污水处理厂的试运行及微生物培养

污水处理厂的试运行1www.themegallery.com伏海炜 污水处理厂的试运行www.themegallery.com2一、二、四、三、试运行前的操作人员培训试运行期间的注意事项试运行期间的设备管理试运行期间化验室的化验项目五、试运行后期总结、收集、整理资料 一、试运行前的操作人员培训1、污水处理厂应组织各运行部门对口培训，研究联合调试方案以及学习设备的说明书、有关的技术资料。2、请相关的设备提供方的技术人员讲解有关的基础知识、专业知识、实际操作注意事项。3、制定污水处理、污泥处理、设备维护保养、供电、仪表、自动化控制等安全、工艺操作规程和注意事项。确保试运行中人身与设备的安全，以及试运行的顺利。www.themegallery.com3 二、试运行期间的注意事项1、当滤池微生物培养成功后，污水厂即可投产试运行，试运行水量可更据来水情况安排，一般开始试运行时按照设计量的一半，待正常再投入另一半试运行。2、试运行期间为了为了确定最佳工艺运行条件主要作为变量考虑的因素有污水的温度、曝气池中的溶解氧和污泥浓度、消化池内泥温、pH值、加热污泥系统的运行情况、脱水机的运行状况。3、曝气生物滤池法的重要参数BOD5、CODcr、氨氮、总磷、悬浮固体SS、全盐等需要化验室每天监测，用以调整工艺参数。显微镜检查，每天可根据实际需要多次检测，随时调整工艺。运行脱水机需要检测污泥含水率。4、污水处理、污泥处理在试运行阶段控制、调整应以培养微生物为主，切实做好控制、观察、记录和分析检验工作，对污水处理量、污泥处理量、污泥产量、药剂耗量、生产电耗量、自来水耗量应有详细记录。对进、出水水质、滤池微生物的数量、脱水污泥指标等应有足够的分析数据。www.themegallery.com4 四、试运行期间化验室的化验项目试运行期间污水处理厂应全面正常投入分析化验工作，主要分析项目：化学需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5、pH值、悬浮固体SS、氨氮NH3-N、总氮TN、总磷TP、全盐、污泥浓度、污泥溶解氧DO、污泥中重金属（如汞Hg、砷As、铅Pb、镉Cd、铬Cr)、污水中阴离子分析、污泥含量水率%、生物相镜检、大肠菌群检验。www.themegallery.com5 进出水分析指标www.themegallery.com6编号监测项目进水出水1COD（mg/L）≤500＜802PH值6~96~93SS（mg/L）≤300＜704氨氮（mg/L）≤35（夏＜8）（冬＜15）5BOD5（mg/L）≤270＜206TP≤3＜0.5 五、试运行后期总结、收集、整理资料污水处理厂在试运行后期应注意总结、收集、整理在单机试车、联动试车、试运行过程中各种资料，大约分为两类：一、竣工资料：主要是单体试车和初步验收阶段为厂内设备及土建安装工程进行竣工验收所需要的各项技术档案资料.二、试运行技术经济资料：包括全部联动试车的资料和为了验证工艺设计所做的各项试验资料。化验室设备性能鉴定等技术资料也应包括在内。经济资料应包括：电耗、能耗、药耗、各类材料消耗、人工费成本、污水处理量、污水处理单耗、污泥处理量、污泥处置费等指标。www.themegallery.com7 生物滤池运行注意事项 曝气生物滤池的运行管理较活性污泥法系统简单，关键的是要尽量保持微生物生长的良好环境。控制进入生物膜生化系统的水量、水质。如温度（10～350C）、PH（6.58.5）、有机负荷、以及有毒有害物质等；此外，还应控制好生物膜生化系统内适宜的微生物营养比（BOD5:N:P=100:5:1）以及出水溶解氧水平（2～4mg/L）等。 ①反应器进水底物浓度(NH3—N)的要求硝化反应器的进水底物浓度对生物膜代谢作用有较大程度的影响，同DC滤池一样存在某一临界进水浓度，它反应了该反应器实际承受的最大进水底物浓度。根据Namkung等人对好氧生物膜反应器底物去除动力学模型的研究，得出反应器最大进水NH3—N浓度为76.3mg/L。在一定范围内，硝化菌实际生长速率随进水底物浓度的增加而增大。N曝气生物滤池运行管理应注意以下几点： 硝化滤池中的生物膜应以自养性的硝化细菌为主。由于硝化菌的世代周期较异养菌长得多，生长繁殖速度缓慢，产率较低，若进水中有机污染物(COD)大大超过氮时，异养菌大量繁殖，并在与硝化竞争中占优势，逐渐成为优势菌种，从而降低反应器的硝化效率。当硝化滤池中COD浓度越低时，反应器硝化效率越高，当硝化滤池中COD浓度超过60mg/L时，硝化作用开始受到抑制。对于除碳和硝化分开的曝气生物滤池系统，对第一级除碳滤池，应控制反应器出水的COD浓度小于60mg/L。对于去碳和硝化作用在同一个滤池内进行的曝气生物滤池反应器，NH3—N的去除效果在一定程度上取决于有机负荷，当有机负荷(BOD)稍高于3.0kg/(m3·d)时，NH3—N去除受到抑制；当有机负荷高于4.0kg/(m3·d)时，NH3—N的去除受到明显抑制，因此用曝气生物滤池降低NH3—N时，必须降低有机负荷，最好使有机负荷控制在2.0kgBOD5/(m3滤料·d)以下。②硝化反应器对进水有机污染物(COD)浓度要求 ③硝化菌生长速率硝化菌的生长速率与底物(NH3—N)浓度、DO浓度、温度以及系统的pH值有关，故而为保证硝化反应的高效进行必须控制好上述因子。a.硝化菌的生长速率随着NH3—N、DO浓度增高而增大，但溶解氧对生长速率的影响较NH3—N对生长速率的影响大得多，DO对硝化作用的影响与生物膜厚度、氧的渗透率、氧的利用率密切相关，对于曝气生物滤池反应器，溶解氧浓度通常控制在2～3mg/L，当溶解氧浓度大于3mg/L时，溶解氧浓度对硝化作用的影响可不予考虑。b.温度对硝化细菌的生长速率影响很大。当然，温度对曝气生物滤池反应器影响是多方面的，温度改变，微生物活性将随之改变。任何一种微生物都有一个最适的生长温度，另外还有最低生长温度和最高生长温度。硝化细菌合适的生长温度在25～30℃之间，温度高于30℃硝化细菌生长缓慢，10℃以下硝化细菌生长及硝化作用显著减慢。当反应器中温度降低时，可以通过减小水力负荷，延长反应器水力停留时间来加以解决。 c.酸碱度是影响硝化作用的又一重要因素在pH值中性或微碱性条件下，硝化过程迅速，若pH值进一步上升(大于9.6时)，虽然NH4+转化为NO3－和NO2－的过程仍然非常迅速，但是从NH4+的电离平衡关系可知，NH3的浓度会迅速增加。由于硝化细菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。在酸性条件下，当pH值小于7.0时硝化作用速度减慢，pH值小于6.5硝化作用速度显著减慢，pH值小于5.0时硝化反应速率接近于零。所以，在生物硝化反应器中，应尽量控制混合液的pH值大于7.0。由硝化方程式可知，随着NH3—N被转化成NO3－—N，会产生部分矿化酸度H+，这部分酸度将消耗部分碱度，每克NH3—N转化成NO3－—N约消耗7.07g碱度(以CaCO3计)。因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液中的pH值降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。 DN滤池的运行管理反硝化反应就是在厌氧条件下，一部分反硝化菌以NO3－或NO2－作氧源，对有机物进行反应，在这个过程中将物质中所含的氮素转化为N2O或N2从污水中去除。在反硝化过程中必须要有脱氮菌，所谓脱氮菌就是那些具有把NO3－或NO2－还原成N2O或N2能力的细菌。脱氮菌一般属异养型兼性厌氧细菌，在有氧存在的条件下，利用氧呼吸；而在厌氧条件下同时有硝酸或亚硝酸离子存在的条件下，则利用这些离子中的氧来进行呼吸，因此脱氮反应或反硝化反应也可称为硝酸呼吸。生物反硝化反应所需要的条件是反应器中存在反硝化菌、硝酸盐、可降解的有机物质及无溶解氧。影响反硝化的环境因素主要是碳源、溶解氧、温度和pH值，故而为保证反硝化反应的顺利进行必须控制上述这些因素。 ①碳源反硝化细菌所能利用的碳源是多种多样的，但从废水生物处理生物脱氮角度分为三类，废水中所含的有机碳源、外加碳源、内碳源。废水中各种有机基质都可以作为反硝化过程中的电子供体，当废水中有足够的有机物质，就不必另外投加碳源，这是最为经济的方法。一般认为，当废水中所含有的碳氮比大于3：1时无须外加碳源，即可达到脱氮的目的。当废水中碳氮比过低，即BOD5/TN小于3：1时，需要另外投加碳源才能达到理想的脱氮效果。外加碳源工程中一般采用甲醇，与利用废水中有机基质作为反硝化碳源相比，会增加废水处理的运行成本，同时系统的泥量会有所增大。内碳源主要是指微生物死亡、自溶后释放出来的有机碳，作为反硝化的碳源，其特点是使微生物处于生长阶段的衰亡期，优点是不增加废水处理成本，污泥产率降低，但以该碳源为基质，反硝化速率极低，要求反应器的体积相对庞大得多。 曝气生物滤池反硝化系统通常有前置反硝化和后置反硝化两种。前置反硝化的前提是满足系统反硝化的碳源要求，废水首先经过DN滤池或滤池的DN段，然后经过好氧滤池或滤池的好氧段(N滤池)，好氧滤池出水回流至反硝化滤池。后置反硝化指的是废水首先经过硝化滤池或滤池的好氧段，出水进入DN滤池或滤池的DN段。硝化滤池必须保证系统所要求的硝化率，其出水有机物浓度较低，BOD5大多＜20mg/I，，可溶性易于生物降解的有机质的量更少，为此，必须投加外碳源以满足反硝化对有机质的要求。以上两种反硝化系统，各有利弊。实际工程中应根据处理后水的尾水排放要求、进水的水质资料等有关因素，通过技术经济比较后确定。 ②溶解氧氧的存在会抑制硝酸盐的还原，其原因主要为：一方面阻抑硝酸盐还原酶的形成，另一方面氧可作为电子受体，从而竞争性地阻碍了硝酸盐的还原。所以对于生物反硝化系统都必须设置一个不充氧的缺氧池或缺氧区段，以便使硝酸盐通过反硝化途径转化成气态氮。一般而言，应控制其DO浓度<0.5mg/L。③温度反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那样敏感，但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高，反硝化速率也越高，在30~35℃时，反硝化速率增至最大。当低于15℃时，反硝化速率将明显降低，至5℃时，反硝化作用将趋于停止。因此，在冬季要保证脱氮效果，就必须提高生物膜量，适当减少滤池反冲洗次数及降低负荷(水力负荷)等措施来补救。 ④pH值和碱度反硝化细菌对pH值变化不如硝化细菌敏感，在pH值为6~9的范围内，均能进行正常的生理代谢，但生物反硝化的最佳pH值范围为6.5～8.0。当pH值>7.3时，反硝化的最终产物为N2，而当pH值<7.3时，反硝化的最终产物为N2O。由于反硝化细菌对pH值范围要求较宽，因而在生物脱氮工艺中，pH值控制的关键在于生物硝化，只要pH值变化不影响硝化的顺利进行，则肯定不会影响反硝化；反之，当pH值变化对硝化产生较大影响，使之不能顺利进行时，不管pH值对反硝化是否影响，脱氮效果都不会理想。在生物反硝化过程中将每克NO3—N转化成N2，约可产生3.57g碱度，这样可补偿生物硝化所消耗的碱度的一半左右。由此，很多本应外加碱源才能顺利进行硝化的污水，可以不再需要加碱。 BAF日常运行管理及异常情况处理水温、PH、C/N/P、DO、CODcr、BOD5均是曝气生物滤池运行的日常监控指标，应维持在适宜于好氧生物生长的范围内，并谨防相关水质指标的突变给生物膜系统带来的冲击。此外，还应适时进行生物相镜检，并结合各项的水质指标判断生物膜所处工况，并根据具体情况对运行参数做相应调整，使之处于良好的运行状态。 BAF处理系统的异常现象及控制措施①滤料堵塞引起滤料堵塞的原因主要有悬浮固体堵塞和生物膜堵塞。对于悬浮固体堵塞应加强进水的预处理，降低进入BAF系统的悬浮固体含量；对于生物膜过厚引起的堵塞则应改善水力条件促进生物膜的脱落和更新，另外还应根据实际情况（如进水水质等因素），加强滤池的反冲洗操作。②滤料流失造成滤料流失的主要原因是由于滤池布水布气系统布置不当引起的，为此应尽量对其进行改造（参照《气水反冲洗滤池设计规范》），使之布水布气均匀；此外反冲洗用水、用气强度过大也是造成滤料流失的一个原因，应通过调试确定最佳用水、用气强度避免滤料的流失；此外，因曝气生物滤池需定期进行反冲洗，滤料会因反冲洗强度控制不当或磨损等原因而少量流失或损耗，故要定期根据填料损耗程度和处理水质状况进行适量补充，一般集中在每年的大修期间进行。 ③处理效率下降处理效率下降的原因很多，主要有PH值和水温变化（调整至最佳范围）、供氧不足（闷曝、加大供氧量或减少进水量等）、冲击负荷（调整有机负荷率，谨防水质突变）、含有毒有害物质（查找污染源并查明有毒有害物种类及数量，采取相应措施降低其毒害作用）等，应分析具体的原因再采取相应的措施加以调控；④泡沫生物膜法不易产生泡沫，但有时也会发生大量泡沫。生物膜法产生泡沫的原因与活性污泥法相同，控制措施也大同小异。如水体中含有过量的表面活性剂、水质突变（有机负荷的增加、PH值的急剧变化等）等均有可能引发生物膜系统的大量泡沫，可加装喷淋系统或投加消泡剂等加以消泡，但更重要是保证水质的稳定并控制好相关的水质指标； ⑤生物膜脱落生物膜脱落的原因是主要是微生物个体的减少及种群结构、性能的改变所致，但归根究底还是因为是水质的变化所引起的，如水体中进入有毒有害物质对微生物产生毒害作用，影响其正常的生理代谢；此外，长期的低负荷运行亦会影响微生物的增殖，进而改变生物膜微系统的群落结构。⑥苔藓苔藓的出现通常是水体富营养化的表征，N、P元素过量，此时应进行化验分析，分析水体中BOD5:N:P是否在适宜范围，并根据化验分析结果调整氮肥、磷肥的投加量。此外，还可投加一定量的游离氯对其进行杀生，但用量应控制得当以免生化系统亦受到冲击。