废水处理运行问题分析及解决对策

废水处理运行问题分析及解决对策

废水处理运行问题分析及解决对策一、工业废水处理常用流程及单元简介1.1工业废水处理常用流程1.2主要单元作用，反应型式及效果见下表单元名称作用去除物典型反应形式效果铁碳微电解提高废水可生化性去除氧化性物质阳极：Fe-2e→Fe2+阴极：2H+2e→H2有氧酸性条件下：O2+4H++4e→2H2O2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+C6H5NO2+3H2→C6H5NH2+2H2O硝基苯废水B/C由0.1升至0.3安普霉素废水B/C由0.26升至0.45，染料废水B/C由0.08升至0.3芬顿氧化提高废水可生化性去除还原性物质如苯，苯酚，苯胺，二甲苯，氯甲烷，甲醛DMFC6H5OH+14[O]→6CO2↑+3H2O2C6H5NH2+31[O]→12CO2↑+N2↑+7H2OC6H5(CH3)2+21[O]→8CO2↑+5H2OHCHO+2[O]→CO2↑+H2O2HCON(CH3)2+17[O]→6CO2↑+N2↑+7H2O通过投加氧化剂以Fe2+作催化剂利用新生态的氧使难生物降解的有机物断链氧化，减少对后续生化反应的毒害抑制作用。O3氧化脱色、减毒、氧化2CN-+5O3+H2O→2HCO3-+2O2↑+N2↑+3CO2↑C6H5OH+2O3→C6H4O2+H2O+2O2↑(CH3)2N2H2+4O3→4H2O+2CO2↑+N2↑+2O2↑去除CN-，苯酚，偏二甲肼，硝基酚类化合物，不饱和发色基团断键，开链如乙烯基，偶氮基，羟基有机化合物。化学沉淀投加金属沉淀剂将溶解性杂质转化生成难溶化合物从废水中分离出去如除磷除磺酸盐石灰乳除磷除甲基磺酸钠反应如下：5Ca2++7OH-+3H2PO4-→Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2OCH3OSO3Na+Ca(OH)2→CaSO4↓+CH3OH+NaOH有利于生化出水Tp达标，消除起泡污染对后续生化处理的影响。n厌氧（水解酸化）处理高、中浓度有机物废水，可降解或提高有机物可生化性以葡萄糖为例C6H12O6→3CH4↑+3CO2↑可去除部分较难生化有机物，将不溶性有机物水解为溶解性有机物为后续生化提供有利环境。缺氧反硝化脱氮为主使硝态氮转化为氮气4NO3-+5C+2H2O→2N2↑+5CO2↑+4OH-ηN=70-80%需碳源，C/N及混合液回流比高，脱氮效果高，产生碱度。好氧硝化除有机物COD为主使氨氮转化为硝态氮生化反应：C6H12O6+6O2→6CO2↑+6H2O硝化反应：NH4++2O2→NO3-+2H++H2OηCOD=70-95%去除率与废水水质可生化性，水中DO，污泥浓度有关，硝化过程释放出的H+将消耗水中的碱度，需适时补碱。二、诊断手段2.1巡视：颜色、气味、污泥性状颜色：曝气池污泥颜色发黑、发白均不正常；泡沫颜色茶色或黑色，污泥老化；泡沫白色：废水含有发泡剂。气味：曝气池臭味，DO低，供养不足2.2日常检测：PH、SV30PH：过高或过低，对生化严重冲击，污泥活性降低SV30：过低，进水COD浓度太低，或长期曝气过度；过高，供养不足，引起污泥膨胀。2.3分析化验：COD、NH3-N、TP、MLSS、DO、微生物镜检、BOD5、盐分、SO42-、Cl-2.4自控仪表数据——DO、CODcr、ORP分析化验和自控仪表数据：指导正确操作，可提高运行稳定性及达标排放的可靠性。三、主要处理单元正常与否的判断标准n处理单元正常不正常1、微电解有细微气泡及气味PH≤3池面无气泡、无气味PH>32、芬顿氧化有气泡、PH3—5无气泡、PH＜33、O3氧化PH≥5PH＜54、厌氧池有细小气泡、有臭味、发黑、DO≤0.2mg/l、ORP＜-250mV无气泡、无味、DO＞0.2mg/l、ORP＞-250mV5、缺氧池DO＜0.5mg/l、OPR＜-100mVDO≥0.5mg/l、ORP＞-100mV6、曝气池气泡均匀、黄褐色污泥絮体、DO为2—4mg/l、ORP＞50mV、SV30为20%至40%气泡不均匀、泡沫发白或为茶灰色、污泥发黑、DO＜2mg/l7、混凝沉淀池二沉池无浮渣、漂泥、浮泥、无气泡污泥上浮、有大量气泡产生四、主要处理单元异常问题原因分析及解决对策表4.1厌氧系统的异常问题及解决对策问题原因解决方法产气量低或处理效率低进水有机质负荷超负荷、进水PH下降或过高、环境条件变化（或水温）等可能会使厌氧微生物的代谢活动受到影响。调整进水水量或水质，平衡有机质负荷；PH值变化太多时适当进行中和；采取保温绝热措施使装置在冬季或夏季维持稳定的温度沼气燃烧不着主要是产甲烷菌活性降低所致，如冲击负荷影响严重，进水PH值较低（较高），或是其他细菌（如硫酸盐还原菌）与产甲烷菌竞争底物。也有可能是因为进水中碳水化合物含量相对含氮化合物太高（失去缓冲能力）、VFA过量累积所致，或进水有机质负荷太低所致调整PH等对产甲烷菌有影响的因素，调整C:N比和进水有机负荷停止产气过度的有机质负荷冲击、环境条件的严重变化，使厌氧微生物的酶系统遭到严重破坏，破坏厌氧微生物的代谢能力，表现为产甲烷作用几乎完全停止强化预处理去除有毒物质（如除油、光催化分解、电解、臭氧氧化等）；稀释进水降低有毒污染物浓度；增加少量新污泥出现负压厌氧反应器、污泥管道或沼气管道漏气，或一次排泥量过大，可能造成反应器中气室负压，使沼气不纯，对厌氧反应有一些影响对厌氧反应器、污泥管道、沼气管道进行漏气检查；控制排泥量等措施n表4.2生化系统常见异常及解决方法异常现象症状可能原因解决对策（参考）曝气池有臭味曝气池供氧不足，DO值低，出水氨氮有时偏高增加供氧，使曝气池出水DO高于2mg/l污泥发黑曝气池DO过低，有机物厌氧分解析出H2S，其与Fe生成FeS增加供氧或加大污泥回流污泥过滤困难污泥解絮按不同原因分别处置污泥变白丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖如有污泥膨胀，参照污泥膨胀对策进水PH过低，曝气池PH≤6丝状型菌大量生产提高进水PH曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面诺卡氏菌或纤发菌过量生长清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增加排泥污泥未成熟，絮粒细小；上清液混浊，水质差；游动性小型鞭毛虫多水质成分浓度变化过大；废水中营养不平衡或不足；废水中含毒物或PH不足使废水成分、浓度和营养物均衡化，并适当补充所缺营养污泥脱水后泥饼松散有机物腐败、凝聚剂加量不足及时处理污泥、增加剂量白色如肥皂泡沫翻滚，覆盖曝气池大部分或全部启动初期高BOD冲击负荷造成高F/M和低泥龄；过量排泥或污泥流失；毒物或温度冲击；大量油脂类、洗洁剂或其他发泡物质及表面活性剂增加污泥回流，不排泥直到MLSS上升到正常F/M范围，保证足够的DO（1到3mg/l）；减少排泥；检查上游毒物排放源采取相应措施，重新驯化污泥，调整水温或适当增加泥龄；用消泡剂预处理，前处理除油脂曝气池泡沫不易破碎，发粘进水负荷过高，有机物分解不全减小水量，降低负荷细碎，棕褐色泡沫覆盖大部分曝气池F/M偏低适当增加排泥曝气池泡沫粘稠，油状、茶色或灰色F/M过低，污泥严重老化，泥龄过长解絮污泥附于泡沫增加排泥（每天不要超过10%）直到池面剩适度浅褐色泡沫。检查MLVSS、F/M和泥龄来优化出水色度上升污泥解絮，进水色度高改善污泥性状出水BOD、COD升高污泥中毒污泥复壮进水过浓提高MLSS进水中无机还原物（S203、H2增加曝气强度nS）过高COD测定受Cl-影响排除干扰表4.3沉淀池的异常问题及解决对策问题原因解决办法出水带有细小悬浮物颗粒水力负荷冲击或长期超负荷；因短流减少了停留时间，以致絮体在沉降前就流出；活性污泥过度曝气，使至内源呼吸解体；进水中含有难沉淀污染物颗粒增设调节池；调整进水、出水配水设施不均匀性，克服短流；调整曝气池的运行参数；投加絮凝剂；均匀分配、浓缩池上清液的负荷及进入沉淀池的剩余污泥的负荷出水堰脏且出水不均因污泥粘附、藻类生长或浮渣等在堰上，导致出水堰脏、堰口堵塞使出水不均经常清除出水堰口卡住的污物；适当加氯消毒阻止污泥、藻类在堰口的生长积累污泥上浮污泥停留时间过长，有机质腐败；二沉池中污泥反硝化，还原生成N2而使污泥上浮；浓缩池中轻质腐化污泥的进入保证正常的贮存和排泥时间；检查排泥设备故障；消除沉淀池内壁，部件或某些死角的污泥；降低好氧处理系统污泥的硝化程度；如高速污泥回流量，调整污泥泥龄；防止其他构筑物污泥进入浮渣溢流浮渣去除装置位置不当或去除频次过低，浮渣停留时间长维修浮渣刮除装置；调整浮渣刮除频率；通过预处理严格控制浮渣的产生量黑色或恶臭污泥初沉池或高浓度浓缩池上清液等高浓度可腐败悬浮物进入阻止高悬浮物高浓度易腐败污水和溢流上清液进入；减短排泥周期；管线上设置加氯点防污水腐败污泥管道或设备堵塞因为污泥中易沉淀物质含量高，而管道或设备口径太小，又不经常工作造成的经常清通措施；增加污泥设备操作频率；改进污泥管道或设备刮泥机故障刮泥机因承受过高负荷等原因停止运行减少贮泥时间，降低存泥量；检查刮板是否被砖石、工具或松动的零件卡住；及时更换损坏链环、刮板等部件；防止沉淀池表面结冰；减慢刮泥机转速斜管沉淀池斜管堵塞n进出水不均导致斜管负荷不均；污水有机物浓度高，滋生生物污泥并结膜；斜管变形导致固体负荷不均；排泥不及时调整进出水使之均匀；斜管沉淀池不作二沉池，宜做一沉絮凝沉淀池；及时检查斜管，变形就立即更换；及时排泥，避免污泥上浮堵塞斜管五、工业废水处理效果主要影响因素与进水条件，投药量大小及种类，营养剂的投加量密切相关表5.1工业废水处理常遇问题工业废水特性对物化段的要求对生化段的影响悬浮物质含量高通常增加混凝剂投加量即可，但是，实际操作中，发现控制困难，需要经常通过现场小试来调节药品投加的合理性部分悬浮物进入生化系统将会影响稳定运行，惰性物质增多，上清液浑浊降解好氧量高初级沉淀污泥容易腐败上浮。通过合理的排泥率来抑制污泥上浮运用较多高降解耗氧量的物质，对生化系统造成的压力较大，充氧需求量大、活性污泥浓度过高、降解率低难降解有机物为了缓解难降解有机物对生化系统的冲击，需要加强物化系统的处理深度受处理所需的停留时间延长，若不延长容易导致出水指标过高；同时部分难降解有机物对活性污泥有抑制作用，泥水分离也产生影响PH值影响设备的锈蚀和混凝效果降低本身对PH值有要求，对微生物正常代谢产生影响水温变化大水温过低（低于10℃）混凝效果差，絮体细小；初沉效果差抗冲击能力弱，处理效率下降水温过高（高于40℃）在缺O2下沉淀池底泥易上浮活性污泥易解体导致出水混浊含有重金属及有毒有害物质需要在物化段对这些物质进行重点去除活性污泥反应出来的表现多为解体和活性降低含盐浓度高絮凝段投药量大生化受抑制表5.2投药效果判断效果仅投加PAC投加PAC+PAM絮体细小但独立而均一投加量合适PAC与PAM投加的配比不合适，需调整投加的比例；常见与PAC投加不足絮体粗大，但间隙水混浊PAC投加过量PAM投加不足絮体粗大，但间隙水清澈投加量合适投加比例合适絮体有挂壁现象不可见投加PAM过量液面浮渣不可见PAC投加过量沉淀物粗大，上清液清澈投加量合适投加比例合适沉淀物粗大，上清液混浊有可能PAC投加不足PAM投加不足或PAC与PAM投加配比不合适n沉淀物细小，上清液清澈投加量合适投加比例合适沉淀物细小，上清液混浊PAC投加不足PAM投加不足表5.3营养剂投加不当产生的结果及原因营养剂投加情况活性污泥的表现原因分析营养剂投加不足活性污泥絮凝性差活性污泥在分解有机物时需要配合适当比例的营养剂投加，在缺营养剂的状态下，活性污泥合成过程得不到足量的氮磷，絮凝性随即转差。活性污泥沉降性差由于活性污泥絮凝性差，过量细小的活性污泥絮团就更不能发挥较好的沉降性能了。同样由于没能合成足够的微生物来应对进流相对高浓度的有机物，活性污泥处于高负荷状态，必然会出现活性污泥沉降性差。活性污泥处理效率下降处理效率的下降是因为合成细菌体的时候营养剂的不足而导致不能有效和足量的合成。同时，活性污泥结构的松散和因沉降性差而流失是导致活性活性污泥处理效率差的另一个原因二沉池放流出水带呈棕黄色活性污泥缺乏营养的足够补充而导致活性污泥合成和代谢的故障，就会发生活性污泥的解体，导致出水异常。营养剂投加过量二沉池滋生青苔当营养剂投加过量时，导致活性污泥正常生长繁殖后不能全部利用尽投加的营养剂，就会出现富营养化现象，在二沉池出水堰口上滋生青苔。二沉池出现浮泥活性污泥中存在过量的氮而导致活性污泥在厌氧状态下发生了反硝化现象。反硝化产生的气体携活性污泥絮团上浮，其状态常呈雪花样片状六.废水处理检测项目6.1活性污泥法检测项目见表6.1表6.1活性污泥法的检测项目检测目的检测项目反映处理效果进水：BOD、COD、SS出水：BOD、COD、SS反映污泥情况污泥沉降比SV（%）、SVI、MLVSS、DO、微生物镜检反映污泥营养和环境条件N、P、PH值、水温6.2污水处理检测项目及周期见表6.2表6.2污水处理检测的项目与周期n序号项目周期序号项目周期1pH值每日一次21蛔虫卵每周一次2SS22烷基苯碘酸钠3BOD523醛类每月一次4CODCr24氰化物5SV%25硫化物6MLSS26氟化物7MLVSS27油类8DO28苯胺9氯化物29挥发酸10氨氮脱氮除磷工艺每日一次每周一次30氢化物11硝酸盐氮31铜及其化合物每半年一次12亚硝酸盐氮32锌及其化合物13总氮33铅及其化合物14有机氮34汞及其化合物15磷酸盐35六价铬16总固体36总铬17溶解性固体37总镍18总有机碳38总镉19细菌总数39总砷20大肠菌群40有机磷6.3污泥处理检测项目于周期见表6.3表6.3污泥处理检测的项目与周期序号项目周期序号项目周期1有机物含量每日一次9锌及其化合物每季度一次2含水率10铜及其化合物3pH11铅及其化合物4脂肪酸12铬及其化合物5总碱度13镍及其化合物6沼气成分每周一次14镉及其化合物7酚类每月一次15汞及其化合物8氰化物16砷及其化合物七、在线测量仪表分类及测量部位表7-1在线测量工艺参数的分类以及选配的测量仪表n工艺参数测量介质测量部位选用仪表流量污水进、出水管道电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计明渠超声波明渠流量计污泥回流污泥管道电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计剩余污泥管道电磁流量计消化污泥管道电磁流量计沼气消化池沼气管路孔板流量计、标准喷嘴型流量计、质量流量计空气采用微孔曝气法压缩空气主管路孔板流量计、标准喷嘴型流量计、质量流量计温度污水进水PT100热电阻型温度仪中水出水PT100热电阻型温度仪污泥消化池PT100热电阻型温度仪压力污水泵站出口管路上弹簧管式压力表、压力变送器污泥泵站出口管路上弹簧管式压力表、压力变送器空气鼓风机出口管路上弹簧管式压力表、压力变送器沼气消化池压力变送器（微压）沼气柜压力变送器（微压）液位污水进水泵站集水池超声波液位计、沉入式液位计格栅前、后液位差超声波液位计、沉入式液位计污泥回流泵站集水池超声波液位计、沉入式液位计氧化沟工艺曝气池水池超声波液位计、沉入式液位计消化池超声波液位计、沉入式液位计浓缩池超声波液位计pH值污水进出水管路pH仪曝气池内pH仪氧化还原电位污水厌氧池内氧化还原电位计（ORP）氧化沟厌氧段后侧氧化还原电位计（ORP）浊度污水进水浊度用穿透光浊度计出水浊度用散射光浊度计污泥浓度曝气池、回流污泥管路、剩余污泥管路污泥浓度计溶解氧污水曝气池溶解氧测定仪污泥界面污水污泥二沉池污泥界面计（超声波式）n附录污水处理主要处理单元检测指标参数收集系统进水初沉池曝气池二沉池三级处理消毒营养盐去除消化池污泥出水在线传感器及仪器实验室及便携式仪器测试组件碱度●●●●●●●●●氨●●●●●●●●●●●BOD●●●●氯●●●●●COD●●●电导率●●●●●●●●溶解氧●●●●●●●●●●大肠杆菌●●●●●●●粪大肠杆菌●●●●●●●流量●●●●●●●●●●●●硬度●●●●●●●●●金属●●●●●●硝酸盐●●●●●●●●亚硝酸盐●氮●●●●●●有机物●●●●●●ORP●●●●●●●●●●臭氧●●●●●pH●●●●●●●●●●●●●●磷酸盐●●●总磷●●●悬浮固体●●●●●●●●●●●●浊度●●●●●●●