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1、第一讲 污水处理系统工程生化系统的调试运行 （2012珍藏版） 武汉理工大学 教授,第一节 调试前的准备工作,一、熟悉环境 1、熟悉现场：工程地点、构筑物及设备位置、操作平台； 2、熟悉工艺流程：原水合格水路线、各管路路线； 3、熟悉工艺指标：各单元进出水指标、各单元控制指标； 4、熟悉操作规程：各设备操作规程、技术操作规程； 二、建立联系通道： 甲方协调人员、安装维修人员、电器安装人员、土建施工人员、公司相关负责人等。 三、编制调试方案、计划： 四、点检工程构筑物、设备： 各构筑物是否达到运行要求，是否清理干净；各设备、阀门、管路等是否达到安装要求，各传动设备是否已达到厂家的润滑要求，管路是
2、否经过吹扫，泵入口是否加装临时过滤网等； 五、设备试运行：通电试验、运转是否有异响，转向是否正确,六、构筑物沉降试验：水源的选择，优先选择附近坑塘河湖的微污染水，其次是二次水、井水、自来水，如原水浓度不高，可考虑加入部分原水（不得超过方案营养液浓度）。 充水按照设计要求一般分三次完成，即1/3、1/3、1/3充水，每充水1/3后，暂停3-8小时，检查液面变动及建构筑物池体的渗漏和耐压情况。特别注意：设计不受力的双侧均水位隔墙，充水应在二侧同时冲水或交替进水。已进行充水试验的建构筑物可一次充水至满负荷。充水试验的另一个作用是按设计水位高程要求，检查水路是否畅通，保证正常运行后满水量自流和安全超越
3、功能，防止出现冒水和跑水现象。充水试压，渐次进水； 七、设备单机试运行：单机调试应按照下列程序进行： 按工艺资料要求，了解单机在工艺过程中的作用和管线连接。 认真消化、阅读单机使用说明书，检查安装是否符合要求，机座是否固定牢。 凡有运转要求的设备，要用手启动或者盘动，或者用小型机械协助盘动。无异常时方可点动。 按说明书要求，加注润滑油（润滑脂）加至油标指示位置。 了解单机启动方式，如离心式水泵则可带压启动；定容积水泵则应接通安全回路管，开路启动，逐步投入运行；离心式或罗茨风机则应在不带压的条件下进行启动、停机。 点动启动后，应检查电机设备转向，在确认转向正确后方可二次启动。 点动无误后，作3-
4、5min试运转，运转正常后，再作1-2h的连续运转，此时要检查设备温升，一般设备工作温度不宜高于50-60，除说明书有特殊规定者，温升异常时，应检查工作电流是否在规定范围内，超过规定范围的应停止运行，找出原因，消除后方可继续运行。单机连续运行不少于2h。 单车运行试验后，应填写运行试车单，签字备查。泵满负荷水试两小时左右，压力设备按试压要求充水试压24小时左右，检查法兰连接处、焊缝处是否渗漏；,第二节 好氧处理菌种的投加与培养,一、菌种培养时构筑物的选择： 方便加菌种、有曝气装置、有搅拌、方便进原水或营养液 二、菌种的投加方案的确定 根据现场具备的条件综合考虑。如场地、人工、运输车辆、临时电源
5、、临时泵及管道、水枪、高差、过滤等因素 三、菌种的粉碎 对于压缩污泥应考虑污泥的粉碎问题，应根据现场的条件确定粉碎方法。粉碎方法选择的顺序为水枪-泵循环+滤网冲击-曝气、搅拌。四、菌种活性的恢复 菌种加入后，首先是恢复其活性，由于菌种脱离其原来的好氧环境往往已有较长时间，因此，菌种运输到现场后应尽快加入培养构筑物，并且加入时，使构筑物处于曝气过程，每批加完后继续曝气，一方面淘汰厌氧菌，另一方面将构筑物内的营养物质消耗，恢复其活性 五、菌种的培养 在活性恢复后即进入培养阶段，目的是使活性污泥尽快生长，以达到一定的数量级。菌种活性恢复期间，同时自身也有部分增殖。菌种的培养可单独进行，也可与驯化同步
6、进行，通常是以培养为主，即污泥量增加为主，兼顾驯化。如原水浓度较高或毒性较强，培养时应以加营养液或生活污水为主；如原水基本无毒性，碳氮比适当，可在培养阶段以原水为主。,第二节 好氧处理活性污泥的驯化,一、活性污泥驯化应遵循的原则 循序渐进、有的放矢、精心控制 二、活性污泥驯化的方法 如果培养期间加入的主要是生活污水，应逐步减少生活污水的加入量，并逐步增加原水的进水量，每次增加的进水量为设计进水量的510%，每增加一次应稳定2-3个周期或2天左右，发现系统内或出水指标上升应继续维持本次进水量，直至出水指标稳定，如出水指标一直上升，应暂停进水，待指标恢复正常后，进水量应稍微减少，或略大于上周期进水
7、量。以此类推，最终达到系统设计符合。 活性污泥驯化时，也可采用体积负荷法来进行驯化，可根据化验数据、进水指标、系统指标、构筑物体积推算出单位时间的系统污泥负荷，根据体积负荷来确定下个周期的进水量。,连续进水的运行方式中，应计算单位时间内系统进入的COD、氨氮的总量，结合在此期间系统内指标的变化情况计算出体积负荷来确定下周期进水量。 如果化验设施不到位，无法获知COD、氨氮等数据，可根据溶解氧的变化、风机风量的大小来估算体积负荷。在这种情况下，进水量的增加更应稳定，避免冒进对系统产生冲击。 例如，系统内溶解氧一般控制在2-3mg/l，如果系统内溶解氧偏低，1.0左右，或进水停止后，溶解氧上升缓慢
8、，说明进水量偏大，应适当减少进水量。如果溶解氧上升较快，说明进水量合理，可再适当增加进水量。 如果溶氧仪、化验仪器暂时都没有，可根据污泥负荷来确定进水量，一般污泥COD负荷按0.2公斤COD/公斤污泥.天。 三、硝化菌的培养 影响硝化菌生长的因素主要有以下几种 温度 在生物硝化系统中，硝化细菌对温度的变化非常敏感，在535的范围内，硝化菌能进行正常的生理代谢活动。当废水温度低于15时，硝化速率会明显下降，当温度低于10时已启动的硝化系统可以勉强维持，硝化速率只有30时的硝化硝化速率的25%。尽管温度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但温度过高将使硝化菌大量死亡，实际运行中要求硝化反应温度低
9、于。所以高氨废水工程的调试应尽量选择气温15度以上的季节，如果必须在冬季启动，应尽量选用高氨污水厂的菌种，或有保温、加温措施的系统。,pH值 硝化菌对pH值变化非常敏感，最佳pH值是8.08.4，在这一最佳pH值条件下，硝化速度，硝化菌最大的比值速度可达最大值。在硝化菌培养时，如果进水pH值较高，能够达到8.0左右最好，如果达不到也不应刻意追求，只要系统内pH值不低于6.5即可，如低于此值，应及时补充碱度，如烧碱、纯碱等。 溶解氧 氧是硝化反应过程中的电子受体，反应器内溶解氧高低，必将影响硝化反应得进程。在活性污泥法系统中，大多数学者认为溶解氧应该控制在1.52.0mg/L内，低于0.5mg/
10、L则硝化作用趋于停止。当前，有许多学者认为在低DO（1.5mg/L）下可出现SND现象。 在DO2.0mg/L，溶解氧浓度对硝化过程影响可不予考虑。但DO浓度不宜太高，因为溶解氧过高能够导致有机物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外溶解氧过高，过量能耗，在经济上也是不适宜的。 生物固体平均停留时间（污泥龄） 为了使硝化菌群能够在连续流反应器系统存活，微生物在反应器内的停留时间（c）N必须大于自养型硝化菌最小的世代时间（c）minN，否则硝化菌的流失率将大于净增率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对（c）N的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上，即安全系数应大于
11、2。 重金属及有毒物质 除了重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有：高浓度氨氮、高浓度硝酸盐有机物及络合阳离子等。,BOD 如果系统内BOD较高，系统内的异养菌就会与硝化菌争夺溶解氧，由于异养菌的数量远远大于硝化菌，硝化菌常常在系统内BOD较高的情况下得不到一定的溶解氧，而无法生长增殖。一般系统内BOD高于20mg/l，就会对硝化菌产生抑制。如果进水COD过高或碳氮比较高，硝化菌的培养就必须通过延时曝气来实现，即系统内COD已经合格或处于较低水平时，继续曝气，给予硝化菌足够的生长时间，曝气时，同样要控制好溶解氧，尽量低于3mg/L，防止污泥加速老化。 氨氮浓度 在系统氨氮浓度200mg/L
12、时硝化菌就会被抑制，因此建议系统内氨氮浓度不高于150mg/L，在高氨污水处理中，由于进水氨氮浓度高，如果不注意，几个周期下来氨氮浓度就会升高到一定程度，常常在A池高于200mg/L，因此在硝化菌培养过程中以及正常运行时，应始终维持系统出水氨氮浓度在工艺要求指标以内，保证从调试开始，系统即出合格水 结合以上几种因素，我们在培养硝化菌时，应尽量创造其生长的有利条件，制定出最佳方案。,短程硝化的控制条件：,1、pH值：7.48.3； 2、温度：低于15或大于30度（35左右）； 3、溶解氧：1.0左右； 4、游离胺（FA)浓度：0.6-5mg/l； 5、氨氮负荷：0.1KgN/m3.d； 6、泥龄
13、：低泥龄。,同步硝化反硝化工艺：,就是在生化系统内，由于硝化菌占优势，在好氧条件下，将氨氮转化为硝态氮，并大量消耗溶解氧，使得系统内的溶解氧较低，从而为反硝化提供缺氧的适宜条件，最终使硝化反应与反硝化反应同步进行。,生物处理控制指标,COD（Chemical Oxygen demand）：又称化学需氧量，指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧的量，它反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质主要包括有机物、亚硝酸盐，亚铁盐、硫化物等可以被氧化的物质。化学需氧量越高表明水中有机污染物越多。一般在化验时所用的强氧化剂为重铬酸钾或高锰酸钾，用重铬酸钾作氧化剂所测得的化学需氧量用CODc
14、r表示，用高锰酸钾作氧化剂所测得的化学需氧量用CODMn表示,一般CODcrCODMn BOD5。我们国家规定在检测化工废水时用重铬酸钾法。,BOD5（生化需氧量）,（Biochemical Oxygen demand）：又称五日生化需氧量，指在一定条件下（五天时间、恒温20），微生物在好氧条件下分解存在水中的某些可氧化物质，特别是有机物时所进行的生物化学过程中消耗的溶解氧的量。CODcr与BOD5之差可以大概表示不能被好氧微生物分解的有机物量。在生化处理中常表示有机碳源的含量，而有机碳源则是兼性厌氧菌在反硝化处理亚硝酸盐和硝酸盐时必不可少的营养物质。,其他控制指标解释 有机胺：又叫有机氮，一
15、般是指有机类物质与氨发生化学反应生成的有机类物质。如尿素、一甲胺CH3NH2。胺是氨的氢原子被烃基代替后的有机化合物。 氨氮（NH3-N）：存在于水中的游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）。 亚硝酸盐（NO2-）：在生化处理中，是指氨氮被好氧的亚硝化菌氧化成的产物。 硝酸盐（NO3-）：在生化处理中，是指亚硝酸盐被好氧的硝化菌氧化成的产物。,pH：表示水中的酸碱度，指水中H+浓度的负对数。,JD（碱度）,表示水中的OH-和碳酸盐的浓度，在生化处理中常表示无机碳源的含量，而无机碳源则是硝化菌在处理氨氮时必不可少的营养物质。单位mmol/L,DO（dissolved oxygen）,即溶解氧,好氧菌
16、在处理污水时的电子受体,溶解氧的高低直接影响生化处理速度。单位mg/L,SV30（Sludge V）,即污泥沉降比，是指曝气池在静沉30分钟后，污泥体积所占曝气池内水体体积的百分比，是衡量活性污泥沉降性能和数量的指标。单位%,MLSS,即污泥浓度，单位体积的污泥质量，它是反映细菌数量多少的指标。单位mg/L,MLVSS,混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids)的简写。本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。相对于MLSS而言，在表示活性污泥活性部分数量上，本项指标在精度方面进了一步。,SVI,即活性污泥体积指数，指单位质量污泥的体积，它是反映污泥活性的指标。,污泥负荷 又叫食微比 即F/M值，单位细菌的营养比例或单位重量污泥与单位时间内消耗的有机物的比值 单位KgBOD/KgMlss.D 体积负荷 单位体积生化系统的处理能力。KgN/m3.D或KgBOD/m3.D 水力停留时间 HRT 污水在系统内的停留时间。 回流比 回流流量与进水流量的比值。 硝化速率 单位时间内的氨氮转化速度。单位mg/L.h、Kg/m3.D 碳化速率 单位时间内的COD转化速度。单位mg/L.h、Kg/m3.D,