《废水生物处理原理与工艺》课程教学资源（讲义）第六讲 污泥回流系统的技术与设计

废水生物处理原理与工艺 七、污泥回流系统的技术与设计 污泥回流量的计算 污泥回流设备的选择与设计 l、污泥回流量的计算 ——污泥回流是关系到处理效果的重要设计参数,应根据不同的水质、水量以及运行方式,确定适宜的回流比 也可利用公=:(1+R=R3) 来计算 -在设计时,应按最大回流比设计,并保证其具有在较小回流比时工作的可能性,以便使回流比在一定范围内可以调节。 污泥回流设备的选择与设计 常用的污泥提升设备是污泥泵: -大、中型污水处理厂,一般采用螺旋泵或轴流式污泥泵 -小型污水处理厂,一般采用小型潜污泵或空气提升 八.曝气沉淀池的计算与设计 22.1.6活性污泥法的运行管理及常见问题 活性污泥系统的启动与试运行 活性污泥的培养与驯化 接种污泥:①同类污水厂的剩余污泥:②粪便污水等。 ——方法:①全流量连续直接培养法;②流量分阶段直接培养法:③间歇培养法 活性污泥的驯化:a.异步驯化法:b.同步驯化法 活性污泥系统的试运行 试运行的目的是确定最佳的运行条件 作为变数考虑的因素:①MLSS、空气量、污水注入方式:②如是吸附再生法,则吸附与再生的时间比:③N、P的投 加 根据上述各种参数的组合运行结果,找出最佳运行条件。 对活性污泥系统中重要运行参数的调节与观测 1、对活性污泥状况的镜检观察 2、对曝气时间(HRT)的调节 3、对供气量的调节 供气电耗占整个废水处理厂的电耗的一半以上(50~60%) 保证充氧一一出口处的DO≥2mg:其次要保证混合搅拌的要求 气水比一般为3-7:1(处理城市废水的传统活性污泥法) 对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂,每年春秋各调节 SV的测定与调节 使MLSS值经常处于最佳范围内是运行管理的重要内容之 MLSS的测定需时较长,一般以S值作为评定MLSS值的指标 每座污水处理厂可以有自己的最佳SV值 SV值可以通过调节剩余污泥的排放量来控制 SV值的测定,一般要求每班测一次,每天3-4次 结合MLSS则可以得出SⅥ值。 剩余污泥排放量的调节 6、回流污泥量的调节 第1页第六讲

废水生物处理原理与工艺 第六讲 第 1 页 第六讲 七、污泥回流系统的技术与设计 ⚫ 污泥回流量的计算； ⚫ 污泥回流设备的选择与设计 1、 污泥回流量的计算： ⎯⎯污泥回流是关系到处理效果的重要设计参数，应根据不同的水质、水量以及运行方式，确定适宜的回流比； ⎯⎯也可利用公式       =  + −  X X R R V Q r c 1 1  来计算； ⎯⎯在设计时，应按最大回流比设计，并保证其具有在较小回流比时工作的可能性，以便使回流比在一定范围内可以调节。 2、 污泥回流设备的选择与设计 ⎯⎯常用的污泥提升设备是污泥泵； ⎯⎯大、中型污水处理厂，一般采用螺旋泵或轴流式污泥泵； ⎯⎯小型污水处理厂，一般采用小型潜污泵或空气提升器。 八．曝气沉淀池的计算与设计 2.2.1.6 活性污泥法的运行管理及常见问题 一、 活性污泥系统的启动与试运行 活性污泥的培养与驯化 ⎯⎯接种污泥：①同类污水厂的剩余污泥；②粪便污水等。 ⎯⎯方法：①全流量连续直接培养法；②流量分阶段直接培养法；③间歇培养法； ——活性污泥的驯化： a.异步驯化法； b.同步驯化法 活性污泥系统的试运行 ⎯⎯试运行的目的是确定最佳的运行条件； ⎯⎯作为变数考虑的因素：①MLSS、空气量、污水注入方式；②如是吸附再生法，则吸附与再生的时间比；③N、P 的投 加。 ⎯⎯根据上述各种参数的组合运行结果，找出最佳运行条件。 二、 对活性污泥系统中重要运行参数的调节与观测 1、对活性污泥状况的镜检观察 2、对曝气时间（HRT）的调节 3、对供气量的调节 ⚫ 供气电耗占整个废水处理厂的电耗的一半以上（5060%）； ⚫ 保证充氧——出口处的 DO  2mg/L；其次要保证混合搅拌的要求； ⚫ 气水比一般为 37：1（处理城市废水的传统活性污泥法）； ⚫ 对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂，每年春秋各调节一次。 4、SV 的测定与调节 ⚫ 使 MLSS 值经常处于最佳范围内是运行管理的重要内容之一； ⚫ MLSS 的测定需时较长，一般以 SV 值作为评定 MLSS 值的指标； ⚫ 每座污水处理厂可以有自己的最佳 SV 值； ⚫ SV 值可以通过调节剩余污泥的排放量来控制； ⚫ SV 值的测定，一般要求每班测一次，每天 34 次； ⚫ 结合 MLSS 则可以得出 SVI 值。 5、剩余污泥排放量的调节 6、回流污泥量的调节

废水生物处理原理与工艺 、活性污泥系统的水质管理 A、曝气池的水质管理 (1)水质管理监测项 ①水温:15~30℃,一般要求不高于35℃或低于10℃ ②pH值:6.5~8.5,最佳72~74,一般不>95和0.3mgL时,即可正常进行反应;但一般要求入口处不低于0.5mgL,出口处应高于20mgL ④SV: ⑤MLSS、MIS: ⑥κ:用于确定回流污泥量和属于污泥量,一般在7000-12000mg/L ⑦SH:沉降性能,60~150 ⑧ Lobo和 Dorbod ⑨污泥龄(B): (2)生物相镜检观察 般来说,主要镜检活性污泥中的原生动物,其是指示性生物,根据在混合液中出现的原生动物的种属及其数量,可以 大体地判断出废水净化的程度和活性污泥的状态 ①活性污泥生长正常、净化功能强,出水水质良好时,主要是有柄着生型的纤毛虫,如钟虫等 ②活性污泥生长不好、有机负荷高,DO含量低,细菌多以游离状态存在时,出现的原生动物则主要是游泳型的纤毛虫,如 草履虫、肾形虫等 ③DO不足时,可能出现的原生动物数量较少,主要有扭头虫等,它们的出现说明己出现厌氧反应,产生了H2S气体 ④曝气过度时,活性污泥絮体呈细小分散状,出现的原生动物主要是一些小型变形虫。 C.二沉池的水质管理 *水质管理监测项目 ①pH值:略低于曝气池出水,一般6.8-72 ②透明度:一般在30度以上,水质较好时可高于50度 ③SS:低于30mgl 4BOD5 (COD)): BODs<30mg/L,, COD<100mg/L ⑤DO: 3q表面水力负荷:1.0~1.5m加mr2h ⑦出水堰的水力负荷:不大于1.7Lms ⑧HRT:1.5~25h ⑨大肠菌值:应小于1000个加l 四.活性污泥系统的常见异常现象及其对策 A.曝气池的异常现象及对策 l)混合液DO不足 —现象:活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应,污泥中出现硫细菌,出水水质恶化 原因:1)负荷量增高:2)曝气不足:3)工业废水的流入等 对策:1)控制负荷量:2)增大曝气量:3)切断或控制工业废水的流入。 2)Sⅴ值异常 a污泥沉淀30~60分钟后呈层状上浮(污泥上浮) 多发生在夏季 硝化作用导致在二沉池中被还原成N2,引起污泥上浮 对策:1)减少污泥在二沉池的HRT:2)减少曝气量。 b.在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体,出水透明度下降 第2页第六讲

废水生物处理原理与工艺 第六讲 第 2 页 第六讲 三、活性污泥系统的水质管理 A、曝气池的水质管理 （1）水质管理监测项目 ①水温：1530C， 一般要求不高于 35C 或低于 10C； ②pH 值：6.58.5，最佳 7.27.4，一般不>9.5 和0.3mg/L 时，即可正常进行反应；但一般要求入口处不低于 0.5 mg/L，出口处应高于 2.0 mg/L； ④SV： ⑤MLSS、MLVSS： ⑥Xr：用于确定回流污泥量和属于污泥量，一般在 700012000mg/L； ⑦SVI：沉降性能，60150； ⑧LsrBOD 和 LvrBOD： ⑨污泥龄（c）： ⑩HRT： （2）生物相镜检观察： 一般来说，主要镜检活性污泥中的原生动物，其是指示性生物，根据在混合液中出现的原生动物的种属及其数量，可以 大体地判断出废水净化的程度和活性污泥的状态。 ①活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好时，主要是有柄着生型的纤毛虫，如钟虫等； ②活性污泥生长不好、有机负荷高，DO 含量低，细菌多以游离状态存在时，出现的原生动物则主要是游泳型的纤毛虫，如 草履虫、肾形虫等； ③DO 不足时，可能出现的原生动物数量较少，主要有扭头虫等，它们的出现说明已出现厌氧反应，产生了 H2S 气体； ④曝气过度时，活性污泥絮体呈细小分散状，出现的原生动物主要是一些小型变形虫。 c.二沉池的水质管理 *水质管理监测项目： ①pH 值：略低于曝气池出水，一般 6.87.2； ②透明度：一般在 30 度以上，水质较好时可高于 50 度； ③SS：低于 30mg/L； ④BOD5（COD）：BOD5<30mg/L,，COD<100mg/L； ⑤DO： ⑥q 表面水力负荷：1.01.5m 3 /m2 .h ⑦出水堰的水力负荷：不大于 1.7L/m.s； ⑧HRT：1.52.5h； ⑨大肠菌值：应小于 1000 个/ml。 四． 活性污泥系统的常见异常现象及其对策 A. 曝气池的异常现象及对策 1)混合液 DO 不足 ⎯⎯现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化； ⎯⎯原因：1)负荷量增高；2)曝气不足；3)工业废水的流入等； ⎯⎯对策：1)控制负荷量；2)增大曝气量；3)切断或控制工业废水的流入。 2)SV 值异常: a.污泥沉淀 3060 分钟后呈层状上浮（污泥上浮） ⎯⎯多发生在夏季； ⎯⎯硝化作用导致在二沉池中被还原成 N2，引起污泥上浮； ⎯⎯对策：1)减少污泥在二沉池的 HRT；2)减少曝气量。 b.在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降

废水生物处理原理与工艺 原因:污泥解体 曝气过度:负荷下降,活性污泥自身氧化过度; —对策:减少曝气:增大负荷量 c泥水界面不明显 原因:高浓度有机废水的流入,使微生物处于对数增长期 污泥形成的絮体性能较差 -对策:降低负荷:增大回流量以提高曝气池中的MLSS,降低FM值 3)sVI值异常 —原废水水质的变化和运行管理不善都会使SI异常。 4)污泥膨胀 是指活性污泥质量变轻、膨大,沉降性能恶化,在二沉池中不能正常沉淀下来,SⅥ异常增高,可达400以上。 ①因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀 ②因粘性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。 丝状菌性膨胀 主要是由于丝状菌异常增殖而引起的,主要的丝状菌有:球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些 丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌 高粘性污泥膨胀: ①多在低温季节发生,主要现象是:废水净化效果良好,但污泥难于沉淀,污泥颗粒大量随出水流失 ②微生物表面为凝胶状的多糖类物质所覆盖 ③主要原因:低的MSS,高的BOD负荷 污泥膨胀的主要对策 A杀灭丝状菌,如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂 B改善、提高活性污泥的絮凝性,投加絮凝剂如:硫酸铝等 加化学药剂 C.改善、提高活性污泥的沉降性、密实性,投加粘土、消石灰等 加化学药剂 D加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气:—一加强曝气 E使废水经常处于好氧状态,防止厌氧反应的形成,如预曝气:一一加强曝气 F加强曝气,提高混合液的DO值:一一—加强曝气 G考虑调节水温:水温<15℃时易于发生高粘性膨胀:而丝状菌膨胀多发生在20℃以上:——加强曝气 H降低污泥在二沉池中的停留时间 I调整污泥负荷,当超过0.35 kg bOd/kgMLSS.d时,易于发生丝状菌膨胀 J调整混合液中的营养物质,可以控制高粘性膨胀 K投加硫酸铜,可以控制有球衣菌引起的膨胀。一一加杀菌药剂 关于“污泥膨胀的选择性理论”以及“选择器” ·统一的污泥膨胀理论: (1)低FM比(即低基质浓度)引起的营养缺乏型膨胀:二 (2)低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀 (3)高H2S浓度引起的硫细菌型膨胀 哥半兰 ●低基质浓度下的营养缺乏型膨胀的选择性理论: 基质浓度s(mg/L)置 图2-3微生物选择的图示 选择器 第3页第六讲

废水生物处理原理与工艺 第六讲 第 3 页 第六讲 ⎯⎯原因：污泥解体 ⎯⎯曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度； ⎯⎯对策：减少曝气；增大负荷量 c.泥水界面不明显 ⎯⎯原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期； ⎯⎯污泥形成的絮体性能较差； ⎯⎯对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的 MLSS，降低 F/M 值。 3)SVI 值异常 ⎯⎯原废水水质的变化和运行管理不善都会使 SVI 异常。 4)污泥膨胀 ⎯⎯是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI 异常增高，可达 400 以上。 ⎯⎯①因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀； ②因粘性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。 ⎯⎯丝状菌性膨胀： 主要是由于丝状菌异常增殖而引起的，主要的丝状菌有：球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些 丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌； ⎯⎯高粘性污泥膨胀： ①多在低温季节发生，主要现象是：废水净化效果良好，但污泥难于沉淀，污泥颗粒大量随出水流失； ②微生物表面为凝胶状的多糖类物质所覆盖； ③主要原因：低的 MLSS，高的 BOD 负荷。 ⎯⎯污泥膨胀的主要对策： A 杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂；——加杀菌药剂 B.改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；——加化学药剂 C.改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等；——加化学药剂 D.加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气；——加强曝气 E.使废水经常处于好氧状态，防止厌氧反应的形成，如预曝气；——加强曝气 F.加强曝气，提高混合液的 DO 值；——加强曝气 G.考虑调节水温；水温<15C 时易于发生高粘性膨胀；而丝状菌膨胀多发生在 20C 以上；——加强曝气 H.降低污泥在二沉池中的停留时间； I.调整污泥负荷，当超过 0.35kgBOD/kgMLSS.d 时，易于发生丝状菌膨胀； J.调整混合液中的营养物质，可以控制高粘性膨胀； K.投加硫酸铜，可以控制有球衣菌引起的膨胀。——加杀菌药剂 关于“污泥膨胀的选择性理论”以及“选择器” ⚫ 统一的污泥膨胀理论： （1） 低 F/M 比（即低基质浓度）引起的营养缺乏型膨胀； （2） 低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀； （3） 高 H2S 浓度引起的硫细菌型膨胀。 ⚫ 低基质浓度下的营养缺乏型膨胀的选择性理论： ⚫ 选择器：

废水生物处理原理与工艺 六讲 选择器的出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌,应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过 度增殖,从而控制污泥膨胀 选择器 进水 墨气池 沉淀池出水 回流污泥 图7-3好氧选择器控制系统 (1)好氧选择器:具有推流特点的预曝气池,其停留时间的选择非常重要 (2)缺氧选择器:高的基质浓度:菌胶团细菌在缺氧条件下(但有NO3-)有比丝状菌高得多的基质利用率和硝酸盐还原率 (3)厌氧选择器:其作用机制与缺氧选择器相似,即在厌氧条件下,丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制 B.二沉池的常见异常现象及对策 沉池出水水质异常主要表现在透明度下降、SS、 BOD(COD)值增高、大肠菌数增加等 主要原因是由于曝气池的净化功能没有充分发挥: 另一方面,就二沉池本身来说可能是因为: 1)活性污泥在二沉池中停留时间过长 2)剩余污泥的排除不够及时、充分 3)由于沉淀池结构上存在的问题,产生短流和异重流等现象 膨胀 丝状菌性污泥膨胀 高粘性污泥膨 因管理不善在喝 由原废水挟入 气池内自行产生 由其它途径进入 蘊攏蘊蘊蘊蘊蘊蘊蘊攏蘊髜攏 大对原废 第4页第六讲

废水生物处理原理与工艺 第六讲 第 4 页 第六讲 选择器的出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过 度增殖，从而控制污泥膨胀。 (1)好氧选择器：具有推流特点的预曝气池，其停留时间的选择非常重要； (2)缺氧选择器：高的基质浓度；菌胶团细菌在缺氧条件下（但有 NO3-）有比丝状菌高得多的基质利用率和硝酸盐还原率； (3)厌氧选择器：其作用机制与缺氧选择器相似，即在厌氧条件下，丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制。 B.二沉池的常见异常现象及对策 ⎯⎯二沉池出水水质异常主要表现在透明度下降、SS、BOD(COD)值增高、大肠菌数增加等； ⎯⎯主要原因是由于曝气池的净化功能没有充分发挥； ⎯⎯另一方面，就二沉池本身来说可能是因为： 1)活性污泥在二沉池中停留时间过长； 2)剩余污泥的排除不够及时、充分； 3)由于沉淀池结构上存在的问题，产生短流和异重流等现象。 污泥膨胀 镜检 丝状菌性污泥膨胀 高粘性污泥膨 胀 措 施 D 措 施 G 措 施J 进一步镜检 丝状菌 霉菌 丝状菌来源 因管理不善在曝 气池内自行产生 由原废水挟入或 由其它途径进入 措 施 K 措 施J 措 施I 措 施 H 措 施 G 措 施F 措 施 E 措 施 D 措 施 C 措 施 B 措 施 A 措 施A( 对 原 废 水) 切 断 来 源 措 施K( 对 原 废 水) 霉菌来源 切 断 来 源 措 施 K 措 施 A

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