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          關鍵詞:污水處理運營 污水處理外包 工業污水處理 污水處理第三方運行  工業廢水處理  生活污水處理 

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          活性污泥系統的運行分析

                在運行管理中,經常要進行運行調度,對一定水質水量的污水,確定投運幾條曝氣池、幾座二沉池、幾臺鼓風機,以及多大的回流能力,每天要排放多少污泥。運行調度方案可按以下程序編制:

                確定水量和水質 即準確測定污水流量Q,入流污水的BOD5及有機污染物的大體組成。確定混合液污泥濃度MLVSS MLVSS值取決于曝氣系統的供氧能力,以及二沉池的泥水分離能力。從降解污染物質的角度來看,MLVSS應進量高一些,但當MLVSS太高時,要求混合液的DO值也就越高,前已述及,在同樣的供氧能力時,維持較高的DO值需要較多的空氣量,而一些處理廠的曝氣系統難以達到要求。

                確定有機負荷F/M 應結合本廠的運行實踐,借助一些實驗手段,選擇最佳的F/M值。一般來說,污水溫度較高時,F/M可高一些。反之,溫度較低時,F/M應低一些。對出水水質要求較高時,F/M應低一些,反之,可高一些。傳統活性污泥工藝的F/M一般在0.2-0.5kgBOD5/(kgMLVSS˙d)范圍內。

                核算曝氣時間Ta 曝氣時間,即污水在曝氣池內的名義停留時間,不能太短,否則,難以保證處理效果。對于一定水質水量的污水,當控制F/M在某一定值時,采用較高的。MLVSS運行,往往會出現Ta太短的現象。如Ta太短,即污水沒有充足的曝氣時間,污水中的污染物質沒有充足的時間被活性污泥吸附降解,即使F/M很低,MLVSS很高,也不會得到很好的處理效果。因此,運行中應核算Ta值,使其大于允許的最小值。當然,Ta一般情況下也沒有必要太大。傳統活性污泥工藝一般控制Ta在6~9h之間,最低不能小于5h。Ta用下式計算:

          Ta=Va˙n/Q

          式中:

          n——投運曝氣池的數量。

          當Ta太小時,可以降低MLVSS值,增加投運池數。

                在運行管理中,回流比作為應付突發情況的一種暫時手段是很有用的。例如當發現二沉池泥水界面突然升至很高時,可迅速增大回流比,將水界面降下來,保證不造成污泥流失。然后再分析原因,尋找其他措施,待問題解決之后,再將回流比調回原值?;亓鞅入m可長期保持恒定,但必須每天檢查其是否合理,如不合理,可隨時作調整。

          確定鼓風機投運臺數 可用下式計算:

          n=fo˙Q˙BODi/300Ea˙Qa

          式中:

          Qa--單臺鼓風機的日供風量;

          fo--耗氧系數,kgO2/kgBOD;

          Ea--空氣擴散器充氧效率,%。

                另外,當MLVSS 太高時,要求二沉池又叫強的泥水分離能力,一些處理廠的二沉池表面積相對較小,難以提供充足的泥水分離能力。因此,應根據處理廠的實際情況,確定一個最大MLVSS 值,一般在1500-3000mg/L之間。

          確定曝氣池的投運數量 可用下式計算:

          n=QBODi/F/MMLVSSVa

          式中:

          n —— 曝氣池數量,個;

          Q ―― 污水處理量,m³/d;

          BODi――污水原BOD濃度,g/L;

          F/M ――污泥負荷,kgBOD/(kgVSS˙d);

          MLVSS――混合液揮發固體濃度;

          Va――每條曝氣池的有效容積。

          從式中可以看出,有機負荷F/M值越低,投運曝氣池的數量就越多。同樣,MLVSS越低,需要投運曝氣池數也越多。

          確定二沉池的水力表面負荷qh qh越小,泥水分離效果越好,一般控制qh不大于1.5m3/(m2˙h)。

                 確定回流比R 回流比R是運行過程中的一個調節參數,前已述及,R應在運行過程中根據需要加以調節,但R的最大值受二沉池泥水分離能力的限制,另外,R太大,會增大二沉池的底流流速,干擾沉降。在運行調度中,應確定一個最大回流比R,以此作為調度的基礎。傳統的活性污泥工藝的最大回流比可按100%考慮。(10)核算二沉池的固體表面負荷qs 每座二沉池的qs可用下式計算:

          qs=(1+R)˙Q˙MLSS/Ac˙n

          式中:

          n--二沉池投運數量。

                回流的作用是補充曝氣流出的活性污泥。當入流水質水量變化時,自然也希望能隨時調整回流比。但污水在活性污泥系統中一般要停留8h以上,以回流比進行某種調節之后,其效果可能要幾小時之后才能反映出來。因此,通過回流比調節,無法控制污水水質水量的隨時變化。一般情況下,每月之內可保持恒定的回流比。在運行中,當固體表面負荷超過最大允許值時,將會使二沉池泥水分離困難,也難以得到較好的濃縮效果。傳統活性污泥工藝一般控制qs不大于100kg/(m2˙d),否則應降低回流比R,或降低MLSS,也可以增加投運的二沉池數量。

          確定二沉池投運數量 可用下式計算:

          n=Q/qh˙Ac

          式中:

          Ac--單座二沉池的表面積。

          核算二沉池出水堰板溢流負荷qw 可用下式計算:

          qw=Q/Lw˙n

          式中:

          n —— 二沉池投運數量;

          Lw —— 每座二沉池出水堰板的總長度。

                當傳統活性污泥工藝的二沉池采用三角堰板出時,一般控制qw不大于10m3/(m˙h)。否則,應增加二沉池投運數量。。對于輔流式二沉池來說,在控制qh滿足要求的前提下,二沉池直徑較大時,qw一般都遠小于10m3/(m˙h)。

          活性污泥系統的控制周期問題

                對曝氣系統進行實時控制是必要的,因為DO太高,將使能耗增加,DO太低將抑制微生物的活性,降低處理效果。通過實時控制,可使活性污泥時刻處于好氧狀態,并且不使DO成為限制性因素。處理廠對活性污泥系統很難做到時時刻刻進行調控。那么每隔多長時間就應對工藝進行調整一次呢?也就是說,工藝控制周期應該是多長?

                我們首先討論曝氣系統的調節。對曝氣系統可以進行所謂的實時控制,使曝氣池混合液的DO值時時刻刻維持在所要求的數值。很多處理廠一般都設有DO自動控制系統,一旦DO偏離設定值,通過調節曝氣量,可在幾分鐘或十幾分鐘之內使DO恢復到設定值。也就是說,當泥齡5d時,要經過10~15d之后才能觀察到調節排泥量所帶來的控制效果。因此,也無法通過排泥量操作來控制入流水質水量的日變化,當排泥量調節見效時,發生變化的那股污水早已流出系統。但排泥量的多少,應利用F/M或SRT值每天進行核算。

                綜上所述,曝氣系統應實時控制;回流比可在較長的時間內維持恒定,但應每天檢查核算;排泥量亦可在j較長的時段內維持恒定,但應每天核算。當進入污水流量發生變化或水質突變時,應隨時采取控制對策,或重新進行運行調度。

                排泥操作對活性污泥系統的功能及處理效果影響很大,但這種影響很慢。例如,通過調節排泥量控制活性污泥中絲狀微生物的過度繁殖,其效果一般要經過2~3倍泥齡之后才能看出來。

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