1.泥齡
微生物代謝有機物的同時(shí)自身得到增殖,剩余污泥排放量等于新.駕污泥量,用新增污泥替換原有系統中所有污泥所需要的時(shí)間稱(chēng)為泥齡。泥齡是反應器內微生物從生成到排出系統的平均停留時(shí)間,即反應器內微生物全部更新一次所需要的時(shí)間。因此又稱(chēng)細胞平均停留時(shí)間(MCRT)、固體平均停留時(shí)間(SRT)、生物固體平均停留時(shí)間(BSRT),是指活性污泥在曝氣池內的平均停留時(shí)間。即:
泥齡=(曝氣池內活性污泥量+二沉池污泥量+
回流系統的污泥量)/(每天排放的剩余污泥量+
二沉池出水每天帶走的污泥量)
實(shí)際上計算泥齡時(shí)利用下式:
泥齡=曝氣池內活性污泥量/每天排放的剩余污泥量泥齡與污水處理效率、活性污泥特性、污泥生成量、去除單位有機物的氧消耗量等有關(guān),是污水處理系統的重要參數。泥齡與污泥去除負荷呈反比關(guān)系,當選用較長(cháng)的泥齡時(shí),對應的污泥負荷較小,剩余污泥量就少。當選用的泥齡較短時(shí),對應的污泥負荷較大,剩余污泥量就多。泥齡還能說(shuō)明活性污泥中微生物的狀況,世代時(shí)間長(cháng)于泥齡的微生物不可能在曝氣池內繁衍成優(yōu)勢菌種。比如硝化菌在201的世代時(shí)間為3d,當泥齡小于3d時(shí),硝化菌就不可能在曝氣池內大量增殖,也就不能在曝氣池內出現明顯的硝化反應。
對于一個(gè)正常運行的污水處理系統來(lái)說(shuō),泥齡是相對固定的,即每天從系統中排出的污泥量是相對固定的。當因為種種原因,二沉池出水
懸浮物含量突然增大后,就應該相應減少剩余污泥的排放量。
如果排放的剩余污泥量少,使系統的泥齡過(guò)長(cháng),會(huì )造成系統去除單位有機物的氧消耗量增加,能耗升高,二沉池出水的懸浮物含量升高,出水水質(zhì)變差。如果過(guò)量排放剩余污泥,使系統的泥齡過(guò)短,活性污泥吸附的有機物后來(lái)不及氧化,二沉池出水中有機物含量增大,出水水質(zhì)也會(huì )變差。如果使泥齡小于臨界值,即從系統中排出的污泥量大于其增殖量,系統的處理效果會(huì )急劇下降。
2.剩余污泥
剩余污泥是活性污泥微生物在分解氧化污水中有機物的同時(shí),自身得到繁殖和增殖的結果。為維持生物處理系統的穩定運行,需要保持微生物數量的穩定,即需要及時(shí)將新增長(cháng)的污泥量當做剩余污泥從系統中排放出去。每日排放的剩余污泥量應大致等于污泥每日的增長(cháng)量,排放量過(guò)大或過(guò)小都會(huì )導致曝氣池內MLSS值的波動(dòng)。具體排放量控制方法有:
(1)泥齡控制:如果曝氣池進(jìn)水量和有機物濃度波動(dòng)較小,可以只用曝氣池混合液污泥量來(lái)計算剩余污泥排放量,即:
剩余污泥排放量=曝氣池混合液污泥量/(泥齡x回流污泥濃度)-二沉池出水污泥量
當進(jìn)水量有波動(dòng)時(shí),因為污泥在曝氣池和二沉池中動(dòng)態(tài)分布,計算剩余污泥排放量時(shí)應以系統的總污泥量計,即將二沉池的泥量也計算在內。
(2)污泥濃度控制:曝氣池內混合液污泥濃度一般都有個(gè)佳值,如果高于此值,必須及時(shí)排泥。計算公式如下:
剩余污泥排放量=曝氣池內混合液污泥濃度與理想
濃度之差x曝氣池容積/回流污泥濃度
(3)污泥負荷控制:按照曝氣池內污泥量不變的原則,根據污泥負荷計算污泥的產(chǎn)量,并將新產(chǎn)生的污泥全部從系統中排放出去。計算公式如下:
剩余污泥排放量=(曝氣池內混合液污泥量-進(jìn)水BOD5量/
污泥負荷)/回流污泥濃度
(4)污泥沉降比控制:當測得污泥沉降比SV增大后,可能是污泥濃度增加所致,也可能是污泥的沉降性能變差所致,不管那種情況都應該及時(shí)排出剩余污泥,保證SV的相對穩定。
剩余污泥排放對活性污泥系統的功能及處理效果影響很大,但這種影響很慢。比如通過(guò)調節剩余污泥排放量控制活性污泥中的絲狀菌過(guò)量繁殖,其效果通常要經(jīng)過(guò)2~3倍的泥齡之后才能看出來(lái)。也就是說(shuō),當泥齡為5d時(shí),要經(jīng)過(guò)10~15d之后才能觀(guān)察到調節排泥量所帶來(lái)的控制效果。因此,無(wú)法通過(guò)排泥操作來(lái)控制或適應進(jìn)水水質(zhì)水量的日變化、即使排泥奏效,發(fā)生變化的那股污水早已流出系統,所以排泥量一般也都保持恒定。但需要每天統計記錄剩余污泥排放量,并每天進(jìn)行核算,總結出規律性
3;污泥回流
好氧活性污泥法的基本原理是利用活性污泥中的微生物在曝氣池內對污水中的有機物進(jìn)行氧化分解,由于連續流好氧活性污泥法的進(jìn)水和出水是連續進(jìn)行的,微生物在曝氣池內的增長(cháng)速度遠遠跟不上隨著(zhù)混合液從曝氣池中流出的速度,如果不及時(shí)予以補充,生物處理過(guò)程就難以維持。污泥回流就是將在二沉池進(jìn)行泥水分離的、從曝氣池中流失的污泥中的大部分重新引到曝氣池的進(jìn)水端與進(jìn)水進(jìn)行充分混合,發(fā)揮回流污泥中微生物的作用,繼續對進(jìn)水中有機物進(jìn)行氧化分解。污泥回流的作用是補充曝氣池混合液流出帶走的活性污泥,使曝氣池內的懸浮固體濃度MI5S保持相對穩定。同時(shí)對緩沖進(jìn)水水質(zhì)的變化也能起到一定的作用,二級生物處理系統的抗沖擊負荷能力主要是通過(guò)曝氣池中擁有足夠的活性污泥實(shí)現的,而曝氣池中維持穩定的污泥濃度離不開(kāi)回流污泥的連續進(jìn)行。
污泥回流比是污泥回流量與曝氣池進(jìn)水量的比值。當曝氣池進(jìn)水水質(zhì)水量變化時(shí),好能隨時(shí)調整回流比。但污水在活性污泥中一般要停留4h以上,以回流比進(jìn)行某種調節后,其效果往往不能立即顯現,需要在幾小時(shí)之后才能反應出來(lái)。因此,通過(guò)調節回流比,無(wú)法適應污水水質(zhì)水量的隨時(shí)變化,一般保持回流比恒定。但在污水處理廠(chǎng)的運行管理中,通過(guò)調整回流比作為應付突發(fā)情況是一種有效的應急手段。例如當發(fā)現二沉池泥水界面突然升至很高時(shí),可迅速增大回流比,將污泥界面降下去,保證不造成污泥流失。然后再分析出引起污泥界面升高的真正原因,尋找到解決問(wèn)題的手段并使之恢復正常后,再將回流比調回原值。雖然原則上回流比一般長(cháng)期保持恒定,但必須每天檢查回流比,如果有必要,就應該隨時(shí)調整。
(1)污泥回流比的調整方法
①根據二沉池的泥位調整。這種方式可避免出現因二沉池泥位過(guò)高而造成污泥流失的現象,出水水質(zhì)較穩定,其缺點(diǎn)是使回流污泥濃度不穩定。
②根據污泥沉降比確定回流比,計算公式為:
R= sV/( [#]00- sV)
污泥沉降比測定比較簡(jiǎn)單、迅速,具有較強的操作性,真缺點(diǎn)是當污泥沉降性能較差、即污泥沉降比SK較高時(shí),就需要提高污泥回流量,結果會(huì )使回流污泥的濃度下降。
③根據回流污泥濃度和混合液污泥濃度調節回流比,計算公式為:
R=MLSS/(RSSS-MLSS)
分析回流污泥和曝氣混合液中的污泥濃度使用烘干法,需要時(shí)間較長(cháng),直接指導運行不太現實(shí),一般只作為回流比的校
核方法。
④根據污泥沉降曲線(xiàn),確定特定污水處理廠(chǎng)活性污泥的佳沉降比。再通過(guò)調整污泥回流量使污泥在二沉池的停留時(shí)間正好等于這種污泥通過(guò)沉降達到大濃度的時(shí)間,此時(shí)的回流污泥濃度大,而回流量小。這種方法簡(jiǎn)單易行,在獲得高回流污泥濃度的同時(shí),污泥在二沉池的停留時(shí)間短,此法尤其適用于反硝化脫氮及除磷工藝。
(2)控制污泥回流的方式
①保持回流量恒定:這種控制方式適用于進(jìn)水量恒定或波動(dòng)不大的情況。如果流量變化較大,會(huì )導致活性污泥量在曝氣池和二沉池之間的重新分配。當進(jìn)水流量增大時(shí),部分曝氣池的污泥會(huì )轉移到二沉池,使曝氣池內MLSS降低,而此時(shí)需要更多的MLSS去處理增加了的污水。另一方面二沉池內污泥量的增加會(huì )導致泥位的上升,有可能造成污泥流失,同時(shí)水量的增加使二沉池水力負荷加大,進(jìn)一步增大了污泥流失的可能性。
②保持剩余污泥排放量恒定:在回流量不變的條件下,保持剩余污泥排放流量和時(shí)間的相對穩定,即可保證相對穩定的處理效果。此方式的缺點(diǎn)是在進(jìn)水水量和進(jìn)水有機負荷降低的情況下,曝氣池內污泥的增長(cháng)量有可能少于剩余污泥的排放量,終導致系統污泥量的下降和處理效果的降低。
③回流比和回流量均隨時(shí)調整:根據進(jìn)水水量和進(jìn)水有機負荷的變化,隨時(shí)調整剩余污泥排放量和污泥回流量,盡可能保持回流污泥濃度和曝氣池混合液污泥濃度的穩定。這種方法是比較理想化的調整方式,效果好,但操作頻繁、工作量大,對控制設備和儀表的靈敏度等要求較高。
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