活性污泥系统的工艺参数

2019/03/30
活性污泥系统的工艺参数

活性污泥系统的工艺参数

活性污泥工艺是一个较复杂的工程化生物系统,它包含着物理、生物、化学处理。描述这个系统的工艺参数很多,核心部分可分为三大类(共26个)。

第一类(4个)——曝气池的工艺参数:

污水在曝气池内水力停留时间(HRT)、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体)、F/M(食微比)、DO(溶解氧)。

第二类(8个)——二沉池的工艺参数:

混合液在二沉池内停留时间、水力表面负荷、出水堰板溢流负荷、污泥层深度、固体表面负荷、SV₃₀、污泥沉降速度、SVI₃₀。

第三类(14个)——整个工艺系统的参数:

入流水质(COD、BOD、SS、TN、TP、pH、有毒有害物质浓度)、水量、R(污泥回流比)、r(混合液回流比)、RSS(回流污泥悬浮固体浓度)、剩余污泥排放量、SRT(污泥龄)。

以上工艺参数相互之间联系紧密,任一参数的变化都会影响到其它参数。


1、入流的水质水量

测量必须准确,这是整个运行的基础数据。

2、回流污泥量与回流比

回流量是从二沉池补充到曝气池的污泥量(Qᵣ),Qᵣ是活性污泥系统中的一个重要控制参数,通过有效调节Qᵣ,可以改变工艺运行状态,保证运行的正常。

回流比是回流污泥量与入流水量之比,常用R表示:R=Qᵣ/Q

计算回流比与回流量的常规办法(用泥位、SV₃₀、回流和混合液浓度、沉降曲线)。调回流比和回流量各自的比例。

3、混合液悬浮固体MLSS和回流污泥悬浮固体RSS

  • MLSS:混合液悬浮固体浓度,可近似表示曝气池内活性微生物的浓度,是运行管理中重要控制参数。

    MLVSS:MLSS中的有机部分,称为混合液挥发性悬浮固体。

  • RSS:回流污泥中悬浮固体浓度,近似表示回流污泥中的活性微生物浓度。

    RVSS:回流污泥挥发性悬浮固体。

4、活性污泥的有机负荷 F/M(kgBOD₅/kgMLVSS·d)

F/M是指单位重量的活性污泥在单位时间内能保证一定处理效果所能承受的有机污染物量,单位 kgBOD/kgMLVSS·d。

F/M比值直接影响:

  • 活性污泥增长速率;

  • 有机污染物的去除效率;

  • 氧的利用率;

  • 污泥的沉降性能。

5、混合液的溶解氧浓度 DO

传统活性污泥法一般控制好氧池 DO=2~4 mg/L(硝化要求DO≥2mg/L,厌氧段DO<0.2mg/L,缺氧段DO<0.5mg/L)。

6、剩余污泥排放量和 SRT

  • 剩余污泥排放是活性污泥系统运行控制中最重要的操作之一。排泥量可用MLSS、F/M、SRT或SV₃₀控制。

  • SRT(污泥龄)=活性污泥系统内的总活性污泥量 ÷ 每天从系统内排出的活性污泥量。

    控制SRT的意义:

    • 选择微生物种类(长SRT利于硝化菌,短SRT利于聚磷菌);

    • 决定微生物年龄(影响污泥沉降性及除磷/硝化效果)。

7、曝气池和二沉池的水力停留时间(HRT)

  • 曝气池 HRT(Ta):

    实际停留时间 Ta=Vₐ/(Q+Qᵣ),名义停留时间 Ta=Vₐ/Q。

    回流比较大时应注意用实际HRT核算污水接受曝气是否充足。

  • 二沉池 HRT(Tc):

    Tc=Vc/Q(名义),实际受回流比影响。传统工艺二沉池名义停留时间一般 2~3h,需足够时间进行泥水分离及污泥浓缩。

8、二沉池的水力表面负荷、固体表面负荷和出水堰溢流负荷

  • 水力表面负荷 qh=Q/Ac(m³/m²·h),传统工艺一般 ≤1.0~1.2 m³/m²·h;qh越小固液分离效果越好。

  • 固体表面负荷 qs=[(Q+Qᵣ)×MLSS]/Ac(kgMLSS/m²·d),传统工艺 ≤150 kgMLSS/m²·d;qs越小污泥浓缩效果越好。

  • 出水堰板溢流负荷一般控制在 5~10 m³/m·h;污泥层厚度一般 0.3~0.9m(宜≤1/4池深)。


江西中跃环保设备有限公司(位于江西九江,主营污水处理一体化设备)在活性污泥系统参数管控与优化时可提供:

  • 关键参数日常检测与台账建立:

    • 指导运行人员按规范测定SV₃₀(每日)、MLSS(重量法,每周2~3次)、SVI=SV₃₀/MLSS(mL/g,正常50~150)、DO(每班)、进出水COD/BOD₅/NH₃‑N/TN/TP/pH

    • 按MLSS及实测SRT反算剩余污泥日排泥体积 Qw=V×MLSS/(SRT×MLSSw),制定排泥制度;

    • 按BOD₅估算F/M(一般0.2~0.5 kgBOD₅/kgMLVSS·d),F/M过高提示负荷冲击需调大MLSS或分流,F/M过低长期运行易致污泥老化需加大排泥或引高BOD水复壮。

  • 在线监测与自控系统配套:

    • 提供DO在线仪、MLSS浊度计(浸入式)、pH/ORP变送器、超声波液位计及与变频风机/污泥回流泵/排泥电动阀联锁的PLC控制柜——实现DO闭环控制(设定2~4mg/L自动调风机频率)、污泥回流比R自动调节(按Q×R设定Qᵣ)、SRT通过定时排泥量锁定;

    • 二沉池配污泥界面仪(超声波)监测泥位(0.3~0.9m报警),防止积泥超时致反硝化上浮。

  • 参数优化指导:

    • MLSS过高(SVI正常)→二沉池qs超标、HRT不足:指导加大剩余污泥排放降MLSS至设计范围(普通活性污泥2000~4000mg/L,除磷系统1500~3000mg/L);

    • MLSS过低→F/M偏高、絮体细小:检查是否排泥过量或污泥流失(出水带泥需查二沉池配水、刮吸泥机),必要时减小排泥并延长HRT;

    • DO持续偏高(低负荷/中毒):降风机频率或开部分池体运行;DO持续偏低(高负荷或MLSS过高)→开备用风机或加大排泥降MLSS;

    • SRT偏离目标:除磷要求SRT=3.5~7d(短泥龄排富磷污泥);有硝化要求SRT>15~20d(低温时偏上限);同时需兼顾F/M与二沉池qs不超限,矛盾时优先化学除磷把关TN/TP。

  • 异常诊断配合(关联前述文章):

    • SVI>150+镜检丝状菌多→污泥膨胀,按DO/N/P/SRT调整或氯化抑制;

    • SVI<50+SV₃₀压缩密实+上清液夹细碎絮→老化,加大排泥/提负荷;

    • 二沉池泥位持续上升+出水SS高→查刮吸泥机故障或qs超载,必要时降低qh(降进水或增大二沉面积)。

  • 运行培训与交付:

    制定《日常检测项目与频率表》《MLSS/SRT排泥计算表》《DO/F/M参考范围卡》,培训化验及中控人员读懂参数联动关系,早干预早调整;调试完成后出具操作规程(SOP)及工艺参数控制范围建议书配合环保验收。

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