深圳濱河污水處理廠傳統(tǒng)活性污泥法運行管理
摘要：深圳濱河污水處理廠是一座規(guī)模為2.5萬m3/d,有十余年運轉(zhuǎn)經(jīng)驗的活性污泥法污水處理廠。重點介紹了該廠的工藝流程、特點、運行情況及運行 管理經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：深圳，污水處理廠，活性污泥法
深圳市濱河污水處理廠第二期工程活性污泥法二級污水處理系統(tǒng)于1987年竣工。該系統(tǒng)主要處理深圳市羅湖區(qū)、福田區(qū)的城市生活污水,日處理水量2.5萬m3。經(jīng)過十幾年的運行,我們根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的特點,逐漸摸索出一套適合深圳市污水水質(zhì)特點的污水處理工藝方法,并在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合污水處理工藝最新發(fā)展趨勢,積極探索進行舊設(shè)備與構(gòu)筑物改造的最佳途徑。
1 設(shè)計工藝流程
活性污泥工藝的設(shè)計參數(shù)：
進水水質(zhì)：BOD5=200mg/L,SS=240mg/L；
出水要求，達(dá)到國家二級處理排放要求，即pH=6.5-8.5, SS小于30 mg/L, BOD5小于30mg/L, CODCr小于120mg/L
工藝流程見圖1。
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圖1 濱河污水處理廠工藝流程圖
(1) 粗格柵 機械格柵的柵條間距采用20mm。
(2) 曝氣沉砂池 曝氣沉砂池的前端設(shè)置細(xì)格柵,格柵的間距為10mm。沉砂池原設(shè)計成多爾沉砂池形式,由砂泵將水砂混合液吸入分離槽進行水砂分離,后由于實際運行效果不理想,按照平流池的形式進行了改建,采用機械刮砂機進行除砂。
(3) 初級沉淀池 初沉池是2座25m直徑的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.14m,沉淀時間1.5h。設(shè)計去除懸浮固體60%,去除BOD5負(fù)荷25%～30%。
(4) 曝氣池 曝氣池分為2組,每組4廊道,兩組池并聯(lián)使用。總有效容積8350m3,水深6m。水力停留時間8h,污泥負(fù)荷0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)。
(5) 二級沉淀池 二沉池是2座直徑30m的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.97m,沉淀時間2.5h。
(6) 污泥回流泵站 二沉池活性污泥回流采用3臺700mm螺旋回流泵,回流率85%,無備用。
(7) 脫水機 污泥脫水采用帶式脫水機,性能穩(wěn)定,工作效率高,但衛(wèi)生條件較差。
2 凈化機理和工藝特點
普通活性污泥法作為傳統(tǒng)的污水生物處理工藝,是處理效率較高的污水處理方式。活性污泥中的微生物主要有細(xì)菌、原生動物和藻類,其中細(xì)菌主要又以菌膠團和絲狀菌狀態(tài)存在。在傳統(tǒng)活性污泥法中,培養(yǎng)一定濃度的、具有良好沉降性能的活性污泥,是運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵,也是保證出水水質(zhì)的關(guān)鍵。
3 進水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠的進水水質(zhì)波動比較大,進水BOD5濃度最高450 mg/L,最低80 mg/L,進水的BOD5濃度在100mg/L～200mg/L之間的頻率為54%,進水的BOD5濃度在200mg/L～300mg/L之間的頻率為26.5%,進水的BOD5大于300mg/L的頻率約10%。平均進水BOD5濃度190mg/L。進水SS濃度在120mg/L～240mg/L之間的頻率為76%,進水SS濃度大于240mg/L的頻率為24%,平均進水SS濃度146mg/L。最高進水CODCr濃度2000mg/L,最低進水CODCr濃度200 mg/L,平均進水CODCr濃度大于380 mg/L。進水懸浮物主要成分是污泥。
4 運行情況
深圳市屬于亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫23℃,夏季最高月平均氣溫是28℃,冬季最低月平均氣溫是15℃,四季溫差較小,城市污水的溫度適宜微生物的繁殖。
濱河污水處理廠進水以生活污水為主,只有少量的工業(yè)廢水,進水BOD5/ CODCr大于0.3,污水的生化過程較易進行。進水CODCr的異常變化能夠反映出進水BOD5的異常變化。
濱河污水處理廠進水中經(jīng)常有漂浮物、淤泥、建筑砂石。原設(shè)計使用的多爾沉砂池配砂泵的運行方式不合適,砂泵經(jīng)常堵塞,多爾沉砂池的停留時間過長,沉淀物含泥量過大,原設(shè)計使用的砂水分離器不能很好地脫水,造成了生產(chǎn)運行的困難。
后根據(jù)實際進水水質(zhì)狀況,將多爾沉砂池按平流池的原理進行了改造,降低了出水堰板高度,增設(shè)了曝氣管,改用簡單高效的機械刮砂方式,解決了砂水分離的困難,減少了污泥的沉降。
經(jīng)過初級沉淀,SS的去除率達(dá)到56.2%,BOD5的去除率達(dá)到45.8%,CODCr除率達(dá)到51.2%。初沉池出水中SS濃度平均為64mg/L,BOD5濃度平均為103mg/L,CODCr濃度平均為185.3mg/L。因為進水中懸浮污泥的含量大,所以初級沉淀對懸浮物有機物的去除率比設(shè)計值高。由于部分進水水質(zhì)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在初沉池出水中SS濃度超過設(shè)計值的頻率為8.4%；出水BOD5的濃度超過設(shè)計值的頻率為13.4%,形成對曝氣池的沖擊負(fù)荷。
曝氣池中活性污泥的性質(zhì)直接影響到出水水質(zhì),活性污泥的組成既有菌膠團又有絲狀菌。活性污泥的生長受營養(yǎng)物質(zhì)、水溫、pH值等因素決定。活性污泥的濃度是影響污泥負(fù)荷的內(nèi)在因素。
曝氣池污泥負(fù)荷N(kgBOD5/(kg MLSS·d))與污泥濃度MLSS的關(guān)系式：
N=QLa/(XV)
式中Q--污水流量,m3/d；
La--曝氣池進水BOD5濃度,mg/L；
X--曝氣池混合液污泥濃度MLSS,mg/L；
V--曝氣池體積,m3。
濱河污水處理廠曝氣池活性污泥濃度維持在1000mg/L左右,曝氣池的污泥負(fù)荷平均 為0.31kg BOD5/(kg MLSS·d),大于設(shè)計值。
活性污泥的沉降性能是影響二沉池出水水質(zhì)的重要因素,將活性污泥的沉降比控制在合理的水平取決于進水水質(zhì)如pH、營養(yǎng)物質(zhì)、水溫以及二沉池設(shè)計參數(shù)等因素。監(jiān)測結(jié)果表明,曝氣池的污泥沉降比SV小于40%時,活性污泥在二沉池中沉降良好。曝氣池活性污泥濃度在900mg/L以下時,絲狀菌有機會大量繁殖。絲狀菌分解有機物的能力較強,絲狀菌的增加對有機物的降解作用甚至強于菌膠團占優(yōu)勢時的活性污泥,但泥水分離能力較差,對二沉池出水SS的影響很大。曝氣池活性污泥濃度低于800mg/L時,絲狀菌會引起嚴(yán)重的污泥膨脹。在實際生產(chǎn)中,以污泥沉降比40%為參考值,結(jié)合微生物鏡檢,可以預(yù)防污泥膨脹。低濃度運行的活性污泥法比高濃度運行時容易引起污泥膨脹。
5 出水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠活性污泥系統(tǒng)對有機物、懸浮物能夠高效率去除,BOD5、SS的去除率可達(dá)到90%以上,出水BOD5、SS滿足國家二級處理排放標(biāo)準(zhǔn),低于30mg/L；CODCr的去除率可達(dá)到80%以上,出水CODCr低于120 mg/L,出水CODCr平均為32.88 mg/L,出水CODCr濃度在60mg/L以下的頻率為89.2%。
6 運行管理
傳統(tǒng)活性污泥法污水處理系統(tǒng)運行過程中,由于進水水質(zhì)的經(jīng)常性變化,波動較大,為維持曝氣池穩(wěn)定運行,隨著進水水質(zhì)的變化及時調(diào)整運行參數(shù)是維持運行穩(wěn)定的關(guān)鍵。通過長期的運行實踐和對水質(zhì)分析結(jié)果的規(guī)律性研究,我們得到以下結(jié)論：
當(dāng)出水BOD5、SS大于20mg/L或曝氣池活性污泥沉降比大于40%時,運行工段需要及時調(diào)整污泥回流比,以維持活性污泥的正常性能。
出水CODCr與出水SS、BOD5具有趨勢相關(guān)性,而進行CODCr和SS的測量比較迅速,進行BOD5的測量有滯后性。當(dāng)出水CODCr大于60mg/L時,適當(dāng)調(diào)整污泥回流比、增加曝氣池活性污泥濃度,保持有機物去除效果,維持穩(wěn)定運行。
7 總結(jié)
傳統(tǒng)活性污泥法是一種低成本高效能的污水處理方式,能夠高效去除有機物,停留時間長的活性污泥法還具有硝化功能,但傳統(tǒng)活性污泥法在運行中容易引起污泥膨脹,低活性污泥濃度運行時抗沖擊負(fù)荷能力差。在珠江三角洲地區(qū),將傳統(tǒng)活性污泥法改造成A/O法或運用氧化溝進行污水處理,運行更穩(wěn)定,增強了抗沖擊負(fù)荷和抗污泥膨脹的能力,也容易實現(xiàn)自動化管理。
為了迅速準(zhǔn)確地監(jiān)測污水處理廠進出水水質(zhì)的變化,及時準(zhǔn)確地指導(dǎo)生產(chǎn),我們有必要完善檢測手段,探索能迅速準(zhǔn)確反映水質(zhì)變化的科學(xué)方法。
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