含有细小活性污泥颗粒等问题,是一个非常重要的控制指标。
(10)回流比(%):活性污泥回流比在工艺控制中,其目的是为了补充活性污泥槽流失的活性污泥,达到处理的平衡。却很少有人能够理解在工艺控制中,回流比的大小对处理效果的影响。 (11)营养剂的投加:活性污泥的正常代谢和人体一样需要多种元素,除了需要的正常蛋白质外,对氮、磷、铁、锰等也有不同的需求。我们在这方面的基本认识,是系统分析活性污泥系统很重要的一块基本知识。 二、工艺控制的重要性
活性污泥法的运行需要众多控制参数的合理调控,只有这样,才能很好的保证活性污泥处理工艺的正常、高效运行。所以,我们必须充分认识活性污泥法工艺中工艺控制指标的重要性。 控制指标是大家在日常工作中经常能够遇到的,对有些指标自己也有充分的认识。但是,实际操作管理中,总觉得无法很好的根据一个指标进行调控,并取得满意的效果。原因就在于忽略了各指标间的关系,以及如何从总体角度去分析运行故障。要很好的达到较高的整体把握能力,就必须对单个指标的运用进行充分的认识。 第二节 工艺控制指标 一、pH值
1.书面定义及实践操作的理解
(1)PH值的书面定义。PH值是体现某溶液或物质酸碱度的表示方法,表示水中氢离子(H+)浓度值。pH值分为0~14范围,一般0~7属酸性,7~14屑碱性,7为中性。
(2)pH值在实践操作中的理解。污水、废水处理过程中,往往会出现进流水pH值出现异常波动,单靠调节池等设备自身调整,有时也无法达到系统可承受的pH值范围(通常为6~9)。这种情况下,如果不对进流后的污水、废水进行pH值调整,将会对物化处理段和生化处理段造成明显的影响。
2. pH值异常波动对各处理阶段的影响(表3-1)
表3-1波动对各处理阶段的影响
异常pH值表现 物化段影响 混凝处理段絮体细小、混凝效果差;初pH值过低(低于6) 活性污泥系统池面有酸味;处理级沉淀池出水浑浊,堰口有生物膜或青效果下降;原生动物活动减弱 苔 pH值过高(大于9) 混凝处理段絮体粗大、间歇水浑浊,混出水浑浊;处理效率下降;活性生化段影响 凝效果差;初级沉淀池出水浑浊,堰口有生物膜或青苔 3. 污水、废水pH值调整注意点
污泥有解体现象;原生动物可见死亡解体 首先,污水、废水的pH值调整,以废水中和废水最为经济节能,可通过调整池的水质调整达到以上目的。废水的混合可在一项处理工序内完成,也可在相邻的工厂之间完成,利用碱性废水或碱性废渣中和酸性废水。例如,建筑材料厂产生的碱性废水(石灰和氧化镁),在加以均化后,用泵送至附近化工厂与酸性废水混合。这样结合所得到的中性废水就比较合适进行最终处理了,完全达到了以废治废的目的,使双方企业既节约了资金,也减轻了环境污染负荷。
在实际的污水、废水pH值调节过程中,经常会遇到如图3-1所示的pH值中和突跃现象,使得调整污水、废水pH值的时候很难真正调整到pH值为中性,特别是水量大、污水、废水pH值过高或过低的废水时,使用强酸碱中和效果尤为明显。遇到这种情况还是要充分发挥到调节池的作用,通过连续的中和药剂投加、频繁的监测观察,保证中和后的污水、废水pH值不致过大的偏离中性值。就实际操作过程来看,污水、废水最终调节的pH值宁愿偏碱性而不要偏酸性。原因在于:
(1)酸性污水、废水更容易腐蚀污水、废水处理设施。 (2)偏碱性废水更有利于后段混凝沉淀的效果提升。
(3)就活性污泥主体微生物来说,抗碱性污水、废水的能力优于抗酸性污水、废水的能力。 (4)偏碱性废水更容易形成氢氧化物沉淀而为污染物的进一步去除提供了便利。
在中和酸性污水、废水的时候,如果污水、废水中需去除颗粒物较多时,采用氢氧化钙要优于使用氢氧化钠的效果,特别是兼带去除废水中的磷酸盐时。
4. pH值和其他控制指标的关系及联合分析方法
(1)pH值与水质水量的关系。pH值的异常波动,并对污水、废水处理系统构成威胁的情况,更多的是发生在以处理工业废水为目的的污水、废水处理厂。当企业瞬间排放水洗水、着色水、前处理废水的时候,往往伴随大水量、过低或过高pH值的废水。此时,水中其他污染物指标并不高,仅仅在pH值的波动上显得特别突出。究其原因还是以水洗水、前处理水为主的此类废水所特有的低有机污染物、低悬浮颗粒为代表的低浓度的清洗水为主。
熟知此类废水的特性,除了要充分利用调节池的功能外,也需要我们操作人员走出去,与排放此类pH值波动过大的污水、废水排放单位建立联系,以便提早预知并做好对应的策略准备,这样的工作还是相当重要的,否则,在不能备有多种中和药剂的情况下,一旦因为,药剂不足导致无法中和高浓度污水、废水时,将对后续的活性污泥系统造成相当大的影响。
(2)pH值与活性污泥沉降比的关系。活性污泥沉降比通常受pH值的冲击影响较大,变现得也比较快速和明显。因以细菌为主体的活性污泥对pH值的忍受存在一定的限度,当受到过高或过低的pH值废水、污水冲击的时候,在沉降比检测时往往可以看到,活性污泥沉降缓慢,上清液浑浊,甚至发现液面有漂浮的活性污泥絮体。通常pH值低于5或高于10时对活性污泥的影响快速而明显,活性污泥系统受抑制恢复也需要相当长的时间。
(3)pH值和活性污泥浓度的关系。从实践方面来看,pH值对活性污泥造成的冲击,往往是由于操作人员没有及时发现入流废水的pH值变化,或者是中和药剂短缺导致中和失败。单就活性污泥对大波动pH值污水、废水的耐冲击性而言,越高的活性污泥浓度越能耐受大波动pH值污水、废水的冲击,抗冲击持续时间也较低活性污泥浓度时为佳。但在大波动pH值污水、废水的冲击过后,系统需要排出受冲击的活性污泥,利用快速增值的新生活性污泥来尽快回复活性污泥的正常处理功能。
(4)pH值和活性污泥的污泥龄的关系。pH值与活性污泥的污泥龄,读者可能觉得其间并无直接联系,但是正如上文中所说的,在大波动pH值污水、废水的冲击过后,活性污泥系统需要排出受冲击的活性污泥,来恢复正常的处理功能,其中的排泥过程就可以理解为通过降低活性污泥的污泥龄,来使活性污泥处于对数增长期,已获得最佳的增值和系统恢复速度。只是系统恢复阶段很难那控制入流污水、废水中污染物的浓度,为此,常会出现系统恢复期的排放处理水出水指标超标的现象。
活性污泥受大波动pH值污水、废水的冲击,但是其吸附能力将伴随到其死亡分解阶段,只是活性污泥受大波动pH值污水、废水的冲击后沉降絮凝性能变差,游离在水中后,常常随放流水排出处理系统,导致出水指标(COD、SS)超标。为此,对应的策略是在生化处理出水段投机絮凝剂 来暂时缓解因过量活性污泥解体导致的出水指标超标现象。
(5)pH值与活性污泥回流比的关系。应该说活性污泥受大波动pH值污水、废水冲击后的影响程度与pH值波动的大小、持续时间、活性污泥原有状态等存在关联。就持续时间而言也是相当重要的指标,凡当生化系统整池水体pH值上升超过10的时候,持续时间超过2小时,将需要2天的时间来恢复整个活性污泥系统的正常运转。所以,这里有必要要求我们的系统操作管理人员采取一切手段来降低大波动pH值污水、废水对活性污泥系统作用的时间。其中可以有效利用的就是的加大活性污泥回流比,在预计大波动pH值污水、废水冲击程度较大的情况下,可以将污泥回流系统开至最大,以最大限度的调动二沉池内的中性废水去稀释进入生化系统的大波动pH值污水、废水。通过这样的回流比调整,在大波动pH值污水、废水冲击不是太强大的情况下,往往可以缓解对生化系统的冲击的影响,至少可以最大限度的保护活性污泥系统,争取到更快速的系统恢复时
间。
二、水温
1. 书面定义及实践操作的理解
(1)温度的书面定义。物体的温度反映了物体内分子运动平均动能的大小。分子运动愈快,物体愈热,即温度愈高;分子运动愈慢,物体愈冷,即温度愈低。这种现象被描述为一个物体的热势,或能量效应。当以数值表示温度时,即称之为温度度数。
(2)温度在实际操作中的理解。
其实,和水处理息息相关的是被处理污水、废水的温度,即水温。
在全年度的水温变化方面,我们通常会看到水温的变化通常是由气温的变化引起的,也会清楚地发现夏天的处理效率高于冬天的处理效率。
而由排放企业所排出的中高温废水在工业水处理中也有被遇到。通常因其温度过高原因对系统的冲击是明显高于因季节变化引起的冲击的。为此也需要对工业企业排放的污水、废水进行冷却预处理。
2. 水温异常波动对各处理段的影响
表3-2 水温异常波动对各处理段的影响
异常水温表现 水温过低(低于10℃) 量增加;初沉池处理效率下降 无明显现象,在缺氧状况下,沉水温过高(大于40℃) 淀池底泥容易上浮 导致出水浑浊发生 3. 污水、废水温度调整注意点
水温的调整对后续处理装置的运行影响虽然没有pH值波动带来的负面影响大,但是,我们在长期观察中还可以发现对其生化系统的中长期影响,特别是处理效率提升困难、丝状菌膨胀、出水浑浊等情况比较常见。
对于污水、废水温度的调节特别是低温水对处理系统造成的处理效率低下的问题,通常在设计阶段,考虑到北方的气温的影响,更多的建造在地下或半地下室及室内处理设施比较有效。对于高温污水、废水,增设冷却塔等设施会造成比较大的投资和运行费用,通常可利用调节池或增设生物塔等设施来兼带的达到降低污水、废水温度的目的。
致解体;同时受具体活动活跃影响也会未沉降絮体增多 部分活性污泥受高温环境影响,容易导物化段影响 混凝效果变差,絮体细小;耗药生化段影响 处理效率降低,抗冲击能力减弱;出水所以,对污水、废水水温的调节,在设计阶段的考虑充分显得尤为重要。同时,在系统运行故障发生的时候,对于长期性困扰的难题,也应考虑是否活性污泥对水温比较敏感的问题并加以确认。
4. 水温和其他控制指标的关系及联合分析方法
(1)水温与混凝效果的关系。如前所述,混凝过程往往有多种因素限制和作用,其中就包括水温的影响。水温过低,分子间活动减弱,絮凝的机会和效果受到限制,特别是在水中颗粒杂质不多的情况下,絮凝效果变差就变得特别明显,通过观察发现的絮体细小、间隙水浑浊可以验证水温偏低对絮凝效果的影响。我们认为水温低于10℃时,其对混凝效果的影响开始显现,7℃以下时会产生明显的混凝影响。
(2)水温和活性污泥种群的影响。众多周知,活性污泥的主体是微生物,即细菌,我们在观察温度对细菌的影响时,由于观察细菌的难度较大,所以在实际工艺控制中依靠直接观察细菌受温度影响的程度显得不太切合实际,而通过观察活性污泥中原生动物的种群变化可以发现水温对活性污泥的影响。通常过低的水温就原生动物的影响而言,表现在原生动物数量降低、活动受限、部分种类消失等现象。
以代表性原生动物小口钟虫和楯纤虫为例,通常在水温较低的情况下,楯纤虫数量较少,小口钟虫数量也会明显减少。而在高水温(高于40℃)的情况下,楯纤虫将会消失,小口钟虫也会消失甚至死亡。
(3)水温与活性污泥沉降性的关系。活性污泥的沉降性受多种因素的影响,水温也是其中的一个原因。与物化段混凝处理受水温过低导致絮体细小,混凝效果不佳一样,水温过低也同样导致活性污泥活性降低,分解有机物耗时增加,表现在完成沉降与泥水分离的时间延长,自然体现在二沉池上就是可见活性污泥集团上扬,细小颗粒流出堰口的现象时常发生。同时,由于分解有机物时间延长,导致处理效果降低,在做沉降比试验时,往往上清液有朦胧模糊的现象产生,这都是有机物降解不彻底的原因。
三、原水成分
1. 原水成分定义及实践操作的理解
(1)原水成分定义。所谓原水成分,我们通常把它理解为进入污水、废水处理系统前的污水、废水。因原水成分对系统处理效价影响颇大,我们需要系统的分析原水成分,以期在统括管理整个系统时能够做到全局性的认识和调节。
(2)原水成分在实践操作的理解
1)城市生活污水的水质成分。生活污水主要来源于日常生活过程中,其中包括化粪池的溢流水、厨房的洗涤水以及其他洗涤用水等。生活污水就成分而言,其主要特点是:氮、磷、硫的含量