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活性污泥法工艺运行参数沉降比(SV30%)的控制

技术原理 gungun 2017-01-13 1575 次浏览 1个评论

1. 书面定义及实践操作的理解

活性污泥沉降比是指:取曝气池末端混合液1000ml于1000ml的量筒中,静置30min后,沉淀的活性污泥体积占整个混合液的体积的比例即为活性污泥的沉降比,单位用百分数%表示。

活性污泥沉降比应该说在所有操作控制指标中是最具备操作参考意义的。首先是检测简单,其次是整个沉降过程近似地表达了曝气池和二沉池的工作状况及活性污泥的沉降性,对观察活性污泥的工况提供了直观的帮助。通过观察活性污泥的沉降比,可以侧面推定多项活性污泥控制指标的近似值,这将减少大量的实验数据支持及计算推导,对综合判断运行故障和运转发展方向具有积极的指导意义。

2. 沉降比检测注意点

前面提到过沉降比检测是一项简单、快速的检测项目,但是在实际检测过程中还是要非常注意一些检测方面的注意点,具体如表3-9所示。

表3-9 沉降比检测注意点

沉降注意点

注意理由

改善对策

以曝气池末端混合液作为检测对象

曝气池末端混合液是直接代表进入二沉池待沉降活性污泥的沉降部分,更具沉降代表性

准确的在曝气池末端采样

沉降过程的全程观测

整个30min的沉降代表了活性污泥在二沉池的沉降过程,对沉降性能的正确把握有利

避免只看沉降结果的观测方法

沉降过程的静置场所要避日光或震动

日光直射下,混合液温度升高,溶解在混合物中的气体膨胀析出易导致气泡夹带活性污泥上浮;震动则不利于沉降结果的准确性

放置于阴凉无振动的地方进行观测

重点观察前5min的沉降效果

活性污泥沉降试验的前5min往往可以完成沉降过程的80%,此阶段的沉降效果好坏往往可以指导对活性污泥性能的判断

认真观察前5min的沉降值和絮凝性能

沉降试验用量筒要保证1000ml

1000ml的量筒更能体现活性污泥在系统中真实的沉降过程,并且可以避免过小的量筒中常发生的活性污泥挂壁现象

准确选用1000ml的量筒,不要用烧杯或小号的量筒

 

3. 活性污泥沉降试验过程观察要点

活性污泥沉降试验过程中,从采样开始到最终的沉降试验结论提出,就这样一个过程注意点是很多的。通过全面掌握活性污泥沉降过程中的各部细节,就能准确得出最有效的活性污泥性能检测指标SV30%。

采样过程中,除了位置的注意点,还要在混合液中倒入1000ml量筒中进行必要的搅拌,以避免倒入量筒中的混合液出现之前发生的沉淀现象而产生检测结果较实际值偏小的现象。但是,搅拌力度要均匀,点到为止,不要过分剧烈搅拌,避免将部分结合紧密的活性污泥絮体打碎,否则沉降过程中会有大量解体的活性污泥悬浮在上清液(这里上清液是指活性污泥沉降试验中沉降之后,活性污泥水分层后的上层清夜,简称上清液)中,这样对沉降结果的真实性就产生影响了。

4. 活性污泥沉降过程

1)自由沉淀阶段。沉降实验开始时,首先是活性污泥发生迅速的絮凝,并出现快速沉降的现象,称之为自由沉淀阶段,其沉降速度完全有活性污泥的特性决定。通常如下操作指标对自由沉淀阶段有影响。

3-10 影响自由沉淀效果的因素及处理对策

影响因素

原因

对策

活性污泥浓度过低

过低的活性污泥浓度,在活性污泥絮凝沉淀的时候由于活性污泥絮团间间距相对较大,碰撞机会减少,导致初期絮凝不充分,延长了自由沉淀阶段的沉淀效果

确认活性污泥浓度与食微比及污泥龄的关系,并加以调节适应

活性污泥丝状膨胀

丝状膨胀后,活性污泥絮团间的吸附能力不足以抵消丝状菌产生的支撑膨胀力,导致在自由沉淀阶段出现弥漫的沉淀效果,其沉淀速度极其缓慢

抑制丝状菌膨胀,具体方法将在活性污泥故障处理章节叙述

曝气过度

曝气过度往往导致细小的气泡夹杂在活性污泥的絮团中,自由沉淀初期絮团夹带气泡后无法快速沉淀,只有等到絮团再次增大的时候才会达到沉淀效果

降低曝气量,并减少导致活性污泥黏度增加的因素(如污泥老化)

活性污泥浓度过高

自由沉淀初期由于活性污泥浓度过高,在自由沉淀还没有结束的时候就发生集团沉淀了,由此导致只有沉淀区间效果不明显

用食微比及污泥龄确定目前的活性污泥浓度是否合适

 

2)集团沉淀阶段。当活性污泥沉降开始后,首先出现的自由沉淀一旦结束,就可以看到集团沉淀了。集团沉淀发生的原理是在自由沉淀发生后,活性污泥不断的絮凝沉淀下沉,这样越往下部沉淀,其密度越高,如此相互拥挤的活性污泥就会成集团式,发生同步的集团沉淀现象。集团沉淀现象和许多活性污泥控制指标有关。如活性污泥浓度过高时,集团沉淀会提早出现,但由于过多的活性污泥发生挤压,所以集团沉淀也就进展缓慢了。另外,活性污泥中如果夹杂过多的惰性杂质将加快集团沉淀的进程,表现出沉淀性能优良的假象。当活性污泥老化严重时在集团沉淀阶段也会出现沉淀速度明显增快的现象,这就告诉我们,不是所有的沉降速度快速队活性污泥系统来讲都是有益的。

3)压缩沉淀阶段。随着集团沉淀的结束,随之而来的就是压缩沉淀了,压缩沉淀是活性污泥间絮体进一步吸附压缩的结果,这一过程是最长的。从时间上来讲,自由沉淀耗时最短,集团沉淀其次,最长的就是压缩沉淀。影响压缩沉淀的有多个活性污泥控制指标,有惰性物质的加速压缩沉淀的影响,也有反硝化导致最终的压缩沉淀失败等等。

5. 活性污泥沉降过程的观察要点

1)自由沉淀阶段。

1)自由沉淀阶段活性污泥沉降速度,初期絮凝是否迅速。好的自由沉淀在极短的时间内(30s)即可完成。需要消耗过多的时间来完成自由沉降阶段过程,往往是活性污泥系统故障或即将产生故障的信号。如活性污泥丝状菌膨胀、污泥负荷过高、污泥发生中毒等皆可表现为自由沉淀阶段耗时的延长。

自由沉淀阶段活性污泥絮体内夹杂气泡的问题。自由沉淀阶段絮凝的活性污泥,如絮体内夹有细小的气泡,则重点是与活性污泥黏度增高、曝气过度等因素有关。活性污泥黏度升高,导致细小气泡更容易被截留在活性污泥絮体内,这比较容易理解,但是活性污泥在什么情况下容易出现黏度增高的问题也是需要认真考虑的。就目前的情况来看,活性污泥浓度过高、活性污泥老化。进流有机物浓度过高等是容易导致活性污泥阶段性黏度增高的原因。

2)集团沉淀阶段。

1)集团沉淀阶段活性污泥色泽的表现。进入集团沉淀阶段的活性污泥其色泽将逐渐加深,主要原因是活性污泥不断相互吸附,汇集成越来越大的絮体,自然颜色随浓度而加深。如果集团沉淀过程中活性污泥的色泽没有明显加深,通常要分析活性污泥浓度控制是否太低,活性污泥对应的污泥负荷是否过大,进入生化系统的无机颗粒物质是否过多等。

2)集团沉淀阶段活性污泥絮团呈悬浮状态的认识。在集团沉淀阶段有时候可以发现活性污泥快速絮凝后悬浮于量筒中部而不下沉,导致上部和下部皆是清夜,而中部却是活性污泥的奇观。这样的现象多与活性污泥内冲入大量气泡,并发生活性污泥中度丝状膨胀有关。此种因为气泡大量包裹于活性污泥内产生的活性污泥上浮和由于活性污泥碳比失衡导致反硝化活性污泥上浮在有机生理上有区别的。反硝化过程中,由于产生了氮气,最终导致气泡夹带活性污泥上浮,此种上浮的机理决定了发生上浮的现象是呈雪花样向上漂浮,而不是悬浮于量筒中部。

3)压缩沉淀阶段。

1)压缩沉淀阶段活性污泥性状观察及判断。压缩沉淀阶段重点需要观察的是沉降的活性污泥具备的压密性如何,是细密的压缩呢,还是粗密的压缩?这种现象的判断,对掌握活性污泥处在何种状态或判断故障非常有价值。通常而言,在压缩沉降阶段,细密的活性污泥通常代表色是活性污泥沉降性不佳。因为要取得良好的沉降性,活性污泥絮团的大小和絮凝的彻底性关联较大,活性污泥浓度过低、活性污泥负荷过大等是常见的影响因素。如果观察到粗密的活性污泥沉淀,在配合色泽、沉淀压缩时间等,可以确定活性污泥是否处于在稳定的阶段。良好的压缩阶段活性污泥表现出来的是色泽呈深棕褐色,带有鲜活的感觉,压缩的活性污泥如毛毡样卷曲而粗密实感。

2)压缩沉淀阶段活性污泥观察对污泥老化定性的判断依据。通过压缩阶段的活性污泥色泽及性状来判断活性污泥是否出现老化是非常有效和准确的,通过数据分析得出的活性污泥老化判断往往具有预知性。而由出水阶段看到的性状来反推活性污泥是否出现老化的问题,往往不具备主动性,也就是说发生了老化的不良后果再去作出对策,是滞后的操作方法。通过活性污泥沉降试验中压缩阶段的活性污泥性状表现可以更早的判断出活性污泥老化的存在,对我们及早作出工艺控制参数的调整有重要意义。

压缩沉淀阶段完成后,对于活性污泥的色泽,需要重点观察的是活性污泥是否呈现淡白色,尤其是絮团边缘部分的色泽是否偏淡、絮团中心色泽是否暗淡、整体色泽是否过深、絮团是否过于粗大。压缩阶段过于明显、最终沉淀物压缩性过高、上层清夜夹杂细小解絮絮体等是判断活性污泥老化或将要老化的重要依据。

6. 活性污泥沉降比和其他控制指标的关系及联合分析方法

1)沉降比和活性污泥容积指数的关系。污泥容积指数在判断活性污泥是否发生膨胀发面具有重要作用,也是确认活性污泥是否老化的一个参考指标。运用这一指标的时候往往发生误判断的现象,原因在于活性污泥浓度过高时会直接影响污泥容积指数,出现污泥容积指数偏大的假象。为了排除这一干扰,可以运用检测简便的最终压缩沉淀是否松散,污泥颜色是否淡白色,由此来辅助判断最终的容积指数计算值是否正确,为从数值面说明活性污泥的膨胀程度提供帮助。

2)沉降比和进流污水、废水的pH值关系。进流污水、废水的pH值对活性污泥的沉降性能影响还是很大的。当pH值超过正常(69)的时候,我们能够在沉降过程中清除地发现解絮的活性污泥,且最终的活性污泥压缩性较正常时大。过大的pH值波动还会导致液面浮渣的产生及出水浑浊。为了判断活性污泥是否受到进流污水、废水的pH值影响时,除了实验室检测进流水pH值外,可以通过显微镜观察和活性污泥沉降比实验来确认活性污泥受pH值的影响程度。总体上来说,受影响程度通过显微镜观察最易确定。但是,如果你的经验足够丰富,通过活性污泥沉降比观察,同样能够确认受影响程度,重点是活性污泥解絮的程度,通过分散在上清液中的细小絮体数量及颗粒间间隙水浑浊的程度可以准确判断出活性污泥的受影响程度。

3)沉降比和污泥龄的关系。污泥龄作为维持活性污泥活性和新鲜度的重要指标,与活性污泥沉降比的关系也很密切。污泥龄的确定主要是通过计算获得。由于计算涉及多个参数,其准确性往往容易受到这些指标参数误差的干扰,但是可以通过活性污泥沉降比的观察来减小误差,继而为污泥龄最终计算值的确认提供极有力的参考。重点是通过观察活性污泥沉降过程中表现的絮凝、沉速快、上清液存在解絮颗粒、间隙水清澈等情况来判断活性污泥的污泥龄是否过长。


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1#荒野孤灯  2017-01-16 13:11:59 回复该评论
多说!测试

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