曝气过度是很不利于污泥培养的。
2.当然微生物的量是和你的源水中的碳氢含量有关,碳氢不足自然无法使微生物数量上升。还请检查。
3.如果你的系统早就启动了,想要提高微生物数量。我觉得没有太大必要的。达到平衡就行了,重要的是处理出水的情况。
4.特意的提高微生物数量将使污泥老化,反而不利于出水水质的。
5.温度的问题,我觉得出水水温不低于10度,微生物活性是没有太大问题的。
6.根据F/M值的大小,可以知道你的微生物数量是否太低,该值不大于0.25,就说明你的微生物数量不是太低。
(二)我今天算了一下我们厂上个星期的污泥龄(它的计算公式不是(曝气池有效容积×污泥浓度)/(排泥量×回流污泥浓度×24)吗?跟你提供的公式有差入吧!),在4d左右,而我们的设计污泥龄是9d,即使我们的设计进水跟实际的相差一半(BOD),但也不至于相差那么大吧!还有F/M是0.17左右,应该符合要求的,究竟问题出在哪呢?还想问问,沉淀池出水带点绿色是什么原因呢?
1.真对不起,是我疏忽了,你的公式是对的.2.你的食微比是正常的,污泥龄偏低。由此生物活性增强,不利于在二沉池的泥水分离。
3.我不知道你们厂是不是城市污水处理厂。如果是的话,出水带点绿色也很正常的。这应给与污水在管网内发生厌氧后的结果。
4.请检查SV30值,该值应给对你有帮助,大于50%,可能是丝状菌的问题。小于25%,上清液混浊,夹有细小颗粒,显微镜观察有大量非活性污泥类鞭毛虫(如侧跳虫、滴虫)。则可能是污泥龄偏低的原因。
(三)如何降低污水厂的能耗?政府拨的经费可怜,希望您能介绍一下运营管理方面的经验。
污水厂运行费用最大的应该是电费,如果污泥委托处理其费用也很高的。
针对以上问题:
1.降低曝气量,以减少电费。我的经验是,理论上的曝气池溶解氧控制在3ppm,不利于节能降耗,通常,我认为,若生物系统是低负荷运行(F/M小于0.15),溶解氧控制在1.5ppm已经足够了。由此可产生节电效果。
2.系统有调节池、中段提升泵站的,可发挥其储水能力,以进行间隙运行来降低运行费用。
3.污泥费用如有产生,可根据情况用于厂内花木堆肥。由此只需增加点工费用即可。(四)溶解氧控制在1.5ppm,在北方的冬季会不会影响一些高效的微生物繁殖(氧化沟工艺),降低出水水质?
1.微生物繁殖的速度与源水中碳氢含量的关系最为关联。
2.我平时运行的曝气池(氧化沟)出水溶解氧浓度一直维持在1.0ppm,冬天也没有太大变化的.你可以尝试一下,自己调整和摸索出自己水厂的合适参数。
3.控制低溶解氧的出水,可以使微生物在沉降阶段,加强内源呼吸,十分有利于微生物重新进入生物池首端后发挥更好的吸附氧化作用。
(五)我想咨询一下化工污水处理过程中,水解酸化池和接触氧化池污泥培养问题,水解酸化池的填料上一直没有活性污泥挂上去,影响了处理效果。前段时间进水浓度COD在1200mg/l左右,已有一个月时间。这段时间我把进水浓度降到COD400mg/l左右,发现接触氧化池填料上的污泥有减少的迹象,请问怎么样才能使水解酸化池和接触氧化池中的污泥尽快培养好,其进出水指标怎样才最理想?
你好!我对水解酸化和接触氧化工艺的运行接触时间不是太长。
以下个人观点仅供你参考一下吧:
1.水解酸化段可以将大分子物质转化为小分子的物质,由此利于后段生物对有机物的降解。也就是说,水解段的污染物质不易被微生物所降解。
2.有鉴于此,在水解酸化池加设填料,并长出生物膜来就需要源水有足够的有机物含量,和水力停留时间。
3.1200ppm的源水COD,我想在停留时间不足时,自然不会有生物膜产生啦。更不用说400ppm了。所以,连接触氧化池生物量也会下降。
4.生物量与进流水有机物量是平衡的,我想,你的进水浓度还不足以产生挂膜。但出水水质应给还可以吧!?
5.现阶段,只要出水可以,挂不挂膜又有多大关系呢!
我曾做过一点水解酸化和接触氧化处理工业废水的经验,谈点自己的想法
1.首先你处理的是化工废水,就要考虑水中是否含有大量难生物降解的物质,培养降解这些难降解有机物的微生物成为优势菌种当然需要很长时间了,如果接种处理相关废水的污水厂的污泥,可能启动会快些。
2.虽然你进水COD=1200mg/L但其中可为微生物马上利用的可能很少(因为化工废水中可能含有大量高分子难降解物质),因而三丰兄说得对,在启动阶段先不必考虑出水浓度;而你把进水COD降到400mg/L,微生物量当然更低了,因为本来易降解的有机物占的比例就小,你有把1200改为400,那微生物没有吃的当然繁殖更慢。
3.如果你处理的水不是很容易生物降解的,那在启动前期可加一些生活污水或其他可降解碳源,把微生物数量提高,然后再驯化污泥。
4.不知可否听过共基质代谢的方法,在理论研究上已有一定水平,我也不知实践中有否应用。
因为目前出水没有达标,我才把进水浓度下降的,进水在400mg/l左右时,出水还有200mg/l左右!我想先降低进水浓度以保证出水达标,然后才增加进水的浓度,不知这样是否可行?
1.作为系统启动时的污泥培养,进水浓度先浓后淡是不对的。
2.既然是试运行的启动阶段,你不必太在意出水是否超标,可加快逐渐提高浓度。
3.特别是生物池比较大,填料比较多的生物系统,降低进水浓度,会导致食微比大大低于正常值,自然水解池不易挂膜了。
我做了几年接触氧化法,个人意见COD1200不是很高,你可以停止进水,加菌种,一直瀑气到水达标后,才慢慢进水,看看行不行?
据我所知确实应该象楼上这位老兄所说,停止进水,加入活性污泥曝气,不过我想不应该是至水达标后开始进水,而应该是通过生物镜检,确定填料上所挂生物膜已形成并成熟后,再开始进水。
(六)“最近出水水质变差,SS明显变大,应该从什么方面考虑它的原因
1.SS明显变大,原因实在太多了,短时间的变化,可能与负荷过大有关。长期的,周期性的变化,则可能与丝状菌膨胀或者污泥老化有关。
2.还请检查控制参数及进水成分变化情况。做出判断和处理方法。
3.污泥龄、食微比、进水水质、前段物化处理效果、丝状菌检查等是重要的考察方法。
(七)生活污水处理,如果突发性地出现很多油(油成分不明确,可能是柴油,也可能是汽油或其它),请问怎样去应付?这油会给我们带来什么样地影响?
我不知道你厂的设施有无除油的设备。如果没有,排放水中石油类可能会超标。
作为烃类物质,应该也可以被微生物所降解,只是时间会长一些,可以的话我建议你可以在曝气池出口加设一出水挡板。由此,上部浮油可停留在曝气池中,在长时间生物氧化下也可被降解。
但是,如果长期连续有大量含油废水进来,您可能要添加除油设备了。
油类现象明显时大概有20多mg/l,不是所有的油都可以被微生物降解的吧?一点影响都没有吗?我们曝气池出口处有曝气,设挡板应该不可行。
1.油类的降解是需要比较长的时间的,当然,作为我们处理来讲,油类被初步降解后,被微生物吸附,排泥时排除,同样是去除了油类物质。
2.曝气池出口有在曝气,可以将出口处的曝气关小或关掉就行了,后段曝气太多也不利于微生物沉降的。如此可以设置挡板啦
(八)”我想问问这个污泥龄是怎样确定的?又是怎样用来控制的?究竟用排泥量确定它还是它来确定排泥量?丝状菌应该不是问题的关键,是不是污泥浓度过大呢?大约在1000左右,或以下,进水BOD=50左右,这个污泥浓度合适吗?望赐教!谢谢!"
1.污泥龄:是活性污泥在曝气池中的停留时间,他是控制污泥是否老化的关键控制参数,是相当重要的控制参数,此参数不加以控制很难保证生物系统正常运转。
2.计算公式:(MLSS*曝气池有效容积)/(24小时*每小时排泥流量*MLSS回流)
3.此参数用来控制排泥量的。
4.首先通过运行,摸索出自己水厂的合理污泥龄控制值,此时即可指导排泥了。我的经验是超过30天,污泥就有可能老化了,当然各厂具体运行情况是不一样的。需要自己总结和摸索。任何现成的参数,也只是参考而已。
5.污泥浓度大不大,检查食微比吧,不要小于0.1!单看,MLSS=1000,BOD5=50,你的污泥浓度是高了。
(九)二沉池有时出现跑泥现象是什么原因?
我想出现二沉池跑泥的原因是很多的。
1.生物系统处理负荷(水量和浓度)变大,可以出现跑泥,多为水量增加后,二沉池的停留时间就缩短了,活性污泥来不及沉降就流出了二沉池,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。出水混浊而带有跑泥现象。
2.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。
3.丝状菌膨胀,污泥来不及沉降也会产生跑泥现象。
4.另外,气温低、曝气过度、PH变化过大、有毒及惰性物质进入生物系统等等,也会产生跑泥。
5.我想,掌握这些原因,还得自己在实践中反复体会,才能灵活准确的加以判断。
6.当然。相关检测方法也必不可少的。它是你判断的依据。
(十)想问问氧化沟每个廊道的MLSS应该是一样的吧?
氧化沟各槽的污泥浓度是不一样的,而且也没有可比性。
如果BOD太低了应该采取什么措施?还有上次你说氧化沟各廊道的MLSS不一样,我也想明白是因为有机物逐渐减少,是吗?但我用MLSS仪测了一下各廊道,发现它们的值差不多,这是这么回事呢?
1.我还是那句话吧,有多少有机物,就能产生多少微生物,因此,低BOD,就需要降低活性污泥浓度与之适应。刻意的提高污泥浓度,就会导致泥龄延长。而使污泥老化。
2.对于,低B/C比的废水,应该尽量通过物化段或者水解酸化来提高,这样微生物运行时就轻松了。
3.同时,加大生物污泥回流量来降低微生物在生物池中的停留时间,可以降低微生物老化程度。
4.氧化沟工艺,应该说受侧池有沉淀功能的影响,其浓度应该高于中间池的浓度。
5.你用MLSS仪测量对比,也没有太大必要的,因为,运行中有的廊道在沉淀,你如何测MLSS呢,而不同时间的测量值,我想也没有对比性吧!
6.各廊道微生物是动态的发生着浓度的变化,处理阶段不同以及进水的影响,各时间段浓度也有区别的。对于因有机物浓度降低而导致污泥浓度分布降低,我想在氧化沟这个池体容积内还不会有明显的反应的(十一)
1、在北方活性污泥法与接触氧化法那种工艺对印染废水更有效?
2、脱色在生化前好还是在生化后好?
1.印染废水应该是比较难处理的废水。其污染物的分解需要较长的生物氧化和接触时间。
2.显色分子对活性污泥来说处理是有难度的,一般的微生物对显色物质的去除大多是吸附后随排泥而排出的。
3.脱色我觉得应在生化处理段前。剩下的不易去除的部分再通过生物吸附去除,应该比较好一点。
4.接触氧化法应该较传统活性污泥要好一点的,因为接触氧化法,生物停留时间较长,易于分解难降解有机物,同时,生物膜局部厌氧也有利于去除难降解有机物。
(十二)请教OOC工艺?该工艺运行如何?吨水投资和运行成本如何?国内污水处理厂使用情况如何?
OOC工艺和OCO工艺一样,是对曝气池的一种改良工艺,OOC工艺是将曝气池分内圈、外圈,内圈为曝气区,外圈则是曝气和非曝气的交替循环区,国内运用较少,其适于处理污水污染负荷较低的污水,具有节约能耗,降低运行费用,出水水质好,简化管理,保证稳定运行等优点。
(十三)请教:氧化沟工艺的污泥回流比怎么定?
1.根据定义:回流比是回流污泥量与生化系统进流水量的比值。教科书工具书上多有参考值的,但具体定在什么控制值,可以自己在运行过程中加以总结的。
2.通过控制回流比可以提高生物活性、提高处理效率的作用。
(十四)氧化沟表面的泡沫较多,死泥也较多,影响了出水水质,排了几次泥,没有好转。请问如何解决此问题。
生化系统不论何种工艺,产生泡沫或浮泥其原因是大同小异的。
1.对泡沫的观察,重点是产生周期、泡沫颜色、粘度、易碎性等方面加以观察总结。当然,进水水质的变化、其他操作指标的改变与否也是需要观察了解的。
2.浮泥的产生,同样要观察颜色、粘度和是否夹有气泡等,必要时同时对正常污泥和浮泥进行显微镜观察对比,以了解污泥性质。
3.通过以上主要观察手段和要点,找出产生泡沫或浮泥的原因,加以针对性的解决,我想系统就可以回复正常运转了!
(十五)我们处理的是生活污水,其它污水厂好像没有这种出水带绿的现象吧。我们的进水BOD很低,在50左右,我想问一下,我们怎样去控制微生物处于什么阶段呢?在厌氧后进入氧化沟,这个溶解氧有规定吗?还有我们进行投加尿素和磷酸二氢钾,目的想改善微生物的活性,那应该要注意检测什么指标呢?如果微生物的活性大那会不会引起其它反效果呢?如它的沉降性不好和降解速率过大导致营养物不够而衰竭等等问题。
1.我不太了解你们水厂的具体情况。因为,BOD=50,COD也就在130左右。2.既然是生活污水,N、P应该不会缺才对。投加尿素和磷酸二氢钾似乎没有必要。3.如此低的进水浓度,不知道出水浓度是多少,去除率又是多少呢?
4.氧化沟的曝气方式对微生物降解有机物还是比较合理的,即溶解氧分布是前高后低的。
5.处理低浓度污水,容易导致污泥老化,出水夹有多量细小的活性污泥颗粒。此部分会导致出水COD上升,不太严重的活性污泥随出水流出,其COD上升幅度在10~20ppm之间。
6.我建议减少曝气量,保证出口溶解氧在1.5就够了。这样可以避免活性污泥自氧化过快。
7.我想相对于你的氧化沟容积,你的处理水量应该比较大的,即表面负荷较高。所以,BOD=50,你的mlss还能保持在1000ppm。负荷较高,过流速度也会提高。由此,微生物沉降不充分,也可能有活性污泥随放流水流出。
(十六)请教一个问题:出水氨氮前几天在相隔一天的时间内突然从5mg/L上升到22mg/L,而且到目前为止一直居高不下!请部这主要会是哪些方面的原因造成的?? 下面是我厂的一些水质指标: 进水指标:COD:300mg/L,BOD:100mg/L,NH3-N:35mg/L,SS:350mg/L,TP:9mg/L, 碱度:280mg/L,PH:7.5 出水指标:COD:40mg/L,BOD:6mg/L,NH3-N:22mg/L,SS:20mg/L,TP:1.2mg/L, 碱度:120mg/L,PH:7.8 我厂的运行方案没有什么改变,氧化沟三沟中溶解氧的分布为1-2-3,我们曾提高溶解氧,但对除氮没有什么效果,请问还需要提供什么情况?
1.我想首先检查您的进水氨氮是否升高。由此也可确认,实验数据是否有误。
2.进水底物浓度和进水量也请确认是否有变化。
3.曝气量的增加我想时没有必要的。
(十七)采用流动床生物膜工艺,一般在培养过程中静态培养到什么地步才可连续进水培养?
填料上生物膜的培养原理是靠粘附在填料上的微生物自身繁殖形成生物膜,而不是所投放的活性污泥大量粘附的结果。因而在取来接种的活性污泥投入到反应器中闷曝24h后,排出剩下的活性污泥(防止游离态微生物与填料上的微生物争夺有机养料),然后连续进水进行挂膜。在培养中,曝气量不能太大,这有利于生物膜形成。
我不知你说的流动床到底是流化床还是移动床,不过生物膜的挂膜原理应该是相同的。至于监测SV,我想在膜法处理中并不是重要的控制指标。
我采用流动床生物膜工艺,一般在培养过程中静态培养到什么地步才可连续进水培养??在此过程中DO、SV等指标如何控制?
如果进水COD浓度在50mg/L左右(低浓度生活污水),BOD为15mg/L左右,水温在12度,启动培养时,需要注意哪些呢?
我想,检测进出水加以对比(去除率),观察生物膜状况,是可以判断是否可以连续进水的。那么低的进水有机物浓度(需要贫营养微生物)和12度的低温,我想挂膜是有些难度的,如果填料自身的性能又不是很理想,岂不是更难了。在挂膜培养时可否外加些碳源,形成膜基后挂膜应更容易。
(十八)活性污泥生长较快,出水中TP忽高忽低,请问,这该如何控制污泥量?
1.排泥是总磷去除重要的途径。
2.污泥生长过快,我想排泥也会加大吧。这有利于总磷的去除。
3.厌氧的控制,有利于嗜磷菌对磷的有效去除。
4.进水有机物的浓度对磷的有效去除也有影响,低负荷运行较高负荷运行,总磷去除率偏低的。
5.对于出水中TP忽高忽低,我想跟进水含磷浓度的变化,营养剂投加量的变化,溶解氧的控制,以及上面讲的排泥等情况有关,你可以检查一下吧。只要不是设计中的重大问题,我想总磷控制都是可控的。
(十九)因为故障原因,原来运行正常的AAO工艺实验装置(容积4m3,进水COD260 出水25 MLSS2000 HRT12h,比值1:3:6 DO 2 水温30 NP是正常的生活污水水平),漏水漏掉了30%左右,请问保持平常的运行条件下,多久能恢复到原来的运行水平?
可能要1~2周!
(二十)如果没有污泥回流,排放的污泥全部进行脱水,如何确定污泥龄。再有,你对运行中的高负荷和低负荷运行是如何看待的。
1.不回流,还可以按本站前面交流中提到的算式进行计算的。
2.高负荷运行,出水指标自然会升高,抗冲击能力相对下降。
3.底负荷运行反之,但污泥老化也可导致出水指标上升。
4.合理控制自然最好,如果长期负荷太高、太低多不利于出水指标的稳定,微生物也会产生不利的,如浮渣产生、泡沫产生、丝状菌膨胀、污泥解体等等。
第三篇:污水处理厂设备保养手册[推荐]
污水处理厂设备维护保养手册
一、潜水泵类:
1、设备的保养维护
(1)、设备长期不用时,应清洗并吊装起,置于通风干燥处,注意防冻与高温。若置于水中,每15天至少运转30min(不能无水运行),以检查其功能和适应性。
(2)、电缆每年至少检查一次,若破损请予以更换。
(3)、每年至少检查一次电机绝缘及紧固螺钉,若电机绝缘下降请与本公司售后联系,若紧固螺钉松动请重新紧固。
(4)、设备出厂前已注入适量的32#机械油,用以润滑机械密封,该机油应每年检查一次。如发现油中有水,应将其放掉,重新换油,更换密封垫,旋紧螺塞。三个星期后,需重新检查,如果油又成乳化液,则机械密封应进行检查,必要时应更换。(5)、每年至少检查一次监测设备的性能。
2、常见故障及排除方法(1)、泵不能起动
原因:电源电压太低;电路某处断路;泵叶轮被异物卡住;电缆线断裂;电缆线压降过大,电缆线插头损坏;三相电缆线中有一相不通;电动机室绕组烧坏。
排除方法:调整电压到342v~418v;查出断电原因,并排除;拆开导向件,清除杂物;按电缆规格表更换;改用较粗的电缆;更换新插头,检查开关出线头及电缆线;大修电动机。(2)、泵起动后不出水,出水少或间歇出水
原因:电动机不能起动;管路堵塞;管路破裂;滤水网堵死;吸水口露出水面;电动机反转,泵壳密封环,叶轮损坏;扬程超过潜水泵扬程额定值过多;叶轮反转。
排除方法:排除电路故障;清除堵塞物;补焊或换管;清除堵塞物;重新安装;调换电源线接线位置;更换新件;更换高扬程泵;重新安装。
(3)、电动机不能起动并伴有声
原因:其中一相断路;轴承抱轴;叶轮内有异物与泵体卡死。排除方法:修复线路;修复或更换轴承;清除异物。(4)、电流过大,电流表指针摆动
原因:转子扫堂;轴与轴承相对转动不灵活;因止推轴承磨损严重,叶轮与密封环相磨;轴弯曲,轴承不同心;动水位下降至进水口以下;叶轮淹没深度不够,吸入空气引起振动;叶轮压紧螺母松动。排除方法:更换轴承;更换或修理轴承;更换止推轴承或推力盘;送厂修理;调整油门,降低流量或换井;电泵下移;紧固螺母。(5)、泵出水突然中断,电动机停转
原因:空气开关跳开或保险丝烧断,电源断电;定子绕组烧坏;叶轮卡死;湿式潜水泵电机内缺水;充油式湿式潜水泵电机内缺油。排除方法:检查线路故障,电机绕组故障,并排除;检查断电原因,消除故障;修理定子绕组;消除杂物;修理电机。
二、粗细格栅:
1、减速机和电机的维护保养
减速机为摆线针轮减速机,每3-6个月更换润滑油一次,润滑油采用70#或EP150工业齿轮油。电机每半年检查绝缘一次。
2、轴承的维护保养
轴承均为带座外球面向心球轴承,挡圈与密封圈双层密封,工作半年后每月补充钙基润滑脂一次。当轴承密封被破坏,轴承磨损加剧,则需更换轴承。
三、减速机类:
1、每周或每工作100小时检查是否有漏油现象,检查是否有异响或震动。
2、一般首次加油运转500小时后更换新油,以后每2000小时更换一次,如遇特殊情况(工况恶劣,连续运转,发现油已浑浊)应提早换油。
四、电机类:
1、电机应周期性的保养与维护,一般每月进行一次小保养,每年一次大保养。小保养项目有:
(1)、清擦电动机尘垢,测量绝缘电阻;(2)、检查并清擦电动机的接线端子;(3)、检查各固定螺栓和接地线是否牢固;(4)、检查轴承的运行声音及润滑情况;(5)、检查并清擦启动装置及其绝缘端子。大保养项目有:(1)、全部小保养项目:
(2)、电动机内部清理和检查,清理定子绕组达到整齐无油垢、不裸铜、无匝间电路、相间电路、接地等,检查转子端环、铝条、检查定、转子铁芯。
五、潜推类:
(1)、每月检查和清理动力电缆和电路控制电缆。(2)、每月检测电流是否在正常范围内。
(3)、每三个月检查绞车、卸扣、钢丝绳、电缆夹等提升设备。(4)、每半年检查一次绝缘电阻和监测系统的功能是否正常。(5)、检查螺栓和螺母的拧紧扭矩。
六、离心泵类:
(1)、离心泵管路及结合处有无松动现象。用手转动离心泵,试看离心泵是否灵活。
(2)、承体内加入轴承润滑机油,观察油位应在油标的中心线处,润滑油应及时更换或补充。
(3)、离心泵泵体的引水螺塞,灌注引水(或引浆)。(4)、出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。(5)、电机,试看电机转向是否正确。
(6)、电机,当离心泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空泵视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。(7)、控制离心泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内,以保证离心泵在最高效率点运转,才能获得最大的节能效果。
(8)、泵在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35℃,最高温度不得超过80℃。
(9)、现离心泵有异常声音应立即停车检查原因。
(10)、要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。(11)、在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。
(12)、调整填料压盖,保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。
(13)、检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。
(14)、在寒冬季节使用时,停车后,需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。
(15)、离心泵长期停用,需将泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保护。
七、DFSS型双吸泵:
(1)、对所有的定位配合、转动配合和密封部位表面,要仔细检查尺寸,表面粗糙度,锈蚀和其他缺陷等,细心地清理除锈,对有些撞伤部位进行修整,螺纹表面要清理,最后涂机油或防锈油;
(2)、对非配合的加工表面,进行清洁、除锈、涂防锈剂或防锈漆;(3)、检查密封环间隙,当有明显磨损时更换相应零件;
(4)、滚动轴承通常使用25000-40000小时后应考虑更换,但在使用过程中有特殊声音或可以感觉到振动。严重发热时要进行检查,不受时间长短的限制;
(5)、检查冷却供水系统,自动控制系统等的电磁阀、继电器、报警装置及管路上的阀门是否正常运行。视具体情况,确定是否要更换排水管路上的阀门等;
(6)、弹性联轴器的弹性圈应全部更换。所有密封垫(如纸垫、橡胶垫等)、“O”形密封圈、油毡、软填料等必须全部更换;
(7)、检查泵轴各配合部位的尺寸精度,形位精度,表面粗糙及锈蚀、变形等,应进行除锈或修复,甚至更新;
(8)、对可焊零部件进行焊补时,必须充分考虑因焊接导致零件的变形,采取合适的焊接工艺(分段多次焊接,每次焊接的时间尽可能短,物件冷却后再进行第二次焊接)或防护措施。
八、隔膜泵:
1、首次换油为300-500小时,以后应每1500小时更换一次齿轮润滑油。(推荐使用220#蜗轮蜗杆油或50#齿轮油)在极端温度或灰尘大环境下运行时,该时间间隔应缩短。
2、定期和不定期检查箱内油面高度,需要时补充同一品牌及型号的油。
九、螺杆泵:
1、轴承座的润滑通常每运行5000小时或至少每两年进行一次保养(润滑油采用普通锂基脂3#)。
2、当以下情况发生时需更换万向节润滑,万向节润滑采用极压锂基脂2#润滑油:(1)、橡胶密封套破损(2)、锁紧紧箍失效时(3)、当更换新的万向节部件(4)、其他原因浆泵拆开时
十、螺旋式空气压缩机:
(1)、空滤、油滤、润滑脂每500小时更换一次(2)、油分、润滑油每2000小时更换一次 十一、三叶罗茨鼓风机:
(1)、日常监测项目包括:风压、流量、噪音、振动、吸入温度、电流、电压、皮带张紧度和皮带轮偏正以及齿轮油量(润滑油采用N220中负荷工业齿轮油)。
(2)、齿轮油量每三个月加注一次(3)、空气滤清器每三个月清扫一次
(4)、轴承润滑脂每三个月更换一次(润滑脂采用ZL-3H合成锂基润滑脂)
(5)、V型带和滤清器滤芯每年更换一次(6)、轴承、垫片、油封、齿轮每三年更换一次(7)、环境温度0℃以下时必须用N68齿轮油
十二、风冷式空气压缩机:
(1)、一般新机初次使用100小时后,请更换新机油;以后当油色变黑或有油污时(大约每使用500小时后),请换油一次。
(2)、当空压机工作压力≤8kg/cm²时,选用68#压缩机油;当空压机工作压力≤12.5m²时,选用100#压缩机油。
(3)、应经常检查滤清器是否有污尘附着,大约每100小时清洗或更换滤芯。
十三、无轴螺旋输送压榨机:
(1)、轴承座每月加注钙基润滑脂一次
(2)、减速机在初次使用时,需加注70#-120#中型极压工业齿轮油,运转500小时后更换新油,第二次在1000-2000工作小时后,更换润滑油;以后每隔2000小时更换润滑油一次
(3)、根据设备使用情况,对设备作好防腐工作,及时更换磨损的衬条,紧固松动的螺栓。
十四、浸没式紫外线消毒设备:
(1)、定期检查堰门上的固定螺栓有无松动、锈蚀
(2)、定期检查模块上的气管是否漏气或老化,如漏气或老化应及时更换
(3)、定期检查空压机储气罐、过滤器中是否有水,应及时打开过滤减压阀底部的排水螺帽排水。
(4)、定期更换压缩机油,尽可能选择不易老化的适当的润滑油。(5)、定期检查空压机配管连接部分的密封,如有损伤、老化,应及时更换。
(6)、定期检查气动元件是否漏气如活塞环,如有损伤、老化,应及时更换。
(7)、定期检查油雾器的消耗量,当低于标准消耗量时,重新调整油雾器。
(8)、定期检查电磁阀线圈的吸引力,不要因电压的高低使电磁阀损坏。
(9)、定期检查过滤减压阀内的膜片是否破损,阀座头是否有杂物。(10)、每6个月到一年,至少检查一次PLC。(11)、PLC电池达到5年服务期限时,必须进行更换。
十五、渣浆泵:
(1)、定期调填料压盖,检查填料并定期更换填料,轴封水压,轴封水量应符合相关要求,装有油杯的副叶轮轴封泵,应定期用油杯注油。(2)、轴承润滑检修间隔一般不超过12个月。
(3)、备用泵应每周将轴转动1/4圈,以使轴承均匀地承受静载荷和外部振动。
十六、阀门电动装置;(1)、定期检查执行机构与阀门之间的固定螺栓是否紧固(2)、确保阀杆与驱动轴套的清洁和润滑
(3)、检查并立即更换外部损坏零件。玻璃窗口如果破碎,整个外盖应全部更换。
(4)、重新油漆掉漆表面,在有化学腐蚀或盐雾的环境应除锈后涂三防漆。
(5)、如果电动阀门很少运行,应制定一个运行计划。十七、一体化加药装置:
(1)、保持加药管路畅通,发现管路有沉积物及时加以清理(2)、定期检查搅拌装置,查看搅拌轴是否灵活转动,叶轮是否变形,联轴套是否松动。
(3)、定期对安全阀、压力表及各管线阀门进行检查,以免发生泄漏。
十八、干式变压器:
(1)、定期做好清扫工作在积尘较大的场所,干式变压器至少每半年清扫一次。对于通风道里的灰尘。应使用吸尘器或压缩空气来进行清除。
(2)、加强通风设备的运行维护,保证变压器通风流畅。
(3)、加强温度的监控,平常要加强对温控器的观察,看显示的三相温度是否平衡,某一相的温度显示值是否有突变现象。(4)、积极开展去潮去湿工作,保证其干燥程度
(5)、认真检查紧固件、连接件是否松动,保障干式变压器的机械强度。
(6)、积极开展除锈工作,防止铁心锈蚀。
第四篇:污泥培养
整个过程时间长短不一,加污泥和营养液的话要30来天,不加营养液的话要六七十天吧,如果是生活污水,时间少很多,我们做过一个100方的生活水,只用了七天就效果起来了,十来天就全因子都达标,因为
一、准备工作
(1)流程中各构筑物建成,并经清池清除建筑垃圾,静压试验证明无渗漏,无下沉位移,最后按有关规程验收合格。
(2)各设备按有关规程(说明书)验收合格。
(3)根据日后运行管理需要,有条件的污水处理厂(站)需开设最基本的常规化验测试项目,如pH、水温、COD、DO、生物相等,用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。
(4)基础数据的调查摸底,包括日污水水量及昼夜变化情况、水质(pH、水温、COD、BOD5/CODCr、氮、磷、有毒物质等)。
(5)根据处理水质状况备足必需的营养物碳源、氮源、磷源,掌握缺什么补什么及C∶N∶P≈100∶5∶1比例。采用接种培菌法还需备足污水性质相似的污泥种菌。
(6)操作人员应熟悉整个系统的管道布置和公用工程方面的情况,了解污泥培养的基本过程和控制要求。
二、污泥接种
1、接种量
培养污泥,如用浓缩污泥接种,投加量约为池内混合液的0.05~1.0%(干污泥),如用脱水污泥接种,投加量约为3~5%(每吨池水中加的污泥公斤数)。
污泥这要看用什么污泥,用脱水污泥需5~10%(污泥曝气池容积),如果是浓缩污泥则需1mg/L左右,但关键还是要有培养污泥的经验,如培养过程控制不当,污泥最多也没用,这方面的例子很多的,有的单位培养了多次也没用(主要是工业废水),有经验的则可大大减少接种的污泥量。
2、污泥类型
消化污泥中细菌很少,主要是一些甲烷细菌,而原本存在的好氧菌在厌氧后已处于休眠状态,再经酸性发酵阶段和碱性发酵阶段后已过了休眠期,如果将消化污泥再曝气是无法再恢复活性的,再说此时污泥中的营养已很少。用消化污泥时应该考虑消化工艺类型和适当增加泥量
注意:(1)24小时闷曝,培菌开始的2~3天是可以的,以后还是根据实测溶解氧来控制的好,否则可能会延长培菌过程3倍以上的时间。培菌
(2)水温低于10度培菌时,通常培菌耗时较长,基本上是常温培菌的1~2倍。
(3)由于,B/C比偏低,为缩短培养时间,在接种后,还是需要投加外加碳源的。投加量以理论计算控制B/C在0.5左右。随培菌的进行,外加碳源逐渐减少投加量,如:每10天后减少10%的外加碳源量。
(4)溶氧控制,在满足搅拌的前提下,除开始培菌的2~3天足量曝气外,其余的日子里,控制在3左右即可。
(5)加铁
有资料介绍加铁有利于驯化污泥提高抵抗外界条件变化的能力,如刺激菌胶团的生长,而有些资料又认为铁能与磷反应形成沉淀物,附着在菌胶团的表面降低其活性,虽可提高絮体沉降性,但絮体大小变小,结构变紧。我公司长期加小量三氯化铁,但并不清楚有多少作用,请各位多多探讨。共同提高。
三、调试
编制必要的化验和运转的原始记录报表以及建立规章制度等。
我们将上一套SBR法污水处理装置,处理水质:
CODcr 720.68
BOD5 404.79
NH3-N 402.92
PH 6—9
总悬浮物 194.38
氰化物 18.98 我门以前没有接触过污水处理,所以十分担心,对培养驯化过程中所要做的具体工作只能从有限的资料中摸索,下面有我根据一些资料编的培养驯化方案
一:活性污泥的培养
1.向IC池注入清水(同时引入生活污水)至一定水位,并注意水温。
2.按风机操作规程启动风机,向IC池鼓风。
3.向IC池投加经过滤的浓粪便水(当粪便水不充足时,可用化粪池和排水沟内的污泥补充。),使得污泥浓度不小于1000mg/L,BOD达到一定数值。
4.有条件时可投加活性污泥的菌种,提高培养速度。
5.按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。
6.通过镜检及测定沉降比、污泥浓度,注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线分析仪PH值、ORP、DO的数值变化,及时对工艺进行调整。
7.测定初期水质及排水阶段上清液的水质,根据进出水NH3-N、BOD、COD、NO3-、NO2-等浓度数值的变化,判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况,并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4CL、H3PO4、CH3OH的投加量及周期内时间分布情况。
8.注意观察活性污泥增长情况,当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现,并能观察到原生动物(如钟虫),且数量由少迅速增多时,说明污泥培养成熟,可以进生产废水,进行驯化。
二:活性污泥的驯化
1.通过分析确认来水各项指标在允许范围内,准备进水。
2.开始进入少量气化废水,进入量不超过驯化前 处理能力的20%。同时补充新鲜水、粪便水、及NH4CL。
3.达到较好处理后,可增加生产废水投加量,每次增加不超过10~20%,同时减少NH4CL投加量。且待微生物适应巩固后再继续增生产化废水,直至完全停加NH4CL。
4.继续增加生产废水投加量,直至满负荷。
第五篇:污水处理厂污泥减量化
摘要:对剩余污泥的处理在污水处理中占用昂贵的费用,基于经济环境和其它因素的考虑,如何解决剩余污泥的问题正是我们面临的挑战。由于环境结和相关法律的要求不断增加,那么对剩余污泥处理方安的选择就越来越严格,而减少污泥总量又是迫切的目标,本文着重介绍了有关剩余污泥减量化的主要方法:解耦联,隐性生长,扑食细菌,热处理,臭氧法,OSA法等等。合适的物质环境和运行工艺将减少剩余污泥产量,但是,不管选用哪种方法他都将对微生物群产生一定影响,而且还会增加处理后的水含氮浓度。关键词:污泥减量 污水处理 活性污泥法
Abstract —— Excess biomass produced during the biological treatment of wastewaters requires costly disposal.Excess sludge treatment and disposal currently represents a rising challenge for wastewater treatment plants due to economic, environmental and regulation factors.As environmental and legislative constraints increase, thus limiting disposal options, there is considerable impetus for reducing the amount of biomass produced.This paper reviews current strategies for reducing sludge production based on these mechanisms: uncoupling metabolism, lysiscryptic growth, predation on bacteria, thermal treatment, activated sludge ozonation process, anoxic-settling-anaerobic(OSA),and so on..Suitable engineering of the physical conditions and strategic process operation may result in environments in which biomass production may be reduced.But employing any strategy for reducing sludge production may have an impact on microbial community in biological wastewater treatment processes and reduced biomass production may result in an increased nitrogen concentration in the effluent.Key word: sludge reduction, waste water treatment, activated sludge tereatment.1 前言 目前世界上80%以上的污水处理厂应用的是活性污泥法处理污水,它最大的弊端就是处理污水的同时产生惊人的大量剩余污泥。污泥中的固体有的是截留下来的悬浮物质,有的是由生物处理系统排出的生物污泥,有的则是因投加药剂而形成的化学泥,污水处理厂产生的污泥量约为处理水体积的0.15 % —1 %左右。污泥的处理和处置,就是要通过适当的技术措施,使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。这些污泥一般富含有机物、病菌等,若不加处理随意堆放,将对周围环境产生新的污染。
对这些污泥处理方法主要有:农用、填海、焚烧、埋地。但这些方法都无一例外地存在弊端。如污泥中重金属的含量通常超过农用污泥重金属最高限量的规定。此外,污泥中还含有病原体、寄生虫卵等, 如农业利用不当,将对人类的健康造成严重的危害。填埋处置容易对地下水造成污染,同时大量占用土地。焚烧处置虽可使污泥体积大幅减小,且可灭菌,但焚烧设备的投资和运行费用都比较大。投放远洋虽可在短期内避免海岸线及近海受到污染,但其长期危害可能非常严重,因此,已被界上大多数国家所禁用。
一般每去除1kg的 就产生15~100L活性污泥,这些污泥含水率达到
。95%以上,剩余污泥处理的成本高昂,约占污水厂运行费用的
欧洲国家每年用于处理剩余污泥的费用就高达28亿人民币。显而易见,任何有利于减少剩余污泥的措施都将带来巨大的经济效益。污泥减量化的理论基础 2.1 维持代谢和内源代谢
1965 年Pirt 把微生物用于维持其生活功能的这部分能量称为维持代谢能量,一般认为,维持代谢包括细胞物质的周转、活性运输、运动等,这部分基质消耗不用来合成新的细胞物质,因此,污泥的产量和维持代谢的活性呈负相关。Herbert 在1956 年提出,维持能量可通过内源代谢来提供,部分细胞被氧化而产生维持能量。从环境工程角度看,内源呼吸通常指生物量的自我消化,在连续培养生长时可同时发生内源代谢。内源代谢的主要优势在于进入的基质最终被呼吸成为二氧化碳和水,使生物量下降
。因此,在废水处理工艺中,内源呼吸的控制比微生物生长控制和基质去除控制更为重要。
2.2 解偶联代谢
代谢是生物化学转化的总称,分为分解代谢和合成代谢。微生物学家认为,细胞产量和分解代谢产生的能量直接相关,但在某些条件下,如存在质子载体、重金属、异常温度和好氧—厌氧交替循环时,呼吸超过了ATP 产量,即分解代谢和合成代谢解偶联 Russell ,此时微生物能过量消耗底物,底物的消耗速率很高。Cook 和报道,在完全停止生长时细菌利用能源的速率比对数生长期的高三分之一,这表明细胞能通过消耗膜电势、ATP 水解和无效循环处置其胞内能量。在解偶联条件下,大部分底物被氧化为二氧化碳,产生的能量用于驱动无效循环,但对底物的去除率不会产生重大影响
。能量解偶联的特殊性在于它是微生物对底物的分解和再生,而没有细胞质量的相应变化。从环境工程意义上讲,能量解偶联可用于解释底物消耗速率高于生长和维持所需之现象。因此,在能量解偶联条件下活性污泥的产率下降,污泥产量也随之降低。通过控制微生物的代谢状态,最大程度地分离合成代谢和分解代谢,在剩余污泥减量化上将是一个很有发展前景的技术途径。目前污泥减量化的方法 3.1 解偶联
机理:三磷酸腺苷(ATP)是键能转移的主要途径,是能量转移反应的中心,微生物的合成代谢通过呼吸与底物的分解代谢进行偶联,当呼吸控制不存在,生物合成速率成为速率控制因素时,解偶联新陈代谢就会发生,并且在微生物新陈代谢过程中产生的剩余能量没有被用来合成生物体。在能量解偶联条件下活性污泥的产率下降,污泥产量也随之降低。微生物学家认为,细胞产量和分解代谢产生的能量直接相关,但在某些条件下,如存在质子载体、重金属、异常温度和好氧—厌氧交替循环时,呼吸超过了ATP 产量,即分解代谢和合成代谢解偶联 ,此时微生物能过量消耗底物,底物的消耗速率很高。在完全停止生长时细菌利用能源的速率比对数生长期的高1/3,这表明细胞能通过消耗膜电势、ATP 水解和无效循环处置其胞内能量。能量解偶联的特殊性在于它是微生物对底物的分解和再生,而没有细胞质量的相应变化。通过控制微生物的代谢状态,最大程度地分离合成代谢和分解代谢,在剩余污泥减量化上将是一个很有发展前景的技术途径。
3.1.1 投加解偶联剂
解偶联剂能起到解偶联氧化磷酸化作用,限制细胞捕获能量,从而抑制细胞的生长,故能减少污泥产量。解偶联剂其作用机理是该物质通过与H+ 的结合,降低细胞膜对H+ 的阻力,携带H+ 跨过细胞膜,使膜两侧的质子梯度降低,降低后的质子梯度不足以驱动ATP 合酶合成ATP ,从而减少了氧化磷酸化作用所合成的ATP 量。如: TCS解偶联剂(3 ,3′,4′,5-四氯水杨酰苯胺)能有效降低剩余污泥产量,只要在反应器中保持TCS 一定的浓度,就能降低剩余污泥的产率。TCS 能有效地降低活性污泥分批培养物中的污泥产率,随进水中TCS 浓度的提高,污泥产率迅速下降.但污泥的COD 去除能力并未受影响,出水中的NH+42N 和TN 含量也和对照相当,同时发现污泥的SOUR 值和DHA 提高,说明化学解耦联剂对微生物有激活作用,微生物的种群结构也发生了改变,经过40d 的运行后,添加TCS的反应器污泥中丝状菌很少,虽然污泥较疏松,但污泥的沉降性能未见有影响。上述结果表明,采用化学解耦联剂来降低活性污泥工艺中的剩余污泥产量,以降低污泥的处理与处置费用这种方法有发展前景,值得进一步地深入研究。
但是,解偶联剂的对现有污水处理应用中存在以下问题:(1)所投的药在较长时间后由于微生物的驯化而被降解,从而失去解偶联作用;(2)当加入解偶联剂后,需要更多的氧去氧化未能转化成污泥的有机物,从而使得供氧量增加;(3)对投加解偶联剂的费用还需要作比较,由于在污水中的浓度需要维持在4—80 mg/ L ,用量大;(4)解偶联剂在实际应用中的最大弊端是环境问题,解偶联剂通常是难降解的有毒物,可能发生二次污染。
3.1.2 高S0/X0(底物浓度/污泥浓度)条件下的解偶联 简单的说就是,细胞分解能量大于合成能量,从而细胞的分解数量就大于合成数量,最终降低微生物产率系数。解偶联机理有两种解释:一是积累的能量通过粒子(如质子、钾离子)在细胞膜两侧的传递削弱了跨膜电势,随后发氧化磷酸化解偶联;二是减少了生物体内部分新陈代谢的途径(如甲基乙二酸途径)而回避了糖酵解这一步。高S0/X0条件下解偶联还不能用于实际的污水处理, 微生物产生的不完全代谢的产物还可能对整个处理过程产生影响,而且要求相对高的S0/X0值(>8—10)远远大于实际活性污泥法处理污水时的情况(F/M=0.05—0.1)。
3.2 高浓度溶解氧
有很多研究表明,细胞表面的疏水性、微生物活性和胞外多聚物的产生都和反应器中的溶解氧水平有关,这预示着溶解氧对活性污泥的能量代谢有一定的影响,进而影响碳在分解代谢和合成代谢中的分布。高溶解氧活性污泥工艺能有效地抑制丝状菌的发展,纯氧活性污泥工艺即使在高污泥负荷率下,也可比传统的空气活性污泥工艺减少污泥量54 %。和传统空气曝气工艺相比, 纯氧工艺能使曝气池中维持高浓度MLSS ,污泥沉降和浓缩性能好、污泥产量低、氧气转移效率高、运行稳定。Abbassi等人 最近报道,当小试规模的传统活性污泥反应器的溶解氧从 1.8mg/L 增加到6.0mg/L时,剩余污泥量从0.28mgMLSS/mgBOD5下降为0.20mgMLSS/mgBOD5。
由此可见,高溶解氧工艺在剩余污泥减量化和工艺运行效能的提高方面有很大潜力。
3.3 好氧—沉淀—厌氧(OSA)工艺
在污泥的回流过程中插入一级厌氧生物反应器,这种工艺已经用来成功地抑制污泥的丝状膨胀的发生,可减少一半的剩余污泥产量,好氧—厌氧循环方法被用于活性污泥工艺中剩余污泥的减量化。其机理就是,好氧微生物从外源有机底物的氧化中获得ATP ,当这些微生物突然进入没有食物供应的厌氧环境时,就不能产生能量,不得不利用自身的ATP库作为能源,在厌氧饥饿阶段,没有一定量的细胞内ATP 就不能进行细胞合成,因而,微生物通过细胞的异化作用,消耗基质来满足自身对能量的需求,交替的好氧-厌氧处理引起的能量解偶联就为OSA 处理技术奠定了污泥减量化的理论基础。Chudoba 等人 比较了OSA工艺和传统活性污泥工艺的污泥产量,发OSA工艺的比污泥产率降低了20 %~65 % , S V I 值也比传统活性污泥工艺低。
例如:上海锦纶厂废水处理站的剩余污泥达到零排放是运用了朱振超和刘振鸿等人 的好氧—沉淀—兼氧活性污泥工艺使。还有张全等人 采用好氧—沉淀—微氧活性污泥工艺使污泥量由80 %减少为15 %~20 % ,系统基本上可做到无污泥排放。
所以,OSA工艺在污泥减量化上是相当可行的。3.4 溶解细胞法
在传统活性污泥法工艺流程中的污泥回流线上增加相关处理装置,通过溶胞强化细菌的自身氧化,增强细菌的隐性生长。所谓隐性生长是指细菌利用衰亡细菌所形成的二次基质生长,整个过程包含了溶胞和生长。利用各种溶胞技术,使细菌能够迅速死亡并分解成为基质再次被其他细菌所利用,是在污泥减量过程中广为应用的手段。
3.4.1 臭 氧
原理是:曝气池中部分活性污泥在臭氧反应器中被臭氧氧化,大部分活性污泥微生物在臭氧反应器中被杀灭或被氧化为有机质,而这些由污泥臭氧氧化而来的有机质在随后的生物处理中被降解,臭氧可破坏不容易被生物降解的细胞膜等,使细胞内物质能较快地溶于水中,同时氧化不容易水解的大分子物质,使其更容易为微生物所利用。Kamiya 和Hirotsuji 的研究表明,当曝气池中的臭氧剂量为10 mg/(gMLSS·d)时可使剩余污泥产量减少50 % ,而高至20 mg/(gMLSS·d)时则无剩余污泥产生。其中,间断式臭氧氧化要优于连续式,在间歇式反应器中,臭氧每天平均接触时间在3 h 左右就可以达到减量40 % —60 %。但是,臭氧浓度较高会使SVI(污泥体积指数)值迅速下降到开始的40 % ,影响污泥的沉降性能。在当前的活性污泥理论中,污泥停留时间(θc)被定义为单位生物量在处理系统中的平均滞留时间。许多研究表明,θc 在活性污泥工艺中是最重要的运行参数。对于稳态运行系统,θc 和比生长速率呈负相关,污泥产率(Yobs)和污泥停留时间的关系可用下式表示: 1/Yobs = 1/Ymax +θcKd /Ymax(1)式中 Ymax ———真正生长速率
Kd ———比内源代谢速率
式(1)表明,在稳态活性污泥工艺中污泥停留时间和内源代谢速率呈负相关,可以通过调节θc 来控制污泥产量。可见在相对长的θc下的纯氧曝气工艺有利于减少剩余污泥量。
臭氧联合活性污泥工艺将是一种能够减少剩余污泥产量且进一步改善污泥沉降性能的有效技术,今后的研究将着重于臭氧剂量和投加方式的最优化方面。
3.4.2 氯 气
和臭氧相同,利用其氧化性对细胞进行氧化,促进溶胞。虽然氯气比臭氧便宜,但氯气能够和污泥中的有机物产生反应,生成三氯甲烷(THMs)等氯代有机物,是不容忽视的问题。
3.4.3 酸、碱
酸碱可以使细胞壁溶解释放细胞内物质,相同pH 条件下, H SO4 的溶胞效果要优于HCl ,NaOH 的效果要优于KOH;在改变相同pH 条件下,碱的效果要好于酸,这可能是由于碱对细胞的磷脂双分子层的溶解要优于酸的缘故。
3.4.4 物理溶胞技术
加 热 不同温度下,细胞被破坏的部位不同。在45 —65 ℃时,细胞膜破裂, rRNA 被破坏;50 —70 ℃时DNA 被破坏;在65 —90 ℃时细胞壁被破坏;70 —95 ℃时蛋白质变性。不同的温度使细胞释放的物质也不同,在温度从80 ℃上升到100 ℃时, TOC和多糖释放的量增加,而蛋白质的量减少。
超声波
超声波处理(如240 W ,20 kHz ,800 s)只是从物理角度对细胞进行破碎,和投加碱相比,在短时间内有迅速释放细胞内物质的优势,但在促进细胞破碎后固体碎的水解却不如投加碱和加热。其机理就是:以微气泡的形成、扩张和破裂达到压碎细胞壁、释放细胞内含物的目的。
压力
利用压力使细菌的细胞壁在机械压力的作用下破碎,从而使细胞内含物溶于水中。
3.4.5 生物溶胞
投加能分泌胞外酶的细菌,酶制剂或抗菌素对细菌进行溶胞。酶一方面能够溶解细菌的细胞,同时还可以使不容易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质,有利于细菌利用二次基质。但是在污水处理中投加酶制剂或是抗菌素在经费上不太现实。
3.5 微型动物减少剩余污泥量
微型动物削减剩余污泥量的机理就是生态学的理论,食物链越长,能量在传递过程中被消耗的比例就越大,最终在系统中存在的生物量就越少。细菌、原生动物、寡毛类、线虫等各种生物,它们之间组成一条食物链。利用微型动物对污泥进行减量可从以下三个方面着手研究,一是利用微型动物在食物链中的捕食作用;二是直接利用微型动物对污泥的摄食和消化,在减少污泥的容量的同时增加污泥的可溶性;三是利用微型动物来增强细菌的活性或增加有活性的细菌的数量,从而增强细菌的自身氧化和代谢能力。在曝气池这一水环境中由于不断地曝气、剧烈地搅拌,对于大型生物的生存极为不利,还有就是各种微生物都随着废水一起流动,有可能还没来得及增殖就从曝气池流失,所以活性污泥法不可能有较长的食物链。曝气池中的后生动物数量较少,不能大量消耗菌胶团,(菌胶团是构成活性污泥絮状体的主要成分,有很强的吸附、氧化有机物的能力),这使得在活性污泥生态系统中,物质和能量的传递并不顺畅,绝大部分物质和能量停留在初级消费者———细菌这个营养级上,而不能通过向更高营养级的传递使生物量减少,这是形成大量剩余活性污泥的根本原因。
基于上诉原因,,两段式生物反应器产生了。
这种反应器由第一阶段的分散培养反应器R1 和第二阶段的捕食反应器R2 组成。R1 中无污泥回流且泥龄较短,利用污水中丰富的有机食料刺激游离细菌快速增殖。R2 反应器则专为捕食者设计,此阶段泥龄较长,有着适合于微型动物增殖的环境条件。两段式生物反应器,第一阶段分散培养反应器的水力停留时间(HRT)是关键的运行参数。HRT 需要足够长,以免细菌随水流冲走,但又不能过长,否则会形成细菌聚集体以及出现大量微型动物。Lee 等 二阶段的捕食反应器,处理人工合成污水,获得的污泥产量为0.05—0.17gSS/gCOD, 比用传统方法减少约30 % —50 %的污泥量。Lee 认为相对原生动物而言,轮虫在削减剩余污泥量的过程中可能起着更大的作用,因为他发现当轮虫的数量占优势时,剩余污泥的产量最小。Ghyoot 发现,由于丝状菌和鞭毛虫的过量生长,两段式系统有时会发生污泥膨胀,导致出水水质下降。应用两段式生物反应器或者直接向曝气池中投加微型动物以削减剩余污泥量在理论上是可行的,在试验中也取得了较为理想的结果。但是,由于这些研究尚处于起步阶段,要将这些观念和方法应用于具体的工程实践,仍有很多问题需要解决,例如,投加微型动物的量和投加方式,由于微型动物的活动引起的出水中N、P 浓度的升高,以及为了维持微型动物的生长所需的较高溶解氧等。
人们发现伴随着一种仙女虫(Naiselinguis)大量发生,污泥的产量显著减少,用于曝气所需的能量也大大降低。Ratsak 发现,蚓类种群的大小与剩余污泥产量间有明显的关系。但由于这些蚓类在曝气池中的数量变动剧烈,且没有规律,用生物膜作为第无法人为控制,所以还不能直接应用于生产实践。Rensink等 向加有塑料载体的活性污泥系统中投入颤蚓(Tubif icidae),发现剩余污泥产量从0.4gMLSS/gCOD降至0.15gMLSS/gCOD,污泥体积指数(SVI)从90降至45 ,污泥的脱水能力提高了约27%。
另外,还有红斑螵体虫在活性污泥系统的曝气池中较为常见。根据已有文献报道 ,影响红斑螵体虫在曝气池中出现的操作因素有两方面:一是污泥龄(SRT),较短的SRT不能有效地保持红斑螵虫的存在;二是进水负荷,通常在负荷较低情况下容易出现原生动物和后生动物当每天排泥占反应器体积的36%左右时,可将每天新增的红斑螵体虫排出;而当反应器的排泥量>36%时,可能造成由于过量排泥使得虫体流失;当排泥量<36%时,则可以保证红斑螵体虫的生长。因此可以将36%作为增长率为0.45d-1时的排泥上限,即当红斑螵体虫的净增长率为0.45d-1时,SRT > 3d方可使红斑螵体虫保持在反应器中,而这在活性污泥处理系统中是容易做到的。在进水负荷<0.6mg2COD/(mgVSS·d)时,对红斑螵体虫的出现没有大的影响,而,可能会对红斑螵体虫的出现造成影响。当进水负荷>0.7 mgCOD/(mgVSS·d)后
无论是两段式生物反应器还是直接向活性污泥系统中投入后生动物,均可降低剩余污泥产量,但是矿化作用使得氮和磷释放是一个尚待解决的问题。
还有一种蚯蚓生态床处理剩余污泥。该过滤系统是一个具有多结构、多层次、各取所需、相互协同的生态网链,该生态网链中蚯蚓等微型动物和微生物对剩余污泥具有较强的广谱利用和分级利用功能,从而实现了剩余污泥较彻底的分解和转化利用由蚯蚓和微生物共同组成的人工生态系统对污水处理厂剩余污泥进行了为期半年的脱水和稳定处理,结果表明蚯蚓生态系统集浓缩、调理、脱水、稳定、处置和综合利用等多种功能于一身: ①蚯蚓和微生物将污泥作为生长营养源,对其进行分解和吸收;②蚓粪是高效农肥和土壤改良剂;③在生态床中增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值。剩余污泥经蚯蚓污泥稳定床处理后,可全部被生态系统吸收利用和转化,具有流程简单、管理方便、无二次污染、造价和运行费用低廉、副产物具有经济利用价值等特点。生态滤床构造十分简单,因此其工程造价将比常规的污泥处理和处置设施大幅度减少,其运行费用亦十分低廉。据估算,生态滤床处理剩余污泥的工程造价和运行费用可比常规方法大幅度节省,具有工程应用潜力。
是否还有其他微型动物可以应用,如轮虫、线虫或者别的寡毛蚓类,投放的微型动物与所处理的污水类型有没有关系,以及有没有更简单高效的微型动物哺育系统,这些都是将来需要深入研究的问题。由于这些研究尚处于起步阶段,要将这些观念和方法应用于具体的工程实践,仍有很多问题需要解决。无剩余污泥排放 4.1 臭氧处理法
部分回流污泥引入臭氧处理器中,进行臭氧连续循环处理。用臭氧对污泥进行处理,细菌被杀死,细胞壁被破坏,细胞质溶出,便于生物分解。臭氧的强氧化性,溶解、氧化污泥中的有机成分,再返回至曝气池,达到废水、污泥双重处理的功效,臭氧与细胞进行反应时并非使细菌成分无机化,主要是使菌体外的多糖类及细胞壁成分转化为特别容易生物降解的分子,该方法适合于可生化性较好,含磷量低于排放标准的废水,但设施负荷不易过大。有研究表示,臭氧处理污泥的循环率保持在0.3 左右是保证“零”污泥的条件,换句话说,由臭氧处理过的约1/ 3 的污泥在曝气槽内被生物分解而无机化(气体化),残余的2/ 3又变换为活性污泥。另外在pH 值保持在3 时,臭氧反应得到促进。
4.2 多级串联接触曝气法
把曝气池分隔成若干格,相互间具有一定的独立性,并在其中挂上填料,填料要选用易挂膜不易脱落的品种。其第一格可称为细菌生长区,浓度负荷较高,环境相对不稳定,第二格为原生动物生长区,浓度大致只有前面的+ 6 %,第三、第四格有机物浓度降至更低,环境更为稳定,适合后生动物生长繁殖。第三格、第四格内原生动物又被后生动物吞食,死后的后生动物被细菌分解。在污水处理工艺中成功地衔接该生物链,则必将使剩余污泥量大为减少。4.3 污泥机械破碎法
把机械浓缩之后的污泥用机械破碎(如一般的食品粉碎机),把破碎之后的污泥在汇流到暴气池,污泥破碎后,部分成为可溶性物质,因此破碎污泥的浓度下降而上清液浓度上升。总的看来,减量效果显著,只是处理水质较参照系有所下降,因而高负荷的设计值应予避免。
4.4 多级活性生化处理工艺
其实它也是生物法的一种,只是在运行设备上的改进,得以使剩余污泥为“零”排放。系统是一组从空间上分隔成串联的8~ 12 个单元的微生物菌群来净化水中的污染物质, 这些微生物菌群形成食物链, 模拟自然生态环境, 使每一种生物成为食物链上上一级微生物的“粮食”, 前段的微生物、自身氧化的微生物及剩余微生物的残体被后段的微生物吃掉, 从而使整个系统不产生剩余污泥。每个单元设有单独控制的曝气装置, 和单独的填料框架和填料。填料为经过特殊处理的合成纤维, 用以固定水中的微生物。菌种是经过驯化的, 能够构成食物链的一组微生物菌群, 以干污泥的形式作为接种污泥, 从而加快微生物的培养。
实例运用:北京某油脂厂, 废水间歇排放,平均水量100吨/天,进水 CODcr平均浓度1292m g/L,出水 CODcr平均浓度82mg/L , CODcr平均去除率93%。新的进展:湿式——氧化两相技术(WAO)
将溶解和悬浮在水中的有机物和还原性无机物,在液态下加压加温,并且利用空气中的氧气将其氧化分解的以达到减少污泥产量的目的。湿式氧化采用间歇式高压反应釜,厌氧采用两相厌氧反应器UASB。运行结果显示:对化工污泥和炼油污泥有良好的去除率,和良好的稳定性,经过处理之后的污泥中的水分被释放出来,从而有利于污泥的沉降,减少了污泥的体积。齐鲁石化公司在现实中已经应用了这种工艺,取得良好的效益,湿式氧化—两相厌氧消化—离心脱水对COD的去除率为86.6%~94.5 %,污泥消化率为63.1%~75.5%,可减少污泥体积 95%~98.5 %。6 小结
在将污水处理看成一个生产过程之后,根据“清洁生产”的原则,对污泥从源头进行控制。污泥减量化的研究,适应了污水处理系统实现良性运行、防止污水处理出现二次污染、使污水治理更具环境效益的需要。污泥减量是污水处理中研究的热点,人们提出了很多方法去除剩余污泥,有的是在试验中取得良好的效果,有的已经运用于生产实践。本文介绍了一些常用方法:解耦联法,高溶解氧法,OSA工艺法,臭氧法,微型生物法。人们根据上述的方法进一步改善提出的理想目标:无剩余污泥。目前剩余污泥减量化研究新技术就是:湿式——氧化两相技术(WAO)。以后将有更多剩余污泥减量化新工艺、新技术的开发和研究。只有做到减量化、资源化、无害化处置剩余污泥,才能从根本上达到环保,节省费用的目的。
摘要:介绍了污泥减量工艺的新进展,如基于代谢解耦联理论的投加解耦联剂工艺、好氧-沉淀-厌氧工艺以及基于隐性生长理论的回流溶胞工艺,这些工艺可以实现污泥的源减量,将来可能会得到广泛应用
关键词:污泥减量 解耦联剂 好氧 沉淀 厌氧工艺
活性污泥法是目前应用最广泛的污水生物处理工艺,但会产生大量剩余污泥“对普通活性污泥法来说,初沉池产生的污泥量约为污水处理量的0.2%~0.3%(污泥含水率为95%~97%),二沉池排出的剩余活性污泥量约为污水处理量的1%~2%(污泥含水率为99.4%~99.6%)”从20世纪90年代开始,各种污泥减量化技术得到了迅速发展,目前可能应用于实践的新型污泥减量工艺主要有两段式好氧生物反应器、投加解耦联剂、好氧-沉淀-厌氧工艺、回流污泥溶胞工艺等。
[1]投加解耦联剂
微生物正常情况下的分解代谢和合成代谢通过腺苷三磷酸(ATP)和腺苷二磷酸(ADP)之间的转化耦联在一起,即分解一定的底物,将有一定比例的生物体合成。但在特殊情况下,底物被氧化的同时,ATP不大量合成或者合成以后迅速由其他途径释放,这样细菌在正常分解底物的同时,自身合成速度减慢“投加解耦联剂是实现这种代谢解耦联的方法之一。解耦联剂通常为脂溶性小分子物质且一般含有酸性基团,其作用机理是通过与H+的结合降低细胞膜对H+的阻力,携带H+跨过细胞膜,使膜两侧的质子浓度梯度降低。降低后的质子浓度梯度不足以驱动ATP合成酶合成ATP,从而减少了氧化磷酸化作用所合成的量,氧化过程中所产生的能量最终以热的形式被释放掉,从而降低剩余污泥产生量。
Starand等比较了12种解耦联剂,试验结果表明三氯苯酚(TCP)最有效。在试验开始阶段,投加的传统活性污泥工艺中污泥产率是不投加的50%;但80d后随着反应器内TCP水平的降低,污泥产率增加。Chen等研究了3,3',4',5-四氯水杨酰苯胺(TCS)在活性污泥法中的减量效果。当TCS投加量为0.8/时污泥产率减少40%,而且没有影响底物的去除效率。当达到1.2mg/l时,没有影响到大肠杆菌个体大小和细胞分裂,但大肠杆菌的ATP含量和干密度有所减少。谢敏丽等比较了4种解耦联剂(对氯酚、间氯酚、间硝基酚和邻硝基酚),结果表明间氯酚在减少污泥产率方面是最有效的,同时对污水的处理效果影响较小,当间氯酚的浓度为20mg/l时污泥产率下降了86.9%,对的去除率下降了13.2%。
[4]
[3][2]
投加解耦联剂减量剩余污泥的最大优势是不需要对现有污水处理工艺做大的改进,只需增设投药装置即可。但有关氧化磷酸化解耦联的机理还有许多不明之处,需要结合生物化学、分子生物学以及毒理学方面的方法和理论作进一步研究。目前解耦联剂在实际应用中存在以下问题:①投加的解耦联剂在较长时间后由于微生物的驯化而被降解,从而失去解耦联作用;②加入解耦联剂后虽然污泥的产量降低了,但需要更多的氧去氧化未能转化成污泥的有机物,从而使供氧量增加;③目前试验中投加解耦联剂的量一般在1~100/,用量很大,需要对运行费用作深入分析;④解耦联剂通常是较难生物降解或对生物有较大毒性的化合物,微生物对解耦联剂的降解不完全有可能导致潜在的环境安全问题。好氧-沉淀-厌氧工艺
好氧-沉淀-厌氧工艺(OSA,Oxic-Settling-Anaerobic)也是基于代谢解耦联理论的污泥减量工艺。其基本原理是,在常规活性污泥法的污泥回流过程中设置一个厌氧段,使微生物交替进入好氧和厌氧环境,细菌在好氧阶段所获ATP不能立即用于合成新的细胞,而是在厌氧段作为维持细胞生命活动的能量被消耗。微生物分解和合成代谢相对分离,而不像通常条件下紧密耦联,从而达到污泥减量的效果。工艺示意图见图1。
图1 工艺示意图
Chudoba等发现OSA工艺比传统活性污泥工艺污泥产率降低20%~65%,SVI值(60ml/g)也比传统活性污泥工艺的(200ml/g)低,即OSA工艺可改善污泥的沉降性能。同时,由于OSA的流程和除磷工艺流程相似,有利于除磷菌的生长,对磷的去除优于传统活性污泥法。也有研究者认为OSA系统污泥减量的原因不仅仅是能量解耦联,Chen等发现在OSA系统中,当厌氧池中氧化还原电位(ORP)保持在-250mV时,剩余污泥减量50%,对出水没有影响且污泥的沉降性能更好;他通过试验比较了能量解耦联、捕食者生长、微生物促进有机质溶解和污泥腐化破解等因素的影响,认为厌氧池中污泥腐化破解是促进OSA系统污泥产生量减少的主要原因。国内朱振超等采用好氧-沉淀-兼氧活性污泥工艺使上海锦纶厂废水处理站的剩余污泥达到零排放。[7]
[6][5]
在传统活性污泥工艺中,污泥产量随着污泥负荷增加而增加,但在OSA工艺中污泥产量反而下降,而且OSA还可以改善污泥的脱水性能,增加除磷能力,因此OSA工艺可以应用在进水有机物浓度较高的条件下,具有较广阔的发展前景。OSA工艺的不足是水力停留时间较长(是常规活性污泥法的两倍),而且需要设置厌氧段,增加了基建费用和占地面积。回流污泥溶胞工艺
根据污水生物处理工艺中微生物的代谢特性污水中的有机物一部分被微生物分解提供其生命活动的能量,最终代谢为二氧化碳和水分等;另一部分用来增殖,将有机物转化为新的生物体。如果增长的生物体可以作为微生物的底物并重复上述代谢过程就可以减少污泥的产生量。微生物基于自身细胞溶解形成的二次基质的生长方式称之为隐性生长(Cryptic growth或Death-regeneration)。隐性生长过程包括溶胞和生长,其中污泥细胞自身的解体是污泥降解的限速步骤,可以利用各种物理、化学和生物方法加速这一步骤。这种方法在工程上便于实现,只要在回流污泥管路上增加溶胞系统即可。
物理溶胞方法主要包括加热!机械破碎、超声破解等,其能耗较高,而且需要专门的设备,此外污泥菌体破解后,细胞壁碎片等生物难降解物进入污水中会引起出水中COD、SS有所增加,同时由于系统排泥量减少,如果单位排泥中的氮磷含量保持不变,出水中的氮和磷会增加。[8]
化学溶胞方法包括臭氧溶胞、过氧乙酸溶胞、氯气溶胞等,其中臭氧研究最多。臭氧可以破坏细胞壁、细胞膜而使蛋白质、多聚糖、脂肪、核酸等从细胞中释放出来。Kamiya等
[9]发现间歇式臭氧氧化效果优于连续式,间歇式操作时臭氧投加量为9.0~11.0mg/(gSSd)即可使污泥减量50%,而要达到同样的减量效果,连续式操作所需的臭氧投加量为30 mg/(gSSd).金瑞洪等[10]利用SBR和污泥臭氧化及回流装置组成污水处理系统,在当臭氧投加量为0.0gO3/gSS且污泥回流量为0.4l/(l.d)时,污泥观测产率可接近零,而且系统COD去除率、污泥沉降性能无明显变化。利用氯气对污泥进行减量的原理和臭氧相同,Saby等在氯的投加量为133mg/gMLSS时,污泥产生量减少了65%,但是污泥沉降性能恶化,同时出水含量增加。过氧乙酸(PAA)具有和臭氧相似的强氧化效果,而且价格低廉,产物无毒,易被微生物代谢,0.01%PAA溶液和污泥反应6h后,基本上不残留PAA和H2O2,其处理后的污泥混合液具有较好的生物可降解性。化学溶胞方法的缺点是:①投药增加了系统的运行费用,而且对设备有一定的腐蚀作用;②系统去除氮磷的效果不好,出水SS浓度略高于传统活性污泥法,污泥沉降性能可能恶化;③长期无污泥排放时,污泥中重金属含量和传统活性污泥法相比有一定增加;④为了保证曝气池中生物对回流基质的利用,需要增加曝气量,相应的动力费用会增加;⑤溶胞过程有可能产生其他有机污染物,如氯气能够和污泥中的有机物产生反应,生成三氯甲烷(THMs)等氯代有机物,这是不容忽视的问题。
生物溶胞方法是通过投加能分泌胞外酶的细菌或酶制剂和抗菌素对细菌进行溶胞。酶一方面能够溶解细胞,同时还可以使不容易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质,有利于细菌对二次基质的利用”投加的细菌可以从消化池中选取,也可以从溶菌酶方面考虑,甚至包括特殊的噬菌体和能分泌溶菌物质的真菌。虽然生物溶胞方法环境友好,但是酶制剂或抗菌素费用昂贵。结语
污泥产生量的不断增加给其后续处理处置带来了沉重压力,而且不恰当的处理还会造成二次污染,因此源削减是污泥处理的首要原则。新型污泥减量工艺的应用可以在保证污水处理效果的前提下大幅减少污泥的产生量,从而实现污水处理的可持续发展。然而这些工艺的机理和参数还有待于进一步研究,出水质量还有待于进一步提高,随着这些问题的逐步解决,污泥减量工艺将得到更广泛的应用。