污水处理中重要处理单元运行管理(滤池、接触氧化装置、转盘)

2024-10-15
一、生物滤池的运行管理
生物滤池的投入运行之前,先要检查各项机械设备(水泵、布水器等)和管道,然后用清水代替污水进行试运行,发现问题时需作必要的整修。
生物滤池的投产与活性污泥处理装置投产相类似,有一个生物膜的培养与驯化的阶段。一方面使微生物生长、繁殖直到滤料表面长满生物膜,微生物的数量满足污水处理的要求;另一方面是使微生物能逐渐适应所处理的污水水质,即驯化微生物。可先将生活污水投配入滤池,待生物膜形成后(夏季时约2-3周即达成熟)再逐渐加入工业废水,或直接将生活污水与工业废水的混合液投入滤池或向滤池投配其他废水处理厂的生物膜或活性污泥等。当处理工业废水时,通常先投20%的工业废水量和80%生活污水量来培养生物膜。当观察到一定的处理效果时,逐渐加大工业废水量和生活污水量的比值,直到全部是工业废水时为止。当生物膜的培养与驯化结束,生物滤池便可按设计方案正常运行。
(二)、生物滤池运行中异常问题及其处理措施
在污水生物处理设备中,虽然生物滤池的运转故障是很少的,但仍具有产生故障的可能性。下面介绍一些常见问题及处理措施。
1、滤池积水的原因有:
1)滤料的粒径太小或不够均匀;
2)由于温度的骤变使滤料破裂以致堵塞孔隙;       
3)初级处理设备运转不正常,导致滤池进水中的悬浮物浓度过高;
4)生物膜的过度剥落堵塞了滤料间的孔隙;
5)滤料的有机负荷过高。
滤池积水的预防和补救措施有:
1)疏松滤池表面的滤料;
2)用高压水流冲洗滤料表面;
3)停止运行积水面积上的布水器,让连续的废水流将滤料上的生物膜冲走;
4)向滤池进水中投配一定量的游离氯(15毫克/升),历时数小时,隔周投配。投配时间可在晚间低流量时期,以减小氯 的需要量;
5)停止滤池一天或更长一些时间以便使积水滤干;
6)对于有水封墙和可以封住排水渠的滤池,可用污水淹没滤池并持续至少一天的时间;
7)如以上方法均无效时,可以更换滤料,这样做能比清洗旧滤料更经济。
2、滤池蝇问题
滤池蝇是一种小型昆虫,幼虫在滤池的生物膜上滋生,成体蝇在池周围飞翔,可飞越普通的窗纱,进入人体的眼、耳、口鼻等处,它的飞翔能力仅为方圆数百米,但可随风飞的更远。滤池蝇的生长周期随气温的上升而缩短,从15摄氏度的22天到29摄氏度的七天不等。在环境干湿交替条件下发生最频。滤池蝇的危害主要是影响环境卫生。
防治滤池蝇的方法有:
1)、滤池连续进水不可间断;
2)、按照与减少积水相类似方法减少过量的生物膜;
3)、每周或隔周用污水淹没滤池一天;
4)、彻底冲淋滤池暴露部分的内壁,如尽可能延长布水横管,使废水能洒布于壁上,若池壁保持潮湿,则滤池蝇不能生存;
5)、在厂区内消除滤池蝇的避难所;
6)、在进水中加氯,使余氯为0.5-1mg/L,加药周期为1-2周,以避免滤池蝇完成生命周期;
7)、在滤池壁表面施杀欲进入滤池的成蝇,施药周期约4-6周,即可控制池蝇。但在施药前应考虑杀虫剂对受纳水体的影响。
3、臭味
滤池是好氧的,一般不会有严重的臭味,若有臭皮蛋味,则表明有厌气条件。
臭味的防治措施有:
1)、维护所有设备(包括沉淀和废水系统)均为好氧状态;
2)、降低污泥和生物膜的积累量;
3)、当流量低时向滤池进水中短期加氯;
4)、出水回流;
5)、保持整个污水厂的清洁;
6)、避免出现堵塞的下水系统;
7)、清洗所有滤池通风口;
8)、将空气压入滤池的排水系统以加大通风量;
9)、避免高负荷冲击,如避免牛奶加工厂、罐头厂高浓度废水的进入,以免引起污泥的积累;
10)、在滤池上加盖并对排放气体除臭。此外,美国还曾经用加过氧化氢到初级塑料滤池出水,丹麦还曾用塑料球覆盖在滤池表面上除臭等方法。
4、滤池表面结冰问题
滤池在冬天不仅处理效率低,有时还可能结冰,使其完全失效。
防止滤池结冰的措施有:
1)、减少出水回流倍数,有时可完全不回流,直至气候暖和为止;
2)、调节喷嘴,使之布水均匀;
3)、在上风向设置挡风屏;
4)、及时清除滤池边表面出现的冰块;
5)、当采用二级滤池时,可使其并联运行,减少回流量或不回流,直至气候转暖。
5、布水管及喷嘴的堵塞问题
布水管及喷嘴的堵塞使废水在滤料表面上分布不均,结果进水面积减少,处理效率降低严重时大部分喷嘴堵塞,会使布水器内压增高而爆裂。
布水管及喷嘴堵塞的防治措施有:清洗所有孔口,提高初次沉淀池对油脂和悬浮物的去除率,维持滤池适当的水力负荷以及按规定布水器进行涂油润滑等。
6、蜗牛、苔藓和蟑螂问题
蜗牛、苔藓及蟑螂等动物常见于南方地区,可引起滤池积水或其他问题。蜗牛本身无害,但其繁殖快,可在短期内迅速增多,死亡后,其壳可导致某些设备堵塞。其防治措施有:
1)、在进水中加氯,以维持滤池出水中余氯量05-10mg/L数小时为限;
2)、用最大回流量冲洗滤池。
7、生物膜过厚的问题
生物膜内部厌氧层的异常增厚,可发生硫酸盐还原,污泥发黑发臭,可导致生物膜活性低下,大块脱落,使滤池局部堵塞,造成布水不均,不堵的部位流量及负荷偏高,出水水质下降。
防止生物膜过厚的措施有:
1)、加大回流量,借助水力冲脱过厚的生物膜;
2)、采取两级滤池串联,交替进水;
3)、低频进水,使布水器的转速减慢,从而使生物膜下降。

二、生物接触氧化处理装置的应用与管理   
(一)、生物接触装置的应用     
近年来,生物接触氧化处理装置得到广泛应用,均取得良好效果,以下仅介绍几个典型实例。   
1、用以处理印染废水。
COD去除率为80%-90%,BOD去除率85-95%,色度去除率80%-90%。 处理水COD小于150mg/L,BOD小于30mg/L,色度小于30倍。     
2、用于处理含酚废水。
采用生物接触处理装置处理含酚废水,接触停留时间2.5-3.oh,BOD容积负荷3.0kg/(m3·d),D25蜂窝填料。经过生产运行表明,生物膜生长均匀稳定,未发生填料堵塞现象,处理效好,出水水质稳定,COD平均去除率为89%,BOD和酚的平均去除率达97%,处理水水质符合国家排放标准。   
3、用于处理啤酒废水。
处理后出水的化学耗氧量为80-100mg/L,生化需氧量在20mg/L以下,低于国家排放标准。
(二)、生物接触氧化处理装置的运行管理       
生物接触氧化处理装置可以从根本上克服污泥膨胀问题,可以间歇运转,不需回流污泥,生物膜的脱落和增生可以自动保持平衡,处理效果稳定,运行管理方便等特点,但在运行管理时一应要做好以下几方面的工作。   
1)、加强生物相观察       
接触氧化池中生物膜上的生物相是很丰富的,起作用的微生物包括许多门类,由细菌、真菌、 原生动物、后生动物组成比较稳定的生态系统。     
在正常运行和生物膜降解能力良好时,生物膜上的生物相相对稳定,细菌和原生动物之间存在着制约关系。在运行过程中,若有机物负荷或营养状况有较大变化,则原生动物中固着性钟虫、等枝虫突然消失,丝状均稀少,均胶团结构松散,而游泳性草履虫、钟虫游泳体大量出现,出水水质变差。反之,若原来出水水质较差,一旦出现钟虫、等枝虫、丝状菌丛生,菌胶团结构紧密,而游泳性纤毛虫,则说明环境条件有了改善。出水水质变好。因此原生动物纤毛虫,特别是钟虫、等枝虫、盖纤虫是生物接触氧化系统运转良好的有价值的指示性生物。     
与活性污泥法不同的是,在生物接触氧化池中的生物膜上存在着大量的后生动物如轮虫、线虫、红斑瓢体虫。这些是以食死肉为主的动物,能软化生物膜,促使其脱落更新,从而经常保持活性和良好的净化功能。当轮虫等后生动物量多且活跃,个体肥大,则处理后出水水质良好;反之,则处理效果差。一旦发现生物呆滞,个体死亡,则预示着处理效果急剧下降。   
2)、控制进水pH值         
影响生物接触氧化池正常运转的因素主要有温度、pH 值、溶解氧和营养物。对于pH值过高或过低的废水,要进行pH值的调节处理,控制生物接触氧化池pH值在6.5-9.5之间。否则,氧化池中微生物会受到不适pH值的冲击损害,影响生物相和处理效果。     
3)、防止接触填料的堵塞     
防止填料堵塞除在设计过程中采取一些必要措施(如选择的填料与被处理污水的浓度相适应,生化需氧量浓度较低时,可选用蜂窝填料,且分层设置;生化需氧量浓度较高的废水特别是工业废水,选用软纤维填料、填料、半软性填料等)外,在运行过程应定时加大气量对填料进行反冲洗,通常是每8小时进行一次,每次反冲5-10秒。这对于填料上衰老生物膜的脱落,促进生物膜的新陈代谢,防止填料堵塞是有效的。

三、生物转盘的运行管理
(一)、生物转盘的投产     
生物转盘与生物滤池同属生物膜法生物处理设备,因此,在转盘正式投产,发挥净化污水功能前,首先需要使转盘面上生长出生物膜(挂膜)。   
生物转盘挂膜的方法与生物滤池的方法相同。因转盘槽(氧化槽)内可以不让污水或废水排放,故开始时,可以按照培养活性污泥的方法,培养出适合于待处理污水的活性污泥,然后将活性污泥置于氧化槽中(如有条件,直接引入同类废水处理的活性污泥更佳),在不进水的情况下使盘片低速旋转12-24小时,盘片上便会黏附少量微生物,接着开始进水,进水量依生物膜逐渐生长而由小到大,直至满负荷运行。   
生物转盘挂膜亦可按生物滤池培驯微生物的方法进行,这样可省去污泥培驯步骤,但整个周期稍长。   
用于硝化的转盘,挂膜时间要增加2-3周,并注意将进水生化需氧量浓度控制在30毫克/升以下。因自养硝化细菌世代时间长,繁殖生长慢,若进水有机物浓度过高,会使膜中异常细菌占优势,从而抑制自养菌的生长。当水中出现亚硝酸盐时,表明硝化菌在生物膜上已占优势,挂膜工作宣告结束。   
挂膜所需的环境条件与前述生物处理设备微生物培驯时相同,即要求进水具有合适的营养、温度、pH值等,避免毒物的大量进入;因初期膜量少,盘片转速低些,以免使氧化槽内溶解氧过高。   
(二)、生物相的观察     
生物转盘上的生物膜的特点与生物滤池上的生物膜完全相同,生物呈分级分布,第一级生物往往以菌胶团细菌为主,膜亦最厚,随着有机物浓度的下降,以下数级依次出现丝状菌、原生动物及后生动物,生物的种类不断增多,但生物膜量即膜的厚度减少,依污水水质的不同,每一级都有其特征性的生物类群。当水质浓度或转盘负荷有所变化时,特征性生物层次也随之前推或后移。通过生物相的观察可了解生物转盘的工作状况,发现问题,及时解决。     
正常的生物膜较薄,厚度约15毫米左右,外观粗糙,带黏性,呈灰褐色。盘片上过剩生物膜的脱落,这是正常的更替,随之即被新膜覆盖。用于硝化的转盘,其生物膜较多,外观光滑,呈金黄色。
(三)、生物转盘的检修维护     
为了保持生物转盘的正常运行,应对生物转盘的所有机械设备定期维护。
(四)、异常问题及其预防措施   
一般来说,生物转盘是生化处理设备中最为简单的一种,只要设备运行正常,往往会获得令人满意的处理效果。但在水质、水量、气候条件大幅度变化的情况下,加上操作管理不慎,也会影响或破坏生物膜的正常工作,并导致处理效果的下降。
常见的异常现象有如下几种。   
1、生物膜严重脱落     
在转盘启动的两周内,盘面上生物膜大量脱落是正常的,当转盘采用其他水质的活性污泥来接种时,脱落现象更为严重。但在正常运行阶段,膜的大量脱落会给运行带来困难。产生这中情况的主要原因可能是由于进水中含有过量毒物或抑制生物生长的物质,如重金属、氯或其他有机毒物。此时应及时查明毒物来源、浓度、排放的频率与时间,立即将氧化槽内的水排空,用其他废水稀释。彻底解决的办法是防止毒物进入;如不能控制毒物进入时应尽量避免负荷达到高峰,或在污染源采取均衡的办法,使毒物负荷控制在允许的范围内。   
pH值突变是造成生物严重脱落的另一原因,当进水pH值在6.0-8.5范围时,运行正常,膜不会大量脱落。若进水pH值急剧变化,在pH小于5或大于10.5,将导致生物膜大量脱落。此时,应投加化学药剂予以中和,以使进水pH值保持在6.0-8.5的正常范围内。   
2、产生白色生物膜     
当进水发生腐败或含有高浓度的硫化物如硫化氢、硫化钠、硫酸钠等,或负荷过高使氧化槽内混合液缺氧时,生物膜中硫细菌(如贝氏硫细菌或发硫细菌)会大量繁殖,并占优势。有时除上述条件外,进水偏酸性,使膜中丝状真菌大量繁殖。此时,盘面会呈白色,处理效果大大下降。     
防止产生白色生物膜的措施有:
1)对原水进行预曝气;
2)投加氧化剂(如水、硝酸钠等),以提高污水的氧化还原电位;
3)对污水进行脱硫预处理;
4)消除超负荷状况,增加第一级转盘的面积,将一、二级串联运行改为并联运行以降低第一级转盘的超负荷。   
3)固体的累积     
沉砂池或初沉池中悬浮固体去除率不佳,会导致悬浮固体在氧化槽内积累并堵塞废水进入的通道。挥发性悬浮固体(主要是脱落的生物膜)在氧化槽内大量积累也会产生腐败、发臭、并影响系统运行。     
在氧化槽中积累的固体物数量上升时,应用泵将其抽去,并检验固体的类型,以针对产生累积的原因加以解决。如属原生固体积累则应加强生物转盘预处理系统的运行管理;若系次生固体积累,则应适当增加转盘的转速,增加搅拌强度,使其便于同出水一道排出。   
4、污泥漂浮     
从盘片上脱落的生物膜呈大块絮状。一般用二沉池加以去除。二沉池的排泥周期通常采用4小时。周期过长会产生污泥腐化;周期过短,则会加重污泥处理系统的负担。当二沉池去除效果不佳或排泥不足或排泥不及时等都会形成污泥漂浮现象。由于生物转盘不需要回流污泥,污泥漂浮现象不会影响转盘生化需氧量的去除率,但会严重影响出水水质。因此,应及时检查排污设备,确定是否需要维修,并根据实际情况适当增加排泥次数,以防止污泥漂浮现象的发生。
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