AAO工艺运行与控制技术介绍（PDF36页）

A2O工艺运行控制主要内容一、基础理论知识二、A2O工艺环境篇三、A2O工艺现场篇四、A2O工艺调控篇第一节基础理论知识3一、污水处理基础理论的常用方程1、化学反应——生化反应动力学2、米门方程——酶促反应动力学3、Monod方程——微生物生长动力学第二节A2O工艺环境篇5二、A2O工艺环境篇对微生物影响较大的环境因素有：温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度、溶解氧、氧化还原电位、渗透压等。•1、水温温度一般规律：在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速率将提高一倍，微生物代谢速率和生长速率均可相应提高，因此夏天的处理效果一般优于冬天。原生动物的最适温度一般为16-25℃。硝化细菌的最适宜温度为15-35℃。反硝化细菌的最适宜温度也为15-35℃。异养菌的适宜温度较广，最低生长温度：一般硝化温度在12°以下，出水标准便相应提高，在同行的污水厂中，在保证一定的硝化菌群情况下，5-12°都可以比较彻底的完成硝化，但TN达标困难，出水浊度高却很难解决，因此低温下的运行控制相对繁琐；最高生长温度：常规中温菌的温度在25-40之间，但其在低温下5-12之间仍可以发挥一定的降解作用，但生长速率明显降低。高温杀死微生物，低温仅造成抑制，二者作用原理不同，影响程度也不同。水温对异养菌生长速率的影响及生长温度范围二、A2O工艺环境篇对于A2O工艺而言，与一般的处理工艺区别不大，但污水温度的变化一般不会影响除磷工艺。PAOs、DPB属于比较特殊的异养菌，其在15-20℃时增殖最快，低于15℃或高于20℃时增殖速率相对减少。而绝大多数异养菌在水温超过35℃时，生物絮体开始破坏，沉降性能下降；当超过40℃时，原生物消失，出水浑浊；当超过43℃时，分散絮体占优势，沉降性能严重恶化。此时系统崩溃，这是很多工业污水厂运行中易忽视的地方。对于冬季水温低：延长SRT、提高MLVSS，提高系统微生物总量；可以适当考虑投加甲醇等高效碳源提供一定的反应热；增加投资，增加填料如LINPOR或定期投加PACT，提高泥膜共生环境；对于夏季水温高：对于污水厂来讲，高温污染一般为短时，发现可以利用管网缓冲作用、系统的回流稀释作用进行处理，一般讲发生的概率不大。二、A2O工艺环境篇2、酸碱度(pH)pH：微生物适宜的pH在6-9之间，pH小于6或大于9，都会对系统产生比较严重的危害，在运营过程中，必须时刻关注pH指标的变化；pH与酸碱度有一定的关系，在AAO系统中，酸碱度变化与以下几个反应有关：硫酸盐还原产碱度、水解酸化耗碱度、厌氧释磷耗碱、吸磷产碱、硝化耗碱、反硝化产碱、有机物降解产碱，工业废水上的产酸耗碱、产沼气则分三甲一乙一无机组合（甲酸、甲胺、甲醇、乙酸、氢气+二氧化碳）区别。二、A2O工艺环境篇各反应产碱度大约数值硝化一般都讲出水碱度要大于70mg/L，pH要求大于6.5，而某些工业高氨氮的时候，硝化pH甚至低于5，但其可以迅速补碱，硝化也彻底，其实硝化细菌算是喜碱菌。反硝化产碱可以起到一定的补充作用。对于PAOs而言，释磷耗碱，但不能太低，如某些胞溶产酸，那是不可再吸收的，没有意义。对于A2O工艺，pH要同时满足异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌的释磷和吸磷，常规计算如下：碱度核算：要准确控制pH，需要进行碱度核算。去除BOD5产碱：每去除1kgBOD5产生0.15kg碱度。硝化消耗碱度：每硝化1kgNH3－N消耗7.14kg碱。反硝化产碱，每转化1kg硝态氮产生3.75kg碱度。曝气池出口要求的剩余碱度≥70mg/l。注：硝化反硝化以N=14计算，PAOs前后只消耗1.3左右的碱度，而且量很小，可以忽略不计二、A2O工艺环境篇•污水厂需要安装在线pH监测仪，随时观测pH情况；•出现pH异常，需利用管网缓冲能力及系统稀释作用，尽量降低影响；•一般来讲，对于目前的AAO系统，一般2小时内的极酸极碱水，对于系统的处理效果无很大影响，但综合考虑，pH异常的强腐蚀性，可能会对预处理系统的设备造成严重腐蚀，因此对于pH异常的污水，尽量不能进入系统，经常出现必须考虑对上游企业进行排查，以尽快寻求解决方案。•对于未安装pH计的污水厂，如果出现pH冲击，往往伴随着进水酸味、初沉池、厌氧池、缺氧池等产生大量浮泥，好氧段出现白色的泡沫等，而且可能出水氨氮会有一定的波动。二、A2O工艺环境篇•3、营养物质所谓的营养物质，C、N、P及其他。3.1C我们通常用BOD5来表示废水中可被微生物所利用的碳源数量。污水厂的进水的COD、BOD5都不尽相同，因此每个污水厂的运行都要因地制宜，不可盲目套用一个模式来运行，实际运行中，往往会遇到很多不同的问题，需要针对性解决：3.1.1BOD5低导致的污泥膨胀进水BOD5太低而为保证絮凝性人为抬高MLSS，易造成低负荷的污泥膨胀。如传统活性污泥法，将造成丝状菌过度繁殖。低负荷时活性污泥絮体中菌胶团细菌得不到足够的营养，丝状菌为得到营养，丝状体伸长，增加表面积，充分吸收低浓度的营养，造成丝状菌过度繁殖，并占优势产生污泥膨胀。超越初沉池、侧流水解活性污泥增加外置碳源增加生物选择器（厌氧池、缺氧池、高负荷好氧池等），抑制丝状菌过度生长；二、A2O工艺环境篇3.1.2进水BOD5低，TN、TP超标碳源低影响到生物脱氮和除磷效果，应考虑外加碳源或内部挖掘。反硝化要求：BOD5/TKN4理论上讲，当污水的BOD5/TKN＞2.86时，有机物即可满足需要。由于BOD5中的一些有机物并不能被反硝化细菌利用或迅速利用，因此实际运行中应控制BOD5/TKN＞4，如不足，应外加碳源，推荐投加甲醇或乙酸盐，实际乙酸盐更好，但补充一定要反复核算，也可考虑侧流水解工艺，靠内部碳源维持。甲醇的投加量为：Cm=2.47×硝酸盐氮＋1.53×亚硝酸盐氮＋0.87×DO实际通常直接4×所需去除TN生物除磷：BOD5/TP＞17，聚磷菌需要的是易生物降解的BOD5即VFAs。外加碳源（甲醇、乙酸钠等）水解剩余污泥或超越初沉池，挖掘内部碳源接种有机份含量高的污泥，提高污泥总量，增加内源呼吸释放的碳源。二、A2O工艺环境篇3.2氮氮的需要量可以按BOD5：N＝100：5来考虑，对于AAO系统来说，氮源都是充足的，微生物的生长繁殖不会受此因素的影响；3.3磷磷的需要量可以按BOD5：P＝100：1考虑。即BOD5：N：P=100：5：1对于AAO系统来说，磷源都是充足的，微生物的生长繁殖不会受此因素的影响。3.4硫污水中的硫酸盐足以能满足微生物生化反应对硫的需求，而硫化物过量会发生污泥膨胀，归于氧限制污泥膨胀；硫酸盐对于好氧系统的影响小些，对于厌氧系统影响很大。实际运行中的污水厂，进水粗细格栅、污泥脱水机房往往会接触到硫化氢，SRB菌存在于整个生化系统中，有合适条件其就会发生反应。特别注意：预处理系统、污泥脱水机系统、各类密闭的阀门井都可能存在高浓度的硫化氢气体，作业时需要时刻小心！二、A2O工艺环境篇3.5金属离子一般考虑五大金属，铁、铬、铅、锌、镍。实际运行经验，长期驯化下锌达12mg/L、铬5mg/L对氨氮影响不大，一般综合5项之和小于5mg/L就不用担心。而这些过量，可考虑利用初沉池、水解酸化池等去除，参照SRB还原硫酸盐生产硫化物，从而沉淀。•4、有毒物质对于含有一定量工业废水的污水处理厂来说，难点主要在于有毒物质的冲击、排查，而有毒物质的种类繁多，且抑制程度不同，有很强的选择性，需要在实际运行中不断摸索总结，才能很好的处理。原理：活性污泥中去除BOD5和COD的异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌对毒物和抑制物质的反应的敏感程度是不一样的，去除BOD5的异养菌、反硝化细菌、PAOs基本一致，所能承受的有毒物质浓度较高，不易受到抑制和毒害。同一种有毒物质，在某一浓度下，对异养菌无毒，而硝化细菌早已受到抑制或毒害。二、A2O工艺环境篇二、A2O工艺环境篇活性污泥中毒的主要表现：DO异常（一般表现为升高）、出水氨氮或COD升高，严重时伴随出水浑浊等；快速接种污泥，引入活性高的污泥尽快补充进系统；增加剩余污泥排放，一般中毒物质都较易吸附富集，通过排泥尽快排出系统；进行模拟曝气试验，排查进水有毒物质的来源；进行GC-MS分析，辅助判断有毒物质；查找上游企业排水特征污染物，尽快切断有毒物质的来源；总结本次冲击的现象及相对的应对措施及查找结果，建立档案。二、A2O工艺环境篇•5、溶解氧溶解氧即DO，DO反应的指标是微生物已经利用完剩余的量：好氧性异养菌、好氧性自养菌：考虑DO大于2mg/L，排除特殊的SND（同步硝化反硝化）和短程硝化等反硝化细菌：是一种兼性异养菌，在有氧存在的条件下，反硝化细菌能进行好氧生物代谢，氧化分解有机污染物，去除BOD5、COD，在无分子氧但存在硝酸盐的条件下，反硝化细菌则利用NO3-中的氧，继续分解有机污染物，在去除BOD5的同时并将NO3-中的氮转化为N2，要求不大于0.5mg/L；聚磷菌也是一种兼性的异养菌，在厌氧段如果存在DO，则聚磷菌首先利用DO吸磷或进行好氧代谢。只有保证聚磷菌在厌氧段厌氧才能有效放磷，并使之在好氧段充分吸收磷，从而保证应有的除磷效果；二、A2O工艺环境篇•6、氧化还原电位（ORP）氧化还原电位与DO相同，均是剩余的。各种微生物所要求的氧化还原电位不同。要保证良好的脱氮除磷效果，厌氧段的ORP应＜-250mv，缺氧段宜控制在-100mv左右，好氧段则应控制在＋40mv以上。•7、盐分盐分主要针对某些特殊的工业废水，而其主要看阴离子是硫酸根还是氯离子，二者与较大的区别，一般氯离子在常规污水处理工艺中是不消减的，因此氯离子浓度高往往导致污泥沉降性差、大量泡沫，会对水下设备产生比较严重的腐蚀，同时需要注意COD的测定需要考虑屏蔽；对于以硫酸根为主的含盐水，则需要考虑其对厌氧、好氧的毒性问题；厌氧条件下极易发生硫酸盐还原生产大量硫化物，硫化物进入好氧段会发生硫化污泥膨胀，因此需要通过初沉池的大量排泥等控制防止其大量产生。二、A2O工艺环境篇第三节A2O工艺现场篇20三、A2O工艺现场篇•1、巡视内容1.1生化池活性污泥的颜色和气味曝气是否均匀回流污泥浓度是否存在大量浮泥DO仪（AAO）氧化还原电位ORP仪（AA）水下设备是否正常运转巡视的核心在于发现潜在的设备故障及可能出现的工艺故障！返回1.2沉淀池是否有浮泥？出水浑浊、清澈度或透明度变差？是否大量跑泥？1.3预处理工艺、深度处理工艺等粗格栅、细格栅是否能截留垃圾？进水是否有异常？pH、颜色、气味、悬浮物等旋流沉砂池是否能砂子等提出？各设备是否正常运转？三、A2O工艺现场篇2、生物相镜检是日常运营中相对重要的一项，长期观察可以总结出系统是否潜在存在异常，可以根据此进行相对的工艺调整。三、A2O工艺现场篇3、中控PLC系统三、A2O工艺现场篇4、监控系统三、A2O工艺现场篇第四节A2O工艺调控篇261、超标调整BOD5BOD5超标，一般COD也会超标，系统基本处于崩溃状态；CODa、检查溶解氧DO是否满足；b、出水SS是否正常，SS太高、COD也高，根据周雹对于生活污水的统计SS每升高10mg/l，COD升高约10-14mg/l左右，TN增加0.8-1mg/L，TP增加0.2-0.4mg/L，对于含有工业废水的污水厂，可根据f=MLVSS/MLSS的比值进行估算，可取此值的30%-70%；SS对于COD、TP的影响会小很多；即COD：SS=0.3-1之间。c、进水COD是否太高，一般此为上游企业偷排，此时建议调低回流比，延长此段水的HRT；是否受到短时极端pH冲击，可配合pH计来调整，建议调高回流比，充分稀释；有毒物质的冲击，DO突增，可以调高回流比稀释；d、COD长期不达标，B5/C太低，建议强化水解功能，适当延长SRT，并配合絮凝剂、化学氧化等辅助进行；B5/C不低，考虑增加粉末活性炭增加生物量，或者人为提高污泥浓度等；四、A2O工艺调控篇NH3－Na、DO：一般控制DO＞2mg/lb、pH及碱度：pH是否＞7，并进行碱度核算(大于70mg/L)；c、是否有机有毒有害物质，根据