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首页 » 常识 » 诊断 » 分散式污水处理设备A2O水处理工艺详解
TUhjnbcbe - 2025/1/15 19:10:00

污水进入厂区后先后经过粗格栅→细格栅→进水泵房→旋流沉砂池等设备去除污水中的固体悬浮物及沙粒完成一级污水处置(预处置),之后经过A2O氧化沟厌氧-缺氧-好氧处置工艺去除污水中的COD、BOD、氮和磷等污染物,氧化沟出水在二沉池,经过絮凝沉淀完成二级污水处置(生化处置),二沉池上清液先后经过连续活性砂滤池过滤和紫外消毒渠消毒完成三级污水处置(深度处置),出水水质到达一级A排放规范,处置工艺中二沉池堆积的活性污泥一局部会流至厌氧池配水井与污水混合循环处置污水中的污染物,剩余污泥经过污泥深度脱水车间处置将含水率降低至50%左右后外运处置。

A2O水处置工艺引见

A2O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。

该工艺处置效率普通能到达:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,普通适用于请求脱氮除磷的大中型污水厂。但A2O工艺的基建费和运转费均高于普通活性污泥法,运转管理请求高,所以对目前我国国情来说,当处置后的污水排入封锁性水体或缓流水体惹起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。

A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,经过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐经过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而到达脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并经过剩余污泥的排放,将磷除去。

工艺流程及工艺特性:

A2O工艺于70年代由美国专家在厌氧一好氧磷工艺(A/O)的根底上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功用。

该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池,将好氧池流出的一局部混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。

工艺特性:

(1)污染物去除效率高,运转稳定,有较好的耐冲击负荷。

(2)污泥沉降性能好。

(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同品种微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功用。

(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因此脱氮除磷效率不可能很高。

(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

(6)在厌氧一缺氧一好氧交替运转下,丝状菌不会大量繁衍,SVI普通小于,不会发作污泥收缩。

(7)污泥中磷含量高,普通为2.5%以上。

影响A2O工艺出水效果的要素

影响A2O工艺出水效果的要素有很多,普通有以下几个方面的要素:

1、污水中生物降解有机物对脱氮除磷的影响

可生物降解有机物对脱氮除磷有着非常重要的影响,它对A2O工艺中的三种生化过程的影响是复杂的、互相限制以至是互相矛盾的。

在厌氧池中,聚磷菌自身是好氧菌,其运动才能很弱,增殖迟缓,只能应用低分子的有机物,是竞争才能很差的脆弱细菌。但由于聚磷菌能在细胞内储存PHB和聚磷酸基,当它处于不利的厌氧环境下,能将贮藏的聚磷酸盐中的磷经过水解而释放出来,并应用其产生的能量吸收低分子有机物而合成PHB,在应用有机物的竞争中比其它好氧菌占优势,聚磷菌成为厌氧段的优势菌群。

因而,污水中可生物降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用。所以,厌氧池进水中溶解性磷与溶解性有机物的比值(S-P/S-BOD)应在0.06之内,且有机物的污泥负荷率应0.10kgBOD5/kgMLSS·d。

在缺氧段,异养型兼性反硝化菌成为优势菌群,反硝化菌应用污水中可降解的有机物作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体,将回流混合液中的硝态氮复原成N2而释放,从而到达脱氮的目的。

污水中的可降解有机物浓度高,则C/N比高,反硝化速率大,缺氧段的水力停留时间HRT短,普通为0.5~1.0h即可。反之,则反硝化速率小,HRT需2~3h。可见污水中的C/N比值较低时,则脱氮率不高。通常只需污水中的COD/TKN8时,氮的去除率可达80%。

在好氧段,当有机物浓度高时污泥负荷也较大,降解有机物的异养型好氧菌超越自养型好氧硝化菌,使氨氮硝化不完整,出水中NH4+-N浓度急剧上升,使氮的去除效率大大降低。所以要严厉控制进入好氧池污水中的有机物浓度,在满足好氧池对有机物需求的状况下,使进入好氧池的有机物浓度较低,以保证硝化细菌在好氧池中占优势生长,使硝化作用完整。对此,好氧段的污泥负荷应0.18kgBOD5/kgMLSS·d。

由此可见,在厌氧池,要有较高的有机物浓度;在缺氧池,应有充足的有机物;而在好氧池的有机物浓度应较小。

2、污泥龄ts的影响

A2O工艺污泥系统的污泥龄受两方面的影响。首先是好氧池,因自养型硝化菌比异养型好氧菌的最小比增殖速度小得多,要使硝化菌存活并成为优势菌群,则污泥龄要长,经理论证明普通为20~30d为宜。

但另一方面,A2O工艺中磷的去除主要是经过排出含高磷的剩余污泥而完成的,如ts过长,则每天排出含高磷的剩余污泥量太少,达不到较高的除磷效率。同时过高的污泥龄会形成磷从污泥中重新释放,更降低了除磷效果。所以要权衡上述二方面的影响,A2O工艺的污泥龄普通宜为15~20d。

3、DO的影响

在好氧段,DO升高,硝化速度增大,但当DO2mg/L后其硝化速度增长趋向减缓,高浓度的DO会抑止硝化菌的硝化反响。

同时,好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流分别带至厌氧段和缺氧段,影响厌氧段聚磷菌的释放和缺氧段的NOx--N的反硝化,对脱氮除磷均不利。

相反,好氧池的DO浓度太低也限制了硝化菌的生长率,其对DO的忍耐极限为0.5~0.7mg/L,否则将招致硝化菌从污泥系统中淘汰,严重影响脱氮效果。所以依据理论经历,好氧池的DO为2mg/L左右为宜,太高太低都不利。

在缺氧池,DO对反硝化脱氮有很大影响。这是由于溶解氧与硝酸盐竞争电子供体,同时还抑止硝酸盐复原酶的合成和活性,影响反硝化脱氮。为此,缺氧段DO0.5mg/L。

在厌氧池严厉的厌氧环境下,聚磷菌才干从体内大量释放出磷而处于饥饿状态,为好氧段大量吸磷发明了前提,从而才干有效地从污水中去除磷。但由于回流污泥将溶解氧和NOx-带入厌氧段,很难坚持严厉的厌氧状态,所以普通请求DO0.2mg/L,这对除磷影响不大。

4、混合液回流比RN的影响

从好氧池流出的混合液,很大一局部要回流到缺氧段停止反硝化脱氮。混合液回流比的大小直接影响反硝化脱氮效果,回流比RN大、脱氮率进步,但回流比RN太大时则混合液回流的动力耗费太大,形成运转费用大大进步。依据A2O工艺系统的脱氮率η与混合液回流比RN的关系式η=RN1+RN(%)能够得到二者之间互相关系。

5、污泥回流比R

回流污泥是从二沉池底流回到厌氧池,靠回流污泥维持各段污泥浓度,使之停止生化反响。假如污泥回流比R太小,则影响各段的生化反响速率,反之回流比R太高,A2O工艺系统中硝化作用良好,反硝化效果不佳,招致回流污泥将大量NO-X-N带入厌氧池,惹起反硝化菌和聚磷菌产生竞争,因聚磷菌为脆弱菌群,所以反硝化速度大于磷的释放速度,反硝化菌抢先耗费掉快速生物降解的有机物停止反硝化,当反硝化脱氮完整后聚磷菌才开端停止磷的释放,这样虽有利于脱氮但不利于除磷。据报道,厌氧段NOx--N2mg/L,对生物除磷没有影响,当COD/TKN10,则NOx--N浓度对生物除磷也没有多大影响。

相反,假如A2O工艺系统运转中反硝化脱氮良好,而硝化效果不佳,此时固然回流污泥中硝态氮含量减少,对厌氧除磷有利,但因硝化不完整形成脱氮效果不佳。

权衡上述污泥回流比的大小对A2O工艺的影响,普通采用污泥回流比R=(60~)%为宜,最低也应在40%以上。

6、TKN/MLSS负荷率的影响

好氧段的硝化反响,过高的NH4+-N浓度对硝化菌会产生抑止作用,实验标明TKN/MLSS负荷率应0.05kgTKN/kgMLSS·d,否则会影响氨氮的硝化。

7、水力停留时间HRT的影响

依据实验和运转经历标明,A2O工艺总的水力停留时间HRT普通为6~8h,而三段HRT的比例为厌氧段∶缺氧段∶好氧段=1∶1∶(3~4)。

8、温度的影响

好氧段,硝化反响在5~35℃时,其反响速率随温度升高而加快,适合的温度范围为30~35℃。当低于5℃时,硝化菌的生命活动简直中止。有人提出硝化细菌比增长速率μ与温度的关系为μ=μ0θ(t-20),式中μ0为20℃时最大比增长速率,θ温度系数,对亚硝酸菌θ为1.12、对硝酸菌为1.07。

缺氧段的反硝化反响可在5~27℃停止,反硝化速率随温度升高而加快,适合的温度范围为15~25℃。

厌氧段,温度对厌氧释磷的影响不太明显,在5~30℃除磷效果均很好。

9、pH值的影响

在厌氧段,聚磷菌厌氧释磷的适合pH值是6~8;在缺氧反硝化段,对反硝化菌脱氮适合的pH值为6.5~7.5;在好氧硝化段,对硝化菌适合的pH值为7.5~8.5。

A2O污水处置调试(主要为生物局部)

1.活性污泥指标混合液悬浮固体(MLSS)浓度

为单位体积混合液所含活性污泥固体物的总重量,即:包括微生物、本身氧化残留物、不可降解有机物和无机物。

混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)浓度:为单位体积混合液中有机固体物质浓度,不包括无机盐局部,它能精确表示活性污泥活性局部的数量。

污泥沉降比(SV%):曝气池混合液在ml量筒内静置30min后构成的沉淀污泥体积占原混合液容积的百分比。它能反响曝气池正常运转时的污泥量,可用于控制剩余污泥的排放,还可以及时发现污泥收缩或其它异常状况。

污泥指数(SVI):本项指标含义是曝气池出水口处混合液经30min静沉后,每克干污泥所占有的污泥体积。它能反映污泥吸附性、凝聚性和沉淀性,通常SVI在80-之间。

2.活性污泥的培育与驯化活性污泥法生化系统的调试

首先是投加EMO高效菌种停止接种。高效菌种能够大大缩短污泥培育驯化的时间。培育驯化在好氧池内停止。

活性污泥处置系统在正式投产之前的首要工作是培育和驯化污泥。

活性污泥的培育:就是为构成活性污泥的微生物、细菌提供适合的生长繁衍环境,保证需求的营养物质、氧气供给(曝气)、适宜的温度和酸碱度,使其大量繁衍,构成活性污泥,并最后到达处置污水所需的污泥浓度。

活性污泥的驯化:就是使培育出来的活性污泥顺应需求处置的污水的水质水量。在污泥驯化过程中,污泥中的微生物主要发作两个变化。其一是能应用该污水中的有机污染物的微生物数量逐步增加,不能应用的逐步死亡、淘汰。其二是能顺应该水质的微生物,在废水中有机物的诱发下,产生能合成应用该种有机物的诱导酶。

3.活性污泥的培育驯化操作

(1)好氧池活性污泥培育驯化

污泥的培育:将EMO高效菌种用污水稀释捣碎,虑出其中中的杂质,投放好氧池中,投放时好氧池水位调整至正常水位的1/2左右,投加终了后,将好氧池中污水水位增至正常水位,投加菌种时曝气系统开端停止运转,并停止闷曝(即在不进水和不排水的条件下,时断时续的曝气),经过数小时后,中止曝气,沉淀排掉半池上清夜,再参加污水,闷曝数小时后,中止曝气,沉淀排掉半池上清夜,再参加污水,反复停止闷曝换水,期间留意察看污泥的性状,以及溶氧的控制,坚持在2—4mg/L间。直到呈现含糊状具有絮凝性的污泥。培育期间主要采用生活污水,如为工业污水,需留意污水中各营养物质均衡比例。

当好氧池呈现污泥绒絮后,就间歇地往曝气池投加污水,往曝气池投加的水量,应保证池内的水量能每天改换池体容积的1/2,随着培育的停顿,逐步加大水量使在培育后期到达每天改换一次。在曝气池出水进入二次沉淀池2小时左右就开端回流污泥。

污泥的驯化:在进水中逐步增加被处置的污水的比例,或进步浓度,使生物逐步顺应新的环境开端时,被处置污水的参加量可用曝气池设计负荷的20-30%,到达较好的处置效率后,再继续增加,每次增加负荷后,须等生物顺应稳固后再继续增加,直至满负荷为止。

(2)厌氧池污泥的培育驯化

将EMO高效菌种用污水稀释捣碎,虑出其中中的杂质,将厌氧池中的污水提升到正常水位的1/2水位处,将池中的污水厌氧1~2天(配合后面好氧段的污泥培育);

开端采用间歇进水,污泥负荷率控制在0.05~0.2kgCOD/(kgVSS.d)。

当污泥逐步顺应废水性质后,污泥逐步就具有了去除有机物的才能。当COD去除率到达30%以上后,能够逐渐进步进水容积负荷率,每次进步容积负荷率的幅度以0.5kgCOD/(m3.d)左右为宜,此时能够由间歇进水过渡到连续进水,但应控制进水浓度和进水量,坚持稳定的增长。

随着负荷的进步,反响器内的污泥逐步由松懈状态变成沉淀性能较好的絮体,污泥的产甲烷活性也相应进步。

在调试过程中要保证系统的负荷以20%~30%的增长速率稳定增长,每次调整负荷应保证去除率到达30%后稳定3~4d,然后再进步负荷。

4.化学药剂的投加

磷酸盐投参加调理池,以调理污水中的营养均衡;

纯碱投参加好氧池,以调理池中污水的酸碱度;

絮凝剂投参加气浮池,以进步进来污水中的悬浮物和油。投参加污泥脱水系统,起助凝和调理污泥性质的作用。

5.活性污泥的异常状况及对策污泥收缩

正常活性污泥沉降性能良好,含水率在98%以上。当污泥蜕变时,污泥不易沉淀,SVI值较高,污泥构造松懈和体积收缩,颜色也有异变,这就是污泥收缩。污泥收缩主要是丝状菌大量繁衍所惹起的。

普通污水中碳水化合物较多,缺乏氮、磷、铁等养料,溶解氧缺乏,水温高或PH值较低都容易惹起大量丝状菌繁衍,招致污泥收缩,此外,超负荷、污泥龄过长或有机物浓度剃渡过小等,也会惹起污泥收缩,排泥不畅则易惹起分离水性污泥收缩。

为避免污泥收缩,首先应增强操作管理,经常监测污水水质、曝气池溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和停止显微镜察看等,如发现不正常现象,就需求采取预防措施,普通可调整、加大曝气量,及时排泥,有可能采取分段进水,以减轻二沉池的负荷。

发作污泥收缩处理的方法是针对惹起污泥收缩的缘由采取措施,当缺氧或水温高等能够加大曝气量或降低进水量以减轻污泥负荷,或恰当降低污泥浓度,使需氧降低等,如污泥负荷过高可恰当进步污泥浓度,以调整负荷,必要时还要中止进水,闷曝一段时间。如缺氮、磷、铁等养料,要投加硝化污泥或氮、磷、铁等,如PH过低,可投加石灰等调PH,若污泥流失量大,可投加氯化铁,协助凝聚,刺激菌胶团生长,也可投加漂白粉或液氯,抑止丝状菌生长,特别能控制分离水性污泥收缩。也可投加石棉粉末、硅藻土、粘土等惰性物质,降低污泥指数。

污泥崩溃:处置水质混浊,污泥絮体微细化,处置效果变坏等则是污泥崩溃的现象。招致这种异常现象的缘由有运转中的问题,也有可能是污水中混入了有毒物质。运转不当,如曝气过量,会使污泥生物营养的均衡遭毁坏,使微生物量减少而失去活性,吸附才能降落,絮凝体减少质密度,一局部则成为不易沉淀的羽毛状污泥,处置水质混浊,SVI指数降低等。当污水中存在有毒物质时,微生物遭到抑止或伤害,净化功用降落或完整中止,从而使污泥失去活性。普通可经过显微镜来察看并判别产生的缘由,当鉴别是运转的缘由时,应当对污水量、回流污泥量、空气量和排泥情况以及SVI、污泥浓度、DO、污泥负荷等多项指标停止监测,加以调整。当污水中混有有毒物质时,应思索这是新的工业废水,需查明来源停止处置。

污泥堕落:在二沉池可能由于污泥长期停滞而产生厌氧发酵消费气体,从而使大块污泥上浮的现象,它与污泥脱氮上浮不同,污泥糜烂变黑,产生恶臭。此时也不是全部上浮,大局部污泥也是经过正常的排出或回流。只要堆积在死角长期停滞的污泥才堕落上浮。避免的措施是:安设不使污泥外溢的浮渣肃清设备;消弭沉淀池的死角;加大池底坡度或改善刮泥设备,不使污泥停滞于池底。

污泥上浮:污泥在二沉池呈块状上浮现象,并不是由于糜烂所形成的,而是在于在曝气池内污泥泥龄过长,硝化进程较高,在沉淀池内产生了反硝化,氮呈气体脱出附着的污泥,从而使污泥比重降低,整块上浮。此时,应增加污泥回流量或剩余污泥排放量。

泡沫问题:曝气池中产生泡沫,主要缘由是,污水中存在着大量洗濯剂或其它起泡沫的物质。泡沫可给消费运转带来一定的艰难,如影响操作环境,带走大量的污泥。当采用机械曝气时,还能影响叶轮的冲氧才能。消弭泡沫的措施有:分段注水以进步混合液的浓度,停止喷水或投加消泡剂。

6.厌氧系统运转异常状况及处置:

(1)沼气气泡异常(水封罐或反响器顶部气水别离位置)

连续呈现相似啤酒开盖后的气泡,这是厌氧状态严重恶化的征兆,缘由可能是排泥量过大,池内污泥量缺乏,或有机负荷过高,或搅拌不充沛,处理方法是中止排泥,增强搅拌,减少进水量;

大量气泡猛烈喷出,但产气量正常,池内由于浮渣渣层过厚,沼气在层下积聚,一旦沼气穿过浮渣层,就有大量沼气喷出,对策是破碎浮渣层,充沛搅拌,翻开排渣管;

不产生气泡,可暂时减少或中止进水。

(2)产气量降落

进水浓度低,甲烷菌底物缺乏,应进步进水浓度;

厌氧污泥排放量过大,使反响池内甲烷菌减少,应减少排泥量;

气温过低,增加蒸汽量,进步温度;

有机酸积聚,碱度缺乏。应减少进水量,察看池内碱度的变化,如不能改善,投加碱度,如:石灰、烧碱、碳酸钙等。

(3)上清液水质恶化

上清液水质恶化表如今污泥上浮严重,出水BOD和SS浓度增加,缘由可能是排泥量不够,固体负荷过大,消化水平不够,搅拌过度等,处理方法是找出缘由分别加以处理。

编辑:赵凡

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