⑴ 如何控制和消除污水处理厂曝气池产生的泡沫
曝气池溢泡的形成和消泡方法
目前,世界范围内大多数城市污水处理厂采用活性污泥法处理工艺。普遍存在的问题之一就是曝气池表面常常会产生严重的泡沫,大量的泡沫使曝气池表面被覆盖,若从池中溢出会引起外部设备及外部池壁的污染,严重影响了周围的环境,给污水处理厂的运行和管理带来了困难,同时也使出水水质恶化。根据对国内外污水处理厂的调查,大多数都不同程度地受到泡沫问题的影响,特别是采用延时曝气工艺的污水厂更是如此。
1 泡沫的形成
活性污泥工艺中,泡沫的形成一般有以下几种形式,主要包括工艺运行初始时期形成泡沫、反硝化作用起泡、表面活性剂起泡以及生物泡沫等。生物泡沫粘度大,呈黄褐色,具有稳定、持续、较难控制的特点。
1.1 工艺运行初期形成泡沫
曝气池开始运转时,特定表面活性剂对有机物的部分降解作用形成泡沫,并使泡沫迅速增长。这些泡沫一般呈白色且质轻,当活性污泥达到成熟时消失。
1.2 反硝化作用起泡
由于在二沉池或曝气不足的地方会发生反硝化作用,使微小的氮气气泡释放出来,从而使污泥的密度减小,有利于其上浮,产生泡沫现象。这种现象在二次沉淀池中表现明显,且产生的悬浮泡沫通常不稳定。
1.3表面活性剂起泡
污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性-非极性基团即所谓双亲分子,在曝气的条件下,非极性基团一端伸入气泡内,而极性基团选择地被亲水物质所吸附,这样亲水性物质的表面被转化成疏水性物质而粘附在气泡水膜上,随气泡一起上浮至水面。
各种悬浮物质若混入表面活性剂等产生的泡中,这些物质单独存在并不能发泡,但是可使泡沫稳定。如造纸工业中的微细纸浆,食品工业中的纤维质等。另外,如氯化钠、硫酸钠、硫酸铝等盐类的水溶液,单独存在几乎不产生泡沫,但也有助于泡沫的稳定,使泡沫难以消失。
1.4生物泡沫Q
目前,普遍认为生物泡沫形成的主要原因是:在各种因素影响下,造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长,丝状菌的比生长速率高于了菌胶团细菌,又由于丝状菌的比表面积较大,因此,丝状菌在取得污水中BOD5物质和氧化BOD5物质所需要的氧气方面都比菌胶团细菌有利得多,结果曝气池中丝状菌成为优势菌种而大量增值,导致生物泡沫的产生。再加上这些微生物大都呈丝状或枝状,易形成网,能捕扫微粒和气泡等,并浮到水面。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫更加稳定。另外,曝气气泡产生的气浮作用是泡沫形成的主要动力因素。
研究发现,与生物泡沫有关的菌属主要有Nocardioform actinomycetes(放线菌)和Microthrix parvicella(丝状菌)等,如图4所示,前者多出现于夏季,后者多出现于冬季。Linda L.Blackall等通过测定Microthrix parvicella等丝状菌的16S rDNA序列,对引起生物泡沫的主要丝状菌进行了分离鉴定和分类[4],如表1所示。Microthrix parvicella是生成生物泡沫的最重要菌种,其16S rDNA序列信息证实Microthrix parvicell也是一种放线菌,通过电子显微镜观察,其细胞壁上有革兰氏阳性细菌所具有的典型表面,呈单一均质层;Eikelboom Type0092、Eikelboom Type0411 和Eikelboom Type1863丝状菌革兰氏染色均呈阴性,16S rDNA序列信息表明三者都属于Flexibacter-Cytophaga-Bacteroides;Eikelboom Type0803是一种 类Proteobacteria,Williams and Unz认为根据形态学准则很难区别Microthrix parvicell和Eikelboom Type0803,但序列信息表明事实上二者没有任何关系,Eikelboom Type0803与上述各丝状菌都不太相似。
D.B.Oerther 等利用低(聚)核苷酸探测技术、杂交培植和抗体着色等方法,对生物泡沫中Gordonia spp.等丝状微生物进行了定量分析。结果表明,Gordonia spp.等菌体的活性和数量水平的增加与整体微生物群落的活性及数量水平有关,在形成生物泡沫过程中,Gordonia spp.等丝状微生物自身的物理性质可能比细胞的代谢活性所起的作用要大。
2 泡沫的控制
根据泡沫形成的机理及其影响因素,可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生,主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境,抑制其在活性污泥中的过度增殖,使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。
2.1 物化方法控制泡沫
①喷洒水
喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象,是一种最常用最简便的物理方法。
②投加化学药剂
阳离子聚丙烯酰胺(acrylamide¬based cationic polymer)是一种常用的消泡剂,工程实例中,把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中,其既有抑制Nocardioform actinomycetes生长的作用,又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性-非极性特点的作用。由于上述两点的存在,新的稳定泡沫难于大量生成,而在水面上的泡沫层由于水面紊动,泡沫受剪力作用不断破碎,表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失。
低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂,在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌,只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素,净化菌胶团细菌生长的环境,促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡,从而达到控制生物泡沫的目的,而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中,投加浓度为20~25mg H2O2/(kg/MLSS)。Yongwoo Hwang等通过污水厂观察、实验室试验以及现场应用,发现污水中的泡沫是典型的季节性出现的,代谢和动力学的调节并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的过度生长和泡沫的产生,经过与氯、阳离子聚丙烯酰胺两种化学药剂相比较,发现除丝状菌聚季铵碱(quaternary ammonium¬based anti¬filament polymer, AFP)是一种最有效的物理化学方法来抑制Microthrix parvicella的过度增殖,能有效的控制泡沫,并未给出水水质带来变化。
另外,如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性,也可当作消泡剂使用。
2.2 生物方法控制泡沫
①降低细胞平均停留时间
降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法,实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点,抑制丝状菌的过度增殖,细胞平均停留时间越短,丝状菌越少,泡沫也越少。
②调节污水pH值
研究表明,最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.7~8.0,当pH值从7.0降为5.0~5.6时,能有效控制这些微生物的过度生长,减少泡沫的形成。
③降低曝气的空气输入率
降低了曝气的空气输入率,一是能降低曝气池中气提强度,减缓了丝状菌的上浮速度;二是能降低曝气池中的溶解氧浓度,Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者,降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量,即减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体,从而延缓泡沫的形成。
④回流厌氧消化池上清液
试验表明,厌氧消化池上清液能抑制Rhodococcus rhodochrous菌属的生长,采用厌氧消化池上清液回流到曝气池的方法,也能控制曝气池表面泡沫的形成。但由于厌氧消化池上清液中含有高浓度好氧底物和氨氮,它们都会影响出水水质,因此应慎用。
⑤增设生物选择器
生物选择器有好氧选择器和缺氧选择器两种,其目的就是使进入曝气池的污水先于回流污泥在其中充分混合,通过调节F/M、DO等因素,选择性的发展絮凝体形成菌,抑制丝状菌等的过度增殖。在设计选择器时,选择器需要分格设置,一般多采用4~6格;尽量提高选择器第一格的F/M值,形成F/M梯度;还要控制选择器的水力停留时间,一般为10~15分钟。另有研究表明:好氧选择器能一定程度地控制Microthrix parvicella,但对Nocardia 菌属无大影响;而缺氧选择器对Nocardia菌属有控制作用,却对Microthrix parvicella无太大作用。
⑥采用连续填料反应器
D.Mamais(1998)等也认为,没有证据表明厌氧和缺氧选择器能够绝对成功的控制Microthrix parvicella的扩散和增殖,连续流和序批实验表明,控制Microthrix parvicella 生长的最佳方式就是采用连续填料反应器,理由有二:一是利用絮凝体形成菌的高吸附能力能够大量去除慢速生物降解COD;二是能避免胶体物质水解后可溶产物的扩散。
3 现场实例
北京首都机场污水处理厂采用合建式缺氧―好氧活性污泥工艺(A/O)。污水厂的污水主要来源于航空工作区、生活区、宾馆以及周边生活小区,处理能力为20000m3/d。
2004年2月14日至2月17日期间,曝气池表面出现了严重的泡沫,开始采取了向曝气池表面喷洒清水的措施,但消泡效果不理想。2月18日,采取了降低曝气的空气输入强度的措施,并向二沉池的进水管中投加了约25L(0.5mg/L)的阳离子聚丙烯酰胺溶液,连续投加7天,每天观察并记录了泡沫覆盖曝气池的百分率,开始投加时泡沫覆盖率已经达到90%左右,2月20日泡沫覆盖率下降至70%,到2月24日覆盖率下降至12%,随后稳定在10%以下。
4 结语
活性污泥工艺中泡沫产生的条件和机理尚有争议,但目前的研究认为,主要是由于Nocardia和Microthrix parvicella菌属的异样生长,其比生长速率高于菌胶团絮凝体形成菌的比生长速率造成的,Nocardia和Microthrix parvicella菌属有疏水性极强的细胞表面,迁移并停留在气泡表面,因而使气泡稳定。发泡现象也与气–水界面的疏水性有机化合物的浓度有关。
泡沫的控制主要有物化和生化的方法,通过加入化学药剂来改变细菌细胞表面的化学性质仍是一种控制泡沫产生的常用方法,而广泛应用的杀菌剂普遍存在负作用,因为过量或投加位置不当,会大量降低反应池中絮凝体形成菌的数量及生物总量。
总之,目前常用的投加化学药剂方法只是一种应急措施而非根本解决途径,因此,还应通过更深入更实际的生物方法的研究,来寻找一种更合理有效、更经济适用的方法控制Nocardia和Microthrix parvicella菌属的生长和泡沫的形成,保证活性污泥工艺的正常和高效运行。
水处理中供氧量计算
需氧量计算:
O2=a’QLr+b’V
式中:O2 ----曝气池混合液需氧量kgo2/d.
a’---氧化kgBOD所需要kg数;
b’----污泥自身氧化需要率1/d,即每kg污泥(MLVSS)每天所需氧量kgshu 3;
Lr=La—Le
La---进曝气池污水有机物BOD5浓度,mg/l;
Le---二次沉淀池出水的BOD5,mg/l;
V----曝气池有效容积,m3;
Xv----挥发性污泥浓度,mg/l,对生活污水Xv/X=0.75.
请参阅:http://tyh.1.blog.163.com/blog/static/74145910201332310410597/
⑵ 污水处理厂生化池曝气量过大,如何调整
污水处理厂生化池曝气,基本用的都是罗茨风机,调整调罗茨风机出口,控制罗茨风机的产风量。
⑶ 污水处理厂生化池曝汽不均,有开锅现象
这种情况应该是曝气头有部分堵塞,造成曝气不均匀造成的,可以试试增大曝气量能不能疏通管道,如果不行就只能考虑更换曝气头了
⑷ 污水处理厂的设备如何管理及维护
一、污水处理厂的设备进行管理及维护的措施有:
(一)制定设备运行管理制度
1、根据污水处理厂的规模和工艺流程选择相匹配的设备,提高设备的使用率。
2、在选择设备提供商时一定要注重对生产厂商的技术、服务及价格等进行综合评价,在满足污水处理厂日常生产需求的基础上,选择技术成熟、能耗低的设备,尽可能在最短的回收期内收到最多的经济效益,提高企业的投资效率。
3、应考虑到设备的实际使用寿命以及维护保养周期等因素,选择具有良好耐用性的设备,注重设备运行过程中的安全性,防止出现人员及财产的损伤。
4、要求针对设备复杂程度高、维修难度大(如进口水泵、曝气设备、脱水机等)、备件生产周期长的设备做好备用设备和备件的采购及存储工作,确保污水处理厂生产运营的持续性。
5、制定相关人员的工作职责。
(1)要明确设备管理工作人员的职责,要求其制定年度检修计划和备品配件等的购置计划,并通过编制完善的设备管理及维修方案,对设备的选购、调拨以及报废等进行统一管理,同时负责制定设备更新以及改造技术方案,积极参与设备的调试、检查,及时对设备事故进行分析和处理;
(2)应明确运行人员的工作职责。要求所有工作人员严格遵循岗位责任制,按照设备操作规程合理使用设备,并认真遵守交接班以及巡查等制度,同时还要求运行工作人员根据设备运行情况制定相应的设备调度规程等;
(3)做好设备维修管理人员的技术培训工作。对污水处理厂的关键设备要安排设备厂家售后服务人员进行专业培训,特别是日常维护保养的技术要求和要点及基本故障的判断和排除;
(4)做好污水厂设备日常基本保养和维护,对于设备严重故障应及时通知设备供应商专业售后人员及时到场解决。
6、做好设备档案管理工作。
(1)应将各种设备的安装使用说明书、合格证以及调试资料等进行归档整理,并安排专门人员进行存放保管。如有国外资料应先将其翻译成中文,按照用途及类别整理成册。
(2)要求设备操作人员做好设备运行状态的检查和记录工作,具体记录内容主要包括设备的开机时间、运行状况以及存在故障等,同时要将故障排除方法、维修方法、处理时间以及更换设备的具体情况全部记录归档,保证设备档案的完整性,提高档案管理工作效率。
(二)设置完善的设备维护规程
污水处理厂的生产设备在经过长时间的运行使用后难免会出现局部零部件磨损及变形等问题,降低了设备的工作效率及安全性能,导致各种设备事故的发生,因此设备管理部门需要根据设备运行情况设置完善的设备维护规程,规定具体的维护内容,定期检查和调整设备,延长设备的使用寿命,防止设备事故的发生。
1、由于减速箱会普遍应用于污水处理厂的生产中,因此设备管理人员需要根据减速箱的特性,按照气候条件选择合适的油脂。再加上受到工作环境的影响,导致经常处于污水以及泥垢中的设备部件锈蚀问题严重,这就要求设备维修人员严格按照日常防腐规定采取必要的防腐措施,做好维护保养工作,例如可以对一些设备中的钢丝绳进行定期涂油,及时清除钢丝绳表面的污泥,尽可能地延长钢丝绳的使用寿命。
2、在设备运行过程中,一些部位的振动幅度较大,很容易出现螺栓松动、脱落等问题,甚至会发生设备基础部位的拉翻现象,因此维修人员有必要定期检查重要连接部位例如法兰、桥式设备的钢轨以及连轴器等部件的螺栓紧固情况,并利用扳手及时将其上紧。
3、污水处理厂设备上有一些零配件可以对设备以及操作人员起到保护作用,例如紧急停止开关、空气开关、超载报警装置以及漏电保护器等都具有保护功能,而这些零部件一旦发生故障,将会造成较大的安全事故,工作人员在发现故障后应及时进行维修和更换,必要时则可以进行停机处理。
(三)加强备品配件的计划管理
1、在展开污水处理厂设备备品配件的管理工作时,设备管理部门应该定期进行备品配件的清点和采购,防止由于配件缺乏的原因影响到污水处理厂的正常生产。
2、对于采购难度较大的国外配件,若可以用国内配件进行替代则尽量用国内配件,如果无法替代可以尽快组织相关人员进行测绘、制作,必要时应向生产厂家定制。
3、还需要在满足污水处理厂日常生产运行的基础上,实行备件计划管理,减少不必要的备件储量,尽可能地减少资金占用,提高库存的合理性,确保污水处理厂设备备品配件管理工作能够满足日常生产的需求。
二、污水处理厂的设备进行管理及维护的重要性
1、决定着污水处理厂的生存。
污水处理设备是污水处理厂进行污水处理工作的物质基础,污水处理设备的品质性能、系统结构和运行状况是否良好,直接决定着污水处理厂能否正常发挥污水处理的功能,能否抓住污水处理的市场,从而能否保障正常的生产效益,关系到污水处理厂的生存问题,因此,污水处理设备的管理与维护对于污水处理厂本身来说具有非常重要的意义。
2、决定着污水处理厂的生产成本。
做好污水处理厂各种污水处理设备的管理与维护工作,可以有效的延长污水处理设备的使用年限和检修周期,节省维修费用以及减少停工损失,从而降低生产经营成本,提高污水处理厂的利润水平和污水处理的质量水平,更有利于污水处理厂的生存和发展。
3、决定着污水处理厂工人的健康与安全。
污水处理设备的管理与维护决定着污水处理设备是否能够实现良好运行,倘若出现设备故障或者由于人员操作不当等现象,就极容易引发安全事故,从而对污水处理厂工人的身体健康甚至生命财产安全带来影响。
因此,必须建立定期进行安全检查的制度,并坚持对污水处理设备进行必要的日常维护和定期保养,及时发现问题排除安全隐患,降低各种事故发生的几率,保障污水处理厂职工的身体健康与生命财产安全。
⑸ 污水处理厂曝气池曝气不足有什么影响
摘要 您好,很高兴为您解答
⑹ 我家污水处理厂的曝气器经常堵塞,气泡也是这里一点那里一点,运行时风机的噪音特别大,怎么办
风机有配套的消音设备 一般为软性材料 如果实在不行 可用土方法 拿床棉被包裹起来 不过这样可能会造成散热不畅的缺陷
⑺ 污水处理厂设备检修经验与注意事项有哪些
污水处理厂主要是泵类设备曝气机、压滤机等,以及一些药品储罐等设备。
1,各种版阀门权检修,检查阀门的开关效果,有无渗漏
2.泵类的润滑,链接部位的紧固,电机控制线路检查和处理,泵的底阀的检修
3.曝气设备的过滤器的更换,润滑油的补充和更换,润滑通道的检查
4.压滤机的清理与检查,滤布有无破损等,液压站的的检查
5.如果有垃圾输送装置的对输送装置进行检修
⑻ 污水处理鼓风机有故障应如何处理
污水来处理厂的风机一般自主要有三种功能:1、供氧曝气 2、搅拌水体 3、能进行反冲洗。可以给生化好氧菌增加氧气,可以防止沉淀进行搅拌,逆洗等。由于空气量比较大、压力要求相对较高,所以选用罗茨风机的居多,回转式鼓风机和多级离心风机也有用的,因其自身缺陷、及压力流量范围小等特点有些叫好不叫座,占有率不如罗茨风机高。在污水厂,长风、章鼓、锦工的罗茨鼓风机和回转风机较常见,主要是因为他们保有量大,经得住考验。具体型号选择,可以按气水比、水深、管道负荷等算出风量、压力,然后确定采用哪种风机、以及具体型号和电机功率。污水处理鼓风机建议采用罗茨风机,维护方便,造价低。
⑼ 污水处理厂曝气池运行时需要注意什么
曝气池运行时需要注意的几点:曝气头是否出现损坏或被污泥堵塞,定期的维护内检查与清理;曝气容叶轮在运转过程中要时刻注意它的浸没深度;曝气池运行时注意池内混合液的污泥浓度;注意避免曝气池内的空气温度与外界的温度相差过大,对湿气以及冷凝水进行经常性的排放,排放后及时的关闭阀门。希望对你有所帮助
⑽ 污水处理厂维修工需要的技能
污水处理厂经常需要:
1、低压电器维修,如电机及其配电和控制线路的维护,包括变频方面的设备维护;
2、常规机械设备的维护,如水泵、鼓风机、带变速器搅拌机等;
3、有关PLC上位机自动控制系统;
4、常用水分仪表的维护;
5、各种材质的管道维护与维修;
6、常规的工民建设施、钢筋混凝土池体的维护检修;北方的采暖设施维护维修;
7、专用器材,如曝气设备的维护维修;
8、其他杂项,如,电子眼监控设备等;