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污泥回流不暢 為什么會導致硝化崩潰

分類:
行業動態
作者:
來源:
2022/08/26 09:24

一、污泥回流不暢為什么會導致硝化崩潰?

污泥回流不暢導致硝化崩潰有兩個原因,第一是系統中污泥量減少,導致負荷升高,第二就是回流不暢導致污泥的泥齡降低,因為細菌都有世代期,泥齡(SRT)低于世代期,會導致該細菌無法在系統中聚集,形成不了優勢菌種,所以對應的代謝物無法去除。一般泥齡是細菌世代期的3-4倍。因脫氮要求較低負荷和較長泥齡,根據最新的室外給排水設計規范中,在單獨脫氮中,泥齡控制在11~23d,在需同時脫氮除磷時,綜合考慮泥齡的影響后,可取10~20d。

解決辦法:

1、及時發現異常

1)停止排泥,通過減少進水或者悶爆來恢復

2)利用潛水泵將污泥回流進系統

2、未及時發現,無法恢復的

1)對于已經崩潰的系統需要重新培養

2)將積壓的污泥回流進系統或者投加同類型污泥(一般情況下投加越多效果更好)

二、硝化系統的培養

硝化菌的培養相對于異養菌來講比較難,硝化菌的培養過程同時也是污泥的馴化過程。每次增加的進水量為設計進水量的5—10%,每增加一次應穩定2-3個周期或2天左右,發現系統內或出水指標上升應繼續維持本次進水量,直至出水指標穩定,如出水指標一直上升,應暫停進水,待指標恢復正常后,進水量應稍微減少,或略大于上周期進水量。以此類推,最終達到系統設計符合。

根據影響硝化菌生長的因素來確定硝化菌培養時應控制的指標:

1、溶解氧

氧是硝化反應過程中的電子受體,反應器內溶解氧高低,必會影響硝化反應的進程。在活性污泥法系統中,大多數學者認為溶解氧應該控制在1.5~2.0mg/L內,低于0.5mg/L時硝化反應趨于停止。當前,有許多學者認為在低DO(1.5mg/L)下可出現SND(同步硝化反硝化)現象。在DO>2.0mg/L,溶解氧濃度對硝化過程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高,因為溶解氧過高能夠導致有機物分解過快,從而使微生物缺乏營養,活性污泥易于老化,結構松散。此外溶解氧過高,能量消耗過大,在經濟方面也不合適。

2、溫度

在生物硝化系統中,硝化細菌對溫度的變化非常敏感,在5~35℃的范圍內,硝化菌能進行正常的生理代謝活動。當廢水溫度低于15℃時,硝化速率會明顯下降,當溫度低于10℃時已啟動的硝化系統可以勉強維持,硝化速率只有30℃時的硝化硝化速率的25%。盡管溫度的升高,生物活性增大,硝化速率也升高,但溫度過高將使硝化菌大量死亡,實際運行中要求硝化反應溫度低于38℃。

3、pH值

硝化菌對pH值變化非常敏感,最佳pH值是8.0~8.4,在這一最佳pH值條件下,硝化速度,硝化菌最大的硝化速度可達最大值。在硝化菌培養時,如果進水pH值較高,能夠達到8.0左右最好,如果達不到也不應刻意追求,只要系統內pH值不低于6.5即可,如低于此值,應及時補充堿度,如NaOH、Na2CO3等。

4、COD/BOD

如果系統內COD/BOD較高,系統內的異養菌就會與硝化菌爭奪溶解氧,由于異養菌的數量遠遠大于硝化菌,硝化菌常常在系統內COD/BOD較高的情況下得不到一定的溶解氧,而無法生長增殖。一般系統內BOD(筆者個人傾向于COD)高于20mg/l,就會對硝化菌產生抑制。如果進水COD/BOD 過高或碳氮比較高,硝化菌的培養就必須通過延時曝氣來實現,即系統內COD/BOD 已經合格或處于較低水平時,繼續曝氣,給予硝化菌足夠的生長時間,曝氣時,同樣要控制好溶解氧,盡量低于3mg/L,防止污泥加速老化。

5、氨氮濃度

在高氨氮廢水系統中游離氨過高時硝化菌就會被抑制,因此建議在高氨污水處理調試過程中PH控制盡量在中性,如果PH過高會導致游離氨濃度升高,也可以通過稀釋一直控制低的氨氮濃度,這樣比較保險,因此在硝化菌培養過程中以及正常運行時,維持系統出水氨氮濃度在工藝要求指標以內,保證從調試開始,系統即出合格水。結合以上幾種因素,在培養硝化菌時,應盡量創造其生長的有利條件,制定出最佳方案。

6、污泥齡

為了使硝化菌群能夠在連續流反應器系統存活,微生物在反應器內的停留時間(θc)N必須大于自養型硝化菌最小的世代時間(θc)minN,否則硝化菌的流失率將大于凈增率,將使硝化菌從系統中流失殆盡。一般對(θc)N的取值,至少應為硝化菌最小世代時間的2倍以上,即安全系數應大于2。

7、重金屬及有毒物質

有毒物質除了重金屬外,對硝化反應產生抑制作用的物質還有:高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機物及絡合陽離子等。

三、硝化系統的管理

污水中氨氮的去除主要是在傳統活性污泥法工藝基礎上采用硝化工藝,只有控制好運行參數才能管理好硝化系統,保證出水氨氮達標!運行參數如下:

1、污泥負荷與污泥齡

生物硝化屬低負荷工藝,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3--N轉化的效率就越高。與低負荷相對應,生物硝化系統的SRT一般較長,因為硝化細菌世代周期較長,若生物系統的污泥停留時間過短,即SRT過短,污泥濃度較低時,硝化細菌就培養不起來,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,通常SRT可取11~23d。

2、污泥回流比

生物硝化系統的回流比一般較傳統活性污泥工藝大,主要是因為生物硝化系統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,容易產生反硝化,導致污泥上浮。通常污泥回流比控制在50~100%。

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,至少應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除率低得多,因而需要更長的反應時間。

4、BOD5/TKN

TKN系指水中有機氮與氨氮之和,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,活性污泥中硝化細菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同樣運行條件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多城市污水處理廠的運行實踐發現,BOD5/TKN值最佳范圍為2~3左右。

5、硝化速率

生物硝化系統一個專門的工藝參數是硝化速率,系指單位重量的活性污泥每天轉化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細菌所占的比例,溫度等很多因素,典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。

6、溶解氧

硝化細菌為專性好氧菌,無氧時即停止生命活動,且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧區的溶解氧在2mg/L以上,特殊情況下溶解氧含量還需提高。

7、溫度

硝化細菌對溫度的變化也很敏感,當污水溫度低于15℃時,硝化速率會明顯下降,當污水溫度低于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的污水處理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。

8、pH

硝化細菌對pH反應很敏感,在pH為8~9的范圍內,其生物活性最強,當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,應盡量控制生物硝化系統的混合液pH大于7.0。

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