活性污泥法的進階篇(五)
來源 :北極星水處理網
在深入討論了活性污泥的SV、SVI、污泥齡、MLSS等問題之后,公眾號這一篇來探討下污水廠的生物處理系統內活性污泥的流向。在一個采用活性污泥法的污水廠內,在一個具有多項去除作用的生物系統內,活性污泥是怎樣流動才實現了多種污染物質的穩(wěn)定去除呢?在活性污泥的整個的流動中,我們運行管理人員需要做的管理工作都有哪些?這一篇就從流動的活性污泥探討下這些問題。
在深入討論了活性污泥的SV、SVI、污泥齡、MLSS等問題之后,公眾號這一篇來探討下污水廠的生物處理系統內活性污泥的流向。在一個采用活性污泥法的污水廠內,在一個具有多項去除作用的生物系統內,活性污泥是怎樣流動才實現了多種污染物質的穩(wěn)定去除呢?在活性污泥的整個的流動中,我們運行管理人員需要做的管理工作都有哪些?這一篇就從流動的活性污泥探討下這些問題。
首先,我們來了解下,為什么活性污泥需要流動呢?在公眾號前面的討論中,我們可以知道活性污泥由Ma,Me,Mi,Mii組成,其中Mii是污水中帶入的無機顆粒部分(點擊回看公眾號相關內容活性污泥的MLVSS)。這種組成,使活性污泥具有良好的沉降性能。在一個相對靜止的狀態(tài)下,活性污泥會發(fā)生迅速的沉淀,當活性污泥沉淀到水處理構筑物底部的時候,污水和活性污泥沒有辦法進行全面的接觸,就會導致污水中的污染物質不能被活性污泥吸附降解,導致處理效果下降,出水水質超標。因此在一個采用活性污泥法的污水廠里,活性污泥是需要不斷地進行流動循環(huán)的,只有在不斷的流動中,才會有良好的污水處理的效果。
正是因為這個原因,我們日常所做的污泥濃度(MLSS)全稱其實是混合液懸浮固體濃度,它表示了在活性污泥法中,生物池內的液體是活性污泥和流入污水的混合液體,所以雖然我們簡稱MLSS是污泥濃度,其實它代表的是生物池內混合液的濃度。對于污水廠的日常運行管理中,要充分理解這個混合的概念,也是污水廠生物池上的設備管理的基礎。在一個生物池上安裝有大量的設備,這些設備一部分的作用是起到生物池內的充氧,比如曝氣裝置,一部分的作用就是對活性污泥和污水進水進行充分混合,比如各類型的攪拌器,其中曝氣裝置一般均具有通氣的攪拌作用。而活性污泥的流動性就是依靠安裝在生物池上的這些設備來保持的。因此在污水廠的設備運行管理中,對生物池內的這些攪拌作用的設備進行良好的運行工況管理,是保證處理水質達標的重要前提。
活性污泥呈懸浮狀態(tài)是作為活性污泥去除污染物質的重要前提之一,那么除了需要保持懸浮狀態(tài),還需要進行那些流動性的管理呢?這些管理中的最重要的一項就是污泥的回流了。污泥的回流系統,一般在活性污泥的工藝中都會采用(SBR系列工藝由于沒有二沉池,也就沒有設置外回流系統,但是有內回流);钚晕勰嗟幕亓飨到y根據回流的作用不同,一般分為外回流和內回流。
活性污泥外回流系統是作為活性污泥系統里面最基本的組成部分。一個生物池在不斷的流入污水,由于生物池是一個體積固定的充滿水的構筑物,因此當污水流入的時候,一定會有流出的物質。生物池內是一個活性污泥和污水完全混合的狀態(tài),流出的物質一定是活性污泥和進水的混合液,生物池混合液不斷地被進水頂出去后,生物池內的混合液的濃度,也就是污泥濃度會逐步降低,直到活性污泥全部消失。而生物池為活性污泥中的微生物提供了良好的生存環(huán)境,有曝氣,有攪拌,有進水的營養(yǎng)物質,當活性污泥離開生物池的良好生存環(huán)境后,基本沒有了降解有機污染物的機會和環(huán)境。所以這種不斷地進污水,頂混合液的運行模式是不可以的,為了保證生物池內的活性污泥的數量,污水廠的工程設計上,采用了二沉池(現階段還有MBR工藝的MBR池)作為活性污泥沉降場所,讓混合液在這個場所沉降,然后把底部的活性污泥抽升回去,和進水混合起來再次流入到生物池內,這就形成了混合液流入,混合液流出。我們一般會把活性污泥和進水的比例調整為1:1,也就是100%的外回流比例,這樣就能保持生物池內活性污泥的濃度不變了。這就是污水廠外回流設置的原因,也正是這個原因,污泥流動性的管理中,這個是需要運行管理者對外回流系統進行嚴格的運行管理,因為外回流是保證生物系統良好運行的基礎;谶@個理論,污水廠初期培養(yǎng)的悶曝過程,就是通過不讓活性污泥流出曝氣池的方式,進行污泥濃度的增殖的應用(詳情請參照文后的活性污泥培養(yǎng)的鏈接文章)。
污泥內回流系統是近年來活性污泥法中生物除磷脫氮工藝的要求開展起來的。關于內回流的原因和理論,在公眾號前面的文章都進行了詳細的討論。詳情可以參照公眾號內生物脫氮,生物除磷相關文章閱讀了解。內回流在活性污泥法的污水廠,起到了功能性的作用,特別是脫氮除磷的功能,對厭氧區(qū)域和缺氧區(qū)域的活性污泥要進行不同的功能性的回流,這些是根據脫氮除磷的生物反應的機理來控制的,污水廠管理者要了解這些基本的反應機理,這樣就能明確內回流控制的基礎。現階段環(huán)保部門對污水廠脫氮除磷要求較高,內回流作為生物脫氮除磷的首要條件,是必須要做好控制的,污水廠不能過分的依靠化學方法脫氮除磷,需要盡可能發(fā)揮生物作用,減少化學藥劑的投加和使用,從成本上控制污水廠的運行。活性污泥在內回流中的流向控制,是作為生物脫氮除磷的功能發(fā)揮進行的。
活性污泥的剩余污泥系統,在一個連續(xù)進水的污水廠內,活性污泥是每天增殖的,隨著活性污泥的增殖,在生物系統內需要更多的氧氣和營養(yǎng)物質來維持數量更多的活性污泥生長,而污水廠的進水(營養(yǎng)物質),鼓風曝氣設備(氧氣)是不可能逐日增加的,它們是提供了一定范圍的供給能力,超越供給能力的時候,不斷增殖的活性污泥就會缺少營養(yǎng)及氧氣,進入衰老期,造成活性污泥的老化。因此在生物池內保持一定的活性污泥濃度時作為活性污泥系統保持活性的重要調控手段,而保持濃度的主要工藝操作就是將活性污泥的定期定量的排出系統,這就是剩余污泥的產生原因。剩余污泥的排放是活性污泥流動的又一個方向。
活性污泥是污水廠內最重要的污水處理核心,它在污水廠內有著各種不同的流向,每種流向都有其特定的原因和生物機理,各種流向的不通暢都會造成各種工藝的問題,最終呈現在出水水質的超標排放上。因此對于污水廠的工藝管控人員來說,對每種流向過程進行詳細的分析,熟知工藝管路的流向和原理,對于流向過程中的主要設備,閥門,管路要有全面的巡檢,從設備和閥門的管理上,對活性污泥的各種流向進行管控,實現污水的良好處理。