23

2024-02

15

2023-12

寒潮来袭!污泥怎么办?

污泥、污水处理

2023-12-15

24

2023-11

为什么乙酸钠是最好的碳源

近年来,污水处理排放标准越来越高,尤其是TN已经脱离了劣五类水标准的低级趣味,比肩三四类水的标准了,因市政污水低碳高氮的水质特点,在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求,导致TN超标,所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。 为什么乙酸钠是最好的碳源? 对于脱氮工艺碳源的选择,如果排除价格的前提下,一般从脱氮速率和COD有无残留来判断! 目前污水处理厂解决低碳源污水处理常用的外加碳源有甲醇、淀粉,葡萄糖、乙酸钠等,其中甲醇和乙酸钠均为易降解物质,本身不含有营养物质(如氮、磷),分解后不留任何难于降解的中间产物。而葡萄糖和淀粉为多糖结构,水解为小分子脂肪酸所需的时间长,且淀粉在水中的溶解性差,不易完全溶于水,容易造成残留和污泥絮体偏多等问题,两者都有产泥多的缺点。 研究表明,乙酸钠作为碳源时其反硝化速率要远高于甲醇和淀粉。其主要原因在于,乙酸钠为低分子有机酸盐,容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖类物质需转化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸等最易降解的有机物,然后才被利用;甲醇虽然是快速易生物降解的有机物,但甲醇必须转化成乙酸等低分子有机酸才能被微生物利用,所以出现了利用乙酸钠作为碳源比用淀粉、甲醇进行反硝化速度快很多的现象 。 同时,甲醇作为一种易燃易爆的危险品,当采用甲醇作为外加碳源时,其加药间本身具有一定的火灾危险性。当甲醇储罐发生火灾时,易导致储罐破裂或发生突沸,使液体外溢发生连续性火灾爆炸,危及范围较大,因此甲醇加药间对周边环境要求一定的安全距离。同时由于其挥发蒸汽与空气混合易形成爆炸性气体混合物,故其范围内的电力装置均须采用特殊设计。 而乙酸钠本身不属于危险品,方便运输及储存,虽然价格比其他碳源贵不少,但是对于一些已建的污水处理厂来说,由于其用地限制,当需要外加碳源时,采用乙酸钠作为外加碳源比甲醇更具有优势。 近几年复合碳源市场占有率也越来越高,主要原因是其价格低廉,COD当量高,但是总体性能还是比不上甲醇及乙酸钠! 碳源投加判定条件 很多小伙伴对于碳源的投加认知,还停留在初学阶段,只认识CNP比100:5:1,CN比控制在4-6,但是,这些比例到底啥时候用?啥工艺用呢?可能分不清楚! 所以,碳源投加首先必须分清楚自己是什么工艺!这是判断碳源投加最关键的一步! 如何判断?很简单!记住这几个判断点:除碳工艺就是单纯的曝气,以去除COD为主,例如单纯的曝气池、单纯的MBR、接触氧化、经典SBR等;脱氮是经历的缺氧和好氧的交替,以去除TN为主,例如AO带内回流,氧化沟、AAO等。 分清自己是什么工艺之后,就可以确定碳氮比了:除碳工艺:CN比100:5脱氮工艺:CN比4-6,取中间值5除磷工艺:CP比15:1 根据CNP比的关系,如果来水中的CNP比中的C不足,就需要投加碳源了,这就是碳源投加的判定条件! 碳源投加的通用公式 平常碳源投加公式都不详细且不统一,本文给大家统一一下: 碳源投加计算的前提是单位换算,笔者一直强调这一点,很多小伙伴算错主要还是单位没有换算或者换算错误!把换算过程写下来,记住这个比例以后就不会出错了: 1PPM=1mg/L=1g/m^3=0.001kg/m^3 1、除碳工艺: X=进水量*(20*N差值1-C差值)/碳源COD当量其中:X——除碳工艺碳源投加量N差值1——进水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮C差值——进水COD-出水COD 2、脱氮工艺: Y=进水量*(5*N差值2-C差值)/碳源COD当量其中:Y——脱氮工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNC差值——进水COD-出水COD 3、除磷工艺: Z=进水量*(15*TP差值-C差值)/碳源COD当量其中:Z——除磷工艺碳源投加量TP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD脱氮除磷工艺: W=进水量*(5*N差值2+15*TP差值-C差值)/碳源COD当量其中:W——脱氮除磷工艺碳源投加量N差值2——进水TN-排放要求的TNTP差值——进水TP-排放要求的TPC差值——进水COD-出水COD

2023-11-24

16

2023-11

短程硝化和短程反硝化

什么是短程硝化? 废水生物脱氮,一般由硝化和反硝化两个过程完成,而硝化过程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化阶段。这两个阶段分别由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)独立催化完成 第一阶段是在AOB的作用下,将氨氮NH3-N氧化为亚硝态氮NO2―N;而第二阶段是在NOB的作用下,将亚硝态氮NO2―N氧化为硝态氮NO3―N。 由于硝化反应是由两类生理特性完全不同的细菌独立催化完成的不同反应,所以需要通过适当控制条件,可以将硝化反应控制在NO2―N阶段,阻止NO2―N的进一步氧化,短程硝化的成功的标准就是系统中大量NO2-N累积!随后直接进行反硝化或者厌氧氨氧化,这就是为什么短程硝化如此重要的原因! 什么是短程反硝化? 短程反硝化(partial denitrification):在反硝化过程中,有机物提供电子供体,细菌将NO3ˉ还原为NO2ˉ,而不是直接将NO3ˉ还原为N2的过程,称为短程反硝化。反应式为: 3NO3ˉ+CH3OH→3NO2ˉ+CO2+2H2O 2011年,彭永臻院士团队发现短程反硝化的特殊现象后,开展了长达10余年的机理研究,最终在世界范围内首次实现技术突破,并建立相关理论。 短程硝化与短程反硝化的应用 短程硝化和短程反硝化的应用主要是实现厌氧氨氧化过程中的亚硝酸盐氮产生,如图: 厌氧氨氧化是公认的最经济的脱氮技术之一。厌氧氨氧化Anammox是在无氧条件下,以氨为电子供体、亚硝酸为电子受体,产生氮气和硝酸的生物反应。Anammox包括两个过程:一是分解(产能)代谢,即以氨为电子供体,亚硝酸盐为电子受体,两者以1:1的比例反应生成氮气,并把产生的能量以ATP的形式储存起来;二是合成代谢,即以亚硝酸盐为电子受体提供还原力,利用碳源二氧化碳以及分解代谢产生的ATP合成细胞物质,并在这一过程中产生硝酸盐。 在这过程中,大约89%的无机氮都将被转化产生氮气,另外11%的无机氮被转化为硝酸盐氮,与传统硝化反硝化工艺相比,厌氧氨氧化工艺有着巨大的技术优势,其曝气能耗只有传统工艺的55-60%;该工艺几乎无需碳源,如果为了去除硝酸盐产物需要在厌氧氨氧化过程中投加碳源,其投加量也比传统工艺中碳源投加量降低90%;厌氧氨氧化工艺可以减少45%碱度消耗量。同时,由于厌氧氨氧化菌细胞产率远低于反硝化菌,所以,厌氧氨氧化过程的污泥产量只有传统生物脱氮工艺中污泥产量的15%左右,这将显著降低剩余污泥的处理和处置成本。 短程硝化-厌氧氨氧化工艺 这一过程其关键的一步是快速启动短程硝化工艺且保持稳定的运行效果,即在短程硝化反应器中将氨氮的氧化控制并维持在亚硝态氮阶段(即亚硝化阶段)。通过调控和优化温度、水力停留时间、污泥龄、溶解氧(DO)、pH、游离氨(FA)等工作参数强化氨氧化菌(AOB)活性、抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性,提高AOB纯度和菌群竞争优势,可以实现亚硝态氮积累。较低DO浓度、较高pH和较高FA浓度都有利于短程硝化过程。 短程反硝化-厌氧氨氧化工艺 这一过程的必要条件和关键步骤是其中的短程反硝化,因为如果没有 NO2ˉ产生,就不可能发生厌氧氨氧化反应(简化为NH4*+NO2ˉ→N2+2H2O),而在缺氧池中,又不存在好氧条件及其短程硝化(NH4+至NO2ˉ)来产生NO2ˉ,因此,只能以污水中的有机物作为电子供体,通过短程反硝化将回流污泥和内回流硝化液中的NO3ˉ还原为NO2ˉ,同时利用来源于污水并过量存在于厌氧和缺氧池的NH4+,形成与促进部分Anammox反应过程。目前,短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术在西安四污已经实现规模化应用! 彭永臻院士:短程反硝化或是城市污水厌氧氨氧化的研究方向 在第14届水处理行业热点技术论坛上举办了主题为“城镇污水处理行业的提质增效”和“城镇污水处理新技术发展方向”的圆桌对话环节上,中国工程院院士、城镇污水深度处理及资源化利用技术国家工程实验室主任、北京工业大学环境学科首席教授彭永臻等进行了多方面的讨论,提出了各自独到的见解。 彭永臻:首先我抛砖引玉,把近两年对城市污水处理脱氮技术的一些想法分享给大家。目前城市污水脱氮技术发展得很快,但主流厌氧氨氧化应用几乎还是零。厌氧氨氧化技术主要有3个特点:一是附着性,厌氧氨氧化技术中存在的颗粒污泥和填料使得悬浮污泥很难进行培养。二是该技术需要较高的温度,32℃最好,低温则不行。三是增殖速度非常慢。城市污水一般存在低氨氮、低温、大水量等特点,而正因为这三个理由,厌氧氨氧化技术在城市污水处理应用中受到了很大的阻碍。 但厌氧氨氧化技术也有其优势所在。目前主流城市污水脱氮技术存在一大难点,就是能耗高、消耗大。厌氧氨氧化可以把一半左右的氨氮氧化为亚硝酸根,然后在厌氧氨氧化作用下还原为氮气,这对于城市污水处理的节能是非常有利的。众所周知,新加坡的气温较高,很适用于厌氧氨氧化技术,但那里依旧有许多厌氧氨氧化技术工程被废弃,可见该技术在城市污水处理中推广难度之大。所以,将厌氧氨氧化技术彻底应用于城市污水处理之中还任重道远。 最后谈一下我们团队正在研究的短程反硝化技术,这个技术对于未来厌氧氨氧化技术的应用推广十分重要。短程反硝化是将硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程,在污水处理中,短程反硝化过程可以缩短厌氧氨氧化反应时间,提高厌氧氨氧化的脱氮效率,同时减少有机碳源的需求。例如,A2O回流百分之百的污泥,内循环后就是百分之二百,在缺氧厌氧条件下去除1毫升的氨氮,将伴随去除1.32毫升的亚硝,亚硝把回流液中的硝酸氮还原为亚硝酸氮,这样一共就能去除近8毫升的总氮,非常可观。因此从这个意义上来说,短程反硝化有可能是今后城市污水厌氧氨氧化的研究重点。

2023-11-16

10

2023-11

二沉池出现大量浮泥,如何处理?

一、块状污泥 沉淀池断续见有拳头大小污泥上浮。引起大块污泥上浮有两种情况: 1、反硝化 上浮污泥色泽较淡,有时带铁锈色。造成原因是曝气池内硝化程度较高,含氮化合物经氨化作用及硝化作用被转化成硝酸盐,NO3-N浓度较高,此时若沉淀池内因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高,污泥长期得不到更新,沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化,产生的氨气呈小气泡集结于污泥上,最终是污泥大块上浮。 改进办法是加大回流比,使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥层,减少泥龄,多排泥以降低污泥浓度,还可适当降低曝气池的DO水平。上述措施可降低硝化作用,以减少硝酸盐的来源。 2、腐化污泥 与反硝化污泥不同之处在于污泥色黑,并有强烈恶臭。产生的原因为二沉池有死角造成积泥,时间长即厌氧腐化,产生H2S,CO2,H2等气体,最终使污泥向上浮。 原因:一因回流量太小,二刮泥机损坏出现刮泥死角长期积泥,三是设计方面存在死角。 解除方法有消除死角区的积泥,例如经常用压缩空气在死角区充气,增加污泥回流等。对容易积泥的区域,应在设计中设法予以改进。 二、小颗粒污泥 小颗粒污泥不断随水带出,俗称漂泥。引起漂泥的原因大致可有如下几种: 1、冲击负荷的存在导致的活性污泥随水流失 冲击负荷我们主要可归结为两类:一类是污泥负荷,另一类是表面负荷。 1.污泥负荷过高原因的分析 污泥负荷导致的出水所夹带的颗粒物质多半是活性污泥未能沉降的颗粒,其感官判断要点是出水伴有浑浊现象。发生这种现象的原因是:活性污泥系统受到污泥负荷冲击时,污泥活性增强。由于颗粒间活性变高而使得活性污泥颗粒间的絮凝性变差,从而出现多重细小的未絮凝活性污泥颗粒。这一部分颗粒最容易在二沉池内因沉降不及时而随水流出池外,造成出水夹带颗粒物质。 2.表面负荷过高原因的分析 表面负荷过高是因进流水量过大,导致污水、废水和整个活性污泥在生化系统停留时间(HRT)变短。活性污泥或未被活性污泥吸附的其他颗粒物质在二沉池停留时间变短,成为二沉池出水中所含颗粒物质产生的主要原因。 衡量冲击负荷是通过污泥负荷和表面负荷来判定的。其中运用最多的是污泥负荷,即F/M 值超过0.5 时,可以判断活性污泥出现了明显的冲击负荷。 2、污泥老化/低负荷导致的活性污泥随水流失 活性污泥老化/低负荷导致放流出水夹杂细小颗粒物质(通常为解絮的活性污泥颗粒)在实践中是最为常见的,为此确认活性污泥是否发生了老化就可以侧面验证现在有放流水所出现的颗粒物质是否为活性污泥老化引起的了。 活性污泥老化/低负荷常在控制泥龄过程或 F/M 值低于0.04情况下出现。如果持续时间超过1个月的,活性污泥出现老化/低负荷的情况就比较普遍。 3、活性污泥中毒导致放流出水富含未沉降颗粒物质 进水中夹带的下列物质超过抑制浓度,就会对活性污泥产生抑制作用甚至污泥活性中毒,导致活性污泥失活,达不到对废水中有机物的分解能力,从而引起活性污泥随水漂出。 活性污泥中毒引起的活性污泥随水漂出,可通过重点观察活性污泥的生物相状态来确认。如果原后生动物消失明显,活性污泥因为自身沉降不佳的原因, 导致出水富含活性污泥絮团漂出。同时伴有出水夹带悬浮颗粒现象,此时出水的COD 检测值往往比平常高出5%,即可确认是污泥中毒故障。 4、进水富含颗粒物质导致随水流失 由于物化处理系统没有对污水、废水中的悬浮无机颗粒进行有效去除,这些悬浮颗粒最终会流入活性污泥系统。在过量流入时,就会超过活性污泥的有效吸附量;当存在超过的部分时,就会发现在二沉池出现部分沉降的颗粒物质,从而出现了活性污泥随水漂出故障。 5、曝气过度导致活性污泥解体随水流失 曝气过量,活性污泥絮团极其容易在气泡切力和机械搅拌叶轮的切削作用下破裂。活性污泥絮团被打破次数越多,其随后的絮凝能力越弱,并最终导致这些被打碎的活性污泥絮团,不具备絮凝能力而悬浮在活性污泥混合液内,在二沉池发生不沉降,而导致活性污泥随水漂出。 三、二沉池污泥异常对策 针对放流水出现夹带颗粒物质的现象,主要是依据故障原因进行处理,控制措施分述如下。 1、曝气过度漂泥应对措施 通过降低曝气量的方法能够缓解活性污泥随水漂出,加强操作时,对排泥过度、进水负荷过低、进流污水、废水流量波动过大等情况下的曝气量及时调整,才能保证生化系统处在一个相对稳定的环境下运行。 2、有毒物质和惰性污泥漂泥对应措施 尽量避免有毒物质流入系统。如果发生了有毒物质流入系统的情况,应尽早进行控制毒物浓度。可以通过加大二沉池的回流活性污泥水量和物化段调节池的功能。同时提前提高活性污泥的浓度来有效应对。惰性物质流入,长期积聚才会导致活性污泥的沉降性能下降,继而出现出水漂泥的故障。主要措施是强化排泥的力度,特别是排泥的连续性。当然,强化前段物化段对悬浮颗粒的混凝沉淀效果,是规避无机颗粒类惰性物质流入生化系统的主要对策。 在毒物对活性污泥产生作用,并且影响严重的情况下,必须降低进水负荷。甚至需要采取停止进水,并改进其他无毒污水进行置换和培养的措施。 3、反硝化漂泥应对措施 预防反硝化的措施主要是提高曝气池出口段活性污泥混合液溶解氧的含量,保证沉降到二沉池底的活性污泥,在短时间内不会发生缺氧或厌氧状态。另外还可以通过提高底物浓度降低进污水氨氮,来避免因为碳氮比失衡而发生的硝化反应。 4、污泥老化漂泥应对措施 在已知活性污泥老化的情况下,对如何有效阻止因为活性污泥老化导致放流出水夹带颗粒物质的问题上,重点要把握的是食微比值的控制值,也就是避免活性污泥长期低负荷的运行。为了做到这一点,可以过通过增加流污水、废水底物浓度和降低活性污泥浓度来达到减轻活性污泥老化的目的。 5、冲击负荷漂泥应对措施 通过物化区的调匀水质和调节水量,提高活性污泥浓度,都能很好地抵御冲击负荷;通过降低回流活性污泥的流量,可以减轻污水、废水对曝气池水力负荷的冲击。 附:  

2023-11-10

27

2023-10

调试气浮机实战分享

气浮是向水中通入大量的微细气泡,形成水、气、颗粒三种混合体,使颗粒附着在气泡上,因粘合体密度小于水而上浮在水面上,实现水和悬浮物的分离,起到净化水的作用。 主要用于炼油、造纸、化工、焦化、洗涤等行业的废水处理。 一、气浮机的分类 气浮机主要分为:溶气气浮机、涡凹气浮,浅层气浮机。 (一)溶气气浮 溶气气浮主要由溶气泵、释放器、刮渣机、空压机、加药系统、配电系统等。适合小水量小于500m3/d的污水处理。 溶气气浮工艺段分:PH调节区、混凝区、溶气释放区、沉淀区、溶气水回流区、污泥槽、清水槽。 (二)涡凹气浮 涡凹气浮主要由混凝系统,曝气机,刮渣机,加药系统。适合小于1000m3/h的污水处理。 涡凹曝气机的底部是散气叶轮高速转动,在水中形成一个真空区,液面上的空气通过曝气机进入水中,产生微气泡,并在叶轮的强力搅动下螺旋的上升到水面。在产生微气泡的同时,涡凹曝气机在有回流管的池底形成一个负压区,这种负压作用会使废水从池子的底部回流到曝气区,然后又返回气浮段。 (三)高效浅层气浮 高效浅层气浮装置主要由集凝聚,气浮,撇渣,沉淀,刮泥为一体。整体呈圆柱形,结构紧凑,池子较浅。适合用于1000方以上的废水处理。 装置主体由五大部分组成:池体,旋转布水机构,溶气释放机构,框架机构,集水机构等。进水口,出水口与浮渣排出口全部集中在池体中央区域内,布水机构,集水机构,溶气释放机构都与框架紧密连接在一起,围绕池体中心转动。本装置提供成套设备总成及控制系统,通过集中控制与分散控制相结合,以使设备达到最佳运行状态。 二、气浮在运行中注意事项 ①进水水量,气浮机选型后进水口需安装流量计为药剂配比以及进水负荷做好先前条件。 ②进水PH,进气浮的污水PH需要控制在7-8,因为当PH低于6.5时絮凝剂投加后絮团效果明显下降,影响释放区悬浮物分离;PH过高不仅浪费运营成本还影响后端生化工艺运行。 ③药剂选型:PAC个人建议固体选择26%含量的,液体选型10%含量的;碱采用30%含量的液碱或者溶解片碱都可以;阴离子PAM选择溶解1-1.5‰含量。 ④溶气压力在0.4-0.5Mpa压力下形成大量至密的微气泡群效果最佳。 ⑤释放器分TS型、TJ型和TV型释放器,建议采用TV型可克服释放器布水不均匀,释放器堵塞问题。 ⑥气浮机议定期排空清淤,预防出水悬浮物偏高。 ⑦出水闸阀控制出水量与刮渣板液位相符,刮渣区液位低刮不到,液位高刮出的污泥含水率高的现象。 三、调试案例及异常问题解决 (一)项目介绍: 项目地点:大连,污水性质:麦芽厂废水,污水水质:COD:1200-2000mg/L,SS:600mg/L。污水水量:10000—12000m3/d,出水要求:COD<650mg/L,SS<20mg/L。 (二)调试过程 前言,前期对污水进行了小试,中试确认满足要求的情况下进行了设备的安装调试。 1、设备采用16*3*3米溶气气浮2台每台150m3/h; 2、溶气气浮安装,注意事项: 设备基础不仅要平整还要满足设备的承重,导致基础塌陷设备不平衡导致部分浮泥刮不出去; 加药泵选型也特别重要,通过小试的投加量做好加药泵选型以及储药罐型号,若采用了隔膜计量泵在管线上一定要安装阻尼器和背压阀; 排泥管线,加药管线,进水管线一定要预留出检修空间; 3、调试过程中注意事项以及解决方法 首先气浮机安装完成后注水试漏,防止管线阀门以及设备主体有跑冒滴漏现象; 其次将药剂储罐、溶药罐注水,但是不要注入太多,满足加药泵运行以及试漏条件就好; 再次设备开机前一定进行一次主电源功率的核实,确认无误后合闸送电; (三)异常问题及解决 如何解决的大家可以看图集 1、进水后混凝格不絮凝? 解决办法: ①确定进水水量是否超出进水水量; ②检查PH是否进水PH<6 ③检查药剂配比浓度是否满足PAC10%左右,PAM0.2%左右,液碱10-30%投加量已PH检测为准。 2、混凝格出现大量浮泥什么原因? 解决办法:降低PAM,确定搅拌机是否满足混合能力。 3、溶气区不释放溶气什么原因? 解决办法: ①检查溶解罐压力(0.4Mpa),无压力说明溶气泵未运行或者未吸到回水,检查空压机运行是否正常,空压机出口阀门是否开启; ②检查释放器是否被焊渣或者其他物质堵塞,再或者释放器的口过小导致; 4、溶气释放区出现大泡沫翻滚现象怎么办? 解决办法: ①看溶气泵或者空压机运行是否正常 ②压力罐的液位控制器不正常也会导致溶气水效果不好导致溶气区翻滚,拆下液位开关进行检修回复 ③释放器脱落,池体放空后安装修复 5、混凝格出水不清澈什么原因? 解决办法: ①出水混浊肉眼看不到颗粒悬浮物调整PH(7.5左右)增加PAC, ②出水有可见颗粒物取样后泥水分离清晰增加增加PAM ③出水混浊池子上部分有泡沫易碎释放溶气过大,调整释放器阀门降低溶气 6、混凝格与池体出现大量泡沫什么原因? 解决办法: ①确认进水是否有跌溜冲击,延伸进水管浸没到水里 ②PAM过量池子上边泡沫不易破碎 7、池体上浮泥刮不出去怎么办? 解决办法:提升出水阀增加池体整体液面 8、污泥槽跑水怎么办? 解决办法:加大出水阀开度降低池体整体液面

2023-10-27

< 1234...24 >