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污泥總喜歡變著法子折騰二沉池,比較常見的就是浮泥和翻泥。
01
二沉池浮泥
浮泥現(xiàn)象是二沉池活性污泥因發(fā)生反硝化而導(dǎo)致池底污泥成塊上浮或池內(nèi)污泥顆粒上浮后隨出水溢流。
二沉池浮泥現(xiàn)象在城市污水處理廠和工業(yè)廢水處理站中普遍存在,尤其是夏季氣溫回升之后,浮泥情況令人發(fā)指!嚴(yán)重影響了污水處理的形象,導(dǎo)致出水SS升高,嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致出水超標(biāo)。
一、二沉池浮泥產(chǎn)生的原因
1、污泥厭氧腐敗
夏季溫度高,細(xì)菌代謝旺盛,在二沉池很容易產(chǎn)生厭氧環(huán)境,尤其是排泥設(shè)備故障或者設(shè)計(jì)存在死角的情況下!主要影響因素:
1)水溫
在細(xì)菌適宜生存的溫度范圍內(nèi),溫度越高細(xì)菌代謝和增殖越快,污泥活性升高,耗氧量增加,也加劇了污泥腐化的風(fēng)險(xiǎn)。
2)進(jìn)水DO
進(jìn)入二沉池的污泥依然進(jìn)行著呼吸代謝(主要是內(nèi)源呼吸),尤其是夏季消耗DO的速度很快,如果進(jìn)水DO太低,會(huì)導(dǎo)致二沉池很快陷入?yún)捬醯沫h(huán)境,污泥在厭氧環(huán)境下發(fā)生厭氧腐化上??!
3)污泥停留時(shí)間
污泥停留時(shí)間越長(zhǎng),厭氧消化進(jìn)行的越徹底,浮泥情況越嚴(yán)重,停留時(shí)間長(zhǎng)有幾個(gè)原因,第一排泥周期過(guò)長(zhǎng);第二,排泥設(shè)備故障;第三,二沉池存在死角!
4)污泥濃度過(guò)高
污泥濃度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致二沉池總泥量過(guò)多,在相同排泥周期,所消耗的DO更多,更容易產(chǎn)生厭氧環(huán)境,導(dǎo)致厭氧消化。
2、污泥發(fā)生反硝化
二沉池發(fā)生反硝化浮泥的現(xiàn)象過(guò)去比較常見,在以后越來(lái)越高的排放標(biāo)準(zhǔn)下,這種情況可能會(huì)越來(lái)越少!反硝化浮泥很容易理解,就是在二沉池發(fā)生了反硝化(主要是內(nèi)源呼吸反硝化),氮?dú)庠跊]有出路的情況下,攜泥上??!主要影響因素:
1)溫度
在細(xì)菌適宜生存的溫度范圍內(nèi),溫度越高增殖越快,相應(yīng)的泥齡也變短,在沒有脫氮的工藝中也可能出現(xiàn)硝化反應(yīng),在脫氮工藝中硝化進(jìn)行的更徹底,從而導(dǎo)致進(jìn)入二沉池的硝態(tài)氮增加。夏季溫度越高,在二沉池發(fā)生的內(nèi)源呼吸反硝化進(jìn)行的越快,反硝化產(chǎn)生的N2越多,上浮風(fēng)險(xiǎn)越大。
2)停留時(shí)間
二沉池停留時(shí)間越長(zhǎng),缺氧環(huán)境越容易產(chǎn)生,內(nèi)源呼吸反硝化越容易發(fā)生,長(zhǎng)時(shí)間污泥停留會(huì)導(dǎo)致積累的N2釋放,在污泥沉降沒有攪拌的情況下,只能攜帶污泥上浮。
3)進(jìn)水DO
DO存在的情況下,細(xì)菌優(yōu)先進(jìn)行有氧代謝,對(duì)反硝化過(guò)程有抑制作用(O2接受電子的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NO2-和NO3-),所以,二沉池控制一定的DO會(huì)延遲反硝化過(guò)程和抑制二沉池中氮?dú)獾漠a(chǎn)生,一般要求進(jìn)入二沉池DO>2,出二沉池DO大于0.5ppm。
4)進(jìn)水硝態(tài)氮
進(jìn)入二沉池的硝態(tài)氮是進(jìn)行反硝化的必需條件,很多污水處理中,因?yàn)槊摰驶蛘逿N要求不高的情況下,會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入二沉池的硝態(tài)氮過(guò)多,為二沉池發(fā)生反硝化提供了必要的條件!
二、避免反硝化浮泥的措施
1、降低進(jìn)水硝態(tài)氮含量
應(yīng)盡可能地降低進(jìn)入二沉池的硝酸鹽濃度,避免反硝化的發(fā)生,對(duì)于脫氮工藝可通過(guò)提高缺氧池反硝化效率(投加碳源、提高內(nèi)回流比等等)或者通過(guò)多級(jí)反硝化來(lái)實(shí)現(xiàn)硝態(tài)氮的去除。
2、增加進(jìn)水DO
DO低是污泥腐化上浮與反硝化上浮共同的原因,控制進(jìn)水溶解氧高含量,盡量保證二沉池出水DO大于0.5PPM,可以通過(guò)開大尾部曝氣,或者增開風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
3、減少污泥停留時(shí)間
污泥停留時(shí)間越長(zhǎng),厭氧或反硝化發(fā)生的可能就越大,可以通過(guò)多排泥或縮短刮泥周期來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于無(wú)法消除的設(shè)計(jì)死角問(wèn)題需要進(jìn)行系統(tǒng)改造。
4、降低泥齡(污泥濃度)
在非脫氮工藝中,泥齡過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致硝化細(xì)菌的數(shù)量增加,在有氨氮的條件下發(fā)生硝化反應(yīng),對(duì)于反硝化上浮來(lái)說(shuō),降低泥齡,會(huì)降低硝化反應(yīng)產(chǎn)生硝態(tài)氮的量,從而消除進(jìn)二沉池硝態(tài)氮的含量。
污泥濃度過(guò)高也增加了厭氧腐敗的風(fēng)險(xiǎn),所以,降低污泥濃度,也就是降低泥齡起到了一石二鳥的效果!
5、綜合手段
二沉池浮泥產(chǎn)生的主要幾個(gè)因素:進(jìn)水的硝酸鹽濃度、進(jìn)水溫度、停留時(shí)間、泥齡、污泥濃度等。在不好判斷的情況下,可以通過(guò)綜合消除這些因素,來(lái)達(dá)到消除二沉池浮泥的效果!
02
二沉池翻泥
翻泥現(xiàn)象是由于活性污泥沉降性能差,泥水混合液在進(jìn)入二沉池后,沉降速度過(guò)慢,從而使得二沉池內(nèi)泥位持續(xù)升高,當(dāng)出現(xiàn)水量波動(dòng)沖擊時(shí),大量活性污泥便從出水堰流出。
一、二沉池翻泥都有哪些不良影響?
雖不及浮泥現(xiàn)象常見,但城鎮(zhèn)污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中也確實(shí)存在二沉池翻泥現(xiàn)象,尤其是在嚴(yán)寒的冬季和酷暑的夏季,二沉池翻泥極為頻繁。
常見翻泥現(xiàn)象的具體影響有以下2點(diǎn):
1、造成生物反應(yīng)池中活性污泥濃度MLSS急速降低,而污泥濃度的降低又會(huì)破壞生物反應(yīng)系統(tǒng)的處理能力,從而使二沉池各項(xiàng)出水指標(biāo)上升,難以達(dá)到后續(xù)深度處理工藝的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。
2、翻泥后后續(xù)深度處理工段進(jìn)水基本為泥水混合液,COD、BOD5、NH3-N、TN、SS 等指標(biāo)數(shù)據(jù)均嚴(yán)重超標(biāo),深度處理工藝根本無(wú)法將其處理至預(yù)期排放標(biāo)準(zhǔn),且大量的活性污泥極易造成深度處理工藝的阻塞,從而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的破壞。
二、為什么會(huì)出現(xiàn)二沉池翻泥現(xiàn)象?
1、污泥回流比及剩余污泥排泥量控制不當(dāng)
污泥回流量過(guò)小時(shí),二沉池底部積泥越來(lái)越多,泥位不斷升高,翻泥風(fēng)險(xiǎn)隨之變大。
而當(dāng)污泥回流量過(guò)大時(shí),雖可快速降低二沉池內(nèi)泥位,但同時(shí)也會(huì)造成二沉池進(jìn)水量加大,流速變大,而二沉池沖擊負(fù)荷過(guò)大,同樣會(huì)導(dǎo)致翻泥。
如果剩余污泥排泥不及時(shí),不僅會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生物處理系統(tǒng)中泥齡過(guò)長(zhǎng),老化嚴(yán)重。
隨著系統(tǒng)運(yùn)行,二沉池底部泥位還會(huì)不斷抬高,泥位超過(guò)一定警戒線后,一旦進(jìn)入二沉池的水量突然變大,就會(huì)立刻出現(xiàn)翻泥現(xiàn)象。
2、活性污泥沉降性能降低
而造成活性污泥的沉降性能變差,又由如下因素導(dǎo)致:
進(jìn)水負(fù)荷過(guò)低
會(huì)導(dǎo)致生物反應(yīng)池內(nèi)BOD-污泥負(fù)荷過(guò)低,活性污泥中的微生物因缺乏養(yǎng)分發(fā)生自身氧化,從而使菌膠團(tuán)喪失吸附凝聚作用,造成污泥膨脹,使其沉降性能變差。
進(jìn)水中含有有毒物質(zhì)
菌膠團(tuán)會(huì)出現(xiàn)不同程度的解體,最終導(dǎo)致活性污泥絮體解散,污泥沉降性能下降。
進(jìn)水pH值大于9或小于6
這種情況下,沉降比監(jiān)測(cè)中往往可以看到活性污泥沉降緩慢,上清液渾濁,甚至?xí)l(fā)現(xiàn)液面有漂浮的活性污泥絮體。
好氧區(qū)曝氣量過(guò)大
過(guò)度曝氣會(huì)引起活性污泥解體甚至自氧化,從而導(dǎo)致活性污泥進(jìn)入二沉池后難以快速沉降。
污泥濃度增加
污水廠為保證冬季正常運(yùn)行,往往會(huì)提前提高活性污泥濃度,但隨著污泥濃度的增加,污泥沉降性能會(huì)迅速下降。
絲狀菌大量繁殖
活性污泥會(huì)變得過(guò)度松散,密度降低,其沉降性能也會(huì)隨之變差。
水溫過(guò)低
會(huì)導(dǎo)致菌膠團(tuán)的活性受到抑制,污泥沉降性能變差;另外低溫環(huán)境中,微生物活性降低,分解有機(jī)物耗時(shí)增加,完成沉降及泥水分離的時(shí)間延長(zhǎng),二沉池內(nèi)污泥沉降速度緩慢。
3、二沉池設(shè)計(jì)安裝不合理或機(jī)械故障
設(shè)計(jì)安裝不合理主要體現(xiàn)在項(xiàng)目建設(shè)和實(shí)施階段,主要有表面負(fù)荷設(shè)計(jì)偏大、進(jìn)水孔分水不均、進(jìn)水存在短流、刮吸泥機(jī)安裝不當(dāng)、二沉池池底不平影響刮泥效果等問(wèn)題。
機(jī)械故障導(dǎo)致二沉池底部污泥無(wú)法排除,導(dǎo)致二沉池泥位升高,最終污泥通過(guò)出水堰流出,主要的機(jī)械故障有刮吸泥機(jī)故障停運(yùn)、刮吸泥機(jī)刮板損壞、吸泥孔堵塞、套筒閥堵塞、排泥管堵塞、剩余污泥泵故障等。
4、進(jìn)水水量突增,受波動(dòng)沖擊
污水處理廠進(jìn)水水量突然增大可造成二沉池表面水力負(fù)荷升高,上升流速加大,縮短了泥水混合液在二沉池的停留時(shí)間,影響活性污泥正常沉降,污泥來(lái)不及沉降致使二沉池翻泥,進(jìn)而導(dǎo)致二沉池內(nèi)活性污泥從出水堰大量溢出。
三、二沉池出現(xiàn)翻泥如何應(yīng)對(duì)?
其實(shí),明晰翻泥現(xiàn)象產(chǎn)生的原因后,經(jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)營(yíng)人員便可根據(jù)實(shí)際主導(dǎo)因素反推出應(yīng)對(duì)二沉池翻泥的有效方案,真正做到對(duì)癥下藥。
比如,進(jìn)水溫度是導(dǎo)致翻泥現(xiàn)象的主要因素時(shí),可在生物反應(yīng)池以及二沉池頂部設(shè)置透明蓋板,同時(shí)對(duì)高出地面的池體外墻采取保溫措施增加保溫措施,盡量減少污水中熱量的散失;
又比如,進(jìn)水負(fù)荷過(guò)低時(shí),可降低活性污泥濃度,從而避免BOD-污泥負(fù)荷過(guò)低影響活性污泥的沉降性能。
當(dāng)然在處理二沉池翻泥問(wèn)題時(shí),運(yùn)營(yíng)人員依舊要理清對(duì)策思路,排除不必要的非主導(dǎo)因素。
1、明確應(yīng)對(duì)思路,做好檢查監(jiān)測(cè)
核查二沉池各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),是否仍能滿足目前工況運(yùn)行要求。
停水排空檢查,二沉池底部刮泥板是否出現(xiàn)損壞,且刮泥機(jī)轉(zhuǎn)速以及外緣線速度設(shè)置等是否符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
每日對(duì)生物反應(yīng)池各工段內(nèi)微生物菌種進(jìn)行鏡檢,由此判定,二沉池活性污泥難以沉降是否由絲狀菌膨脹造成。
在污水廠進(jìn)水口處連續(xù)取樣檢測(cè),確定污水中是否含有有毒有害物質(zhì)。
連續(xù)監(jiān)測(cè)pH,同時(shí)查閱近年記錄數(shù)據(jù),確定污水廠進(jìn)水pH值常年正常數(shù)值范圍,排除pH值的影響。
2、考慮將現(xiàn)狀刮泥機(jī)改為吸泥機(jī)
在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),二沉池每次翻泥時(shí),往往是出水堰外側(cè)翻泥,內(nèi)側(cè)為清水溢出。這是由于,二沉池?cái)嗝娴哪嗨缑鏋閽佄锞€狀,且弧度較大,翻泥時(shí)二沉池外邊緣的泥位明顯高于內(nèi)側(cè)。
因此,建議在條件允許情況下,將現(xiàn)狀刮泥機(jī)改為吸泥機(jī),降低二沉池外邊緣的泥位,使池內(nèi)泥位曲線平緩,從而降低翻泥風(fēng)險(xiǎn)。
3、在生物反應(yīng)池內(nèi)投加填料
將A2/O工藝和生物膜法有機(jī)結(jié)合,該方法對(duì)水質(zhì)、水量的變動(dòng)具有較強(qiáng)適應(yīng)性,且污泥沉降性能良好,易于固液分離。
4、在生物反應(yīng)池出口處投加助凝劑
此法可以提高進(jìn)入二沉池活性污泥的沉降性能,治標(biāo)不治本,且成本較大,僅可作為應(yīng)急方案。
綜上所述,污泥沉降性能差是造成二沉池翻泥的根本原因。但在污水處理廠實(shí)際運(yùn)行管理時(shí),污泥濃度、曝氣量、污泥回流比以及剩余污泥排放量等各種因素相互交錯(cuò)影響,現(xiàn)象形成機(jī)理極為復(fù)雜。
因此,污水廠還需根據(jù)實(shí)際運(yùn)行參數(shù),并結(jié)合長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),對(duì)癥下藥。