在污水處理過程中,會遇到各種各樣的污水問題,比如:COD、氨氮等指標(biāo)不達(dá)標(biāo),污泥膨脹、浮泥、活性微生物死亡等,特別是工業(yè)污水問題更多。相對而言,生活污水問題稍少,但也存在一系列問題。
生活污水問題總結(jié)如下:
一、出水水質(zhì)
(一)有機(jī)物超標(biāo)
影響有機(jī)物處理效果的因素主要有:
(1)營養(yǎng)物
一般污水中的氮磷等營養(yǎng)元素都能夠滿足微生物需要,且過剩很多。但工業(yè)廢水所占比例較大時,應(yīng)注意核算碳、氮、磷的比例是否滿足100:5:1。如果污水中缺氮,通常可投加銨鹽。如果污水中缺磷,通??赏都恿姿峄蛄姿猁}。
(2)pH
污水的pH值是呈中性,一般為6.5~7.5。pH值的微小降低可能是由于污水輸送管道中的厭氧發(fā)酵。雨季時較大的pH降低往往是城市酸雨造成的,這種情況在合流制系統(tǒng)中尤為突出。pH的突然大幅度變化,不論是升高還是降低,通常都是由工業(yè)廢水的大量排入造成的。調(diào)節(jié)污水pH值,通常是投加氫氧化鈉或硫酸,但這將大大增加污水處理成本。
(3)油脂
當(dāng)污水中油類物質(zhì)含量較高時,會使曝氣設(shè)備的曝氣效率降低,如不增加曝氣量就會使處理效率降低,但增加曝氣量勢必增加污水處理成本。另外,污水中較高的油脂含量還會降低活性污泥的沉降性能,嚴(yán)重時會成為污泥膨脹的原因,導(dǎo)致出水SS超標(biāo)。對油類物質(zhì)含量較高的進(jìn)水,需要在預(yù)處理段增加除油裝置。
(4)溫度
溫度對活性污泥工藝的影響是很廣泛的。首先,溫度會影響活性污泥中微生物的活性,在冬季溫度較低時,如不采取調(diào)控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉池的分離性能,例如溫度變化會使沉淀池產(chǎn)生異重流,導(dǎo)致短流;溫度降低會使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能;溫度變化會影響曝氣系統(tǒng)的效率,夏季溫度升高時,會由于溶解氧飽和濃度的降低,而使充氧困難,導(dǎo)致曝氣效率的下降,并會使空氣密度降低,若要保證供氣量不變,則必須增大供氣量。
(二)氨氮超標(biāo)
污水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎(chǔ)上采用硝化工藝,即采用延時曝氣,降低系統(tǒng)負(fù)荷。
導(dǎo)致出水氨氮超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:
(1)污泥負(fù)荷與污泥齡
生物硝化屬低負(fù)荷工藝,F(xiàn)/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負(fù)荷越低,硝化進(jìn)行得越充分,NH3-N向NO3--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負(fù)荷相對應(yīng),生物硝化系統(tǒng)的SRT一般較長,因為硝化細(xì)菌世代周期較長,若生物系統(tǒng)的污泥停留時間過短,即SRT過短,污泥濃度較低時,硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來,也就得不到硝化效果。SRT控制在多少,取決于溫度等因素。對于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng),通常SRT可取11~23d。
(2)回流比
生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大,主要是因為生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽,若回流比太小,活性污泥在二沉池的停留時間就較長,容易產(chǎn)生反硝化,導(dǎo)致污泥上浮。通?;亓鞅瓤刂圃?0~100%。
(3)水力停留時間
生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性污泥工藝長,至少應(yīng)在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機(jī)污染物的去除率低得多,因而需要更長的反應(yīng)時間。
(4)BOD5/TKN
TKN系指水中有機(jī)氮與氨氮之和,入流污水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個重要因素。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同樣運(yùn)行條件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。在很多污水處理廠的運(yùn)行實踐發(fā)現(xiàn),BOD5/TKN值最佳范圍為2~3左右。
(5)硝化速率
生物硝化系統(tǒng)一個專門的工藝參數(shù)是硝化速率,系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例,溫度等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
(6)溶解氧
硝化細(xì)菌為專性好氧菌,無氧時即停止生命活動,且硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機(jī)物的細(xì)菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化細(xì)菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧含量還需提高。
(7)溫度
硝化細(xì)菌對溫度的變化也很敏感,當(dāng)污水溫度低于15℃時,硝化速率會明顯下降,當(dāng)污水溫度低于5℃時,其生理活動會完全停止。因此,冬季時污水處理廠特別是北方地區(qū)的污水處理廠出水氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象較為明顯。
(8)pH
硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)很敏感,在pH為8~9的范圍內(nèi),其生物活性最強(qiáng),當(dāng)pH<6.0或>9.6時,硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此,應(yīng)盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液pH大于7.0。
(三)總氮超標(biāo)
污水脫氮是在生物硝化工藝基礎(chǔ)上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指污水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生化反應(yīng)過程。
導(dǎo)致出水總氮超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:
(1)污泥負(fù)荷與污泥齡
由于生物硝化是生物反硝化的前提,只有良好的硝化,才能獲得高效而穩(wěn)定的的反硝化。因而,脫氮系統(tǒng)也必須采用低負(fù)荷或超低負(fù)荷,并采用高污泥齡。
(2)內(nèi)、外回流比
生物反硝化系統(tǒng)外回流比較單純生物硝化系統(tǒng)要小些,這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去,二沉池中NO3--N濃度不高。相對來說,二沉池由于反硝化導(dǎo)致污泥上浮的危險性已很小。另一方面,反硝化系統(tǒng)污泥沉速較快,在保證要求回流污泥濃度的前提下,可以降低回流比,以便延長污水在曝氣池內(nèi)的停留時間。
運(yùn)行良好的污水處理廠,外回流比可控制在50%以下。而內(nèi)回流比一般控制在300~500%之間。
(3)反硝化速率
反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關(guān),典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
(4)缺氧區(qū)溶解氧
對反硝化來說,希望DO盡量低,最好是零,這樣反硝化細(xì)菌可以“全力”進(jìn)行反硝化,提高脫氮效率。但從污水處理廠的實際運(yùn)營情況來看,要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝化的過程,進(jìn)而影響出水總氮指標(biāo)。
(5)BOD5/TKN
因為反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的過程中進(jìn)行反硝化脫氮的,所以進(jìn)入缺氧區(qū)的污水中必須有充足的有機(jī)物,才能保證反硝化的順利進(jìn)行。由于目前許多污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)滯后,進(jìn)廠BOD5低于設(shè)計值,而氮、磷等指標(biāo)則相當(dāng)于或高于設(shè)計值,使得進(jìn)水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求,也導(dǎo)致了出水總氮超標(biāo)的情況時有發(fā)生。
(6)pH
反硝化細(xì)菌對pH變化不如硝化細(xì)菌敏感,在pH為6~9的范圍內(nèi),均能進(jìn)行正常的生理代謝,但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5~8.0。
(7)溫度
反硝化細(xì)菌對溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃時,反硝化速率增至最大。當(dāng)?shù)陀?5℃時,反硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將趨于停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高污泥濃度或增加投運(yùn)池數(shù)。
(四)懸浮物超標(biāo)
出水中的懸浮物指標(biāo)是否達(dá)標(biāo),主要取決于生物系統(tǒng)污泥的質(zhì)量是否良好、二沉池的沉淀效果以及污水處理廠的工藝控制是否恰當(dāng)。
造成二沉池出水懸浮物超標(biāo)的原因有以下幾個方面:
(1)二沉池工藝參數(shù)選擇
二沉池設(shè)計參數(shù)是否選擇恰當(dāng)是出水懸浮固體指標(biāo)會否超標(biāo)的重要因素。許多污水處理廠在設(shè)計之初,為節(jié)約建設(shè)成本,將水力停留時間大大縮短,并盡量提高其水力表面負(fù)荷,造成運(yùn)行時二沉池經(jīng)常出現(xiàn)翻泥現(xiàn)象,致使出水懸浮固體超標(biāo)。另外,某些污水處理廠由于實際工藝調(diào)整需要,需將生物池污泥濃度控制在較高的水平時,也會造成二沉池固體表面負(fù)荷過大,影響出水水質(zhì)。因此,一般認(rèn)為應(yīng)對二沉池的這幾個工藝參數(shù)的設(shè)置留有較大的余地,以利于污水處理廠工藝的控制與調(diào)整。
一般來說,影響沉淀池沉淀效果的主要工藝參數(shù)為水力停留時間、水力表面負(fù)荷和污泥通量。
①二沉池水力停留時間
污水在二沉池的水力停留時間長短,是二沉池運(yùn)行的重要參數(shù)。只有足夠的停留時間,才能保證良好的絮凝效果,獲得較高的沉淀效率。因此,建議二沉池的水力停留時間設(shè)置在3~4h左右。
② 二沉池水力表面負(fù)荷
對于一座沉淀池來說,當(dāng)進(jìn)水量一定時,它所能去除的顆粒的大小也是一定的。在所能去除的這些顆粒中,最小的那個顆粒的沉速正好等于這座沉淀池的水力表面負(fù)荷。因此,水力表面負(fù)荷越小,所能去除的顆粒就越多,沉淀效率就越高,出水懸浮物的指標(biāo)就越低。設(shè)計二沉池較小的水力表面負(fù)荷,有利于污泥等懸浮固體的有效沉淀。一般建議二沉池的水力表面負(fù)荷控制在0.6~1.2m3/m2×h。
③二沉池固體表面負(fù)荷
二沉池的固體表面負(fù)荷的大小,也是影響二沉池沉淀效果的重要因素。二沉池的固體表面負(fù)荷越小,污泥在二沉池的濃縮效果越好。反之,則污泥在二沉池的濃縮效果越差。過大的固體表面負(fù)荷會造成二沉池泥面過高,許多污泥絮體來不及沉淀就隨污水流出,影響出水懸浮物指標(biāo)。一般二沉池固體表面負(fù)荷最大不宜超過150kgMLSS/m2×d。
(2)活性污泥質(zhì)量
活性污泥質(zhì)量的好壞是影響出水懸浮物是否超標(biāo)的重要因素。高質(zhì)量的活性污泥主要體現(xiàn)在四個方面:良好的吸附性能,較高的生物活性,良好的沉降性能以及良好的濃縮性能。
膠體狀態(tài)的污染物首先必須被吸附到活性污泥絮體上,并進(jìn)一步被吸附到細(xì)菌表面附近才能被分解代謝,因而吸附性能較差的活性污泥去除膠態(tài)污染物質(zhì)的能力也差?;钚晕勰嗟纳锘钚韵抵肝勰嘈躞w內(nèi)的微生物分解代謝有機(jī)污染物的能力,生物活性較差的活性污泥去除有機(jī)污染物的速度必然較慢。只有沉降性能良好的活性污泥才能在二沉池得以有效地泥水分離。反之,如果污泥沉降性能惡化,分離效果必然降低,導(dǎo)致二沉池出水渾濁,SS超標(biāo),嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致活性污泥的大量流失,使系統(tǒng)內(nèi)生物量不足,繼而又影響對有機(jī)污染物的分解代謝效果。只有活性污泥具有良好的濃縮性能,才能在二沉池得到較高的排泥濃度。反之,如果濃縮性能較差,排泥濃度降低,就要保證足夠的回流污泥量,提高回流比。但是,提高回流比會縮短污水在曝氣池的實際停留時間,導(dǎo)致曝氣時間不足,影響處理效果。
(3)進(jìn)水SS/BOD5
生物系統(tǒng)活性污泥中MLVSS比例與進(jìn)水SS/BOD5有很大的關(guān)系,當(dāng)進(jìn)水SS/BOD5高時,生物系統(tǒng)活性污泥中MLVSS比例則低,反之則高。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗來看,當(dāng)SS/BOD在1以下時,MLVSS比例可以維持在50%以上,當(dāng)SS/BOD5在5以上時,VSS比例將會下降到20~30%。當(dāng)活性污泥中MLVSS比例較低時,為了保證硝化效果系統(tǒng)就必須維持較高的泥齡,污泥老化情況較明顯,導(dǎo)致出水SS超標(biāo)。
(4)有毒物質(zhì)
入流污水中含有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或重金屬等有毒物質(zhì)將會使活性污泥中毒,失去處理功效,嚴(yán)重的甚至發(fā)生污泥解體,造成污泥無法沉淀,出水懸浮物超標(biāo)。解決活性污泥中毒問題的根本辦法就是加強(qiáng)對上游污染源的管理。
(5)溫度
溫度對活性污泥工藝的影響是很廣泛的。首先,溫度會影響活性污泥中微生物的活性,冬季溫度較低時,如不采取調(diào)控措施,處理效果會下降。其次,溫度會影響二沉池的的分離功能。如溫度的變化會使二沉池產(chǎn)生異重流,導(dǎo)致短流現(xiàn)象發(fā)生;溫度降低時,會使活性污泥由于黏度增大而降低沉降性能等。
二、泥餅含水率
在我國,已經(jīng)投入使用或在建的污水處理,普遍采用活性污泥法進(jìn)行污水處理,活性污泥的污泥齡設(shè)計較短,且設(shè)計中基本不設(shè)污泥濃縮和污泥消化設(shè)施,使得剩余污泥量大,污泥中有機(jī)成分多,不易于脫水。因此,若要將泥餅含水率控制在80%以下,就需要加大PAM的投加量,從而使污水處理成本提高。
為保證污泥濃縮與脫水效果,在污泥脫水絮凝劑的配制方面,絮凝藥劑的配制濃度應(yīng)控制在0.1%~0.5%范圍內(nèi)。濃度太低則投加溶液量大,配藥頻率增多;濃度過高容易造成藥劑粘度過高,可能導(dǎo)致攪拌不夠均勻,螺桿泵輸送藥液時阻力增大,容易加快設(shè)備損耗和管路堵塞。另外,不同批次和不同型號的絮凝劑比重差別較大,需根據(jù)實際情況定期或不定期地標(biāo)定藥劑的配制濃度,適時調(diào)整藥劑的用量,保證污泥脫水效果和減少藥劑浪費(fèi)。同時,干粉藥劑在儲存和使用過程中注意防潮防失效。
三、機(jī)電設(shè)備
若要使污水與污泥處理系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行,保證與工藝配套機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況也是非常重要的。同時,機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行,對污水處理廠節(jié)能降耗影響很大。
(一)格柵機(jī)
格柵除污機(jī)是污水處理工藝的第一道工序,也是污水處理廠內(nèi)最容易出現(xiàn)故障的設(shè)備之一。一旦出現(xiàn)故障,污水處理廠將不能夠正常進(jìn)水。
常見問題:
(1)格柵機(jī)卡阻:不管連續(xù)運(yùn)行還是間歇運(yùn)行,因為格柵機(jī)長時間與污水接觸,容易造成軸承磨損,運(yùn)行出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象,造成鏈條或耙齒拉偏或其他機(jī)械故障。為此,需要加強(qiáng)格柵機(jī)相關(guān)機(jī)械部件的潤滑保養(yǎng),以及日常巡檢要及時到位。
(2)格柵機(jī)堵塞:污水中常夾帶一些長條狀的纖維、塑料袋等易纏繞的雜物,容易造成柵條和耙齒等堵塞。這一方面會使過柵斷面減少,造成過柵流速過大,攔污效率下降。另一方面也會造成柵渠過水速率緩慢、沙礫沉積、柵渠溢流等問題。一般只能進(jìn)行技術(shù)改造完善或勤維護(hù),采用人工清理的方式解決。
(二)提升水泵
國內(nèi)目前的污水處理廠,大多采用潛水泵提升污水。從實際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),潛水泵在使用過程中,由于污水中各種雜質(zhì)與浮渣較多,這些雜質(zhì)容易纏繞在水泵的葉輪和密封環(huán)的間隙里,引起機(jī)械密封效果和水泵效率降低,使污水進(jìn)入到密封腔而產(chǎn)生故障,嚴(yán)重時將導(dǎo)致水泵電機(jī)過流損壞。針對該問題主要是加強(qiáng)格柵機(jī)的格渣效果,定期檢查潛水泵的絕緣和密封、核算提升泵效率,定期輪換使用等。
因污水處理廠進(jìn)水量一天24小時均有變化,以及配套污水收集系統(tǒng)完善程度的不同,使得不同時期污水處理廠進(jìn)水量可能有較大變化,特別是合流制的排水系統(tǒng),進(jìn)水季節(jié)性變化的特征非常明顯。因此,在潛水泵的選用和配置上,應(yīng)留有較大的調(diào)節(jié)空間。通??刹蓸佣嗯_水泵抽排水量呈梯度配置,結(jié)合定速泵配合調(diào)速泵控制方式,其中定速泵按平均流量選擇,滿足基本流量需求。調(diào)速泵變速運(yùn)轉(zhuǎn)以適應(yīng)流量的變化,流量波動較大時以增減運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)作補(bǔ)充。
(三)鼓風(fēng)機(jī)
鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備,耗能最大。風(fēng)量、風(fēng)壓、電耗、噪音等是選用鼓風(fēng)機(jī)的基本技術(shù)參數(shù),使用中需結(jié)合工藝運(yùn)行的特點,注意其適用的范圍和調(diào)節(jié)能力。
污水處理廠的生物反應(yīng)池微孔曝氣系統(tǒng)一般采用離心式鼓風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)具有效率高、使用年限長、殼體內(nèi)不需要潤滑、氣體不會被油污染等優(yōu)點,特別是在供風(fēng)量、風(fēng)壓的適用范圍、噪音控制以及運(yùn)行的穩(wěn)定等方面均較羅茨風(fēng)機(jī)優(yōu)越。羅茨風(fēng)機(jī)一般適用于池深較淺,需要的風(fēng)量和風(fēng)壓較小的情況。
在能耗控制上,可采用變頻調(diào)節(jié)控制,設(shè)備配置方面,也可多臺鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量呈梯度配置,針對不同的工況,以增強(qiáng)工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)的靈活性,同時減少電耗。
油冷卻器、油過濾器要定期清理,保證油質(zhì),需定期更換和送檢,防止出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。油冷卻器有風(fēng)冷和水冷兩種方式:采用風(fēng)冷注意定期清潔風(fēng)冷卻器的散熱片,防止堵塞和積集塵垢;采用水冷需定期清理和維護(hù)冷卻塔以及相應(yīng)管路,注意保證循環(huán)冷卻水的水質(zhì),可定期加入緩蝕阻垢藥劑,防止細(xì)菌滋生、冷卻器、管路結(jié)垢以及銅構(gòu)件發(fā)生原電池反應(yīng)腐蝕,影響冷卻效果甚至污染油質(zhì)。
過濾器要定期清潔或更換,保證進(jìn)口負(fù)壓在規(guī)定范圍以內(nèi),減少因負(fù)壓過高導(dǎo)致的鼓風(fēng)機(jī)喘震故障的發(fā)生。
(四)曝氣頭
目前大部分的曝氣方式采用的是微孔膜曝氣,有盤式、球冠式、板式、管式等橡膠膜微孔曝氣器類型。曝氣器使用一段時間后,因微孔堵塞,阻力增大和橡膠老化、彈性變差等,導(dǎo)致充氧效率均會下降。為避免曝氣器的堵塞或阻力增加過大,應(yīng)定期進(jìn)行曝氣器的清洗??刹捎眉姿崆逑椿虼髿饬扛邏嚎諝馇逑?。采用甲酸清洗要小心控制甲酸的濃度、清洗的頻次、注意操作安全;采用大氣量空氣清洗要小心控制氣量大小、強(qiáng)度和清洗的頻次。另外,注意要定期打開曝氣系統(tǒng)的排水閥門,排出冷凝水。對嚴(yán)重堵塞或破損的曝氣頭要及時更換,保證生物池曝氣的均勻性,防止出現(xiàn)死角,堆積污泥。
(五)排泥設(shè)備
因為工藝的差別,有部分污水處理工藝不帶二沉池,如SBR、UNITANK等,而且其池底是平的,容易在排泥時形成泥層漏斗。后期排出的混合液濃度降低,未能排出足量的污泥,導(dǎo)致剩余污泥濃度的下降,帶來污泥處理能耗、藥耗的上升。
對于這些工藝的運(yùn)行,宜采用間歇排泥方式或改造成多點排泥的系統(tǒng)。
此外,在有二沉池的生物處理系統(tǒng),需要對二沉池刮吸泥機(jī)進(jìn)行定期維護(hù),保證排泥順暢,防止積泥而影響出水SS等指標(biāo)。
(六)脫水機(jī)
目前國內(nèi)采用的機(jī)械脫水方式主要有離心脫水機(jī)和帶式壓濾脫水機(jī)。
1、離心脫水機(jī)
運(yùn)行中應(yīng)研究進(jìn)離心脫水機(jī)的濃縮污泥含固率的要求范圍,進(jìn)料量(裝機(jī)容量),最大產(chǎn)量,離心機(jī)差速、轉(zhuǎn)速,不同類型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加濃度對離心機(jī)脫水后的污泥含固率、分離水SS值和回收率的影響。
若要離心脫水機(jī)的污泥脫水處理達(dá)到理想的分離效果,可以從兩方面來考慮:
(1)轉(zhuǎn)速差越大,污泥在離心機(jī)內(nèi)停留時間越短,泥餅含水率就越高,分離水含固率就可能越大。反之,轉(zhuǎn)速差越小,污泥在離心機(jī)內(nèi)停留時間越長,固液分離越徹底,但必須防止污泥堵塞。利用轉(zhuǎn)速差可以自動地進(jìn)行調(diào)節(jié),以補(bǔ)償進(jìn)料中變化的固體含量。
(2)當(dāng)污泥性質(zhì)已經(jīng)確定時,可以改變進(jìn)料投配速率,減少投配量改善固液分離;增加絮凝劑加注率,可以加速固液分離速度,提高分離效果。
常見問題:
(1)開機(jī)報警或振動報警
離心脫水機(jī)開啟時低差速報警引起主電機(jī)停機(jī)或者振動較大、聲音異常,造成報警停機(jī)。上述情況為上次停機(jī)前沖洗不徹底所致,即沖洗不徹底會導(dǎo)致兩種情況發(fā)生:一是離心機(jī)出泥端積泥多導(dǎo)致再次開啟時轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器之間的速差過低而報警;二是轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上存在不規(guī)則的殘留固體導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動不平衡而產(chǎn)生振動報警。
(2)軸溫過高報警
這主要是由于潤滑脂油管堵塞致潤滑不充分、軸溫過高。由于離心脫水機(jī)的潤滑脂投加裝置為半自動裝置,相對人工投加系統(tǒng)油管細(xì)長,間隔周期長,投加1次潤滑脂容易發(fā)生油管堵塞的現(xiàn)象。一旦發(fā)生,需要人工及時清理,其主要原理是較頻繁地加油以保證細(xì)長油管的有效暢通。當(dāng)然,潤滑脂亦不能加注過多,否則亦會引起軸承溫度升高。
(3)主機(jī)報警而停機(jī)
開啟離心脫水機(jī)或運(yùn)行過程中調(diào)節(jié)脫水機(jī)轉(zhuǎn)速,主電機(jī)變頻器調(diào)節(jié)過大或過快,容易造成加(減)速過電壓現(xiàn)象,導(dǎo)致主電機(jī)報警。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),一般變頻調(diào)節(jié)在2Hz左右比較安全。離心脫水機(jī)在沖洗狀態(tài)下,尤其在高速沖洗時,也易造成加(減)速過電壓現(xiàn)象,所以在高速沖洗時離心脫水機(jī)旁應(yīng)有運(yùn)行人員監(jiān)護(hù)。
(4)離心脫水機(jī)不出泥
在離心脫水機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),但出現(xiàn)不出泥現(xiàn)象,濾液比較混濁,差速和扭矩也較高,無異響,無振動,高速和低速沖洗時扭距左右變化不大,亦出現(xiàn)過扭距忽高忽低的現(xiàn)象,再啟動時困難,無差速。
這種情況多發(fā)生在雨季,由于來水量大,對生物池的污泥負(fù)荷沖擊大,導(dǎo)致剩余污泥松散、污泥顆粒小。而污泥顆粒越小,比表面積越大(呈指數(shù)規(guī)律增大),則其擁有更高的水合強(qiáng)度和對脫水過濾更大的阻力,污泥的絮凝效果差且不易脫水。此時,如不及時進(jìn)行工藝調(diào)整,則離心脫水機(jī)可能會出現(xiàn)扭矩力不從心的現(xiàn)象(過高),恒扭矩控制模式下差速會進(jìn)行跟蹤。一旦差速過大,很容易導(dǎo)致污泥在脫水機(jī)內(nèi)停留時間短、固環(huán)層薄;另一方面,轉(zhuǎn)速差越大,由于轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的相對運(yùn)動增大,對液環(huán)層的擾動程度必然增大,固環(huán)層內(nèi)部分被分離出來的污泥會重新返至液環(huán)層,并有可能隨分離液流失。這種情況下會產(chǎn)生脫水機(jī)不出泥的現(xiàn)象。
在進(jìn)泥濃度較低且污泥松散的情況下,采用高轉(zhuǎn)速、低差速和低進(jìn)泥量運(yùn)行能夠有效解決不出泥的問題,并且運(yùn)行效果也不錯。高轉(zhuǎn)速是為了增加分離因數(shù),一般來說污泥顆粒越小密度越低,需要的分離因數(shù)較高,反之需要較低的分離因數(shù);采用低差速可以延長污泥在脫水機(jī)內(nèi)停留時間,污泥絮凝效果增強(qiáng)的同時在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)接受離心分離的時間將延長,同時由于轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間的相對運(yùn)行減少,對液環(huán)層的擾動也減輕,因此固體回收率和泥餅含固率均將提高;低進(jìn)泥量亦增加固體回收率和泥餅含固率。
2、帶式壓濾脫水機(jī)
帶式壓濾脫水機(jī)是由上下兩條緊張的濾帶夾帶著淤泥層,從一連串規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形彎曲經(jīng)過,靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力,把污泥層的毛細(xì)水?dāng)D壓出來,獲得含固率較大的泥餅。
為保持帶式壓濾脫水機(jī)的正常運(yùn)行,需注意以下操作與維護(hù)事項:
(1)對有預(yù)脫水區(qū)(濃縮區(qū))的,保證布泥均勻;
(2)濾帶刮刀采用軟性材質(zhì),減少對濾帶和濾帶接口處的磨損;
(3)保證濾帶沖洗水壓力,濾帶沖洗系統(tǒng)盡量采用不銹鋼自凈噴嘴,能夠自行沖掉堵塞在噴嘴的臟物,保證濾帶的孔隙率和污泥脫水效果;
(4)經(jīng)常維護(hù)自動防偏帶裝置與增減壓裝置,減少濾帶邊沿磨損;
(5)保證自控系統(tǒng)設(shè)有連鎖保護(hù)裝置,防止誤動作給整機(jī)造成的損傷。
常見問題:
(1)濾帶打滑
這主要是進(jìn)泥超負(fù)荷,應(yīng)降低進(jìn)泥量;濾帶張力太小,應(yīng)增加張力;輥壓筒損壞,應(yīng)及時修復(fù)或更換。
(2)濾帶跑偏
這主要是進(jìn)泥不均勻,在濾帶上攤布不均勻,應(yīng)調(diào)整進(jìn)泥口或更換平泥裝置;輥壓筒局部損壞或過度磨損,應(yīng)予以檢查更換;輥壓筒之間相對位置不平衡,應(yīng)檢查調(diào)整;糾偏裝置不靈敏。應(yīng)檢查修復(fù)。
(3)濾帶堵塞嚴(yán)重
這主要是每次沖洗不徹底,應(yīng)增加沖洗時間或沖洗水壓力;濾帶張力太大,應(yīng)適當(dāng)減小張力;加藥過量,即PAM加藥過量,粘度增加,常堵塞濾布,另外未充分溶解的PAM也易堵塞濾帶;進(jìn)泥中含砂量太大,也易堵塞濾布,應(yīng)加強(qiáng)污水預(yù)處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制。
(4)泥餅含固量下降
這主要是加藥量不足、配藥濃度不合適或加藥點位置不合理,達(dá)不到最好的絮凝效果;帶速太大,泥餅變薄,導(dǎo)致含固量下降,應(yīng)及時地降低帶速,一般應(yīng)保證泥餅厚度為5~10mm;濾帶張力太小,不能保證足夠的壓榨力和剪切力,使含固量降低。應(yīng)適當(dāng)增大張力;濾帶堵塞,不能將水分濾出,使含固量降低,應(yīng)停止運(yùn)行,沖洗濾帶。
四、檢測儀表
因為儀表監(jiān)測的污水中雜質(zhì)多,環(huán)境差,經(jīng)常容易導(dǎo)致在線儀表測量產(chǎn)生誤差較大,或者損壞率高,極大地影響了污水處理廠在線監(jiān)控的力度和自動化控制水平。
由于污水處理廠進(jìn)水中污染物濃度較高、懸浮物較多,容易在采樣管道和分析儀器的進(jìn)樣管形成污垢,因此需要針對性配置水樣預(yù)處理單元和選擇水質(zhì)濃度相匹配的分析儀器量程。在選用設(shè)備時,一些自帶控制系統(tǒng)的大型設(shè)備配置的自控系統(tǒng)與廠內(nèi)主要控制系統(tǒng)選型要一致,否則設(shè)備不易與廠內(nèi)整個自控系統(tǒng)建立通訊,或建立通訊時需要投入較大的成本。另外,在運(yùn)行過程中應(yīng)建立一套詳細(xì)的維護(hù)與操作規(guī)程,如維護(hù)工作一定要提前計劃和準(zhǔn)備相應(yīng)的備品配件;定期對分析儀器進(jìn)行標(biāo)定和校正,清洗管道和預(yù)處理單元,以及更換消耗件和易損件;加強(qiáng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的日常管理等。
由于污水處理廠特殊的構(gòu)筑物設(shè)計及大量地處理污水,污水處理廠發(fā)生雷擊現(xiàn)象普遍比較嚴(yán)重,對室外設(shè)備安全運(yùn)行構(gòu)成較大的威脅。對現(xiàn)場設(shè)備和儀表的二、三級防雷,防止出現(xiàn)被雷擊而使現(xiàn)場設(shè)備和儀表的損壞。如果為了控制工程造價而缺少這些設(shè)施,那么在今后的運(yùn)行管理工作中將付出更大的代價。
五、幾種具體工藝
以上主要是針對不同處理工藝共性存在的出水水質(zhì)與污泥考核指標(biāo)超標(biāo)問題,以及節(jié)能降耗措施等進(jìn)行分析。下面就幾種具體工藝常存在的問題歸納:
(一)沉砂池
常見的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池和渦流沉砂池,排砂方式有重力排砂、氣提式和泵吸式。
沉砂池普遍存在的問題是沉砂效果差、淤積、堵塞。對此針對不同型式沉砂池,可分別采用不同的應(yīng)對措施。
(1)平流沉砂池 刮泥機(jī)需及時開啟和排砂,有移動橋的需保證限位裝置靈敏有效,避免發(fā)生“走過”現(xiàn)象而損壞設(shè)備,同時加強(qiáng)巡檢避免出現(xiàn)走輪磨損嚴(yán)重造成停運(yùn)而拉斷電纜現(xiàn)象。
(2)曝氣沉砂池 定期調(diào)整曝氣量沖刷,避免堵塞穿孔管或曝氣頭,微孔膜曝氣頭可采用甲酸清洗的方式維護(hù)。
(3)渦流沉砂池因是圓形而需保證切線方向進(jìn)水、切線方向出水,水流一般在池內(nèi)旋轉(zhuǎn)兩圈。另外,可根據(jù)實際運(yùn)行工況制定排砂泵的運(yùn)行周期,及時排除集砂區(qū)的沉砂,避免淤積和管路堵塞。
與沉砂池的維護(hù)相對應(yīng),砂水分離器、吸砂泵、空壓機(jī)等也需定期清理維護(hù),避免管路堵塞,降低分離效果。
(二)氧化溝
氧化溝既有推流式反應(yīng)器的特征,又有完全混合反應(yīng)器的特征。正是由于氧化溝流態(tài)上的特殊性,所以氧化溝的曝氣設(shè)備除具有良好的充氧、混合功能外,還要推動溝中混合液循環(huán)流動。曝氣設(shè)備的這種特點容易造成氧化溝底部出現(xiàn)積泥問題,而積泥會縮小氧化溝的有效容積,也就相當(dāng)于縮短了實際停留時間。
氧化溝中的水流速度一般應(yīng)控制在0.3m/s左右,而氧化溝中積泥的原因通常主要是池底的流速<0.3m/s造成的。例如某廠由于進(jìn)水BOD5偏低,若要保證池底流速達(dá)到0.3m/s,則需要較多的轉(zhuǎn)刷投入運(yùn)行。但這樣會使氧化溝內(nèi)溶解氧相對偏高,而曝氣過量不利于活性污泥的生長,進(jìn)而影響出水達(dá)標(biāo)。由于工藝控制主要根據(jù)溶解氧的高低,不斷調(diào)整轉(zhuǎn)刷的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)和時間來控制適量的溶解氧,這樣就存在大部分轉(zhuǎn)刷停運(yùn)時間段內(nèi)水流速度降低,導(dǎo)致氧化溝池底的流速<0.3m/s,積泥現(xiàn)象嚴(yán)重。另外,實際進(jìn)水SS高于設(shè)計值也會使得氧化溝的產(chǎn)泥量增加,從而導(dǎo)致氧化溝內(nèi)積泥。
對于這種情況,通常是在氧化溝內(nèi)增加潛水推流器來改善溝內(nèi)水力條件,保證氧化溝池底流速>0.3m/s。這樣既可解決氧化溝的積泥問題,又能使氧化溝內(nèi)活性污泥的均勻混合,有利于活性污泥的生長,方便工藝的靈活調(diào)整。
(三)UNITANK池
UNITANK工藝運(yùn)行較為靈活,處理效果比較穩(wěn)定,工程投資和運(yùn)行費(fèi)用低于A2/O工藝,與除磷A/O工藝相當(dāng),而其最大優(yōu)點是節(jié)省占地。但在運(yùn)行中UNITANK池也存在一些問題需要優(yōu)化:
(1)邊池作為沉淀池增加斜板問題
在運(yùn)行過程中,反應(yīng)池內(nèi)的污泥沉積在斜板上容易形成堵塞,會影響沉淀效果和氧利用效率,同時斜板的存在影響了池內(nèi)氣、水、活性污泥的混合效果。而且現(xiàn)有斜板密度較大,污泥易于沉積,從而增加了支架的承重要求。為此,需要選用輕巧、表面粗糙度適當(dāng)?shù)男卑瀹a(chǎn)品,并研究調(diào)整安裝角度、間距、長度等參數(shù),在保證沉淀效果的情況下,減少堵塞,減輕池體的承載力。
(2)曝氣頭堵塞問題
由于邊池交替作為沉淀池使用,污泥沉降于池底,容易造成曝氣頭堵塞,影響曝氣效果。為此,可選用可自動閉合的曝氣頭,在不曝氣的情況下閉合氣孔,減少堵塞。
(3)攪拌器受到曝氣頭的不利影響
由于整個池布滿曝氣頭,曝氣時會降低攪拌器的混合效果并對攪拌器產(chǎn)生不利影響。通過在保證曝氣需要的情況下,對曝氣頭的布置進(jìn)行調(diào)整,例如在攪拌器附近不安裝曝氣頭以減少對攪拌器的不利影響。
(四)二沉池
污水處理廠二沉池對出水水質(zhì)非常重要,一般要注意防止二沉池配水不均勻、短流、污泥上浮等問題,其中污泥上浮的原因主要有:
(1)污泥膨脹
正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。當(dāng)活性污泥變質(zhì)時,污泥含水率上升,體積膨脹,不易沉淀,二沉池澄清液減少,此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細(xì)菌(特別是球衣細(xì)菌)在污泥內(nèi)繁殖,使泥塊松散,密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。
(2)污泥脫氮上浮
當(dāng)曝氣時間較長或曝氣量較大時,在曝氣池中將會發(fā)生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽(尤其當(dāng)進(jìn)水中含有較多的氮化物時),此時,二沉池可能發(fā)生反硝化而使污泥上浮。
(3)污泥腐化
若曝氣量過小,污水在二沉池的停留時間較長或二沉池排泥不暢,二沉池可能由于缺氧而腐化,即污泥發(fā)生厭氧分解,產(chǎn)生大量氣體,最終使污泥上升。此外,除上述操作管理方面的原因外,構(gòu)筑物設(shè)計不合理也會引起污泥上浮。如對曝氣和沉淀合建的構(gòu)筑物,往往會有以下兩點原因會導(dǎo)致污泥上浮:一是污泥回流縫太大,沉淀區(qū)液體受曝氣區(qū)攪拌的影響,產(chǎn)生波動,同時大量微氣泡從回流縫竄出,攜帶污泥上升。二是導(dǎo)流室斷面太小,氣水分離效果較差,影響污泥沉淀。