A/A/O工藝調試運行體會(huì )

摘要：根據實(shí)際工程調試遇到的問(wèn)題,從理論和實(shí)踐上對A/A/O工藝調試及運行模式作了探討,結合各污水廠(chǎng)水質(zhì)、水量特點(diǎn)和不同的處理設施,對A/A/O工藝運行中各工藝控制參數進(jìn)行了系統分析和有效控制,并就調試過(guò)程遇到的問(wèn)題談幾點(diǎn)體會(huì ),為新建和將建污水廠(chǎng)的運行管理人員提供參考。

關(guān)鍵詞：A/A/O工藝,調試運行,溶解氧,污泥齡

A/A/O工藝是由厭氧池/缺氧池/好氧池/沉淀池系統所構成,是在A(yíng)/O除磷工藝基礎上,在厭氧反應器之后增設一個(gè)缺氧反應器,并使好氧反應器中的混合液回流至缺氧反應器,使之反硝化脫氮。污水首先進(jìn)入厭氧反應器,兼性發(fā)酵細菌將廢水中的可生物降解大分子有機物轉化為小分子發(fā)酵產(chǎn)物,如VFA;混合液進(jìn)入缺氧反應器后,反硝化細菌就利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來(lái)的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進(jìn)行反硝化,達到同時(shí)去除有機碳與脫氮之目的。隨著(zhù)廢水進(jìn)入好氧反應器,聚磷菌除了吸收、利用廢水中殘余的可生物降解有機物外,主要是分解體內貯積的PHB,放出能量以攝取環(huán)境中的溶解性磷,并以聚磷的形式在體內貯存起來(lái),實(shí)現自身的生長(cháng)繁殖,并通過(guò)剩余污泥排放,將磷去除。

A/A/O工藝由于具有同時(shí)除磷脫氮功能,近年來(lái)被廣泛應用于新建城市污水處理廠(chǎng)中。根據筆者對幾個(gè)新建城市污水廠(chǎng)調式過(guò)程遇到的問(wèn)題,談幾點(diǎn)感受和體會(huì )。

1調試運行前的檢查

調試前對構筑物、設備等進(jìn)行認真檢查是非常重要和必要的,在所有調試的污水廠(chǎng)中發(fā)現以下問(wèn)題較普遍:

(1)構筑物、管道內的建筑垃圾未清理干凈,造成水泵和曝氣系統的堵塞,影響排泥。

(2)預留孔洞、管道伸縮縫、電纜穿孔處密封不好,通水后存在漏水現象,影響調試工作。

(3)出水堰和墻體接縫處滲漏嚴重,甚至導致堰口不出水,無(wú)法達到設計要求。

(4)攪拌器或推進(jìn)器安置角度不正確或位置不合理,導致能量浪費和局部流速不足,造成局部污泥沉積。

因此,為了解決上述問(wèn)題,在污水廠(chǎng)通水調試前,必須進(jìn)行細致的檢查,確保各構筑物、管道線(xiàn)路和機電設備能夠按設計要求運行。

2調試過(guò)程各因素合理控制

由于各城市的氣候與城市污水水質(zhì)、水量的不同,需要充分利用工藝特點(diǎn)并結合運行環(huán)境對各運行參數進(jìn)行有效調控。

2.1氣候及水溫

由于各城市地理環(huán)境不同,其氣候、氣溫也不一樣。對于南方城市,四季溫差較小,年平均水溫約20℃,夏季最高水溫約29℃,冬季最低月平均水溫15℃。一般來(lái)說(shuō),水溫>15℃對于微生物處理效率影響不大,一年四季都可以進(jìn)行調試。在北方地區,冬季氣溫均低于8℃,水溫低于15℃。如西北某污水處理廠(chǎng)調試是在11—12月進(jìn)行的,當時(shí)氣溫8℃以下,水溫12℃,雖然可以進(jìn)行培菌工作,但水質(zhì)處理效率降低,培菌工作時(shí)間延長(cháng)。因此,在北方最好避免冬季進(jìn)行污水調試。

2.2入流水質(zhì)及水量

對于一些環(huán)境基礎設施薄弱,清污不分的城市,普遍存在污水增長(cháng)迅速,而污水截留率及集中處理率低,污水處理能力不足的現象。對于一些工業(yè)城市,如調試中的南方某污水廠(chǎng),水質(zhì)成分復雜,難降解,有毒物質(zhì)含量高,且水質(zhì)波動(dòng)大,從而影響活性污泥系統的正常運行,如污泥膨脹、污泥中毒等。因此,對于新投產(chǎn)的污水廠(chǎng),要使工藝運行穩定,必須收集完整的基礎資料,尤其是城市現狀水質(zhì)資料。另外要求工藝調試人員善于把握進(jìn)水水量、水質(zhì)特點(diǎn),觀(guān)測在線(xiàn)pH變化,每天進(jìn)行微生物鏡檢,以便及時(shí)進(jìn)行工藝調整,如采取增大污泥齡、減少排泥量、加大回流比、提高溶解氧等措施。

2.3自控方面的運用

在自控方面,污水廠(chǎng)采用微機控制管理系統分散檢測和控制,集中顯示和管理,各種設備均可根據污水水質(zhì)、流量等參數自動(dòng)調節運轉臺數或運行時(shí)間。但在一些污水廠(chǎng)的自控方面投資較大,實(shí)際運用意義卻不大。因此,污水廠(chǎng)的軟件應達到以下幾點(diǎn)要求:

(1)軟件做到功能全面,畫(huà)面簡(jiǎn)潔,易讀、操作方便,易于掌握。

(2)軟件必須可靠、實(shí)用,易于修改,且要考慮到現場(chǎng)可能出現的各種特殊情況,如電動(dòng)閘閥和水泵的聯(lián)動(dòng)開(kāi)機;在局部位置設置自動(dòng)控制系統,如由進(jìn)水泵房的水位來(lái)控制水泵的運轉等。

(3)軟件實(shí)現實(shí)時(shí)數據采集、實(shí)時(shí)和歷史趨勢顯示、顯示報警管理、用戶(hù)綜合報表等功能。一般包括:污水處理工藝流程圖、儀表顯示圖、空氣總流量實(shí)時(shí)趨勢圖、污水總流量實(shí)時(shí)趨勢圖和歷史趨勢圖,故障報警的實(shí)時(shí)查詢(xún)及記錄,報表系統可打印班組報表、月報、年報等。

因此,有一套好的自控軟件,不僅在調試階段大大減少調試人員的工作強度,改善污水廠(chǎng)的內部管理,滿(mǎn)足工藝要求,而且可使整個(gè)污水處理系統在較經(jīng)濟狀態(tài)下運行。

2.4構筑物及設備的特性

一般來(lái)說(shuō)構筑物和設備已經(jīng)選定,不可能變動(dòng),但充分利用構筑物及設備的特性進(jìn)行工藝調整也是縮短調試時(shí)間的要素。

(1)實(shí)現最優(yōu)化的動(dòng)力組合。如根據進(jìn)水泵的型號流量不一致的問(wèn)題,可依據進(jìn)水量進(jìn)行水泵開(kāi)啟臺數的組合;對于攪拌器和具有推進(jìn)作用的曝氣裝置可以進(jìn)行合理組合,保證充氧和攪拌的適宜。

(2)利用氧化溝可調堰板進(jìn)行間歇式的進(jìn)水、曝氣、靜沉、潷水等培菌操作和調整氧化溝的流態(tài)和溶解氧的分布。利用超越閥及各閥門(mén)的切換進(jìn)行活性污泥在系統內的轉移調整控制。

(3)實(shí)現合理的排泥。根據集液池液位計、泥位計等儀表進(jìn)行剩余泵的開(kāi)啟。根據脫水機的特性進(jìn)行排泥控制,保證進(jìn)入脫水機的污泥性能符合脫水設備污泥工藝要求。

2.5人員培訓

由于污水廠(chǎng)剛進(jìn)入啟動(dòng)運行,操作人員缺乏對污水處理過(guò)程的了解,不能對系統進(jìn)行及時(shí)調整,將延長(cháng)調試時(shí)間。因此,要求操作人員對本廠(chǎng)的工藝流程及各構筑物和設備的作用有初步了解;其次,對設備操作及易出現故障的設備進(jìn)行及時(shí)排除故障的培訓,保證設備正常運行;對化驗人員進(jìn)行活性污泥培養馴化效果的培訓。由于化驗人員對取樣時(shí)間、位置和分析操作不熟練等原因,造成了化驗項目不全面,結果不連續,準確率低等問(wèn)題,這也會(huì )影響調試的進(jìn)程。

3調試過(guò)程的工藝參數控制

3.1溶解氧

在活性污泥培養初期,微生物未增長(cháng),需氧量少,因此將供氣量調小,甚至可以通過(guò)空氣排水閥放掉部分空氣,防止曝氣池上出現過(guò)多的泡沫。如果泡沫量過(guò)大,影響調試運行,可采用間歇曝氣,一般停曝氣時(shí)間控制在4~8h之間,同時(shí)觀(guān)察曝氣池內污泥的顏色和氣味,正常的污泥顏色為黃褐色,泥腥味,當發(fā)生供氧不足或厭氧,泥色變?yōu)楹谏?并有污泥上浮的現象,此時(shí)必須進(jìn)行曝氣。

3.2活性污泥的生物相

在生活污水中,存在著(zhù)大量微生物,當曝氣池內的鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)增多,并且出現楯纖蟲(chóng)、固著(zhù)型纖毛蟲(chóng)等多種原生動(dòng)物(一般1周可出現以上情況),表明活性污泥基本成熟。隨著(zhù)活性污泥增長(cháng),大約2～3周后可發(fā)現一些輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等后生動(dòng)物,表明活性污泥完全成熟。

3.3污泥增長(cháng)量計算

污泥的增長(cháng)需要一個(gè)過(guò)程,污泥的增長(cháng)量的計算可粗略的按進(jìn)水BOD5的40%(包括內源呼吸及氧化消耗的量),再加上截留進(jìn)水SS總污染量即是在生物系統內活性污泥的總量。這些污泥分布在厭氧池、A/O池以及二沉池的污泥內。當曝氣池內的活性污泥量達到1000～1500mg/L濃度、沉降比為10%左右時(shí),污泥培養過(guò)程基本完成。

3.4回流比

在試運行初期,回流比可控制到100%～200%,以便保證二沉池內的污泥及時(shí)回流。當微生物增長(cháng)到一定階段時(shí),調整回流比在100%以下。SVI在50~100mL/g時(shí),可使外回流比降至50%~60%。另外以沉降曲線(xiàn)為依據,在保證二沉池內不出現硝化和釋磷的前提下進(jìn)行回流比控制。

4A/O脫氮最優(yōu)的運行管理

4.1對溶解氧的控制要求

對于A(yíng)/A/O工藝,厭氧池、好氧段的溶解氧是保證聚磷菌對磷的充分釋放與吸收的重要條件;控制缺氧段、好氧段的溶解氧值是影響硝化與反硝化是否徹底脫氮的一個(gè)重要因素。

(1)一般好氧段溶解氧控制在1.5~2.5mg/L之間。如果好氧區溶解氧下降,說(shuō)明曝氣不足。

(2)缺氧段溶解氧控制在0.5mg/L以下,如果溶解氧較高,說(shuō)明內回流比值過(guò)大。

(3)厭氧池中的溶解氧控制在0.2mg/L以下。當出現溶解氧過(guò)高,檢查外回流比配置是否合理或者攪拌強度是否過(guò)大導致將空氣中的氧復原至水中。

4.2F/M(BOD負荷)控制

在污水廠(chǎng)調試初期,由于活性污泥數量不足,BOD5負荷大于0.3kgBOD5/(kgMLVSS·d),BOD5去除率低,脫氮效果不足30%,當BOD5負荷逐漸接近0.3kgBOD5/(kgMLVSS·d),BOD5去除率可達90%,硝化效率明顯提高,脫氮效果可達到70%。當系統污泥負荷繼續降低到0.15kgBOD5/(kgMLVSS·d)時(shí),脫氮效率變化不大,這是由于有機物和氮的比值一定的緣故。當BOD5負荷小于0.1kgBOD5/(kgMLVSS·d)時(shí),BOD5去除率及脫氮效率反而降低。這是由于進(jìn)水有機物少,微生物處于饑餓衰老狀態(tài),活性污泥絮體解體,絮凝性變差,沉降性能惡化,導致出水混濁。因此,在實(shí)際運行中保持適中的污泥負荷是有必要的。

一般A/A/O工藝BOD5負荷變化控制在0.10~0.30kgBOD5/(kgMLVSS·d)范圍,屬低負荷運行工藝。在此范圍內,BOD5去除率可達90%,脫氮效率70%以上。

4.3污泥齡的控制

對于A(yíng)/A/O工藝,污泥齡的控制是脫氮除磷運行的重要參數。當進(jìn)水量及水質(zhì)恒定時(shí),需要合理控制剩余污泥的排放量,調節M(mǎn)LSS的濃度。通常在冬季運行時(shí)控制MLSS在3500mg/L左右,污泥負荷為0.1kgBOD5/(kgMLVSS·d)左右,SRT控制在12d左右;在夏季運行時(shí)控制MLSS在2000mg/L左右的低濃度運行,污泥負荷為0.18kgBOD5/(kgMLVSS·d)左右,SRT控制在8d以下運行效果較好。

5建議

A/A/O工藝具有較好的耐沖擊負荷能力,出水水質(zhì)較穩定,可以進(jìn)行脫氮除磷,但硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、泥齡以及碳源需求上存在著(zhù)矛盾和競爭,很難在同一系統中長(cháng)期獲得氮、磷的高效去除;同時(shí)A/A/O工藝存在著(zhù)碳源不足和回流混合液中硝酸鹽進(jìn)入厭氧區干擾除磷的問(wèn)題。因此,要獲得同時(shí)脫氮除磷的良好效果,運行時(shí)需精心調配,如在桂林某污水處理廠(chǎng)運行中出水能達到保持在TP<1mg/L,TN<15mg/L,BOD5<10mg/L,SS<20mg/L,CODCr<30mg/L,NH3-N<10mg/L,NO3-N<3mg/L的較佳穩定效果。另外在A(yíng)/A/O工藝中應避免選用重力式污泥濃縮池,同時(shí)應加強污泥脫水工作,使剩余污泥及時(shí)脫水,防止上清液及脫水機的濾液中的磷重新回流到進(jìn)水泵前的集水池內,導致磷在處理系統內循環(huán)。

作者簡(jiǎn)介:陳際鮮(1973—),女,工程師。來(lái)源：《北京水務(wù)》作者: 陳際鮮,龍秋明,蔣以元,吳成強,何剛