污水廠遭遇進(jìn)水沖擊，如何快速調(diào)整和恢復(fù)活性污泥活性？
如何從微生物工作機(jī)制倒推污水廠進(jìn)水沖擊來源與風(fēng)險識別？
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要想保證污水處理的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，就需要在過程中對各種控制參數(shù)進(jìn)行合理有效地調(diào)控。沉降比實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場監(jiān)測活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行狀況最簡易、有效的方法，它對整個活性污泥系統(tǒng)故障的及早發(fā)現(xiàn)具有重要的參考價值，掌握好對這一控制指標(biāo)的認(rèn)識，對我們操作活性污泥法系統(tǒng)意義非凡。1）污泥沉降比和溶解氧（DO），啥關(guān)系？一般來說，在沉降比較小的情況下，DO會增大，反之，DO會減小。在沉降比較小的情況下，微生物數(shù)量少，對溶解氧的消耗量自然不多，剩余溶解氧就會增多；在沉降比較大的情況下，微生物數(shù)量多，溶解氧消耗量增大，DO 就會減少。污泥沉降30min后呈層狀上浮，說明活性污泥氧化能力較強(qiáng)，氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)并還原為氮?dú)�，附著污泥上浮，這種情況可以通過減少污泥在二沉池的停留時間或降低曝氣來解決。2）污泥沉降比和污泥容積指數(shù)（SVI），啥關(guān)系？污泥容積指數(shù)（SVI）是判斷活性污泥是否膨脹和污泥老化的重要指標(biāo)。一般情況下，SVI＜100 時，則說明污泥沉降性能良好，活性污泥處于對數(shù)生長期或穩(wěn)定期；100＜SVI＜150 時，則說明污泥沉降性能變差，處于內(nèi)源呼吸期或衰退期；SVI＞150時，則說明污泥負(fù)荷過高或發(fā)生污泥膨脹。在進(jìn)水受到pH沖擊的時候，通過污泥沉降比實(shí)驗(yàn)可觀察到污泥沉降速率慢，上清液呈現(xiàn)混濁現(xiàn)象，偶爾也會發(fā)現(xiàn)污水表面漂浮著污泥絮體。若進(jìn)水pH值若超出活性污泥適宜pH范圍，對活性污泥產(chǎn)生較大影響，這種影響會使以上現(xiàn)象更加明顯，需要較長的時間才能使活性污泥系統(tǒng)恢復(fù)。在實(shí)際應(yīng)用中，常用活性污泥在曝氣池和沉淀池的污泥濃度來計算回流污泥量，但利用沉降比來確定回流污泥量往往更容易。計算公式如下：
QR——回流流量
SV30——曝氣池內(nèi)30min的沉降比
VSV30——曝氣池內(nèi)混合液在1000ml量筒內(nèi)30min后的污泥體積
不過要特別注意的是，當(dāng)工藝出現(xiàn)異常時，污泥沉降比與污泥濃度不存在線性關(guān)系，因此通過這種方法計算出來的回流污泥量只能作為一個參考值。
氧化還原電位（ORP）是液體中指示電極的氧化還原電位與比較電極的氧化還原電位的差，可以對整個系統(tǒng)的氧化還原狀態(tài)給出一個綜合指標(biāo)。
它是污水處理廠自動控制技術(shù)和厭氧精確控制發(fā)展的重要方向，對于節(jié)省能源、控制厭氧微生物的代謝途徑以及改善處理效果具有重要的意義。1）氧化還原電位（ORP）和溶解氧（DO），啥關(guān)系？如ORP值低，表面廢水處理系統(tǒng)中還原性物質(zhì)或有機(jī)污染物含量高，溶解氧濃度低，還原環(huán)境占優(yōu)點(diǎn)。如ORP值高，表明廢水中有機(jī)污染物濃度低，溶解氧或氧化性物質(zhì)濃度高，氧化環(huán)境占優(yōu)。2）氧化還原電位（ORP）和pH值，啥關(guān)系？pH值是引起ORP升降的一個重要因素，pH值越高，ORP越低；pH值越低，ORP越高。值得一提的是，在污水中雖然pH與ORP有一定的相關(guān)性，但由于ORP還受微生物活動、溶解氧等因素的影響，pH與ORP的相關(guān)性沒有在純水中的強(qiáng)。3）氧化還原電位（ORP）和溫度，啥關(guān)系？溶液溫度越高，溶液的ORP越低；在廢水處理過程中，溫度的影響也是如此。另外水處理過程溫度越高，ORP越低，還與溫度升高導(dǎo)致水分子團(tuán)簇變小有關(guān)。此外，溫度的改變也可同時導(dǎo)致酸堿度、氣體溶解度、生物活性的改變以及水體污染物相間平衡的改變，進(jìn)而影響ORP。4）氧化還原電位（ORP）和微生物活性，啥關(guān)系？厭氧活性污泥的活性可由最大比產(chǎn)甲烷速率和最大比COD去除速率表示。好氧活性污泥的活性也可由最大比COD去除速率表示。微生物的活性越高，消耗氧氣的速率和產(chǎn)生還原性物質(zhì)的速率也越快，ORP降低也越迅速 。
pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是對活性污泥法主體微生物生長條件的要求。控制不好直接影響處理效果，甚至造成生化系統(tǒng)的癱瘓。
1）pH值和污泥回流比（R），啥關(guān)系？當(dāng)生化池整池水體pH值低于5或高于10的時候，為了減少pH沖擊對污泥的影響，需要調(diào)動二沉池的出水，通過增大污泥回流比，稀釋進(jìn)水的pH值，這種措施在受pH沖擊影響不大的情況下，可以緩解活性污泥承受壓力。2）pH值和污泥濃度（MLSS），啥關(guān)系？活性污泥濃度越高，污泥耐沖擊能力越強(qiáng)，更能適應(yīng)大波動污水。系統(tǒng)在經(jīng)歷pH沖擊時，需要開啟排泥泵增大排泥量，并且向其中添加同類型新鮮污泥，利用新污泥的快速增值能力來修復(fù)受影響的污泥，使之恢復(fù)正常功能。3）pH值和原水水質(zhì)，啥關(guān)系？當(dāng)進(jìn)水受到pH沖擊或者未及時投加中和藥劑情況，可能會引起污水處理過程出現(xiàn)故障。其水質(zhì)特點(diǎn)是有機(jī)物濃度低，懸浮顆粒物少，應(yīng)對此類水要充分利用調(diào)節(jié)池或相當(dāng)量的中和藥劑。4）pH值和污泥沉降比（SV30%），啥關(guān)系？如上文所述，當(dāng)受到pH值過高或過低的污廢水沖擊，沉降比檢測時活性污泥沉降緩慢，上清液渾濁，甚至發(fā)現(xiàn)液面有漂浮的活性污泥絮體。
控制活性污泥濃度對有機(jī)污染物的去除率抗沖擊負(fù)荷能力、出水懸浮顆粒濃度、節(jié)能降耗等都有顯著的影響，也是日常操控常用的系統(tǒng)運(yùn)況調(diào)整工具。
1）污泥濃度（MLSS）和污泥齡（SRT），啥關(guān)系？污泥齡是通過合理的排泥量和污泥負(fù)荷的控制調(diào)整污泥濃度的合理范圍。若需對污泥濃度的控制做出準(zhǔn)確的判斷，通過對污泥齡的判斷比直接測定更準(zhǔn)確。2）污泥濃度（MLSS）和溫度關(guān)系，啥關(guān)系？根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，夏季的污水處理效果好于冬季，研究表明，水溫每降低10攝氏度，污泥的活性將降低一倍。當(dāng)水溫偏低時，通過提高污泥濃度來彌補(bǔ)污泥活性降低的影響，從而起到增高去除效率的目的。3）污泥濃度（MLSS）和污泥沉降比（SV30），啥關(guān)系？根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，被認(rèn)為高污泥濃度狀態(tài)微生物數(shù)量較多，污泥經(jīng)過壓縮沉淀后自然就會出現(xiàn)較高的沉降比了。但要注意的是，污泥濃度較高也包括惰性物質(zhì)含量較高的情況，會造成污泥濃度虛高的假象。
活性污泥法工藝的微生物皆以耗氧菌為主體，缺乏溶解氧的時候首先影響的是處理效率，甚至?xí)䦟φ麄�活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生抑制，使恢復(fù)周期延長；而過度的溶解氧也會影響出水水質(zhì)。
1）溶解氧（DO）和污泥濃度（MLSS），啥關(guān)系？如前文所述，高污泥濃度耐沖擊能力較強(qiáng)，更能適應(yīng)大波動沖擊負(fù)荷，但是，高污泥濃度對溶解氧的需求量高于低污泥濃度，會導(dǎo)致曝氣量和電量劇增，增加污水處理廠運(yùn)行成本。因此，為了能夠達(dá)標(biāo)并且降低能耗，應(yīng)盡可能降低活性污泥的濃度。在低污泥濃度狀態(tài)下，要及時調(diào)整曝氣量，避免曝氣過度導(dǎo)致活性污泥解體現(xiàn)象產(chǎn)生，在二沉池出水看到有顆粒懸浮物流出，這就是由過度氧化導(dǎo)致污泥解體的緣故。2）溶解氧（DO）和原水成分，啥關(guān)系？原水中有機(jī)物含量與溶解氧（DO）密切相關(guān)，原水中有機(jī)物含量高，微生物代謝分解所需消耗的溶解氧能力比正常狀況下多，反之則越少。若進(jìn)水量為設(shè)計值的1.5倍時，曝氣量沒有改變，則曝氣池中溶解氧含量可能過低。另外，原水中存在的某些特殊成分，也會影響充氧效果，比如原有中存在有機(jī)溶液（如洗滌劑），在曝氣池表面形成泡沫，會影響充氧效果而導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)。
進(jìn)入活性污泥法處理系統(tǒng)的原水，其水溫控制也很重要，適合的水溫是實(shí)現(xiàn)活性污泥法最高處理效率的基本前提條件。
1）水溫和污泥沉降比（SV30%），啥關(guān)系？水溫低會導(dǎo)致活性污泥的活性降低。同時，由于有機(jī)物分解時間較長，處理效果較差，在測定污泥沉降比實(shí)驗(yàn)的時候，會出現(xiàn)上清液中朦朧的現(xiàn)象，這都是有機(jī)物分解不完全的原因。在污水處理廠實(shí)際運(yùn)行中，水溫對活性污泥中原生動物的種群變化有著重要的影響，進(jìn)而影響活性污泥的活性。通過觀察活性污泥中原生動物的種群變化，進(jìn)而判斷水溫對活性污泥的影響，當(dāng)水溫過低的時候：污水中的原生生物數(shù)量減少，活動區(qū)域受到限制，一些種群消失。
污泥負(fù)荷的調(diào)節(jié)和控制是操作人員對系統(tǒng)控制和調(diào)整的常用方法，往往在應(yīng)急調(diào)整中被用到，當(dāng)然也是系統(tǒng)長期穩(wěn)定需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的工藝控制參數(shù)。
1）污泥負(fù)荷（F/M）和溶解氧（DO），啥關(guān)系？研究表明，污泥的需氧量隨著污泥負(fù)荷的增加而減少。當(dāng)污泥負(fù)荷過低時，相應(yīng)的污泥濃度就會過高，剩余部分的活性污泥越多，消耗的溶解氧含量也就越多。2）污泥負(fù)荷（F/M）和污泥濃度（MLSS），啥關(guān)系？作為生化系統(tǒng)異常故障必須分析的項(xiàng)目之一，分析污泥負(fù)荷是為了系統(tǒng)地了解進(jìn)水有機(jī)物濃度對應(yīng)當(dāng)前的污泥濃度是否合適，由此可以對污泥濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。污泥濃度通常是由剩余污泥排放控制。過大的污泥排放速率會使活性污泥濃度過快下降，一般來說，采用排放剩余污泥這一控制措施，耗時較長，且可逆性差，往往過度調(diào)控使之處理效果惡化。反之，如果污泥排放量小于污泥增長量，污泥濃度也會隨著剩余排泥量的增加而增加。一般情況下，我們會通過繪制污泥濃度-排泥量的變化趨勢圖，將污泥負(fù)荷控制在合理的范圍內(nèi)。3）污泥負(fù)荷（F/M）和污泥沉降比（SV30），啥關(guān)系？當(dāng)F/M過低時，沉降比表現(xiàn)為：1）沉降過程可出現(xiàn)活性污泥過多，絮體�。�2）活性污泥色澤較深；3）沉降過程較迅速；4）上清液帶有小顆粒；5）沉降的活性污泥壓縮性好。當(dāng)F/M過高時，沉降比表現(xiàn)為： 1）活性污泥稀少；2）活性污泥色澤鮮淡；3）絮凝沉降速度相對緩慢；4）上清液渾濁；5）沉降活性污泥階段壓縮性差。
活性污泥法作為處理有機(jī)污染物的首選處理工藝，有機(jī)污染物的濃度固然重要，但是其水質(zhì)成分的均勻、全面性也是至關(guān)重要的。有時候排除大量干擾因素后，會發(fā)現(xiàn)處理水處理效率低下往往是由于原水成分不均勻、水質(zhì)成分單一造成的。
1）原水成分與污泥負(fù)荷（F/M），啥關(guān)系？污泥負(fù)荷中的有機(jī)物與原水成分的關(guān)系密不可分，原水中的有機(jī)物含量決定了微生物“食物”的多少，而微生物在生化系統(tǒng)通常保持一定范圍，所以原水中的有機(jī)物間接決定了污泥負(fù)荷所需控制的范圍。2）原水成分與污泥濃度（MLSS），啥關(guān)系？在實(shí)際操作中，應(yīng)注意特別原水成分中的惰性物質(zhì)，惰性物質(zhì)的增加會造成污泥濃度過高的錯覺，導(dǎo)致誤判。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為只要污泥不排放，污泥濃度就可以得到提高，處理效率自然也可以得到提高，但活性污泥濃度中大量的惰性物質(zhì)也有可能造成污泥濃度過高的錯覺，實(shí)際上，含有有效惰性物質(zhì)的活性污泥并不多，導(dǎo)致出水SS超標(biāo)，使處理效率降低。如上文所述，當(dāng)進(jìn)水受到pH沖擊或者未及時投加中和藥劑情況，可能會引起污水處理過程出現(xiàn)故障。如水質(zhì)特點(diǎn)是有機(jī)物濃度低，懸浮顆粒物少，應(yīng)對此類水要充分利用調(diào)節(jié)池或相當(dāng)量的中和藥劑。原水成分比較復(fù)雜，包括以N、P、S元素為主的生活污水和部分的工業(yè)廢水水質(zhì)，但是無論哪種成分污水都會對生化系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。由于不同原水成分的進(jìn)水對活性污泥產(chǎn)生影響也不同，原水主要成分類型對活性污泥的影響如下表所示：
來源：網(wǎng)絡(luò)
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