活性污泥運行方式

活性污泥處理系統(tǒng)的運行方式活性污泥處理系統(tǒng)的運行方式活性污泥法新工藝活性污泥處理系統(tǒng)的維護管理內(nèi)容提要傳統(tǒng)活性污泥法（普通活性污泥法）階段曝氣活性污泥法吸附-再生活性污泥法系統(tǒng)延時曝氣活性污泥法高負荷活性污泥法完全混合活性污泥法多級活性污泥法系統(tǒng)深水曝氣活性污泥法系統(tǒng)深井曝氣活性污泥法系統(tǒng)淺層曝氣活性污泥法系統(tǒng)純氧曝氣活性污泥法系統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)的運行方式傳統(tǒng)活性污泥法工藝特點形式上是一個長廊，整體是推流式流態(tài)；經(jīng)歷了生物增長的全過程，從起端到末端污泥負荷逐漸降低；出水水質(zhì)較好，BOD5去除率一般大于90%；污泥產(chǎn)率較低。存在問題：起端的曝氣量不足，容易缺氧；末端曝氣量過剩，效率較低；曝氣池容積較大，占用的土地較多，基建費用較高；對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)行較低。階段曝氣活性污泥法工藝特點：分段進水，又稱分段進水活性污泥法；推流式流態(tài)，污水分段進入曝氣池，有機物負荷相對均勻；均勻供氧，利用率較高；抗沖擊能力強，出水水質(zhì)好；可控制在微生物增長的某一階段進行反應(yīng)吸附-再生曝氣活性污泥系統(tǒng)工藝特點：吸附池的容積一般較小，吸附接觸時間較短；吸附池再生池的容積之和仍低于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池的容積，基建費用較低；對水質(zhì)、水量的沖擊負荷具有一定承受能力；處理效果低于傳統(tǒng)活性污泥法，不宜處理溶解性有機物含量較高的污水污水與活性污泥混合曝氣后BOD值的變化情況延時曝氣活性污泥法工藝特點：有機物負荷非常低，曝氣時間長，一般多在24h以上，污泥量少且穩(wěn)定；出水效果好，運行穩(wěn)定；二沉池內(nèi)泥水分離速度較快；停留時間太長，池容太大，適合小水量。高負荷活性污泥法又稱短時曝氣活性污泥法或不完全處理活性污泥法，其工藝流程與傳統(tǒng)活性污泥相同；曝氣時間短，有機物負荷較高，處理效果較差，一般BOD5的去除率不超過70%~80%；一般用于對處理水水質(zhì)要求不高的污水或作為前處理工藝使用。完全混合活性污泥法工藝特點：進入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋和均化，對沖擊負荷有較強的適應(yīng)能力；適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的有機廢水；曝氣池內(nèi)各部位微生物群里的組成和數(shù)量幾乎一致，各部位有機物降解工況相同；濃度梯度小，有機物降解、傳遞動力小，降解速度慢；污泥容易膨脹，出水水質(zhì)一般多級活性污泥處理系統(tǒng)工藝特點：將兩個或者兩個以上獨立的活性污泥處理系統(tǒng)串聯(lián)起來；第一級活性污泥處理系統(tǒng)的負荷最高，負荷逐級降低；適用于處理有機污染物濃度很高的污水；各級系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量不同，微生物種群各異；投資與運行費用高，管理麻煩，設(shè)備較多。深水曝氣活性污泥法工藝特點：曝氣池內(nèi)的混合液的深度大，一般在7m以上；提高了溶解氧濃度、降低氣泡直徑并提高氣泡的表面積；提高了氧的傳遞速率，利于微生物的增殖與有機污染物的降解；節(jié)省占地。深水曝氣活性污泥法工藝特點：井深50-100m，又名超水深曝氣活性污泥法；有利于微生物的增殖與有機污染物的降解；施工難度大，對地質(zhì)條件和防滲要求高淺層曝氣活性污泥法系統(tǒng)工藝特點：氣泡只是在形成與破碎瞬間，有著最高的氧轉(zhuǎn)移率，而與水深無關(guān)；當(dāng)空氣由穿孔管通入池內(nèi)向上流動時,由于空氣提升作用,使導(dǎo)流板兩側(cè)形成環(huán)流,混合液和空氣得到充分接觸,池底亦不會發(fā)生沉積；曝氣器安裝深度0.6～0.8m，適宜低壓風(fēng)機曝氣，節(jié)省電耗。純氧曝氣活性污泥法工藝特點：氧傳遞速率快，活性污泥濃度高因此可提高有機物去除率，使曝氣池容積大大縮小；剩余污泥量少，污泥具有良好沉降性，不易發(fā)生污泥膨脹；曝氣池中能保持高濃度的溶解氧，有較好的耐沖擊負荷能力；要密閉運行，運行管理復(fù)雜，需要配備制氧設(shè)備氧化溝工藝A2O工藝吸附-生物降解工藝（AB）序批式活性污泥法（SBR）膜生物反應(yīng)器（MBR）活性污泥法新工藝氧化溝工藝氧化溝工藝也稱氧化渠或循環(huán)曝氣池工藝特點：工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，運行管理方便，可不設(shè)初沉池；氧化溝采用環(huán)形溝渠形式，污水在溝內(nèi)的流速為0.3~0.5m/s；氧化溝一般采用轉(zhuǎn)刷等表面曝氣設(shè)備；氧化溝采用延時曝氣（污泥負荷在0.05~0.10kgBOD5/kgMLSS.d之間），不采用污泥消化處理；占地面積大，能耗較大常用氧化溝系統(tǒng)卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝交替工作氧化溝系統(tǒng)奧貝爾（Orbal）氧化溝曝氣-沉淀一體化氧化溝卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝荷蘭DHV公司所開發(fā)，在我國應(yīng)用廣泛工藝特點：應(yīng)用廣泛，最大規(guī)模為650000m3/d；采用豎軸低速表面曝氣器；水深可達4～4.5m，溝內(nèi)流速達0.3～0.4m/s；混合液在溝內(nèi)每5～20min循環(huán)一次；溝內(nèi)混合液總量是入流廢水量的30～50倍；BOD5去除率可達95%以上，脫氮率可達90%，除磷效率可達50%。英國ASHVale污水處理廠雙溝系統(tǒng)三溝系統(tǒng)交替工作氧化溝系統(tǒng)丹麥克魯格公司開發(fā)，有雙溝和三溝兩種系統(tǒng)；沒有污泥回流系統(tǒng)，出水水質(zhì)較好，污泥穩(wěn)定；對于雙溝式氧化溝而言，A、B兩池串聯(lián)運行，交替作為曝氣池和沉淀池；對于三溝式氧化溝兩側(cè)的A、C池交替地作為曝氣池和沉淀池，中間B池一直為曝氣池；必須安裝自動控制系統(tǒng)Orbal氧化溝由南非國家水研究所開發(fā)研制，現(xiàn)在在我國應(yīng)用較廣泛；曝氣設(shè)備均采用曝氣轉(zhuǎn)盤，充氧效率高；多采用三層溝渠，外溝容積最大，占總?cè)莘e的60%~70%，主要完成氧化和脫氮過程；中溝占20%~30%，內(nèi)溝僅占10%；外、中、內(nèi)三層溝渠混合液的溶解氧保持較大的梯度，分別為0、1、2mg/L。曝氣-沉淀一體化氧化溝系統(tǒng)將曝氣、沉淀、泥水分離功能集于一體，又稱合建式氧化溝，80年代初在美國開發(fā)；沒有污泥回流系統(tǒng)，占地面積小，系統(tǒng)控制較復(fù)雜；與前面幾種氧化溝相比出水水質(zhì)較差。A2O工藝最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；在厭氧（缺氧）、好氧交替運行的情況下，不易發(fā)生污泥膨脹；運行中勿需投藥，厭氧池和缺氧池只用輕微攪拌，運行費用低。吸附-生物降解工藝(Adsorption-Biodegration)，簡稱AB法污水處理工藝；系統(tǒng)不設(shè)初沉池。A級是一個開放性的生物系統(tǒng)；A級以高負荷或超高負荷運行，污泥負荷>2.0kgBOD5／kgMLSS.d，A級曝氣池停留時間短，30～60min；B級以低負荷運行,污泥負荷一般為0.1～0.3kgBOD5／kgMLSS.d，B級停留時間為2～4h；A、B兩級各自有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩級的污泥互不相混；工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷、pH值變化的能力。序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)，簡稱SBR工藝，又稱間歇式活性污泥法；工藝系統(tǒng)組成簡單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機物降解上，卻是時間上的推流，有機物是隨著時間的推移而被降解的。耐沖擊負荷的能力強，在一般情況下(包括工業(yè)污水處理)無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。傳統(tǒng)SBR法SBR工藝的發(fā)展及主要變形工藝間歇式循環(huán)延時限氣活性污泥工藝(IntermittentCyclicExtendedActivatedSludge，簡稱ICEAS)；循環(huán)式活性污泥工藝（CyclicActivatedSludgeTechnology，簡稱CAST工藝）；由需氧池（DemandAerationTank）為主體處理構(gòu)筑物的預(yù)反應(yīng)區(qū)和以間歇曝氣池(IntermitentAerationTank)為主體的主反應(yīng)區(qū)組成的連續(xù)進水、間歇徘水的工藝系統(tǒng)。英文略寫為DAT—IAT工藝；此外還有：IDAL、IDEA、CASS、UNITANK等。Unitank法（組合交替式活性污泥法）ICEAS工藝（間歇循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)）CASS工藝膜生物反應(yīng)器（MBR）（MembraneBioreactor），綜合了膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)的優(yōu)點，以超濾、微濾膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物處理系統(tǒng)的二沉池以實現(xiàn)泥水分離；去除效率高，出水水質(zhì)好。出水可直接回用；水力停留時間和污停留時間完全分離有利于增殖緩慢的微生物，如硝化細菌的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高；微生物濃度高，裝置處理容積負荷大，設(shè)備占地少；污泥產(chǎn)量低（由于相對較小的F/M值），易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便；能耗及運行費用高。運行過程中膜易受到污染，使產(chǎn)水量降低，膜組件制造成本較高。根據(jù)膜組件設(shè)置的位置可分為分置式和一體式2種：活性污泥的培養(yǎng)與馴化試運行活性污泥處理系統(tǒng)運行效果的檢測活性污泥處理系統(tǒng)運行中的異常情況活性污泥處理系統(tǒng)的維護管理活性污泥的培養(yǎng)與馴化活性污泥的培養(yǎng)和馴化方法可歸納為以下三種：

異步培馴法同步培馴法接種培馴法對城市污水一般都采用同步培馴法，其中菌種和營養(yǎng)物都具備，因此可直接進行培養(yǎng)，其方法如下：先將污水引入曝氣池進行充分曝氣，并開動污泥回流設(shè)備，使曝氣池和二次沉淀池接通循環(huán)；經(jīng)1~2d曝氣后，曝氣池內(nèi)就會出現(xiàn)模糊不清的絮凝體；為補充營養(yǎng)和排除對微生物增長有害的代謝產(chǎn)物，要及時換水，即從曝氣池通過二次沉淀池排出50%~70%的污水，同時引入新鮮污水；換水可間歇進行，也可以連續(xù)進行：間歇換水一般適用于生活污水所占比重不太大的城市污水處理廠，每天換水1~2次；連續(xù)換水適用于以生活污水為主要的城市污水或純生活污水。持續(xù)到SVI達到15%～20%為止（在15℃以上的條件下，經(jīng)過7～10d可達到）；當(dāng)進水濃度很低時，為使培養(yǎng)期不致過長，可將初次沉淀池的污泥引入曝氣池或不經(jīng)初次沉淀池將污水直接引入曝氣池。對于工業(yè)廢水或以工業(yè)廢水為主的城市污水，由于其中缺乏專性菌種和足夠的營養(yǎng)，一般采用異步培馴法，使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝特定工業(yè)廢水的酶系統(tǒng)，具有某種專性，具體方法如下：先可用糞便水或生活污水培養(yǎng)活性污泥，易于細菌繁殖：先將濃糞便水過濾后投入曝氣池，再用自水稀釋，使BOD5濃度控制在500mg/L左右，進行靜態(tài)（悶曝）培養(yǎng)；經(jīng)過1~2d后，為補充營養(yǎng)和排除代謝產(chǎn)物，需及時換水。當(dāng)缺乏這類污水時，可用化糞池和排泥溝的污泥、初次沉淀池或消化池的污泥等；當(dāng)活性污泥培養(yǎng)成熟，即可在進水中加入并逐漸增加工業(yè)廢水的比重，使微生物在逐漸適應(yīng)新的生活條件下得到馴化：開始時，工業(yè)廢水可按設(shè)計流量的10%~20%投入，達到較好的處理效果后，再繼續(xù)增加其比重；每次增加的百分比以設(shè)計流量的10%~20%為宜，并待微生物適應(yīng)鞏固后再繼續(xù)增加，直至滿負荷為止。工業(yè)廢水中活性污泥的培養(yǎng)和馴化為了縮短培養(yǎng)和馴化的時間，也可以采用同步培馴法：在培養(yǎng)開始就加入少量工業(yè)廢水，并在培養(yǎng)過程中逐漸增加比重，使活性污泥在增長的過程中，逐漸適應(yīng)工業(yè)廢水并具有處理它的能力。存在問題：在缺乏經(jīng)驗的情況下不夠穩(wěn)妥可靠，出現(xiàn)問題時不易確定是培養(yǎng)上的問題還是馴化上問題。在有條件的地方，也可采用接種培馴法：直接從附近污水處理廠引入剩余污泥，作為種泥進行曝氣培養(yǎng)，縮短培養(yǎng)時間；如能從性質(zhì)類似的工作廢水處理站引來剩余污泥，這更能提高馴化效果，縮短培馴時間。試運行活性污泥培馴成熟后，就開始運行。試運行的目的是確定最佳的運行條件。在活性污泥系統(tǒng)的運行中，作為變數(shù)考慮的因素有：混合液污泥濃度（MLSS）空氣量污水注入的方式采用生物吸附法時，污泥再生時間和吸附時間之比值工業(yè)廢水養(yǎng)料不足時，氮、磷的用量活性污泥處理系統(tǒng)運行效果的檢測反映處理效果的項目：進出水總的和溶解性的BOD、COD，進出水總的和揮發(fā)性的SS，進出水的有毒物質(zhì)（對應(yīng)工業(yè)廢水）；反映污泥情況的項目：污泥沉降比（SV%）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物觀察等。反映污泥營養(yǎng)和環(huán)境條件的項目：氮、磷、pH、水溫等。活性污泥處理系統(tǒng)運行中的異常情況污泥膨脹污泥解體污泥腐化污泥上浮泡沫問題污泥膨脹定義：污泥不易沉降，SVI值增高，污泥的結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少（但較清澈），顏色也有異變；原因：絲狀菌大量繁殖；污泥中結(jié)合水異常增多；缺乏氮、磷、鐵等養(yǎng)料；溶解氧不足；水溫高；pH值較低等都容易引起絲狀菌大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹；超負荷運行；污泥齡過長或有機物濃度梯度小等，也會引起污泥膨脹；排泥不通暢易引起結(jié)合水性污泥膨脹。污泥膨脹解決措施：缺氧、水溫高等可加大曝氣量，或降低進水量以減輕負荷，或適當(dāng)降低MLSS值，使需氧量減少；污泥負荷率過高，可適當(dāng)提高MLSS值，以調(diào)整負荷。必要時還要停止進水，“悶曝”一段時間；缺氮、磷、鐵養(yǎng)料，可投加硝化污泥液或氮、磷等成分。pH過低，可投加石灰等調(diào)節(jié)pH；污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團生長污泥解體定義：處理水質(zhì)渾濁，污泥絮凝體微細化，處理效果變壞等則是污泥解體現(xiàn)象。原因：運行不當(dāng)，如曝氣過量，會使活性污泥生物-營養(yǎng)的平衡遭到破壞，使微生物量減少而失去活性，吸附能力降低，絮凝體縮小質(zhì)密，一部分而成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)渾濁，SVI值降低等；當(dāng)污水中存在有毒物物質(zhì)時，微生物會受到抑制或傷害，凈化功能下降或完全停