如何缩短污水生化调试?

如何缩短污水生化调试?
活性污泥的培养通过工程实例总结,就如何缩短污水生化调试所需时间,从调试前期准备到污水全负荷投入运行,分3个阶段予以解剖分析。前期准备工作的内容和所需物料的种类及数量;调试各阶段物料投加量及所需控制的条件;调试过程所需注意的事项。下文中所述内容尤其适用于以鼓风机曝气为主的生化处理设施。
污水处理设施在正式投入使用时,其生化处理装置均需进行污泥接种、驯化(俗称调试)。对于规模较大的污水处理设施尽量缩短调试时间,使处理主体尽快投入正常运行,在实际操作过程中有着重要的意义。我们通过多个日处理万吨的污水处理设施的生化调试发现,在生化调试过程中,如果准备充分,正常气温下一般7~10d即可完成生化设施的培菌接种工作;10d后就可以对污水进行驯化,20d左右便可进入正常运行。
本文将分三方面对生化调试工作中需注意的问题进行简要分析。为方便起见,文中所列数据均以生化池体积5000m³为基准。
1. 前期准备阶段
1.1 物料准备
① 污泥准备
对于万立方米级污水处理装置而言,其生化池体积较大,为保证生化池初始污泥浓度,需要准备投加的原始污泥量很大。理论上讲,投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在2500mg/L左右。实际运行时,为节约成本,调试期间初始污泥的质量浓度可控制在1500mg/L左右——以一日处理1×10⁴m³污水、生化时间12h的污水处理装置为例,调试前需准备含水率在80%的活性污泥约40m³。污泥品种最好是同类或相似的活性污泥;如有困难,其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定活性,对待用污泥需进行喷水保湿处理,在保湿条件下污泥的活性至少可保持15d以上。
② 碳源培养料的准备
生化调试过程中理想的碳源是大粪及淀粉。一般来说调试前期以加入大粪为主,中后期以加入淀粉为主,为节省成本淀粉可用地脚面粉替代。由于大粪无法事先储存,需事前和有关部门确定好调试期间需要的数量。调试期间碳源准备量一般按如下原则估算:每天投加到生化池的COD量按混合后生化池COD质量浓度在200~300mg/L水平计,其中地脚面粉COD质量折算量约为1t[COD]/t[面粉],大粪COD折算较困难,根据经验在整个调试期间需100~150m³的大粪。加入大粪的目的除补充碳源外,还可增加生化池菌种引入。地脚面粉可准备10~15t。
③ 磷源、氮源的准备
补充磷源一般以普钙Ca(H₂PO₄)₂为主,补充氮源以尿素CO(NH₂)₂为主。生化池COD质量浓度在300mg/L时估计BOD₅值一般以100mg/L计,补充量按 m(BOD₅):m(N):m(P)=100:5:1 折算,每天需补充淀粉2000~3000kg、尿素100kg、普钙200kg,质量比按淀粉:尿素:普钙=20~30:1:2补给。调试期间需准备尿素2~3t,普钙5~6t。另外如有条件可准备10~20kg粉状阴离子聚丙烯酰胺(PAM)。
1.2 物料化制及输送设备
由于调试期间需要的物料量很大,加之生化调试无污水进入、池内污水流动性较差,为提高接种速度需将污泥及补充碳源尽可能均匀输入各生化池内。因此对于一定规模的污水处理设施设置物料化制及物料输送系统对减轻劳动强度、提高调试效率是必需的。根据经验:物料化制池宜设于地下,池内设空气搅拌装置,池容积一般在20~30m³;池内分两区——一区为化制区(设物料化制及初级垃圾清理装置),二区为输送区(设潜水泵或液下泵,泵周围设垃圾网防堵);输送管道在生化池附近宜使用软管以便调整投加点位置;物料化制旁最好设消火栓或供水管用于化制供水。
1.3 监测仪器准备
为配合生化调试,需对生化池中COD(铬法)、溶解氧、pH值、生物相进行监测。一般生化处理调试需配备:COD测定仪(或回流消解装置)、溶解氧测定仪(DO仪)、pH值测定仪、光学显微镜。
2. 调试阶段
2.1 初期(前3d)
① 首先将生化池注入一定量的清水和部分待处理污水,然后将污泥倒入物料化制池。一般第1次投加20m³污泥,同时投加大粪等培养料,加水搅拌后按比例均匀投加到各生化池内。投加培养料以生化池COD质量浓度控制在300mg/L为准,然后按比例补加普钙(因投加大粪无需另补氮源)。
② 闷曝:投料后进行闷曝,水气体积比控制在1:(5~10)。第1天曝气采取开6h、停4h的方式。
③ 再次投料:经过1d闷曝后第2天COD质量浓度降至100mg/L左右,需再次投料——第2次可投入10~15m³污泥至化料池(留下部分备用),同时投加以大粪为主的培养料,仍以生化池COD质量浓度在200~300mg/L为标准,根据需要补磷后闷曝。
④ 第二、三天闷曝可减少停机时间,生化曝气可控制为开6h、停2h。
2.2 中期(第4~7d)
一般经过2~3d闷曝后通过显微镜镜检可能会看到少量原生动物。原则上此时每天定时补加碳源逐步以地脚面粉为主,同时投加普钙和尿素补充磷源和氮源,补充碳源标准仍以生化池COD质量浓度在200mg/L左右为准。此阶段为排除生化代谢物,生化池需适量换水,继续进行闷曝。为加速污泥菌胶团形成,在生化池中可适量投加粉状PAM。
2.3 后期(第7~10d)
一般经过7~10d闷曝,生化污泥表现显淡黄色,污泥30min沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物(钟虫、纤毛虫)及后生动物(轮虫、线虫等),此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。增负荷调试一般以每2d增加1/5的污水负荷进行,1周后基本可全负荷运行,为平稳过渡增负荷前几天视情况可适量补充地脚面粉作为碳源。
2.4 调试条件控制
生化调试期间曝气强度原则上应结合水中溶解氧来控制气水比,一般好氧区溶解氧质量浓度控制在1~3mg/L,兼氧区控制在0~0.5mg/L。其它监控指标主要有COD、生物相、pH值、污泥沉降比(SV₃₀)。取样分析频率:调试初期一般4h取1次样,中期6h取1次,后期8h取1次样。
3. 调试注意事项
① 设置化料池及配备物料输送系统对于规模较大的污水处理设施是必要的。
② 投加的污泥需尽可能化开,避免垃圾进入生化池,降低污泥使用效率。
③ 在投加大粪时需做好垃圾清理工作,避免垃圾进入输送泵(极易引起堵塞)。
④ 需随时掌握生化池内COD及溶解氧变化情况,及时补充碳源和调整供气量。
⑤ 调试期间生化池pH值最好控制在7~8.5之间,发生异常及时寻找原因采取补救措施。
4. 结论与说明
在调试过程中如能做到以上几点,整个生化调试过程一般可在1个月内完成。以上生化调试结论适用于鼓风曝气为主的生化处理装置,其它形式生化处理仅供参考。调试开始时注入生化池的水建议为当前需处理的污水而非清水更合适;补磷应用KH₂PO₄(磷酸二氢钾)为佳(避免普钙中Ca²⁺与废水中某些组分反应结垢且更易溶)。
江西中跃环保设备有限公司(位于江西九江,主营生活污水、工业废水处理设备)在新建或停运后重启的污水站生化系统调试中可提供完整培菌驯化服务:
接种污泥协调与投加:
协助联系就近城市污水厂好氧剩余污泥(MLSS≥3000~4000mg/L,SV₃₀≥20%)作为接种源,按生化池有效容积×(1.5~2.5g/L目标MLSS)计算所需湿污泥量并组织槽车泵入;
指导将污泥与大粪/淀粉液(或外购葡萄糖/乙酸钠碳源)在化制池搅匀过滤后泵入各廊道曝气池,避免大块垃圾堵塞管路及曝气头。
营养(C/N/P)化制与自动加药配套:
对无法投加大粪的项目,设计碳源(乙酸钠/甲醇/葡萄糖)储槽+氮源(尿素或硫酸铵)+磷源(KH₂PO₄)自动加药装置(PE溶药桶、搅拌机、计量泵、液位保护),按BOD₅:N:P≈100:5:1折算调试期及运行期投加量;
可配套地下式物料化制池(带空气搅拌、格栅、液下泵及软管分配系统)满足大规模污水站培菌用料均匀投加需求。
调试全程跟进与检测:
派驻技术人员按文中时间节点检测DO(维持好氧DO=1~3mg/L)、pH(7~8.5)、SV₃₀(每日)、MLSS(每2~3d)、进出水COD,并做镜检(400×,观察鞭毛虫→游泳纤毛虫→钟虫/等枝虫→轮虫出现标志成熟);
制定调试台账记录各阶段闷曝时长、换水比例、营养投加量、SV%/镜检生物相,按"7~10d培菌→逐日递增进水负荷→全负荷运行"节奏推进;
九江地区冬春季建议调节池及生化池半地埋+保温覆盖,控制水温≥12~15℃加速菌种活化。
异常处置:
培菌期COD不降/污泥不增长→检查DO是否过低、营养是否足额投加(特别是P)、污泥是否失活(镜检无活体需补接种);
污泥细碎不上浮、DO消耗异常低→提示可能曝气过度或污泥中毒,调低风机频率、查进水毒性;
镜检丝状菌大量出现→提示DO不足或N/P缺乏,及时调高DO、补足营养、加大排泥缩短SRT。
交付文件:调试完成后出具培菌驯化总结报告、操作规程(SOP)、日常检测项目与频率建议、异常工况处置预案,配合业主完成环保验收。



