活性污泥培养方案(二)
XXX市城区污水处理厂一期工程大修及技术改造工程施工部分于2015年6月30日收尾结束,在通过设备空载试车以后,于2015年7月5日进水进行带负荷24小时运行。XXX市污水处理厂申请一期大修改造工程试运行,试运行期从2015年7月5日开始到2015年9月25日结束,共计2个半月时间。
工艺调试是污水厂投产前的一项重要工作,XXX污水厂将通过工艺调试用以解决以下几个方面:一是确保XXX县污水处理厂一期改造工程达标出水;二是发现并解决一期改造工程的设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题,使污水厂投入正常运行;三是实现工艺设计目标,即出水各项指标达到设计要求,出水达到一级A标;四是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数,在出水水质达到设计要求的前提下,尽可能的降低运行成本。
一、调试内容及目的
调试的主要内容有:第一,带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础;第二,活性污泥培养,主要是积累处理所需微生物的量;第三,活性污泥驯化,其目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物;第四,确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗;第五,编制工艺控制规程,以指导今后的运行。
二、调试方案
(一)准备工作
1.人员准备:
a.污水厂工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术人员配置到位。
b.各部门运行调试人员(包括设备厂家、设备安装公司、建设公司、其他相关人员)到位。
2.其他准备工作:
a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关资料,编制工程档案资料目录。
b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全,建立化验设备台帐,以便开展水质分析。
c.根据图纸检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符,管道安装情况等,工艺管道及构筑物中有无堵塞物。
d.检查变电室总供电及各设备供电是否正常。
e.检查各台设备能否正常开机,各种闸阀能否正常开启和关闭,检查设备是否注油,润滑是否到位。
f.检查自动化仪表及控制系统是否正常。
g.检查维修、维护工具是否齐全,常用易损件有无准备。
h.购置絮凝剂、消毒剂。
I.基础数据的调查摸底,包括污水流量昼夜变化情况,水质(pH、水温、COD、BOD5/CODCr、含氮、含磷、有毒物质等)及其变化情况,各种设施和设备的技术参数。
(二)带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀,检查每个处理构筑物的放空阀门,确实有水排出后,关闭,并检查关闭后是否有水渗流。启动进水泵送水,根据各构筑物进水情况,沿工艺流程适时启动其他设备。
在此过程中应做好以下几方面工作:
第一、检查变电室总进线电流是否符合要求,变配电设备工作是否正常,各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求,仪器仪表工作是否正常,自控系统能否满足设计要求。
第二、用容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流
量计计量是否准确,校核各种仪表,检测进水水质,测量流速,测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。
第三、在各个设备厂家的指导下编制各个设备操作规程。
第四、要求各处理设备厂家均在场,并以设备厂家开机试车运行为主,连续试车时间72小时后,检查设备各环节情况,确保设备无重大损坏,如发现故障要求厂家及时解决。
第五、实测每日实际进水量。确定活性污泥培养方案。
(三)活性污泥培养总述
活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物。
方案一、直接培养法
方案二、接种培养法
由于周边地区已有正常运行的污水处理厂,具备接种培养法的条件,故可采用接种培养法,即利用其他污水厂生长良好的活性污泥作为种泥,接种于曝气池内对其进行驯化,使之成为适应我厂污水水质情况的活性污泥。为保证活性污泥在曝气池内有良好的生长环境,可先在池内注入池容积1/2的污水水量,并开始曝气。按比例投入一定量已经成熟的活性污泥(从其他运行良好的污水厂获取)作为种泥,将种泥投加到污水提升泵坑内,与污水一起注入曝气池,使投加的种泥在曝气池内得到驯化和增值。曝气开始采用闷曝方式,操作方式与方案一相同,曝气池内各种指标的控制与方案一相同。待曝气池内出现絮凝体后,开启污水提升泵对曝气池补充少量的新鲜污水。在此期间,曝气池内微生物的驯化情况与方案一的观察分析相同,直到活性污泥成熟。
方案三、底泥驯化法
利用污水管渠流动的污水中丰富的有机污泥作为培养活性污泥的有机营养物,以污水管渠中已有的微生物作为培养菌种进行驯化和培养。在培养前期先将污水引入沉淀池内,打开沉淀池的排泥管阀通过剩余活性污泥管线将污泥排入污泥储池内,进行有机物的积累和微生物细菌的富集。在培养时通过厂区污水管线将种泥放回泵房和新鲜污水一起提升,以加大新鲜污水中的有机底物浓度。经提升的混合污水进入曝气池后,对其进行曝气,曝气同样采用与方案一、二相同的闷曝方式,各种指标值的控制也与方案一、二的相同。在此过程中对曝气池内的微生物的生长情况的观察分析与方案一相同,直到活性污泥成熟。
(四)、方案详细操作步骤
根据活性污泥培养不同阶段的特性,经活性污泥的培养分为三个阶段,即培养初期阶段,中期阶段和后期阶段。就三个不同阶段,结合不同的培养方案,确定不同的培养阶段内容,并拟定了详细的培养操作步骤,分述如下:
方案一:直接培养法
1、初期培养阶段
根据直接培养法的方案,先将污水引入曝气池内进行闷曝,培养菌种。
污水从絮凝沉淀池后进入曝气池,在各个曝气池进水淹没曝气头后,要对各个曝气池进行供气,调节各个供气阀门,使各个曝气池内的均能供气,检查各个曝气池内的曝气头曝气是否均匀。
当进水灌满曝气池时,停止进水开始闷曝。将鼓风机出风管路上通向曝气池的控制阀全部打开,在曝气池内检测溶解氧DO值,根据现场测的的DO值调节曝气管路上阀门,由于此时曝气池内污泥量较少,需氧量较低。保持较低的DO以促进曝气池内中低等细菌、原生动物快速增长,因此培养初期的曝气池内DO值控制在1mg/l左右为宜,保持这种状态3~4天以后,观察曝气池内水体有无出现污泥增长(如絮凝体出现及低等原生动物鞭毛虫以及肉足虫的出现)的情况,若无时可根据具体情况进行培养状态的调整,例如,在C/N、F/M和DO等参数不适合的情况,可以采用向曝气池内加入有机物质,调整溶解氧,延长曝气时间等措施。在此期间。可对曝气池微生物生长所需的检测项目进行采样分析(具体项目见附录)。知道观察到曝气池内出现一定量的絮凝体。此时应注意DO的变化,实测耗氧速率,以及SV值、以及MLSS值的增长,一般这两项数值在SV=5%,MLSS=1000mg/l时,表明初期的活性污泥形成,微生物细菌进入对数增长期。
2、中期培养阶段
当曝气池内出现絮凝体后,表明曝气池内已出现少量的微生物,这时应采取少量换水的措施,以保证微生物群体生长所需要的营养物质以及排除掉对微生物生长有害的代谢产物。考虑到菌胶团形成初期,微生物的数量少,MLSS较低,应控制F/M在较低的范围内,此时应以小批量(初期正常进水的1/4)的连续进水加入曝气池内,保持适合的底物浓度,进水流量的调节可通过来实现,曝气池出水进入二沉池,等到二沉淀池出水时,检查二沉池的排泥管排泥情况,在污泥池内检测污泥浓度,并启动与之对应的污泥回流泵,将回流污泥注入曝气池,二沉池与曝气池形成回流污泥系统。
此时化验人员在接触池出水处采集出水水样进行出水水质化验分析。在此阶段,应注意观察污水中的污泥培养情况,并开始镜检,在出现低等原生动物时表明活性污泥的培养正在正常进行中,细菌已开始大量繁殖,活性污泥正向进一步的成熟阶段发展,此时曝气池出水的BOD应有一定的去除效果。此时应及时调节DO,通过调节鼓风机出风量将出口处DO调整到2~3mg/l,使得较高级的原生动物大量繁殖。镜检中注意原生动物中的游泳型纤毛虫(如草履虫、肾形虫、漫游虫、游仆虫和钟虫等)和大量的成型的菌胶团出现,数量较多,且原生动物的种类较为稳定时,从生物相上表明活性污泥的基本成型,出口处的DO应保持在2mg/l左右,MLSS应在2000~3000mg/l,SV在15~30%之间。至此中期培养阶段完成。在整个中期培养阶段要特别注意如果出现进水水质BOD过低,活性污泥不增长,甚至造成活性污泥解体上浮现象的发生,如出现此情况应及时补充C源和N源,具体操作为投加大粪稀释水溶液,或者抽取其他已正常运行的污水厂的污泥作为营养物质和投加N肥等营养化肥,以此保证活性污泥在较低的BOD负荷下,能继续生长,保证活性污泥的培养进程。
3、后期成熟阶段
在中期培养阶段完成后,使活性污泥处于DO在2mg/l,MLSS在2000~3000mg/l的状态下,并保持该状态一段时间使活性污泥进一步增长和稳定,一般在7~10天左右,根据对曝气池的每日检测数值,通过调整DO、回流比使出水水质进一步稳定,最终培养出成熟、合格、稳定的活性污泥,并达到设计出水标准。在此期间每日进行日常的出水水质检测,直到出水水质达标为止。此时曝气池内的活性污泥应具有良好的沉淀和絮凝性能,在镜检时,活性污泥内应含有大量的菌胶团和固着型纤毛虫(如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫和盖虫)的出现,并使BOD的去除率达到90%,而后逐步增加进水量,最终达到初期进水量,此时活性污泥的培养就全部完成。最终进入试运行阶段。在此基础上确定活性污泥的最佳运行状态,从而确定最佳的工艺运行参数。
方案二、接种培养法
1、初期接种阶段
与直接培养方案不同的是本方案采用其他污水处理厂的已成熟的活性污泥作为种泥进行培养和驯化。为使运输来的活性污泥不至于缺氧和失去活性,可先将池体容积的1/4污水先加入曝气池内并曝气给活性污泥预先创造一个良好的生长环境,对曝气池投加污水的实施方案与方案一一致,开启鼓风机,对曝气池进行曝气。鼓风管路上的控制阀门的调节与方案一相同。种泥的投配,可以使用吸污车从选定厂家的污泥浓缩池中拉取一期改造工程的曝气池容积的1%~3%的活性污泥量,计算出曝气池的实际用量,投加到污水提升泵房的泵坑内,与进水混合后,通过污水提升泵提升注入一期改造工程的曝气池内。考虑到吸污车的工作情况,车体容积、运输频率等因素,在投加过程中,应根据吸污车投加量和投加次数间歇开泵将活性污泥和进水混合溶液及时注入曝气池内,避免活性污泥在泵坑内缺氧,降低活性。间歇开泵操作应在向泵坑内投加活性污泥时开泵并运行一段时间后停泵。为保持曝气池内有较高的营养物质,曝气池内的混合溶液保持较高的浓度,在将污泥全部打入曝气池以后,可继续向曝气池内加水至曝气池容积的1/2后,停止进水。当达到各个指示数值时,对曝气池内进行闷曝,进行活性物污泥的初期培养阶段。
2、中期培养阶段
对曝气池内进行每日项目检测。待曝气池内出现絮凝体后,开启污水泵,以初期1/4的进水流量的水量提升污水进入曝气池内,以后随着曝气池内的活性污泥的生长情况,逐渐加大进水流量,操作与方案一相同。
3、后期成熟阶段
与方案一一致。
方案三 、底泥驯化法
1、初期引种阶段
底泥驯化法是提高污水中已有的有机物浓度,利用污水中的微生物进行强化培养的一种方案。需要做的准备工作是:在培养前期引入污水在沉淀池内进行沉泥,污泥进入污泥处理进行浓缩后,与进水一起提升进入一期改造的A2O曝气池。具体操作为:根据使用絮凝沉淀池作为污泥积累池。
污水注入絮凝池以后,经过5~6日的污泥积累后,先期准备工作完成后,可进入污泥引种阶段,打开初沉池放空阀,将存泥排入厂区污水管中,污泥将流入泵房与进水混合。使进水浓度提高,可进入活性污泥的初期培养阶段,具体操作与方案一相同。
2、中期培养阶段(具体操作见方案一)
3、后期成熟阶段(具体操作见方案一)
(五)、三种方案比较
一、直接培养法具有运行简单,易马上投入运行,节省运行费用等优点,但在实际培养过程中,操作的技术性强,难度大,时间长需要经常分析C/N/P的配比,可生化性等的问题。培养过程中,主要依靠污水中的营养物质和细菌本身的增殖来实现。故细菌的生长有一个适应期和增长期,使培养期加长。另外需要准备必要的细菌营养物质以备培养期间营养失调后添加所需的化学药品或有机营养底物。
二、活性污泥接种法,具有培养方便快速易行,周期短,和其他方案相比所花时间最短,培养速度快的特点,存在的缺点是需要一定量的活性污泥作为菌种,并需要一定的运输能力,在运输过程中需要的费用支出根据实际情况进行估算,并由此产生相关的费用。
三、底泥驯化法方便易行,培养速度较快,所需时间仅长于接种法,优于第一方案。培养过程操作较复杂,前期需要频繁开启管线阀门来调节进水量,积累水中的BOD,提高水中有机负荷量,同时引入适合污水水源的细菌种类来保证培养过程较为顺利地进行。积泥过程开泵时间较长,耗电量较大,相应的用电费用上升。
(六)、活性污泥驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物,对于有脱氮除磷功能的处理工艺,通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转,然后,严格控制工艺控制参数,DO在厌氧池控制在0.1mg/l以下,在缺氧池控制在0.5mg/l以下,在好氧池控制在2-3mg/l,好氧池曝气时间不小于5小时,外回流比50%~100%,内回流比200%~300%,并且,每天排除日产泥量30%~50%的剩余污泥。在此过程中,每天测试进出水水质指标,直到出水各指标达到设计要求。
(七)、工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的,而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异,因此,必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数,以保证运行的正常进行和使出水水质达标的同时尽可能降低能耗。
1.工艺参数内容:
需确定的重要工艺参数有生物池溶解氧DO及氧化还原电位ORP、污泥回流比R、污泥浓度MLVSS,污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVSS的大小,影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO和污泥龄SRT。
2.确定方法:
生物池DO及ORP根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定,一般情况下厌氧池的DO小于0.1mg/l,缺氧池的DO小于0.5mg/l,好氧池的DO控制在2~3mg/l之间,厌氧池ORP小于-250mv,缺氧池ORP在-100mv左右,好氧池ORP大于40mv。回流比R的大小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定,一般情况下80%左右较合适。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定,脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右较合适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求,对脱氮除磷工艺而言,其一般控制在8天左右。
(八)、工艺控制规程
工艺控制规程主要是用来指导生产运行的,是工艺运行的主要依据,其主要包含以下几方面的内容:第一,各构筑物的基本情况;第二,各构筑物运行控制参数;第三,设施设备运行方式;第四,工艺调整方法;第五,处理设施维护维修方式。工艺控制规程应在工艺参数确定后编制。
(九)、调试中的其他工作
污水厂要正确运行,还应有一套完善的制度,其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备设施档案等,在调试过程中可分步完成上述工作。活性污泥的培养与驯化 活性污泥有多种培养方法,但不同的方法所要求的培养时间和人力物力均不同。应根据废水水质、气候、实际许可的条件等情况来选择培养方法。
XXX污水处理厂
2015年7月
