废水处理运行问题分析及解决对策生化篇

废水处理运行问题分析及解决对策——生化篇国家环境保护有机化工废水治理与资源化工程技术中心江苏南大环保科技有限公司林原13770784356创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一、化工废水特点二、废水主要污染因子的去除三、废水生化主要处理单元介绍四、巡查要点附一、污水处理主要生化处理单元检测指标附二、污水处理主要处理单元检测指标创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife一、化工废水来源及特点化工废水来源：1、废水主要有工艺废水、生活污水、地面/设备冲洗水、初期雨水等；2、工艺废水主要来源来自分层、离心、水洗、蒸馏、真空泵排水等；化工废水特点：1、工艺废水由于含有未反应原料、部分有机溶剂、少量产品等有机物浓度很高（CODcr、BOD5）；2、部分生产工艺中使用酸碱、各种盐使得废水中盐分很高；3、由于废水中含有溶剂、少量产品、原料、副产物等，毒性较强；4、可生化性差，微生物难以降解，部分产品本身就具有杀菌性；5、水质成分复杂、副产物多；6、排放不连续，水质波动大；7、部分厂产品不固定，导致产品变动时废水水质水量极大的变化；8、部分物质含有较多的有机氮，导致经过厌氧/水解后氨氮升高创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife工业废水特性对物化段的要求对生化段的影响悬浮物质含量高通常增加混凝剂投加量即可，但是，实际操作中，发现控制困难，需要经常通过现场小试来调节药品投加的合理性部分悬浮物进入生化系统将会影响稳定运行，惰性物质增多，上清液浑浊降解好氧量高初级沉淀污泥容易腐败上浮。通过合理的排泥率来抑制污泥上浮运用较多高降解耗氧量的物质，对生化系统造成的压力较大，充氧需求量大、活性污泥浓度过高、降解率低难降解有机物为了缓解难降解有机物对生化系统的冲击，需要加强物化系统的处理深度受处理所需的停留时间延长，若不延长容易导致出水指标过高；同时部分难降解有机物对活性污泥有抑制作用，泥水分离也产生影响PH值影响设备的锈蚀和混凝效果降低本身对PH值有要求，对微生物正常代谢产生影响水温变化大水温过低（低于10℃）混凝效果差，絮体细小；初沉效果差抗冲击能力弱，处理效率下降水温过高（高于40℃）在缺O2下沉淀池底泥易上浮活性污泥易解体导致出水混浊含有重金属及有毒有害物质需要在物化段对这些物质进行重点去除活性污泥反应出来的表现多为解体和活性降低含盐浓度高絮凝段投药量大生化受抑制化工废水处理常遇问题一、化工废水来源及特点二、主要污染因子的生化去除污染因子物化处理工艺pHCODcr/BOD5生化处理（厌氧、好氧等）SS氨氮生物脱氮工艺总氮生物脱氮工艺总磷生物除磷特征污染物生物吸附创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要污染因子去除表化工废水生化处理单元•废水生化处理包括厌氧处理工艺及好氧处理工艺。厌氧工艺包括完全厌氧（产甲烷）以及不完全厌氧（不产甲烷或少产甲烷），常用的完全厌氧工艺主要有UASB、IC、EGSB等；不完全厌氧主要有水解酸化、兼氧处理工艺等。•目前在工程上应用较广的主要有UASB、IC反应器、水解酸化、兼氧工艺。好氧处理工艺主要有活性污泥法、氧化沟、生物接触氧化法、MBR法、曝气生物滤池等工艺。目前适用于化工废水生化处理的新技术还有PACT、特效菌等生物强化技术。三、主要处理单元创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife三、主要处理单元-厌氧•厌氧（UASB、EGSB、IC等）：目的：去除COD/BOD原理：一般为四个阶段（1）水解阶段：高分子有机物通过胞外酶加以分解成小分子；（2）酸化阶段：小分子有机物转化成更为简单的化合物主要为挥发性脂肪酸（VFA）；（3）产乙酸阶段：转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质；（4）产甲烷阶段：转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质，也是最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。主要配套设备：三相分离器、布水系统、水封罐等；EGSB、IC可做成钢结构厌氧罐注意事项：1、厌氧需要对pH、水温、挥发酸等严格控制；2、注意沼气的处理和利用；厌氧池异常运行无气泡厌氧池正常运行有细小气泡三、主要处理单元-厌氧1.运行控制UASB运行控制及维护保养启动和运行时，均应保持pH=6.0～8.0，严禁pH降至6.0以下，必要时加入碳酸氢钠等碱性物质；控制进水碱度（CaCO3计）高于2000mg/L，挥发性脂肪酸（UFA）在200mg/L以内；控制反应区污泥浓度不低于30gvss/L；污泥层应维持在三相分离器下0.5～1.5m，污泥过多时应进行排泥；应维持稳定的设计温度；应保证溢流管、出水堰畅通；长期停运时，应将池放空，并采取相应的防冻措施。2.维护保养维修人员应按规定定期检查，及时更换或维修必要的部件，做好维护保养记录；对池（罐）本体、各种管道及阀门应每年进行一次检查和维修；应定期对UASB中pH计、温度计、流量计、污泥浓度计、ORP仪等仪表进行校正和维修；对加热设施应经常除垢、清通。三、主要处理单元-厌氧创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife三、主要处理单元-厌氧问题原因解决方法产气量低或处理效率低进水有机质负荷超负荷、进水PH下降或过高、环境条件变化（或水温）等可能会使厌氧微生物的代谢活动受到影响。调整进水水量或水质，平衡有机质负荷；PH值变化太多时适当进行中和；采取保温绝热措施使装置在冬季或夏季维持稳定的温度沼气燃烧不着主要是产甲烷菌活性降低所致，如冲击负荷影响严重，进水PH值较低（较高），或是其他细菌（如硫酸盐还原菌）与产甲烷菌竞争底物。也有可能是因为进水中碳水化合物含量相对含氮化合物太高（失去缓冲能力）、VFA过量累积所致，或进水有机质负荷太低所致调整PH等对产甲烷菌有影响的因素，调整C:N比和进水有机负荷停止产气过度的有机质负荷冲击、环境条件的严重变化，使厌氧微生物的酶系统遭到严重破坏，破坏厌氧微生物的代谢能力，表现为产甲烷作用几乎完全停止强化预处理去除有毒物质（如除油、光催化分解、电解、臭氧氧化等）；稀释进水降低有毒污染物浓度；增加少量新污泥出水带泥较多沉淀区负荷偏高；絮状污泥较多；系统内挥发酸过高检查负荷、温度、pH、挥发酸等指标，如有异常采取针对性措施出现负压主要是厌氧反应器、污泥管道或沼气管道漏气，或一次排泥量过大，有可能造成反应器中气室负压，会使沼气不纯，对厌氧反应状态也可能有一些影响对厌氧反应器、污泥管道、沼气管道进行漏气检查；控制排泥量等措施厌氧系统的异常问题及解决对策创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife三、主要处理单元-水解酸化•水解酸化：目的：提高废水可生化性，去除部分COD/BOD原理：厌氧过程的第一步和第二步；主要配套设备：组合填料、潜水搅拌机注意事项：1、进水需要与池内污泥较好的混合；2、考虑一定的排泥设施；3、水解酸化一般味道较重，需要考虑加盖收集。（2）水解酸化工艺即把厌氧反应控制在酸化阶段，将某些大分子难降解有机物转化为较易降解的小分子有机物，改善废水的可生化性，为后续处理创造有利的条件。可在常温下运行，适应性强，耐COD负荷变化，pH适应广、启动快、运行稳定。只要控制适当的运行条件可以取得比较理想的处理效果，分为升流式、推流式、ABR折流板水解反应器等。生化处理法比较适用于化工废水的生物预处理，有效提升废水可生化性三、主要处理单元-水解酸化水解酸化的控制参数及影响因素1.污泥浓度一般控制在10～20g/L。2.水力负荷与微生物状态有关。对生物膜法（池内挂填料）一般2～3m/h；对于泥法(池内不装填料）,絮状污泥一般在0.5～2m/h；颗粒污泥一般在0.5～3m/h。3.泥位控制排泥位置以污泥区中上部为排泥点。排泥管在池底不少于0.8m设置。由于池底底部污泥浓度高，可达20g/L，活性高，水解酸化能力强；污泥区中上部污泥浓度低，以悬浮状态存在，活性差，吸附能力弱；因此下部排泥是活性强的污泥，中上部是活性差的污泥。三、主要处理单元-水解酸化4.pH控制水解酸化最适宜的pH范围为5.5～6.5，而产甲烷菌适宜pH为6.8～7.2。通过调整有机负荷或加酸调pH，使反应维持在最佳pH范围内。提高有机负荷，会引起系统内挥发有机酸的积累，导致pH值下降，而pH值下降反过来又抑制了甲烷菌的增殖，使系统进入最佳水解酸化状态；甲酸主要运用于污水中含有大量难降解物质或含有大量缓冲物质。三、主要处理单元-水解酸化5.排泥设备一般来讲随着反应器内污泥浓度的增加，出水水质会得到改善，但污泥超过一定高度，污泥将随出水一起冲出反应器。因此，当反应器内的污泥达到某一预定最大高度之后建议排泥。污泥排泥的高度应考虑排出低活性的污泥，并将最好的高活性的污泥保留在反应器中。1）建议清水区高度保持0.5-1.5m；2）污泥排放可采用定时排泥方式，日排泥一般为1-2次；3）需要设置污泥液面检测仪，可根据污泥面高度确定排泥时间；4）剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜；5）对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥；6）由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂粒，应考虑下部排泥的可能性，这样可以避免或减少在反应器内积累的砂砾；7）在污泥龄15d时，污泥水解率为25%（冬季）-50%（夏季）；8）污泥系统的设计流量需按冬季最不利情况考虑。水解酸化的评价指标1.pH值变化2.NH3-N浓度变化污水中有机氮经水解酸化反应后被转化为NH3-N。测定NH3-N浓度变化，也可反应水解酸化的工作状态。如焦化废水经水解酸化后NH3-N浓度明显高于进水。污水中糖类、蛋白质、脂肪等大分子物质经水解酸化后，将引起pH值下降。测定进出水pH值的变化可间接反映水解酸化进行的状况，这是目前实践中最简便的方法之一。当进水底物浓度较低或含有大量缓冲物质时，这一指标不适用。3.挥发性有机酸（VFA）变化污水中有机物经水解酸化反应后一般变为VFA，进水VFA升高，表明水解程度好。测定VFA变化是最准确、最常用。最方便的评价水解酸化进行状态的方法。三、主要处理单元-水解酸化三、主要处理单元创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife•缺氧池：目的：反硝化脱氮原理：细菌将硝酸盐（NO3−）中的氮（N）通过一系列中间产物（NO2−、NO、N2O）还原为氮气（N2）的生物化学过程主要配套设备：潜水搅拌机注意事项：1、BOD与总氮的比例，一般要求大于4；2、溶解氧浓度、氧化还原电位；3、混合液回流比例。三、主要处理单元-好氧•好氧池（氧化沟、活性污泥法、接触氧化、SBR等）：目的：去除COD/BOD、氨氮原理：通过微生物的分解和合成代谢将有机物降解和合成一部分自身的过程主要配套设备：曝气器（微孔曝气器、曝气管等）、填料（接触氧化池）、供气设施（鼓风机、表曝机等）注意事项：1、溶解氧浓度，微生物浓度，SV30；2、碱度（氨氮氧化）;3、曝气是否正常均匀；4、填料挂膜是否正常（如有）。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife好氧系统常见异常及解决方法问题可能原因解决方法曝气池泡沫表洗涤剂、面活性剂过多；生物泡沫（污泥老化、负荷过高、溶氧不足等）预处理对表面活性剂进行处理；调整生物运行参数和控制条件；应急时可喷洒水或消泡剂（消泡剂投加要注意对生化影响）曝气池有臭味出水氨氮有时偏高曝气池供氧不足增加供氧，使曝气池出水DO高于2mg/L污泥未成熟，絮粒细小上清液混浊，水质差游动性小型鞭毛虫多水质成分浓度变化过大废水中营养不平衡或不足废水中含毒物或pH不足适当补充所缺营养，使废水成分、浓度和营养物均衡化污泥膨胀丝状菌过量（pH偏低、负荷偏低、溶氧不足）；非丝状菌膨胀；营养物质不平衡；调整运行抑制丝状菌生长；补充部分营养；投加适量杀菌剂曝气池出水COD升高