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石灰投加系统[转]活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题(转载)

时间:2011-11-09 20:51:43  来源:龙亚加药装置  作者:上海加药装置

活性[url=javascript:;]污泥[/url]法系统的设计和运行有若干关键性问题,认识和理解这些问题对系统的影响,显得十分重要。它们是:①水力负荷;②有机负荷;③微生物浓度;④曝气时间;⑤微生物平均停留时间;⑥氧传递速率;⑦回流污泥浓度;⑧回流污泥率;⑨曝气池的构造;⑩pH和碱度;⑩溶解氧浓度。

下面逐一举行讨论:

1.水力负荷

大部门[url=javascript:;]污水[/url]的水力特征是不易节制的因素。当地的[url=javascript:;]生活[/url]方式和集流范围相结合形成了流向污水厂的流量变化形式。通常污水流量在一天内是变化的。高峰常出现在白天,低谷则出现在夜晚。变化幅度随城市大小而异。城市愈小,变化幅度愈大。在一般的设计中,高峰值约为平均流量的200%,最低值约为平均流量的50%。污水流量还随季节变化,夏季流量大,冬季流量小。

在合流制管道系统中,雨水的流量大,足以破坏污水处理厂的正常运行。若要保证出水的质量,有必要将过大的流量转移到雨水调治池中去,当流量回跌到最大允许流量之下时,再将调治池中的雨水在节制状态下抽送到处理修筑物。雨水的存贮增加了处理系统的复杂性。在分流制系统中,雨水的渗透也会引起运行问题。

很多处理厂用泵来提升污水步入处理厂,由于没有选好泵产生了很多问题。小厂往往只有二个人流泵,一个运行,一个备用。以前通常按每日高峰时的流量选用,该时的流量为平均流量的2~3倍,这样,活性污泥法系统必须承受周期性的冲击负荷,对运行十分不利。应该选用同样型号的几台泵,并和泵前集水井的容积相配合,使步入的变化较大的流量,经由过程井和泵的配合调蓄后,得到相对较不变的流量。有时专门设置调治池平衡一日内的流量变化。近年来,螺旋泵再次显示了可提供可变的流量而无须专门设备的优点,但问题是水头相对较小。

水力负荷的变化影响活性污泥法系统的曝气池和二次沉淀池。当流量增加时,污水在曝气池内的停留时间缩短,影响出水质量,同时影响曝气池的水位。若为机械表面曝气机,由于水位的变化,它的运行就变得不不变。水力影响的主要部门是二次沉淀池。

2.有机负荷

曝气区容积的计算,最早以经验的曝气时间作为主要的设计参数。有了曝气时间(即停留时间),再乘上设计流量,就可得到曝气池的容积。现在则常以污泥的有机负荷率N作为设计参数。

设计中要思考的主要问题是如何确定污泥负荷率和MLSS的设计值。从公式可知,这两个设计值采用得大一些,曝气池所需的体积可以小一些。污泥有机负荷率的大小照响处理效率。根据经验,当采用活性污泥法作为完全处理时,设计的污泥负荷率一般半大于0.5kg(BOD5)/kg(MLSS)·d如果要求氮素转入硝化阶段,一般采用0.3kg(BOD5)/kg(MLSS)·d,通常称为常负荷。有时为了减小曝气池的容积,可以采用高负荷,即污泥负荷率采用1以上。采用高的污泥负荷率虽可减小曝气池的容积,但出水水质要降低,而且使剩余污泥量增多,增加了污泥处置的费用和困难,同时,整个处理系统较不耐冲击,造成运行中的困难。因此,近年来,很多国家的科技人员不主张采用高负荷系统。有时为制止剩余污泥处置上的困难和要求污水处理系统的不变可靠,可以采用低的污泥负荷率(0.1),把曝气池建得很大,曝气池中的污泥浓度维持较高,可以基本上没有剩余活性污泥,这就是延时曝气法。(图6-25)显示了污泥负荷与BOD5,去除率,污泥龄及污泥产量的关系。

3.微生物浓度

怎样确定混合液污泥浓度MD.SS呢?提高MLSS,可以缩小曝气池的容积,或者说,可以降低污泥负荷率,提高处理效率。那末,在设计中采用高的MLSS是否就可以提高效益呢?这种想法是一种错觉。其一,污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加象征着泥龄的增加,泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小;其二,过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀,影响出水水质;其三,曝气池污泥的增加,就要求曝气池中有更高的氧传递速率。否则,微生物就受到抑制,处理效率降低。而各类曝气设备都有其合理的氧传递速率的范围。例如,穿孔管的氧传递速率为20-30mg/L·h,微孔曝气(微孔陶瓷管或扩散板)设备的氧传递速率为40~60mg/L·h,纯氧曝气设备的氧传递速率为150mg/L·h左右。对于每一种曝气设备,超出了它合理的氧传递速率范围,其充氧动力效率将明显降低,使能耗增加。因此,采用一定的曝气设备系统,实际上只能够采用相应的污泥浓度,MLSS的提高是有限度的。根据长期的运行经验,采用鼓风曝气设备的传统活性污泥法时,曝气池中MLSS在2000mg/L左右是适宜的。

对不同的水质、不同的工艺应根据详细情况摸索合理的微生物浓度。

4.曝气时间

曝气时间和有机负荷的关系很密切,在考虑曝气时间时要注重一些其他有关因素。在通常情况下,[url=javascript:;]城市污水[/url]的最短曝气时间为3h,或更大些,这和满足曝气池需氧速率有关。当曝气池做得较小时,曝气设备是按系统的负荷峰值节制设计的。这样,在其它时间,供氧量过大,造成华侈,设备的能力不能充实得到利用。但若曝气池做得大些,则可降低需氧速率,同时由于负荷率的降低,曝气设备可以减小,曝气设备的利用率得到提高。因而要仔细地评价曝气设备和能源消耗的费用以及曝气池的基建费用,使它们获得最佳匹配。

假如希望获得硝化处理结果,那么曝气时间长短的选择是重要的。无论是含碳物质代谢需氧还是硝化代谢需氧,都要求足够的氧。

长时间曝气能降低剩余活性污泥量,这是由于好氧硝化以及内源呼吸降低了活性物质量所致。这样的系统更能适应冲击负荷,但曝气池容积增大。因而事物老是一分为二的,要结合详细的要求来选择。

5.微生物平均停留时间(MCRT)

微生物在曝气池中的平均停留时间,又称泥龄,是活性污泥法系统设计和运行中最重要的参数之一。选择一定的有机负荷率和一定的MLSS浓度,就相应决议了微生物的平均停留时间。因而有机负荷率和泥龄存在着内在的联系。

微生物平均停留时间是事情着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值,单位是d。例如,活性污泥总量为5000kg,每日排泥为500kg,则微生物的停留时间为10d。这也申明,事情着的活性污泥每日更新十分之一。停留时间愈短,曝气池中的活性污泥更新愈快,愈年轻。

微生物平均停留时间至少等于水力停留时间,此时,曝气池内的微生物浓度很低,大部门微生物是充实分散的。当用回流使微生物的平均停留时间大于水力停留时间时,微生物浓度增加,改善了微生物的[url=javascript:;]絮凝[/url]条件,提高了微生物在二沉池中的固液分离性能。但过长的泥龄使微生物老化,絮凝条件恶化,并增加了惰性物质引起的浊度。根据这个征象,微生物的停留时间应足够的长,促推微生物大好的絮凝,以便重力分离,但不能过长,过长反而促推絮凝条件变差。

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