第一篇:活性污泥处理系统在运行过程中
活性污泥处理系统在运行过程中,有时会出现种种异常情况,造成处理效果降低,污泥流失,下面是一些常见的异常现象和解决措施。
(1)混合液溶解氧不足
现象:活性污泥呈灰黑色,污泥发生厌氧反应,污泥中出现硫细菌,出水水质恶化。原因:①负荷量增高;②曝气不足;③工业废水的流入等。
对策:①控制负荷量;②增大曝气量;③切断或控制工业废水的流人。(2)SV值异常
①污泥沉淀30~60min后呈层状上浮(污泥上浮),多发生在夏季。原因:硝化作用导致在二沉池中被还原成N2,引起污泥上浮。对策:减少污泥在二沉池的HRT;减少曝气量。
②在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体,出水透明度下降。原因:污泥解体,曝气过度;负荷下降,活性污泥自身氧化过度。对策:减少曝气;增大负荷量。③泥水界面不明显。
原因:高浓度有机废水的流入,使微生物处于对数增长期;污泥形成的絮体性能较差。
对策:降低负荷;增大回流量以提高曝气池中的MLSS,降低F/M值。(3)SVI值异常
原废水水质的变化和运行管理不善都会使SVI异常。(4)污泥膨胀
污泥膨胀是指活性污泥质量变轻、膨大,沉降性能恶化,在二沉池中不能正常沉淀下来,SVI异常增高,可达400以上。导致污泥膨胀的原因是多方面的,主要两种。①因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀。主要的丝状菌有球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属、某些霉菌等。②因黏性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。当出现污泥膨胀时,可考虑采取以下措施。
①杀灭丝状菌,如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂。②改善、提高活性污泥的絮凝性,投加絮凝剂如硫酸铝等。③改善、提高活性污泥的沉降性、密实性,投加黏土、消石灰等。④加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气。
⑤使废水经常处于好氧状态,防止厌氧反应的发生,如预曝气。⑥加强曝气,提高混合液的DO值。
⑦考虑调节水温;水温<15℃时易于发生高黏性膨胀;而丝状菌膨胀多发生在20℃以上。
⑧降低污泥在二沉池中的停留时间。
⑨调整污泥负荷,当超过0.35kgBOD/(kgMLSS•d)时,易于发生丝状菌膨胀。⑩调整混合液中的营养物质,可以控制高黏性膨胀。
⑧投加硫酸铜,可以控制有球衣菌引起的膨胀。[/b][/font][/size] 《污水处理工程调试及试运行指导手册》
一、宗旨
本手册是针对污水处理工程调试及试运行工作编写的,可供安装、调试及营运工作人员使用,亦可作为建设方、施工方施工验收之参考。
二、纲目
手册含以下主要内容:
调试条件、调试准备、试水方式、单机调试、单元调试、分段调试、接种菌种、驯化培养、全线连调、检测分析、改进缺陷、补充完善、正式试运行、自行检验、正式提交检验、竣工验收。
三、细则
1、调试条件
(1)土建构筑物全部施工完成;(2)设备安装完成;(3)电气安装完成;(4)管道安装完成;
(5)相关配套项目,含人员、仪器,污水及进排管线,安全措施均已完善。
2、调试准备
(1)组成调试运行专门小组,含土建、设备、电气、管线、施工人员以及设计与建设方代表共同参与;
(2)拟定调试及试运行计划安排;
(3)进行相应的物质准备,如水(含污水、自来水),气(压缩空气、蒸汽),电,药剂的购置、准备;
(4)准备必要的排水及抽水设备;赌塞管道的沙袋等;
(5)必须的检测设备、装置(PH计、试纸、COD检测仪、SS);(6)建立调试记录、检测档案。
3、试水(充水)方式
(1)按设计工艺顺序向各单元进行充水试验;中小型工程可完全使用洁净水或轻度污染水(积水、雨水);大型工程考虑到水资源节约,可用50%净水或轻污染水或生活污水,一半工业污水(一般按照设计要求进行)。
(2)建构筑物未进行充水试验的,充水按照设计要求一般分三次完成,即1/
3、1/
3、1/3充水,每充水1/3后,暂停3-8小时,检查液面变动及建构筑物池体的渗漏和耐压情况。特别注意:设计不受力的双侧均水位隔墙,充水应在二侧同时冲水。已进行充水试验的建构筑物可一次充水至满负荷。
(3)充水试验的另一个作用是按设计水位高程要求,检查水路是否畅通,保证正常运行后满水量自流和安全超越功能,防止出现冒水和跑水现象。
4、单机调试
(1)工艺设计的单独工作运行的设备、装置或非标均称为单机。应在充水后,进行单机调试。
(2)单机调试应按照下列程序进行:
a、按工艺资料要求,了解单机在工艺过程中的作用和管线连接。
b、认真消化、阅读单机使用说明书,检查安装是否符合要求,机座是否固定牢。c、凡有运转要求的设备,要用手启动或者盘动,或者用小型机械协助盘动。无异常时方可点动。
d、按说明书要求,加注润滑油(润滑脂)加至油标指示位置。
e、了解单机启动方式,如离心式水泵则可带压启动;定容积水泵则应接通安全回路管,开路启动,逐步投入运行;离心式或罗茨风机则应在不带压的条件下进行启动、停机。
f、点动启动后,应检查电机设备转向,在确认转向正确后方可二次启动。g、点动无误后,作3-5min试运转,运转正常后,再作1-2h的连续运转,此时要检查设备温升,一般设备工作温度不宜高于50-60℃,除说明书有特殊规定者,温升异常时,应检查工作电流是否在规定范围内,超过规定范围的应停止运行,找出原因,消除后方可继续运行。单机连续运行不少于2h。(3)单车运行试验后,应填写运行试车单,签字备查。
5、单元调试
(1)单元调试是按水处理设计的每个工艺单元进行的,如格栅单元、调节池单元、水解单元、好氧单元、二沉单元、气浮单元、污泥浓缩单元、污泥脱水单元、污泥回流单元………的不同要求进行的。
(2)单元调试是在单元内单台设备试车基础上进行的,因为每个单元可能有几台不同的设备和装置组成,单元试车是检查单元内各设备连动运行情况,并应能保证单元正常工作。
(3)单元试车只能解决设备的协调连动,而不能保证单元达到设计去除率的要求,因为它涉及到工艺条件、菌种等很多因素,需要在试运行中加以解决。(4)不同工艺单元应有不同的试车方法,应按照设计的详细补充规程执行。
6、分段调试
(1)分段调试和单元调试基本一致,主要是按照水处理工艺过程分类进行调试的一种方式。
(2)一般分段调试主要是按厌氧和好氧两段进行的,可分别参照厌氧、好氧调试运行指导手册进行。
7、接种菌种
(1)接种菌种是指利用微生物生物消化功能的工艺单元,如主要有水解、厌氧、缺氧、好氧工艺单元,接种是对上述单元而言的。(2)依据微生物种类的不同,应分别接种不同的菌种。
(3)接种量的大小:厌氧污泥接种量一般不应少于水量的8-10%,否则,将影响启动速度;好氧污泥接种量一般应不少于水量的5%。只要按照规范施工,厌氧、好氧菌可在规定范围正常启动。
(4)启动时间:应特别说明,菌种、水温及水质条件,是影响启动周期长短的重要条件。一般来讲,低于20℃的条件下,接种和启动均有一定的困难,特别是冬季运行时更是如此。因此,建议冬季运行时污泥分两次投加,以每天6000m3为例,建议第一期,在水解和好氧池中各投加12t活性污泥(注意应采取措施防止无机物污泥进入),投加后按正常水位条件,连续闷曝(曝气期间不进水)3-7d后,检查处理效果,在确定微生物生化条件正常时,方可小水量连续进水20-30d,待生化效果明显或气温明显回升时,再次向两池分别投加10-20t活性污泥,生化工艺才能正常启动。(5)菌种来源,厌氧污泥主要来源于已有的厌氧工程,如汉斯啤酒厌氧发酵工程、农村沼气池、鱼塘、泥塘、护城河清淤污泥;好氧污泥主要来自城市污水处理厂,应拉取当日脱水的活性污泥作为好氧菌种。
8、驯化培养
(1)驯化条件:一般来讲,微生物生长条件不能发生骤然的突出变化,常规讲要有一个适应过程,驯化过程应当与原生长条件尽量一致,当做不到时,一般用常规生活污水作为培养水源,果汁废水因浓度较高不能作为直接培养水,需要加以稀释,一般控制COD负荷不高于1000-1500mg/L为宜,这样需要按1:1(生活污水:果汁废水)或2:1配制作为原始驯化水,驯化时温度不低于20℃,驯化采取连续闷曝3-7d,并在显微镜下检查微生物生长状况,或者依据长期实践经验,按照不同的工艺方法(活性污泥、生物膜等),观察微生物生长状况,也可用检查进出水COD大小来判断生化作用的效果。
(2)驯化方式:驯化条件具备后,连续运行已见到效果的情况下,采用递增污水进水量的方式,使微生物逐步适应新的生活条件,递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同。一般来讲,好氧正常启动可在10-20d内完成,递增比例为5-10%;而厌氧进水递增比例则要小的很多,一般应控制挥发酸(VFA)浓度不大于1000mg/L,且厌氧池中PH值应保持在6.5-7.5范围内,不要产生太大的波动,在这种情况下水量才可慢慢递增。一般来讲,厌氧从启动到转入正常运行(满负荷量进水)需要3-6个月才能完成。
(3)厌氧、好氧、水解等生化工艺是个复杂的过程,每个工程都会有自己的特点,需要根据现场条件加以调整。
9、全线调试
(1)当上述工艺单元调试完成后,污水处理工艺全线贯通,污水处理系统处于正常条件下,即可进行全线连调。(2)按工艺单元顺序,从第一单元开始检测每个单元的PH值(用试纸)、SS(经验目测)、COD(仪器检测),确定全线运行的问题所在。
(3)对不能达到设计要求的工艺的单元,全面进行检测调试,直至达到要求为止。(4)各单元均正常后,全线连调结束。
10、抓住重点检测分析
(1)全线连调中,按检测结果即可确定调试重点,一般来讲,重点都是生化单元。(2)生化单元调试的主要问题
a、要认真检查核对该单元进出水口的位置、布水、收水方式是否符合工艺设计要求。
b、正式通水前,先进行通气检测,即通气前先将风机启动后,开启风量的1/4-1/3送至生化池的曝气管道中,检查管道所有节点的焊接安装质量,不能有漏气现象发生,不易检查时,应涂抹肥皂水进行检查,发现问题立即修复至要求。
c、检查管道所有固定处及固定方式,必须牢固可靠,防止产生通水后管道产生松动现象。
d、检查曝气管、曝气头的安装质量,不仅要求牢固可靠,而且处于同一水平面上,高低误差不大于±1㎜,检查无误后方可通水。
e、首次通水深度为淹没曝气头、曝气管深度0.5m左右,开动风机进行曝气,检查各曝气头曝气管是否均衡曝气。否则,应排水进行重新安装,直至达到要求为止。f、继续充水,直到达到正常工作状态,再次启动曝气应能正常工作,气量大、气泡细、翻滚均匀为最佳状态。
g、对不同生化方式要严格控制溶解氧(DO)量。厌氧工艺不允许有DO进入;水解工艺,可在10—12h,用弱空气搅拌3--5min;缺氧工艺DO应控制在小于0.5mg/L范围内;氧化工艺则应保证DO不小于2--4mg/L。超过上述规定将可能破环系统正常运行。
11、改善缺陷、补充完善
(1)连续调试后发生的问题,应慎重研究后,采取相应补救措施予以完善,保证达到设计要求。
(2)一般来讲,改进措施可与正常调试同步进行,直到系统完成验收为止。
12、试运行
(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10--15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;竣工验收后则全权由建设方负责。
13、自验检测(1)由施工方制定自验检测方案,并做好相应记录。
(2)连续三天,按规定取水样(每2h一次,24h为一个混合样),分别在进出水口连续抽取,每天进行检测(主要为COD、PH、SS),合格后即认定自检合格。
14、交验检测
(1)由施工方将自检结果向建设方汇报,建设方认同后,由建设方寄出交验书面申请报告,报请当地环保监测主管部门前来检测。
(2)施工方,建设方共同准备条件,配合环保主管部门进行检测。(3)检测报告完成后,工程技术验收完成。
15、竣工验收
(1)由施工方向建设方提交竣工验收申请,并向建设方提供竣工资料。(2)由建设方组织,并正式起草竣工验收报告,报请主管部门组织验收。(3)正式办理竣工验收手续。
“厌氧生物处理、调试、运行指导手册”
1、目的:本手册用于厌氧生物降解工艺单元的运行管理。
2、内容及对象:手册包括有以下7个内容:即: 厌氧生物反应概述;厌氧技术优势和不足;反应机理;厌氧反应器类型;厌氧反应器工艺控制条件;启动方式;运行管理;问题及解决措施;
手册适用于厌氧反应器操作人员、污水站技工、化验人员和管理人员,亦可供相关人员参考。
3、厌氧反应概述:
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。根据代谢过程对氧的需求,微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。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。
厌氧是一种低成本废水处理技术,把废水治理和能源相结合,特别适合发展中国家使用。
4、厌气处理技术的优势和不足: 优势:
4.1可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术,具有良好的社会、经济、环境效益。
4.2耗能少,运行费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3.4.3回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3),高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10t COD工厂为例,按COD去除80%,甲烷为理论值80%计算,日产沼气2240m3,相当于2500m3天然气或3.85t煤,可发电5400Kwh.4.4设备负荷高、占地少。
4.5剩余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6~1/10.4.6对N、P等营养物需求低,好氧工艺要求C:N:P=100:5:1,厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。
4.7可直接处理高浓有机废水,不需稀释。4.8厌氧菌可在中止供水和营养条件下,保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。
4.9系统灵活,设备简单,易于制作管理,规模可大可小。厌氧不足:
1、出水污染浓度高于好氧,一般不能达标;
2、对有毒性物质敏感;
3、初次启动缓慢,最少需8-12周以上方能转入正常水平。
5、反应机理:
厌氧反应过程是对复杂物质(指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中)生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段:
5.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如:纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等,这些小分子的水解产物能被溶解于水,并透过细胞为细胞所利用。
5.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物,并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸(VFA)醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。
5.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。
5.4产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。原理图如下: 复杂有机物
水解、发酵
脂肪酸(﹥C2)硫酸盐原
产乙酸
H2+CO2 乙酸 产甲烷 产甲烷 CH4+CO2 硫酸盐还原 硫酸盐还原 H2S+CO2 a、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。
b、发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化,以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
c、产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气,以及氢气和二氧化碳形成乙酸。
d、产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷,以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时,还会有硫酸盐还原过程,如虚线所示。
6、厌氧反应器类型: 6.1普通厌氧反应池 6.2厌氧接触工艺
6.3升流厌氧污泥库(UASB)反应器 6.4厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR)6.5厌氧滤料(AF)6.6厌氧流化库反应器 6.7厌氧折流反应器(ABR)6.8厌氧生物转盘
6.9厌氧混台反应器等.7、厌氧反应的工艺控制条件:
7.1温度:按三种不同嗜温厌氧菌(嗜温5-20℃ 嗜温20-42℃ 嗜温42-75℃)工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧(30-35℃)、高温厌氧(50-55℃)三种。温度对厌氧反应尤为重要,当温度低于最优下限温度时,每下降1℃,效率下降11%。在上述范围,温度在1-3℃的微小波动,对厌氧反应影响不明显,但温度变化过大(急速变化),则会使污泥活力下降,度产生酸积累等问题。
7.2 PH:厌氧水解酸化工艺,对PH要求范围较松,即产酸菌的PH应控制4-7℃范围内;完全厌氧反应则应严格控制PH,即产甲烷反应控制范围6.5-8.0,最佳范围为6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。
7.3氧化还原电位:水解阶段氧化还原电位为-100~+100mv,产甲烷阶段的最优氧化还原电位为-150~-400mv。因此,应控制进水带入的氧的含量,不能因以对厌氧反应器造成不利影响。
7.4营养物:厌氧反应池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。7.5有毒有害物:抑制和影响厌氧反应的有害物有三种:
7.5.1无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等,特别硫酸盐和硫化物抑制作用最为严重;
7.5.2有机化合物:非极性有机化合物,含挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五类。
7.5.3生物异型化合物,含氯化烃、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗菌素等。7.6工艺技术参数:
7.6.1水力停留时间:HRT 7.6.2有机负荷 7.6.3污泥负荷
8、厌氧反应器启动: 8.1接种污泥:有颗粒污泥时,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。污泥接种浓度至少不低10Kg•VSS/m3反应器容积,但接种污泥填充量不大于反应器容积60%。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。
8.2接种污泥启动:启动分以下三个阶段进行:
1、起始阶段——反应池负荷从0.5-1.0kgCOD/m3d或污泥负荷0.05-0.1kgCOD/kgVSS•d开始。进入厌氧池消化降解废水的混合液浓度不大于COD5000mg/L,并按要求控制进水,最低的COD负荷为1000mg/L。进液浓度不符合应进行稀释。
进液时不要刻意严格控制所有工艺参数,但应特别注意乙酸浓度,应保持在1000mg/L以下。进液采用间断冲击形式,即每3~4小时一次,每次5-10min,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,则应每隔1小时开动泵对污泥搅拌一次,每次3~5min。
2、启动第二阶段——当反应器容积负荷上升到2-5kgCOD/m3d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%。
3、启动的第三阶段——从容积负荷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。衡量能否获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。8.3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/m3d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。
9、厌氧生物处理中存在的问题及解决方法
存在问题 原 因 解决方法
1、污泥生长过慢 1营养物不足,微量元素不足; 2进液酸化度过高;
3种泥不足。1增加营养物和微量元素; 2减少酸化度; 3增加种泥。
2、反应器过负荷 1反应器污泥量不够; 2污泥产甲烷活性不足;
3每次进泥量过大间断时间短。1增加种污或提高污泥产量; 2减少污泥负荷;
3减少每次进泥量加大进泥间隔。
3、污泥活性不够 1温度不够; 2产酸菌生长过快; 3营养或微量元素不足; 4无机物Ca2+引起沉淀。1提高温度; 2控制产酸菌生长条件; 3增加营养物和微量元素; 4减少进泥中Ca2+含量。
4、污泥流失 1气体集于污泥中,污泥上浮; 2产酸菌使污泥分层;
3污泥脂肪和蛋白过大。1增加污泥负荷,增加内部水循环; 2稳定工艺条件增加废水酸化程度; 3采取预处理去除脂肪蛋白。
5、污泥扩散颗粒污泥破裂 1负荷过大; 2过度机械搅拌; 3有毒物质存在。
4预酸化突然增加 1稳定负荷; 2改水力搅拌; 3废水清除毒素。
4应用更稳定酸化条件 活性污泥系统管理手册”
一、原理:
活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军,其原理是生物降解。
二、活性污泥的形、色、嗅
活性污泥外观似棉絮状,亦称絮粒或绒粒,有良好的沉降性能。正常活性污泥呈黄褐色。供氧曝气不足,可能有厌氧菌产生,污泥发黑发臭。溶解氧过高或进水过淡,负荷过低色泽转淡。良好活性污泥带泥土味。
三、培菌前的准备工作:
1、认真消化施工设计图纸资料及管理运行手册;
2、检查熟悉系统装备及管线阀门,指示记录仪表;
3、清理施工时遗留在池内杂物;
4、加注清水或泵抽河水作池渗漏试验,单台调试后联动试车,调好出水堰板至污水处理可正常工作。
四、培菌方法:
1、所谓活性污泥培养,就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件,即营养物,溶解氧,适宜温度和酸碱度。
(1)营养物:即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。
(2)溶解氧:就好氧微生物而言,环境溶解氧大于0.3mg/l,正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中,以直径500µm活性污泥絮粒而言,周围溶解氧浓度2mg/l时,絮粒中心已低于0.1mg/l,抑制了好氧菌生长,所以曝气池溶解氧浓度常需高于3-5mg/l,常按5-10mg/l控制。调试一般认为,曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l较为适宜。
(3)温度:任何一种细菌都有一个最适生长温度,随温度上升,细菌生长加速,但有一个最低和最高生长温度范围,一般为10-45ºC,适宜温度为15-35ºC,此范围内温度变化对运行影响不大。
(4)酸碱度:一般PH为6-9。特殊时,进水最高可为PH 9-10.5,超过上述规定值时,应加酸碱调节。
2、培菌法:(1)生活污水培菌法:在温暖季节,先使曝气池充满生活污水,闷曝(即曝气而不进污水)数十小时后,即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节,连续运行数天即可见活性污泥出现,并逐渐增多。为加快培养进程,在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等,以提高营养物浓度。特别注意,培菌时期(尤其初期)由于污泥尚未大量形成,污泥浓度低,故应控制曝气量,应大大低于正常期曝气量。
(2)干泥接种培菌法:最好取水质相同已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养。一般按曝气池总溶积1%的干泥量,加适量水捣碎,然后再加适量工业废水和浓粪便水。按上述的方法培菌,污泥即可很快形成并增加至所需浓度。
(3)数级扩大培菌法:根据微生物生长繁殖快的特点,仿照发酵工业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺,分级扩大培菌。如某工程设计为三级曝气池,此时可先在一个池中培菌,在少量接种条件下,在一个曝气池内培菌,成功后直接扩大至二三级。
(4)工业废水直接培菌法:某些工业废水,如罐头食品、豆制品、肉类加工废水,可直接培菌;另一类工业废水,营养成分尚全,但浓度不够,需补充营养物,以加快培养进程。所加营养物品常有:淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水(碳源);或尿素、硫氨、氨水(氮源)等,具体情况应按不同水质而定。(5)有毒或难降解工业废水培菌:有毒或难降解工业废水,只能先以生活污水培菌,然后再将工业废水逐步引入,逐步驯化的方式进行。
(6)直接引进种菌种培菌:有些特殊水质菌种难于培养,还可利用当地科研力量,利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养,如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有专门好氧菌。此法,投资大,周期长,只有特殊情况才用。
3、驯化:在培菌阶段后期,将生活污水和外加营养物量,逐渐减少,工业废水比例逐渐增加,最后全部转为受纳工业废水,这个过程称为驯化。理论上讲,细菌对有机物分解必须有酶参与,而且每种酶都要有足够数量。驯化时,每变化一次配比时,需要保持数天,待运行稳定后(指污泥浓度未减少,处理效果正常),才可再次变动配比,直至驯化结束。
五、运行管理
1、巡视:指每班人员必须定时到处理装置规定位置进行观察、检测,以保证运行效果。
2、二沉池观察污泥状态:主要观察二沉池泥面高低、上清液透明程度,有无漂泥,漂泥粒大小等。上清液清澈透明¬----运行正常,污泥状态良好;上清液混浊¬----负荷高,污泥对有机物氧化、分解不彻底;泥面上升¬----污泥膨胀,污泥沉降性差;污泥成层上浮¬----污泥中毒;大块污泥上浮¬----沉淀池局部厌氧,导致污泥腐败;细小污泥漂浮¬----水温过高、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。
3、曝气池观察:曝气池全面积内应为均匀细气泡翻腾,污泥负荷适当。运行正常时,泡沫量少,泡沫外呈新鲜乳白色泡沫。曝气池中有成团气泡上升,表明液面下有曝气管或气孔堵塞;液面翻腾不均匀,说明有死角;污泥负荷高,水质差,泡沫多;泡沫呈白色,且数量多,说明水中洗涤剂多;泡沫呈茶色、灰色说明泥龄长或污泥被打破吸附在泡沫上,应增加排泥;泡沫呈其它颜色,水中有染料类物质或发色物污染;负荷过高,有机物分解不完全,气泡较粘,不易破碎。
4、污泥观察:生化处理中除要求污泥有很强的“活性“,除具有很强氧化分解有机物能力外,还要求有良好沉降凝聚性能,使水经二沉池后彻底进行“泥”(污泥)“水”(出水)分离。
(1)污泥沉降性SV30是指曝气池混合液静止30min后污泥所占体积,体积少,沉降性好,城市污水厂SV30常在15-30%之间。污泥沉降性能与絮粒直径大小有关,直径大沉降性好,反之亦然。污泥沉降性还与污泥中丝状菌数量有关,数量多沉降性差,数量少沉降性好。
(2)污泥沉降性能还与其它几个指标有关,它们是污泥体积指数(SVI),混合液悬浮物浓度(MLSS)、混合液挥发性悬浮浓度(MLVSS)、出水悬浮物(ESS)等。
(3)测定水质指标来指导运行:BOD/COD之值是衡量生化性重要指标,BOD/COD≥0.25表示可生化性好,BOD/COD≤0.1表示生化性差。进出水BOD/COD变化不大,BOD也高,表示系统运行不正常;反之,出水的BOD/COD比进水BOD/COD下降快,说明运行正常。出水悬浮物(ESS)高,ESS≥30mg/l时则表示污泥沉降性不好,应找原因纠正,ESS≤30mg/l则表示污泥沉降性能良好。
5、曝气池控制主要因素:
(1)维持曝气池合适的溶解氧,一般控制1-4mg/l,正常状态下监测曝气池出水端DO 2mg/l为宜。
(2)保持水中合适的营养比,C(BOD)?N?P=100?5?1(3)维持系统中污泥的合适数量,控制污泥回流比,依据不同运行方式,回流比在0-100%之间,一般不少于30-50%。
六、污泥性状异常及分析:
异常现象症状 分析及诊断 解决对策
曝气池有臭味 曝气池供O2不足,DO值低,出水氨氮有时偏高 增加供氧,使曝气池出水DO高于2mg/l 污泥发黑 曝气池DO过低,有机物厌氧分解析出H2S,其与Fe生成FeS 增加供氧或加大污泥回流
污泥变白 丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖 如有污泥膨胀,参照污泥膨胀对策 进水PH过低,曝气池PH≤6丝状型菌大量生成 提高进水PH 沉淀池有大快黑色污泥上浮 沉淀池局部积泥厌氧,产生CH4.CO2,气泡附于泥粒使之上浮,出水氨氮往往较高 防止沉淀池有死角,排泥后在死角处用压缩空气冲或高压水清洗
二沉池泥面升高,初期出水特别清澈,流量大时污泥成层外溢 SV>90% SVI>20mg/l污泥中丝状菌占优势,污泥膨胀。投加液氯,提高PH,用化学法杀死丝状菌;投加颗粒碳粘土消化污泥等活性污泥“重量剂”;提高DO;间歇进水 二沉池泥面过高 丝状菌未过量生长MLSS值过高 增加排液
二沉池表面积累一层解絮污泥 微型动物死亡,污泥絮解,出水水质恶化,COD、BOD上升,OUR低于8mgO2/gVSS.h,进水中有毒物浓度过高,或PH异常。停止进水,排泥后投加营养物,或引进生活污水,使污泥复壮,或引进新污泥菌种
异常现象症状 分析及诊断 解决对策
二沉池有细小污泥不断外漂 污泥缺乏营养,使之瘦小OUR<8mgO2/gVSS.h;进水中氨氮浓度高,C/N比不合适;池温超过40? C;翼轮转速过高使絮粒破碎。投加营养物或引进高浓度BOD水,使F/M>0.1,停开一个曝气池。二沉池上清液混浊,出水水质差 OUR>20mgO2/gVSS.h污泥负荷过高,有机物氧化不完全 减少进水流量,减少排泥
曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面 浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长,或进水中洗涤剂过量 清除浮渣,避免浮渣继续留在系统内循环,增加排泥 污泥未成熟,絮粒瘦小;出水混浊,水质差;游动性小型鞭毛虫多 水质成分浓度变化过大;废水中营养不平衡或不足;废水中含毒物或PH不足 使废水成分、浓度和营养物均衡化,并适当补充所缺营养。污泥过滤困难 污泥解絮 按不同原因分别处置 污泥脱水后
泥饼松 有机物腐败 及时处置污泥 凝聚剂加量不足 增加剂量 曝气池中泡沫
过多,色白 进水洗涤剂过量 增加喷淋水或消泡剂
曝气池泡沫不易破碎,发粘 进水负荷过高,有机物分解不全 降低负荷 曝气池泡沫
茶色或灰色 污泥老化,泥龄过长解絮污泥附于泡沫上 增加排泥 进水PH下降 厌氧处理负荷过高,有机酸积累 降低负荷 好氧处理中负荷过低 增加负荷
出水色度上升 污泥解絮,进水色度高 改善污泥性状
出水BOD COD升高 污泥中毒 污泥复壮 进水过浓 提高MLSS 进水中无机还原物(S2O3 H2S)过高 增加曝气强度 COD测定受Cl¯影响 排除干扰
第二篇:活性污泥培养
活性污泥的培养
通过工程实例总结,就如何缩短污水生化调试所需时间,从调试前期准备到污水全负荷投入运行,分3个阶段予以解剖分析。介绍了前期准备工作的内容和所需物料的种类及数量;调试各阶段物料投加量及所需控制的条件;调试过程所需注意的事项。文中所述内容尤其适用于以鼓风机曝气为主的生化处理设施。
污水处理设施在正式投入使用时,其生化处理装置均需进行污泥接种、驯化(俗称调试)。对于规模较大的污水处理设施尽量缩短调试时间,使处理主体尽快投入正常运行,在实际操作过程中有着重要的意义。我们通过多个日处理万吨的污水处理设施的生化调试发现,在生化调试过程中,如果准备充分,正常气温下一般7~10d即可完成生化设施的培菌接种工作;10d后就可以对污水进 行驯化,20d左右便可进入正常运行。
本文将分三方面对生化调试工作中需注意的问题进行简要分析。为方便起见,文中所列数据均以生化池体积5000m3为基准。
1.前期准备阶段 1.1.物料准备 ①污泥准备
对于万立方米级污水处理装置而言,其生化池体积较大,为了保证生化池初始污泥浓度,需要准备投加的原始污泥量很大。理论上讲,投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在2 500mg/L左右。实际运行时,为了节约成本,调试期间初始污泥的质量浓度可控制在1 500mg/L左右,一日处理1×104m3污水生化时间为12h的污水处理装置为例,调试前需准备含水率在80%的活性污泥约40m3。污泥品种最好是同类或相似的活性污泥。如有困难,其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定的活性,对待用的污泥需进行喷水保湿处理,在
保湿条件下污泥的活性至少可保持15d以上。
②碳源培养的基准备
生化调试过程中理想的碳源是面粉(地脚面粉)。调试期间碳源准备量一般按如下原则进行估算。每
天投加到生化池的COD量 按混合后生化池COD的质量浓度在200~300mg/L水平计,其中地脚面粉COD的质量折算量约为1t[COD]/t[面粉]。大粪的COD折算比较 困难,根据经验,在整个调试期间需100~150 m3的大粪。加入大粪的目的除补充碳源外,还可 增加生化池菌种的引入。地脚面粉可准备10~15t。
③磷源、氮源的准备
补充碳源一般以磷肥为主,补充的氮源以尿素CO(NH2)2为主。生化池COD的质量浓度在300mg/L时估计BOD5值一般以100mg/L计,补充量按 m(BOD5):m(N):m(P)=100:5:1折算,每天需补充淀粉2000-3000kg,尿素100kg,补磷肥200kg,质量比按照淀粉:尿素:磷肥=20-30:1:2补给。调试期间需准备尿素2~3t,普钙5~6t。另外如有条件可准备10~20kg粉状阴离子聚丙烯酰胺(PAM)。1.2.物料化制及输送设备
由 于调试期间需要的物料量很大,加之生化调试无污水进入,池内污水流动性较差,为提高接种速度,需要将污泥及补充碳源尽可能均匀地输入各生化池内。因此,对 于一定规模的污水处理设施设置物料化制及物料输送系统,对减轻劳动强度提高调试效率是必需的。根据经验,物料化制池宜设于地下,池内设空气搅拌装置,池容积一般在20~30m3。池内分二区,一区为化制区,该区需设置物料化制及初级垃圾清理装置;二区为输送取,设置潜水泵或液下泵,同时在泵周围设置垃圾同以防泵发生堵塞。输送管道在生化池附近宜使用软管以便根据需要调整投加料点位置。另外,物料化制旁最好设置一个消火
栓或供水管,用于化制污泥及其它物料时供水。
1.3.监测仪器准备
为配合生化调试,需对生化池中的COD(铬法)、溶解氧、pH值、细菌等指标进行监测。一般生化处理调试需配备以下监测仪器:COD测
定仪、溶解氧测定仪、pH值测定仪、显微镜。
2.调试阶段 2.1.初期(3d)
① 首先将生化池注入一定量的清水和部分待处理的污水,然后将污泥倒入物料化制池。一般第1次投加20m3污泥,同时投加大粪等培养料,加水搅拌后按比例均匀 投加到各生化池内。投加培养料以生化池COD的质量浓度控制在300mg/L为准。然后按比例补加普钙(由 于投加大粪无需补加氮源)。
②闷曝:投料后进行闷曝。水气体积控制在1:(5~10)。第1天曝 气采取6h充氧,4h停机的方式进行。
③ 再次投料:经过1d闷曝后,第2天COD的质量浓度降至100mg/L左右。需再次投料,第2次可投入10~15 m3污泥至化料池,(留下部分作为备用)。同时投加以大粪为主的培养料,投加培养料仍以控制生化池COD的质量浓度在200~300mg/L为标准。根据 需要补磷后 闷曝。
④闷曝:第二、三天的闷曝可减少停机时间,生化曝气可控制为开6 停2。2.2.中期(4~7d)
一般经过2~3d的闷曝后,通过显微镜镜检,可能会看到少量的原生动物。原则上,此时每天定时补加碳源逐步以地脚面粉为主。同时投加普钙和尿素,以补充磷源和氮源。补充碳源的标准仍以生化池COD 的质量浓度在200mg/L左右为准。
此阶段为排除生化代谢物,生化池需适量换水,同时继续进行闷曝。此阶段为加速污泥菌胶团的形成,在生化池中可适量投加粉状PAM。
2.3.后期(7~10d)
一般经过7~10d闷曝,生化污泥表现显淡黄色,污泥30min沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物钟虫、纤毛虫,以及后生动物轮虫、线虫等,此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。
增负荷调试一般以每2d增加五分之一的污水负荷进行。1周后基本可以全负荷运行。为平稳过度,增负荷全几天视具体情况可适量补充 些地脚面粉作为碳源。
2.4.调试条件控制
生化调试期间,曝气强度原则上应结合水中溶解氧类控制气水比,一 般好氧区溶解氧的质量浓度控制在1~3mg/L,兼氧区控制在0~0.5mg/L。
其它监控指标主要有COD,生物相、pH值、污泥沉降比。取样分析频率为调试初期一般4h取1次样,中期6h取1次,后期8h取1次样。
3.调试注意事项
生化设施的调试,有以下几点须特别注意。
①设置化料池及配备物料输送系统对于规模较大的污水处理设施是 必要的。
②投加的污泥需尽可能化开,避免垃圾进入生化池,降低污泥使用效 率。
③在投加大粪时需做好垃圾的清理工作,避免垃圾进入输送泵,否则 极易引起输送泵的堵塞。
④需随时掌握生化池内的COD及溶解氧变化情况,及时补充碳源和调
整供气量。⑤调试期间生化池pH值最好控制在7~8.5之间,发生异常及时寻找 原因采取补救措施。4.结论与说明
在调试过程中如能做到以上几点,一般来说整个生化调试过程可在1 个月内完成。
此外,以上生化调试结论适用于鼓风曝气为主的生化处理装置,对于 其它形式的生化处理仅供参考。
在调试开始时,注入生化池的水应为当前需处理的污水而非用清水更 合适,补磷应用KH2PO4为佳
先将池内加满生活污水,加5-10包面粉,然后闷曝三天,让面粉充分水解,使曝气池内COD维持500-800mg/l,或BOD300-400mg/l,然后加菌种(污水厂曝气池内活性污泥或脱水污泥)大约10吨,继续闷曝三天,然后静止沉淀二小时,进水将上清液置换掉,每天换水一至二次,每次换水量占池子有效容积的一半左右,换完水后继续闷曝,注意控制溶解氧不要超过4mg/l,又过三天以后就可以连续进水了。注意:连续进水时一定要连续回流,防止污泥流失,同时注意控制溶解氧2-3mg/l。再过一周,培菌就大功告成了。
第三篇:活性污泥驯化技巧
活性污泥驯化技巧
1、菌种投培
菌种培养构筑物的选择:方便操作,有曝气装置,有搅拌,利于加菌种、进原水或营养液的构筑物。
菌种在投加时,方案设定应根据现场具备的条件综合考虑。如场地、施工、运输车辆、临时电源、临时泵及管道、水枪、高差、过滤等因素。
菌种的粉碎:对于压缩污泥应考虑污泥的粉碎问题,应根据现场的条件确定粉碎方法。粉碎方法选择的顺序为水枪——泵循环+滤网冲击——曝气、搅拌。
菌种活性降低时,首先加入恢复菌种,恢复其活性。由于菌种脱离其原来的好氧环境往往已有较长时间,因此,菌种运输到现场后应尽快加入培养构筑物,并且加入时,使构筑物处于曝气过程,每批加完后继续曝气,一方面淘汰厌氧菌,另一方面将构筑物内的营养物质消耗,恢复其活性。
菌种的培养:在活性恢复后即进入培养阶段,目的是使活性污泥尽快生长,以达到一定的数量级。菌种活性恢复期间,同时自身也有部分增殖。菌种的培养可单独进行,也可与驯化同步进行,通常是以培养为主,即污泥量增加为主,兼顾驯化。如原水浓度较高或毒性较强,培养时应以加营养液或生活污水为主;如原水基本无毒性,碳氮比适当,可在培养阶段以原水为主。
2、活性泥驯化
活性污泥驯化应遵循循序渐进、有的放矢、精心控制的的原则。如果培养期间加入的主要是生活污水,这个时候逐步降低生活污水的加入量,并逐步增加原水的进水量,每次增加的进水量为设计进水量的5—10%,每增加一次应稳定2-3个周期或2天左右,发现系统内或出水指标上升应继续维持本次进水量,直至出水指标稳定,如出水指标一直上升,应暂停进水,待指标恢复正常后,进水量应稍微减少,或略大于上周期进水量。以此类推,最终达到系统设计符合。活性污泥驯化时,也可采用体积负荷法来进行驯化,可根据化验数据、进水指标、系统指标、构筑物体积推算出单位时间的系统污泥负荷,根据体积负荷来确定下个周期的进水量。
如果化验设施不到位,无法获知COD、氨氮等数据,可根据溶解氧的变化、风机风量的大小来估算体积负荷。在这种情况下,进水量的增加更应稳定,避免冒进对系统产生冲击。例如,系统内溶解氧一般控制在2-3mg/l,如果系统内溶解氧偏低,1.0左右,或进水停止后,溶解氧上升缓慢,说明进水量偏大,应适当减少进水量。如果溶解氧上升较快,说明进水量合理,可再适当增加进水量。如果溶氧仪、化验仪器暂时都没有,可根据污泥负荷来确定进水量,一般污泥COD负荷按0.2公斤COD/公斤污泥·天。
3、硝化菌的培养 在处理垃圾渗滤液过程中,菌种的培养是重点;硝化菌相对于异养菌来讲比较难培养,硝化菌的培养过程同时也是污泥的驯化过程。下面根据影响硝化菌生长的因素来确定硝化菌培养时应控制的指标:
3.1 温度
在生物硝化系统中,硝化细菌对温度的变化非常敏感,在5~35℃的范围内,硝化菌能进行正常的生理代谢活动。当废水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降,当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维持,硝化速率只有30℃时的硝化硝化速率的25%。尽管温度的升高,生物活性增大,硝化速率也升高,但温度过高将使硝化菌大量死亡,实际运行中要求硝化反应温度低于38℃。
例如高氨废水工程的调试应尽量选择气温15度以上的季节,如果必须在冬季启动,应尽量选用高氨污水厂的菌种,或有保温、加温措施的系统。
3.2 pH值
硝化菌对pH值变化非常敏感,最佳pH值是8.0~8.4,在这一最佳pH值条件下,硝化速度,硝化菌最大的硝化速度可达最大值。在硝化菌培养时,如果进水pH值较高,能够达到8.0左右最好,如果达不到也不应刻意追求,只要系统内pH值不低于6.5即可,如低于此值,应及时补充碱度,如NaOH、Na2CO3等。
3.3 溶解氧 氧是硝化反应过程中的电子受体,反应器内溶解氧高低,必会影响硝化反应得进程。在活性污泥法系统中,大多数学者认为溶解氧应该控制在1.5~2.0mg/L内,低于0.5mg/L时硝化反应趋于停止。当前,有许多学者认为在低DO(1.5mg/L)下可出现SND(同步硝化反硝化)现象。在DO>2.0mg/L,溶解氧浓度对硝化过程影响可不予考虑。但DO浓度不宜太高,因为溶解氧过高能够导致有机物分解过快,从而使微生物缺乏营养,活性污泥易于老化,结构松散。此外溶解氧过高,能量消耗过大,在经济方面也不合适。
3.4 生物固体平均停留时间(污泥龄)
为了使硝化菌群能够在连续流反应器系统存活,微生物在反应器内的停留时间(θc)N必须大于自养型硝化菌最小的世代时间(θc)minN,否则硝化菌的流失率将大于净增率,将使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对(θc)N的取值,至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上,即安全系数应大于2。
3.5 重金属及有毒物质
有毒物质除了重金属外,对硝化反应产生抑制作用的物质还有:高浓度氨氮、高浓度硝酸盐有机物及络合阳离子等。
3.6 BOD
如果系统内BOD较高,系统内的异养菌就会与硝化菌争夺溶解氧,由于异养菌的数量远远大于硝化菌,硝化菌常常在系统内BOD较高的情况下得不到一定的溶解氧,而无法生长增殖。一般系统内BOD高于20mg/l,就会对硝化菌产生抑制。如果进水COD过高或碳氮比较高,硝化菌的培养就必须通过延时曝气来实现,即系统内COD已经合格或处于较低水平时,继续曝气,给予硝化菌足够的生长时间,曝气时,同样要控制好溶解氧,尽量低于3mg/L,防止污泥加速老化。
3.7 氨氮浓度
在系统氨氮浓度200mg/L时硝化菌就会被抑制,因此建议系统内氨氮浓度不高于150mg/L,在高氨污水处理中,由于进水氨氮浓度高,如果不注意,几个周期下来氨氮浓度就会升高到一定程度,常常在A池高于200mg/L,因此在硝化菌培养过程中以及正常运行时,应始终维持系统出水氨氮浓度在工艺要求指标以内,保证从调试开始,系统即出合格水。结合以上几种因素,我们在培养硝化菌时,应尽量创造其生长的有利条件,制定出最佳方案。
第四篇:污水处理系统
一、概述
污水处理厂的自控系统由PLC与计算机控制管理系统、仪表监测系统两部分组成。整体性能满足如下要求:
1)可靠性—整个系统采用模块化设计,分层分布式结构,控制、保护、测量之间既相互独立又互相联系。
2)先进性—系统的设计以实现“现场无人职守,总站少人值班”为目的。设备装置的启、停及联动运转均可由中央控制室远程操纵与调度。
整个系统分为三级管理,包括中控室、控制站及就地控制。现场各种数据通过PLC采集,并通过通讯网络传送到中控室操作站集中监控和管理。同样,中控室主机的控制命令也通过上述通道传送到PLC的测控终端,实施各单元的分散控制。现场与中央控制室通过高速通信网络连接,高速通信网络采用环网结构,以便于确保系统的安全性。
二、系统组成及服务项目
整个系统包括的污水处理厂工程自控系统内所有硬件、软件的提供、安装、调试、开车及培训。
1)中控室(包括硬件与软件)的提供、安装及调试; 2)PLC控制站(包括硬件及软件)的提供、安装及调试; 3)全厂自控系统的调试、投运和培训以及图纸资料的提供。
三、系统技术要求
Ⅰ.防护等级
在室内地面上的设备用IP54,在户外的设备用IP65;安装在水中或在井内的设备用IP68。Ⅱ.信号电平
所有控制及监控设备能在下列信号电平工作:
1)工业以太网数字通讯信号,环形拓扑结构,通讯波特率≥100Mbps,系统自适应恢复时间<300ms,通讯距离(无中继器)≥1Km,网络介质为直埋的光缆,在出现故障时,可在线增加或删除任意一个节点,都不会影响到其他设备的运行和通讯。本系统采用先进的计算机控制系统,即系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构,能够支持不同厂家的硬件在同一网络中进行,并支持实时多任务,多用户系统的操作系统。; 2)控制系统具有一套完整的自诊断功能,可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件是否出现故障,并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点及相关信息。在系统发生故障后,I/O的状态应返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。
3)状态及报警指示的数字信号:24VDC或220VAC电压信号; 4)控制的数字信号:24VDC或220VAC;
5)非现场总线型检测、控制仪表或设备应能在下列信号电平工作: ① 控制及监视的模拟信号:4~20mADC电流信号; ② 状态及报警指示的数字信号:0~24VDC电压信号; ③控制的数字信号:0~220VAC。
6)为了保证在工厂扩建或改造时满足工厂的控制要求,控制系统应具有较强的扩展能力。操作系统监控软件具有冗余和容错及灾难性恢复等功能。
四、实现功能
本系统所配置的硬件和软件应可实现如下功能: 中控室功能:
1)实时采集各个终端传送的各类数据和信号。
2)在彩色监视器(TFT)动态、形象的显示总工艺流程图,分段 工艺流程图,供电系统图、工艺参数,电气设备运行状态等。3)操作站以“人— 机”对话方式指导操作,自动状态下,可用 键盘或鼠标器设定工艺参数、控制电气设备。
4)根据采集到的信息,自动建立数据库,保存工艺参数,电气设备运行状态、报警数据、故障数据,并自动生成工艺参数的趋势曲线。管理人员通过对工艺曲线进行分析、研究,进一步改进工艺运行方案,提高生产效率。
5)按生产管理要求打印年、月、日、班运行报表,报警报表、故障报表及工艺流程图(彩色硬拷贝)。实时报警打印和故障打印。
6)通过通信总线与分控制室的现场控制站进行通信。计算机系统可在线诊断各类故障。7)设不间断电源,保证在发生停电故障时该系统仍能安全可靠地运行。8)设置大型显示装置,用于显示全厂工艺流程。分控站功能:
1)按控制程序对所辖工段内的工艺过程、电气设备进行自动控制,同时采集工艺参数,电气设备运行状态。
2)通过通信总线与中央控制室的监控管理系统进行通信,向监控管理系统传送数据,并接受监控管理系统发出的开停机命令。
3)在操作屏上显示所辖工段的工艺流程图,工艺参数,电气设备运行状态。通过功能键盘设定工艺参数,控制电气设备。
4)采集的主要工艺参数有:水位差、水位、流量、压力、氧化还原电位、温度。5)设不间断电源,保证在停电故障时系统仍能安全可靠地运行。
五、控制模式
1)现场手动模式:设备的现场控制箱或MCC控制柜的“就地/远程”开关选择“就地”方式时,通过现场控制箱或MCC控制柜上的按钮,实现对设备的启/停、开/关操作。
2)遥控模式:即远程手动控制方式。现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式时,操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“遥控”方式并对设备进行启/停、开/关操作。3)自动模式:现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式,且现场控制站的“自控/遥控”设定为“自动”方式时,设备的运行完全由各PLC根据污水处理厂的工况及生产要求来完成对设备的运行或开/关控制,而不需要人工干预。
4)控制级别由高到低为:现场手动控制、就地检修控制、遥控控制、自动控制。5)离工艺过程越近的控制层具有更高的优先权。
六、工控设备硬件要求
可编程序控制器PLC
PLC采用世界知名公司---西门子公司的先进产品S7系列。
PLC设备作为一套整体供货,设备主要包括:控制柜、PLC、通讯端口、I/O单元、触摸屏、UPS不间断电源等。
PLC的输入输出控制点留有15%~20%以上的余量。
网络配置方便灵活,除了产品本身的总线形式之外,还应支持包括Profibus-DP、CANopen、DeviceNet、Ethernet、ARCNET、Modbus在内的多种通讯协议,并可以通过多种网络形式和其它系统连接。
CPU 可以支持从64KB到256KB 的内存容量,并可以通过外插SD存储卡等形式扩展存储空间。机柜
柜内设有电源工作指示灯、PLC运行指示灯、数字式电压表、门控照明灯、门控排风扇、门锁(用同一把钥匙)等。柜子整洁布局合理,防护等级为IP4×。网络交换机
采用具有网管功能的符合IEEE802.3标准的模块化交换机,存储转发交换模式。交换机具有SNMP/WEB网络管理功能,支持SNMP TRAP自动故障报警,允许采用OPC方式将网络设备的状态信息传递到HMI/SCADA软件中。交换机应具有高度的实时性,最大收发延迟不超过15μs,支持基于端口的VLAN设置、IGMP Snooping组播管理、IEEE802.3×流控制和SNTP协议(简单网络时间协议)。采用轨道方式装置,无风扇散热方式,工作温度范围为0~60℃。
1)防护等级IP30。
2)冗余24VDC直流电源输入。
3)故障异常时,自动发出Email报警;电源故障时,继电器报警输出。4)控制站级交换机:3电口,RJ45口,2光口,多模光纤,SC连接头。5)中控室交换机:6电口,RJ45口,2关口,多模光纤,SC连接头。
电源
供电方式:220VAC采用在线式、全隔离型、连续双转换、自动旁路切换的UPS不间断供电电源,蓄电池续流能力为一小时以上;24VDC配置直流稳压电源。
在断电故障情况下,或在主电源不符合规定要求的时候,为了避免设备的破坏或扰动,保证控制系统能够不中断监控任务,在分控室和中控室设置了不间断电源UPS。UPS为在线式)静态整流器/逆变器型)、全隔离型、连续双转换,蓄电池能够提供30分钟供电。
不间断电源UPS可安装在控制柜内,为控制柜内设备和现场自控和仪表设备供电。各个UPS电源必须对本区域全部用电设备进行供电。根据实际要求配置合适容量的UPS电源。UPS电源应有不小于20%的余量。
中央控制室—2kVA 0.5小时 在线式 现场控制站—2kVA 0.5小时 在线式 化验室、细格栅—1kVA 0.5小时 在线式
工业监控管理计算机
1)主要配置:不低于 P4 2.4G/1G DDR内存/160G硬盘/3PCI/3ISA/AT×800主板/10-100M以太网接口/128M显存/DVD-RW/1.44M软驱/标准光电鼠标&键盘
2)通讯:10M/100M以太网)RJ-45),RS232,不少于2个USB口 3)机箱标准:DCS400F 4U标准19”机箱 4)机箱颜色:黑色 5)机箱材质:重型冷轧钢 6)机箱内部工艺:高级镀锌防腐 7)电源:400W AT×高性能电源
8)冷却系统:可拆卸防尘罩,2×80mm球轴承风扇,铜质散热器
9)过滤防尘系统:采用可拆卸,可清洗前面板纤维过滤网,加盖空槽防尘盖
10)开关指示灯:系统重启开关、电源开/关、系统电源LED显示、硬盘工作 LED显示 11)底板:有源AT×主板 12)工作温度:0℃到50℃ 13)存储温度:-20℃-60℃ 14)相对湿度:5%到95%(无凝结)15)冲 击:10G,峰值加速度 16)振 动:不小于1.5G 17)符合标准:FCC,EMC,CE,UL,DiggCom 18)安全认证:UL-508、CSA、CE 19)21”TFT液晶显示器
或选用设备采购时的最新型号和最佳配置。与它PLC或上位机通讯内置CPU的网卡。HMI人机界面
1)10.4英寸;TFT真彩LCD;256色无闪烁/64色3速闪烁 2)分辨率:640×480;显示区域:213.2)W)×160.4)H)mm 3)文字设定:中文简体)GB2312-80);亮度控制:4级可调 4)画面存储器:4MB FLASH EPROM;数据存储器:512KB SRAM 5)接口:有串行接口COM1/COM2、以太网接口、CF卡接口音频接口等 6)工作电压:24VDC;功耗:<30W 7)运行温度:0~50℃ 8)防护等级:IP65
七、工控软件配置 操作软件
全部软件均为中文版Microsoft Windows 2000运行环境,软件的可选组件也适用于二期工程。应用软件的编制范围为两部分,一部分是本期工程的全部内容,另一部分为二期工程扩容部分的软件接口。
管理控制系统的每台主机的软件应包括下列内容: 1)全套计算机运行软件系统;
2)全套的管理接口和管理控制软件系统; 3)全套数据处理和记录软件系统;
4)全套系统再生、修复、数据备份的软件系统; 5)运行计算机网络的全套软件;
6)标准计算机数据处理软件、接口软件、数据处理软件如文字处理、数据库、电子制表、图象处理软件等。监控组态软件
SCADA系统组态软件是一个精心设计开发的实时系统工作平台。它在UNI×和WINDOWS2000系统下运行。应用软件的编制范围为两部分,一部分室本期工程的全部内容,另一部分为远期工程扩容部分的软件接口。
系统需具有一下特点:
1)可兼容性:监控软件可以在不同的计算几何操作上运行。2)可联接性:可以容易地与不同的软件和硬件系统进行联接。
3)内部可操作性:可以混合网络上工作,并可与其它信息系统在数据层和用户层进行数据交换。
4)高可靠性:2台监控主机互为热备份,操作系统和监控软件具有冗余和容错功能。5)提供SQL,ODBC进行数据交换。6)提供多种编程开发环境,包括C,C-Smalltalk,Fortran等。7)系统需支持远程登录访问功能和具有安全授权功能。
8)支持开放系统的国际标准的通讯协议和界面,在网络通信协议中,应需支持TCP/IP和DNP3.0协议。
通讯方式采用轮询和事件自报方式(即:逢变则报的方式)。尤其适用于关键性的操作、控制和辅助决策系统。用户系统可以基于标准模块程序来集成建立,也可根据特殊要求专门组态。
另外,企业各类人员所用的上网媒介和方式也不尽相同。系统可以提供给各类用户以满意的上网媒介及方式。其图像用户界面可在微机、工作站、×终端机等不同的机器平台上工作。这些机器可通过局域网(LAN),广域网(WAN),ISDN网,租的专用线,电话线或无线网互连。
当系统的软件和硬件发生故障时,系统可自我恢复并继续工作。系统可以通过不断地监测网络上所有单元的工作状态来保证系统高可靠运行。当故障发生时,相应的备份单元瞬间即可完成自动切换。被监测的单元包括有:工作站和终端;通讯线路网点(路由,网桥)等。在系统里,备份的层数可以是多级的。
该数据库系统应为面向对象的,实时式,关系型数据库。SCADA系统对数据变化响应可达到1毫秒。
第五篇:关于污水收集处理系统建设运行情况的调研报告
关于污水收集处理系统建设运行情况的调研报告
赵银海
根据工作安排,我们对全市污水收集处理系统建设运行情况进行了专题调研,听取了市建设局的有关情况介绍,并赴阳明街道、凤山街道、经济开发区、泗门镇、陆埠镇、牟山镇等地进行了实地调研,现将有关情况综合报告如下:
一、基本情况
在工程建设方面,我市污水收集处理工程建设从2003年开始,至今已累计完成投资6.2亿元,主要包括小曹娥城市生活污水处理厂、小曹娥镇众安废水处理服务站和黄家埠镇滨海污水处理有限公司等3家污水处理厂,27.62公里长的输送管和86.04公里长的污水收集管,改建新建污水泵站 23座。污水收集、输送主干管网已东至丈亭,南至梁弄,西至泗门,北至杭州湾海涂,城区污水收集主干管网和市域污水输送管网架构已初步形成。
在系统运行方面,我市的污水收集量从2006年的日均0.03万吨增加到目前的日均6万吨左右,污水尾水回用量达到0.4万吨/日,为姚江全线水质从原来的五类水水质基本恢复到三类水水质,发挥了重要作用。
二、存在问题
1、城区集污覆盖面不够广。经过多年建设,我市城区排污主干管网已初步形成,但城区区域性的收集管网还不健全,一些人口集聚的重点排污大户如职成教中心、实验学校、看守所、高风中学等都将大量生活污水直接排入河道或渗入地下,多数外来人口集中居住的城乡结合部和工业区块的生活污水直接排入河道,导致一些河道长期污水横流,如丰山前河、新丰河、石婆桥江等。
2、乡镇集污管网建设进展缓慢。目前,已接入市域污水处理系统的只有丈亭和梁弄两个镇,其他乡镇都未完成镇级内部污水收集管网建设,即使已接入的,也很初步。丈亭镇只收集了部分工业企业的污水,镇域建成区的生活污水还未接入。市、镇两级分别承担的四明湖环湖排污集污工程一期工程,已投入了近5000万元资金,每天还只能收集到300吨污水,仅为设计能力的20%,所集污水还被疑为以漏入的溪水为主。泗门镇在污水治理方面的总投入已超过2000万元,日收集榨菜污水和工业污水1000吨左右,但都未经处理,而是直接排入杭州湾。
3、资金保障机制不够健全。目前,只有城区自来水费中附征了污水处理费,但费率偏低,不足于补偿排污集污工程建设和运行所需成本。各乡镇尚未开征污水处理费,区域性集污工程建设资金筹措困难,运行费用缺乏。排污系统作
为政府为居民提供的一项重要公共服务,缺少必要的可持续的财政资金支持。
4、排水监督管理体制不够健全。一是在市级层面缺少一个集排水许可、工程监管、收集监管、运行监管于一体的排水管理机构,现有市排水有限公司作为负责全市排污主干管网建设和运行的企业主体,难以承担政府排水监督管理的职能。二是乡镇缺少专司负责排污工程建设和运行机构,并缺少相关专业技术人员。
5、缺少强制污水纳管排放的有效措施。对一些现有的排污单位和新建排污单位,虽然环评报告都对污水排放提出了要求,但排污设施是否做到“三同时”,缺乏有约束力的监督。特别是老单位,由于内部管网不健全,且又不愿投入,导致迟迟不能接入。部分排水户达标排放意识不强,为节约成本,超标排放污水,影响了污水处理厂出厂水的达标排放和污水处理设施的使用寿命。
三、工作建议
1、提高认识,营造治理污水人人有责的良好氛围。水污染治理是一项系统而艰苦的工作,保护和改善水环境,确保人民群众用水安全,营造良好的生态环境,需要全社会的共同努力。针对当前部分干部群众认为污水治理困难太多,条件不成熟,一些乡镇和部门就工程抓工程,被动应付上级要求,重污水处理厂和主干管网建设,轻区域性收集管网和单位内部污水设施建设。建议市政府及有关部门要切实加强
对污水治理工作的领导和宣传引导。要将污水治理工作纳入政府工作及各地、各部门的重要议事日程和考核内容,切实督促国有和集体单位在改造内部治污设施和纳管达标排放方面为全市做出表率。同时要加强宣传,树立正面典型,曝光违法排污案件,提高群众和企业的水环境意识。
2、完善规划,形成覆盖全市的污水治理规划体系。一是要研究编制《市域污水收集处理专项规划》,根据我市城区、城镇、农村等地形地势和污水量,确定纳入全市统一处理的治污区域和需分散治理的农村治污区域,统筹城乡污水治理。二是要分乡镇或区域编制区域性污水收集和处理专项规划,细化区域集污管网布局方案和农村分散式污水治理设施建设规划。三是要编制市、镇两级的污水治理工程近期建设规划,同时滚动编制建设计划,明确分阶段的工作目标。
3、深化改革,健全全市排水管理和运行监督体制。一是要在建设项目环境评价报告和登记表中明确污水治理设施“三同时”建设内容,并实行有效的建后监管。二是要设立集中统一行使全市城乡排水管理职能管理机构,加强对排水的全行业、全过程管理,并受托对建设项目环评中明确的涉水“三同时”设施运行情况进行监管。三是污水量较大的乡镇,要单独设臵排水管理和运行机构,在人员编制上,主要负责人可由镇建办负责人兼任,其他人员可采用企业用工
形式。四是城市规划区内和水源地乡镇的集污管网,建议由市排水公司统一建设、管理和运行,落实分片管理责任。目前经济开发区、余姚工业园区和城区四个街道工业功能区内已建成的集污管网,要尽快移交给市排水公司管理。
4、建立机制,保障污水治理工程建设和运行经费。一是要完善污水处理收费制度,实行污水处理费和环保污水排污费并轨,扩大污水处理费征收区域,合理提高收费标准,保障污水治理工程建设和运行经费所需。二是要建立污水治理专项资金,对乡镇实施集污工程和农村实施分散式污水治理进行一定比例的奖励,加快城乡污水治理设施建设。三是要继续吸引社会资本参与我市污水治理工程建设,对污水处理厂二期工程和再生水厂工程建设投资,优先采用BOT等市场化的投资运行模式加以解决。四是要积极利用中央扩大内需资金和世界银行环保贷款等渠道筹集资金,加快治污设施建设。
5、突出重点,提高污水治理工程投资和运行绩效。一是要把水源地污水治理放在治污工作的首要位臵,不惜代价保护饮用水源,抓紧完善四明湖环湖集污工程,加快陆埠污水外排主干管网建设和水库上游酸洗发蓝行业污水治理,规划建设环牟山湖集污管网,全面实施水库上游农村分散式污水治理。二是要加快重点排污单位的污水纳管排放工作,像看守所实验学校和高风中学的日排污量要超过一个百亩规
模的住宅小区,高速公路姚江服务区的排污量更大,必须对这类重点排污单位进行专项限期接入。三是要研究治理水环境重点污染区域的可行方案,当前人大代表和人民群众对丰山前河、新丰河、梨洲街道原扶贫开区周边河道、石婆桥江等水体的严重污染问题反映强烈,希望市政府及有关部门切实采取可行的治污措施予以解决。四是要加强污水处理能力建设和尾水资源化,加快实施城市污水处理厂二期、再生水厂和尾水排放延伸工程建设。
(2009年8月)