二沉池污泥上浮的控制策略c796b9e29fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d

52工业安全与环保2011年第37卷第11期IndustrialSafetyandEnvironmentalProtectionNovember2011二沉池污泥上浮的控制策略侯巧玲关云峰尉国红罗国强(北京城建环保投资发展股份有限公司北京100022)摘要河北大城县污水处理厂采用以氧化沟为主体的污水处理工艺,分析了二沉池污泥上浮产生的原因。认为硝化程度高、污泥在二沉池中停留时间过长是引起污泥上浮的主要原因。采取了减小氧化沟中的溶解氧以降低硝化反应的程度、合理调控二沉池的运行、加大污泥回流量和剩余污泥的排放量等措施后,污泥上浮现象得到有效控制,水厂运行逐渐恢复正常。关键词氧化沟污泥上浮反硝化ControlofSludgeFloatingintheSecondarySettlingTankHOUQiaolingGUANYunfengWEIGuohongLUOGuoqiang(BeijingUrbanConstructionEnviromentalProtectionInvestment&DevelopmentCo.,Ltd.Beijing100022)AbstractTheoxidationditchsludgetreatmentprocessisusedinDachengSewageTreatmentPlant.Thecausesoffloatingupwardofsludgeinsecondarysettlingtankisdiscussed.Themaincausesoffloatingupwardofsludgeisthehighdegreeofnitrificationandtoolongsludgere-tentioninthesecondarysettlingtank.Somemeasuresareadoptedtocontrolthesludgefloatingandmketheproductionnormal,suchasre-ducingthedissolvedoxygenintheoxidationditchtolowerthedegreeofnitrification,reasonablymodulatingtheoperationofthesecondarysettlingtankandincreasingsludgerefluxandremainedsludgerelease.KeyWordsoxidationditchfloatingupwardofsludgedenitrification0引言氧化沟工艺是目前城市污水处理厂应用最为广泛的工艺之一。而由于各种原因引起的污泥上浮是运行中经常遇到的问题。二沉池污泥上浮一方面造成出水水质变差,另一方面导致污泥流失,污泥浓度下降,最终影响系统运行的稳定性[1]。1概况河北省大城县污水处理厂主要承担大城县城区生活污水和部分工业废水的处理任务。污水处理工艺分为预处理、生化处理和深度处理3个阶段,采用在线监控仪表对水质进行实时动态监控,出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)一级A排放标准。污水处理厂的工艺流程见图1。图1工艺流程2主要设计参数设计一期工程处理能力为1.5104m3/d,服务人口10万人,服务面积10.8km2;二期工程处理能力为4.0104m3/d,服务人口16.6万人,服务面积16.7km2,本次设计按照一期规模实施。设置厌氧池1座,HRT为1.5h,氧化沟1座,设计参数:污泥龄为17~20d,污泥负荷(BOD/MLSS)为0.09kg/(kgd),MLSS为3.5g/L,HRT为12h,混合液内回流比为100%。氧化沟内置13台水下推进器以保证混合液处于悬浮状态,好氧段设曝气转盘6组(4用2备)向池内供氧,设置内回流控制门1台。污泥泵房设置回流污泥泵和剩余污泥泵各2台(1用1备)。污水处理厂的进、出水设计值见表1。表1进、出水指标设计值mg/L(pH值除外)项目BODCODSSTNNH3-NTPpH值进水19037019045403.06~9出水105010155(8)0.56~9污水处理厂的实际进水值见表2。表2实际进水指标值mg/L(pH值除外)项目BODCODSSTNNH3-NTPpH值进水8621014052453.26~9由表2可见,实际进水水质与设计值存在较大差别,进水碳氮比较低,其中氨氮和总氮的指标均高于设计值。3污泥上浮现象成因与分析3.1污泥上浮的发生系统调试初期由于市政污水收集管网建设滞后并有部分河水渗入管网等原因造成进水污染物浓度偏低,随着管网建设的逐步完善污水得以有效收集,污水的污染物浓度接近53甚至有部分指标超过设计值。污水厂自2009年10月二沉池开始出现不同程度的浮泥现象,起初几天浮泥较少,清除表面浮泥后可观察到污泥成团上浮,上升至液面时成团污泥解体平铺于液面,轻微搅动后污泥又逐渐沉降。随后的几天二沉池出现大面积浮泥,大量浮泥随出水流失,出水SS严重超标。取少量浮泥加水搅拌均匀,静置一段时间后部分污泥下沉,随着静置时间的延长下沉污泥又漂浮于液面,漂浮的污泥上粘附着大量细小的气泡并有黏性物质。对上浮的污泥进行镜检,发现活性污泥中有轮虫、钟虫存在,且较为活跃,镜检发现少量丝状菌存在。3.2污泥上浮原因的分析(1)丝状菌的影响。在污泥大量上浮期间污泥的SVI值在170mL/g左右,污泥发生了轻微的膨胀,主要由于时值冬季,进水温度约12,低温使菌胶团的活性受到抑制,而丝状菌可以利用自身很长的菌丝从水中吸收营养物质来维持其生长,这就促使了丝状菌的繁殖,进而引起了污泥膨胀[2]。通过增大曝气量提高溶解氧并增大排泥量等措施,污泥的SVI逐渐降至120mL/g左右,但污泥上浮的现象仍未得到有效改善,可见污泥微膨胀并不是导致污泥上浮的主要原因。(2)二沉池底部污泥反硝化作用。由于实际进水水质中氨氮和总氮的进水浓度均超过设计值,浓度较高的氨氮在氧化沟中发生硝化反应产生硝态氮、亚硝氮进入二沉池,实际进水水量约1万m3/d远低于二沉池的设计流量22500m3/d,造成污泥在二沉池停留时间过长,二沉池中发生了污泥的反硝化作用。进出水氨氮浓度如图2所示。图2进出水氨氮随时间变化由图2可知,氨氮去除率稳定维持在97%以上,在平均进水氨氮质量浓度为46.34mg/L时,平均出水氨氮质量浓度为0.99mg/L,硝化作用得较为彻底,氨氮发生硝化作用后产生的硝态氮在二沉池中停留时间长达6h,二沉池底部的硝态氮经反硝化作用后生成N2并附载于菌胶团中,使污泥密度减轻,成团污泥上升至液面,氮气从中逸出。污泥浮在二沉池表面,阻止氮气的逸出,从而造成上浮的污泥层不断变厚。因此,二沉池底部污泥的反硝化作用是引起污泥上浮的主要原因。(3)二沉池底部腐化污泥的影响。有少量的上浮污泥呈灰黑色,散发臭味,泥块表面平滑,大概由于污泥在二沉池中停留时间过长,造成沉积污泥在二沉池底发生腐化,产生的硫化氢气体附着在沉积污泥上,使污泥上浮至池面。因此二沉池底部腐化污泥也是污泥上浮的原因之一。4污泥上浮的解决措施(1)适当减少曝气量,降低硝化反应进行的程度。实际进水水质中氨氮含量较高,而在运行中氧化沟保持了充足的溶解氧,DO大于2mg/L,因此硝化反应进行得较为彻底,为了改善污泥上浮,需减少曝气量,以降低硝化反应进行的程度,将DO降至约1.2mg/L左右,进出水氨氮如图3所示。图3降低DO后进出水氨氮浓度变化由图3可知,降低DO后消弱了硝化反应进行的程度,在平均进水氨氮质量浓度为45.6mg/L时,出水平均氨氮质量浓度为3.52mg/L,硝化率在89%以上。(2)合理调控二沉池的运行。二沉池的设计负荷为0.8m3/(m2h),停留时间为2.5h,由于实际进水流量远低于二沉池的设计流量,致使二沉池的实际负荷仅为0.4m3/(m2h),实际停留时间远远超过设计停留时间。经过校核后发现针对现有水量只运行一个二沉池即可满足运行。(3)加大污泥回流量,增大剩余污泥的排放量。将污泥回流量由原来的80%调至120%,适当增大污泥回流量有助于减少污泥在二沉池中的停留时间,但污泥回流量也不宜过大,一方面此种运行方式并不经济,另一方面回流量的突增,导致气水分离不彻底,曝气池中的气泡带到二沉池,反而导致污泥上浮[3],因此需要适当控制经济合理的污泥回流量。同时还应加大剩余污泥的排放量,将污泥质量浓度由上浮时期的5500mg/L逐渐降至3200mg/L,减少沉淀池内污泥量,缩短硝态氮在二沉池内发生反硝化反应的时间。5结论针对二沉池的严重污泥上浮现象,分析了问题产生的原因,采取了适当减少曝气量、降低硝化反应进行的程度、在水量远低于设计流量的情况下只运行一个二沉池以减少污泥停留时间、并加大污泥回流量和剩余污泥的排放量等措施,污泥上浮现象得到有效控制,水厂运行逐渐恢复正常。参考文献[1]姜亚敏,买文宁,李宁.AAC氧化沟工艺中污泥上浮的原因与控制[J].工业水处理,2006,26(4):78-79.[2]王社平,邵军峰,万琼,等.A2/O工艺中二沉池污泥上浮的原因与对策[J].中国给水排水,2010,26(13):44-45.[3]丁峰,彭永臻,杜红,等.活性污泥中污泥上浮的产生与控制[J].环境工程,2000,18(6):25-27.作者简介侯巧玲,女,1978年生,四川阆中人,硕士研究生,助理工程师,研究方向为水污染控制。(收稿日期:2010-08-20)