針對上海(hai)某污水處(chu)理(li)廠氨氮(dan)超標現(xian)象，分(fen)析了氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)內耗氧(yang)(yang)速率變化(hua)、堿度(du)變化(hua);結合(he)該廠運(yun)行情況列舉了氨氮(dan)超標的常見原因，提出(chu)了氨氮(dan)發(fa)生異常時可采取的控制(zhi)措施，防(fang)止水質(zhi)惡化(hua)或縮短硝化(hua)系統(tong)恢復(fu)時間，以供國(guo)內其(qi)他同(tong)類污水處(chu)理(li)廠參考。 氨氮是水體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)營養素，可導致水體(ti)富營養化，是水體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)主(zhu)要耗氧(yang)污(wu)染物(wu)。近(jin)年來(lai)，隨著污(wu)水處理廠(chang)建(jian)設和運行規模的(de)逐漸增加，污(wu)水處理廠(chang)儼(yan)然已(yi)是氮循(xun)環系(xi)統的(de)重要組成部(bu)分，承擔消減自然界中(zhong)(zhong)氨氮總(zong)量的(de)重要任務。 上海某(mou)污水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)設計處理(li)規模2.5×104 m3/d，進(jin)(jin)水(shui)(shui)由(you)精(jing)細(xi)化(hua)工廢水(shui)(shui)及(ji)周(zhou)邊居民(min)生活廢水(shui)(shui)組成(cheng)，兩者(zhe)比例(li)約3：7。實際運行(xing)中，該污水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)進(jin)(jin)水(shui)(shui)CODcr濃(nong)度為400-1000mg/L，氨氮(dan)濃(nong)度為30-80mg/L，出水(shui)(shui)執行(xing)國家(jia)城鎮污水(shui)(shui)處理(li)二級排(pai)放(fang)標準。處理(li)過程采(cai)用水(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)+A/C氧(yang)化(hua)溝(gou)工藝。 針對該(gai)廠(chang)出水氨(an)氮異常進行了分析，提出了相(xiang)應的控(kong)制措施，可為發生該(gai)類異常現象的污水處理(li)廠(chang)提供參(can)考(kao)。 1、出水氨氮異(yi)常時系(xi)統(tong)工(gong)藝數據的變化 該廠在運行穩定的情況(kuang)下，出水(shui)(shui)氨氮(dan)往(wang)(wang)往(wang)(wang)能保持較(jiao)低的水(shui)(shui)平，但硝化菌(jun)一旦受損，出水(shui)(shui)氨氮(dan)濃(nong)度短(duan)期內(nei)(nei)將(jiang)迅速上升。出水(shui)(shui)數(shu)據(ju)(ju)監測(ce)往(wang)(wang)往(wang)(wang)受監測(ce)頻次、監測(ce)速度等影(ying)響，數(shu)據(ju)(ju)結果(guo)反(fan)饋(kui)滯后。借(jie)助硝化效(xiao)果(guo)短(duan)期內(nei)(nei)急(ji)劇變化的特點，分析各(ge)項表征(zheng)硝化影(ying)響因素的工(gong)藝數(shu)據(ju)(ju)，以此(ci)判斷(duan)系統的健(jian)康度，進而及時采取相關補救(jiu)措施。 1.1 氧濃度變(bian)化判(pan)斷耗氧速率快(kuai)慢 在忽略細菌(jun)自身(shen)同化(hua)(hua)作用的(de)條件下，硝化(hua)(hua)過程分兩步進(jin)行：氨氮(dan)在亞硝化(hua)(hua)菌(jun)的(de)作用下被氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)亞硝酸鹽(yan)氮(dan)，亞硝酸鹽(yan)氮(dan)在硝化(hua)(hua)菌(jun)的(de)作用下被氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)硝酸鹽(yan)氮(dan)。根(gen)據硝化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)公(gong)式每去除1g NH4+-N需(xu)消(xiao)耗(hao)4.57g O2。利用上述(shu)結論，王建龍等(deng)人通過測量(liang)OUR表征硝化(hua)(hua)活(huo)性來(lai)了解反(fan)應(ying)(ying)器中的(de)硝化(hua)(hua)狀態。在曝(pu)氣(qi)量(liang)固(gu)定，進(jin)水(shui)負荷變化(hua)(hua)不(bu)大的(de)情況(kuang)下，硝化(hua)(hua)是(shi)否完(wan)全直接(jie)影(ying)響(xiang)生(sheng)化(hua)(hua)池內(nei)溶解氧(yang)濃度(du)的(de)高低(di)，因此(ci)發(fa)現出(chu)水(shui)氨氮(dan)異常時(shi)(shi)，操作人員需(xu)充分利用中控系統(tong)好(hao)氧(yang)池實時(shi)(shi)DO曲線的(de)變化(hua)(hua)規律，根(gen)據氧(yang)消(xiao)耗(hao)情況(kuang)來(lai)判(pan)斷硝化(hua)(hua)效果，短期內(nei)DO曲線呈明(ming)顯上升趨勢的(de)需(xu)積(ji)極(ji)采取措施，防止系統(tong)的(de)進(jin)一步惡化(hua)(hua)。 1.2 出水(shui)pH變(bian)化堿度消耗快慢 生物在硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)應進行(xing)中伴隨大量H+，消除水中的堿(jian)度(du)。每(mei)1g氨被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)需消耗7.14g堿(jian)度(du)(以CaCO3計(ji))。反(fan)之，隨著硝(xiao)化(hua)(hua)效(xiao)果的減弱，堿(jian)度(du)的消耗會有所下降。因(yin)此(ci)可以通過對出(chu)水在線pH的變化(hua)(hua)情況判斷氧(yang)化(hua)(hua)溝的硝(xiao)化(hua)(hua)效(xiao)果。在線pH計(ji)，數(shu)據準確(que)可靠，實時反(fan)饋(kui)，在實際運(yun)行(xing)中尤為有效(xiao)。 2、常見原因 2.1 客觀因素影響(xiang) 上海屬亞熱帶季風氣候，每年梅(mei)雨季節和汛期雨水尤為充沛。收集范圍越(yue)廣，短(duan)時間(jian)內污(wu)水處理廠進水水量(liang)變化系數(shu)越(yue)大，水量(liang)過度(du)負荷(he)，縮短(duan)了硝(xiao)化停(ting)留時間(jian)。此(ci)外(wai)，溫度(du)也對硝(xiao)化的影響明顯，在低(di)(di)溫條件下(xia)硝(xiao)化細菌的繁(fan)殖(zhi)速(su)度(du)降低(di)(di)，體內酶活(huo)力(li)受(shou)到(dao)抑(yi)制，代(dai)謝(xie)速(su)度(du)較慢(man)。一般低(di)(di)于15℃硝(xiao)化速(su)率(lv)降低(di)(di)，12～14℃下(xia)活(huo)性污(wu)泥中硝(xiao)酸(suan)菌活(huo)性受(shou)到(dao)更嚴重(zhong)的抑(yi)制。每年12月(yue)(yue)至次年2月(yue)(yue)，上海氣溫最低(di)(di)。該廠氧化溝水溫最低(di)(di)僅12℃，因(yin)此(ci)冬季容易造成(cheng)氨氮超標現象。 2.2 進水濃度過高(gao) 該(gai)廠(chang)進水(shui)(shui)(shui)包括精細化(hua)(hua)(hua)工(gong)廢水(shui)(shui)(shui)，常受高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)及進水(shui)(shui)(shui)CODcr、氨(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)、有(you)機(ji)氮(dan)(dan)等高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)沖(chong)擊。CODcr對工(gong)藝過(guo)程中硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)段的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響主要體現在異(yi)養菌與硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌對氧(yang)的(de)(de)競爭(zheng)方面。CODcr高(gao)(gao)(gao)時(shi)利于(yu)異(yi)氧(yang)菌生長，異(yi)養菌占優勢(shi)，硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌少從而導(dao)致硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)效果不好。有(you)機(ji)氮(dan)(dan)在經過(guo)水(shui)(shui)(shui)解酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)后可(ke)轉化(hua)(hua)(hua)成氨(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)，對硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響等同于(yu)氨(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)。氨(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)負(fu)荷過(guo)高(gao)(gao)(gao)對活性污泥系統有(you)巨大的(de)(de)沖(chong)擊作(zuo)用(yong)。此外(wai)，過(guo)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)氨(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)會(hui)導(dao)致游(you)離(li)氨(an)(an)(an)(an)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)增加(jia)，游(you)離(li)氨(an)(an)(an)(an)對亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)轉化(hua)(hua)(hua)為硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)的(de)(de)抑制性影(ying)(ying)(ying)響是很明顯的(de)(de)，因(yin)為游(you)離(li)氨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)導(dao)致亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)氮(dan)(dan)的(de)(de)積累(lei)。 2.3 其(qi)它因素 除此(ci)之外，還有(you)很多因素影(ying)響著硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)作用。例(li)如：pH值過高會影(ying)響微生物的正常生長(chang)，增加(jia)水中游(you)離氨的濃度抑(yi)制(zhi)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)。硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)還對重金(jin)屬(shu)、酚、氰化(hua)(hua)(hua)物等有(you)毒物質特別敏感。因此(ci)，可對水樣進(jin)行硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)毒性試驗來判斷廢(fei)水是否對硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)有(you)抑(yi)制(zhi)作用。 3、發現(xian)氨(an)氮異常(chang)情況時的控制(zhi)措(cuo)施： 若(ruo)主體生(sheng)化(hua)處理(li)單元(yuan)，若(ruo)出現 NH4-N有上(shang)升(sheng)態勢，針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的原因(yin)，可選擇(ze)如下應(ying)急措施防止(zhi)水質(zhi)的進一(yi)步惡化(hua)。 3.1 減小進水氨(an)氮(dan)負荷 減少(shao)進(jin)(jin)水(shui)(shui)氨(an)(an)氮(dan)(dan)負荷(he)，一(yi)是降低進(jin)(jin)水(shui)(shui)氨(an)(an)氮(dan)(dan)濃度(du)(du)(du)，二是減少(shao)進(jin)(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)量(liang)(liang)。由于該廠(chang)接(jie)納部分化工廢水(shui)(shui)，容(rong)易受氨(an)(an)氮(dan)(dan)(或有(you)機(ji)氮(dan)(dan))的(de)沖擊，因此(ci)在線儀顯示有(you)高(gao)濃度(du)(du)(du)氨(an)(an)氮(dan)(dan)進(jin)(jin)入時(shi)(shi)需(xu)及(ji)時(shi)(shi)啟(qi)用應急調(diao)節池，同時(shi)(shi)加(jia)大對排(pai)污企業的(de)抽(chou)樣監(jian)測(ce)力度(du)(du)(du)，從(cong)源(yuan)頭控制進(jin)(jin)水(shui)(shui)氨(an)(an)氮(dan)(dan)濃度(du)(du)(du)。減少(shao)進(jin)(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)量(liang)(liang)是促進(jin)(jin)硝化菌恢復的(de)強有(you)效手段，但實際運行中，受調(diao)節池停(ting)留時(shi)(shi)間(jian)、外部管網外溢風險等制約，僅可(ke)實施(shi)幾(ji)小時(shi)(shi)。平日需(xu)積(ji)累各泵站輸送規(gui)律，合理調(diao)度(du)(du)(du)爭取減負時(shi)(shi)間(jian)。 3.2 維持硝化必須(xu)的堿度量 氨(an)氮的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)過程(cheng)消耗堿(jian)(jian)度(du)(du)，pH值(zhi)下(xia)降，從而影響(xiang)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)正常進行(xing)，因此溶液中(zhong)必須(xu)有(you)充足的(de)(de)(de)(de)堿(jian)(jian)度(du)(du)才能保證硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)順利進行(xing)。實驗研究表明，當ALK/N<8.85時，堿(jian)(jian)度(du)(du)將影響(xiang)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進行(xing)，堿(jian)(jian)度(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia)，硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)速(su)率增(zeng)大(da)。但當ALK/N≥9.19(堿(jian)(jian)度(du)(du)過量(liang)30)以后，繼續增(zeng)加(jia)(jia)堿(jian)(jian)度(du)(du)，硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)速(su)率增(zeng)加(jia)(jia)甚(shen)微，甚(shen)至會(hui)有(you)所下(xia)降。過高的(de)(de)(de)(de)堿(jian)(jian)度(du)(du)會(hui)產生較高的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)，反而會(hui)抑制硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)(de)(de)進行(xing)。故控制ALK/N在8-10較為合理(li)。在實際工程(cheng)中(zhong)，可向氧化(hua)溝內投加(jia)(jia)溶解(jie)完(wan)成的(de)(de)(de)(de)碳酸鈉(na)以提高堿(jian)(jian)度(du)(du)。 3.3 合(he)理控制(zhi)氧濃(nong)度 氨氮氧(yang)化(hua)需要消耗溶解氧(yang)，但氧(yang)濃(nong)度并非越(yue)(yue)高越(yue)(yue)好(hao)。由氧(yang)氣在水中的(de)(de)傳(chuan)質(zhi)(zhi)方程可(ke)知，液相主(zhu)體中的(de)(de)DO濃(nong)度越(yue)(yue)高，氧(yang)的(de)(de)傳(chuan)質(zhi)(zhi)效率(lv)越(yue)(yue)低。綜合考慮氧(yang)在水中的(de)(de)傳(chuan)質(zhi)(zhi)效率(lv)和微生物的(de)(de)硝化(hua)活性，調控好(hao)氧(yang)段的(de)(de)DO在2.5mg/L左右可(ke)以在不浪費能量的(de)(de)情(qing)況下最大限度地提高對氨氮的(de)(de)去除效率(lv)。 3.4 投(tou)加消(xiao)化促進(jin)劑 硝(xiao)化(hua)(hua)促進(jin)劑(ji)是利用微生(sheng)(sheng)物營(ying)養與生(sheng)(sheng)理(li)學(xue)方(fang)法進(jin)行合(he)理(li)配方(fang)，根(gen)據微生(sheng)(sheng)物營(ying)養生(sheng)(sheng)理(li)及污(wu)水處理(li)的(de)共(gong)代謝原(yuan)理(li)，促進(jin)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌(jun)發生(sheng)(sheng)作用，提高污(wu)水處理(li)的(de)氨氮去除(chu)效率。筆者嘗(chang)試在硝(xiao)化(hua)(hua)效果減弱，氨氮逐步上(shang)升階(jie)段投加(jia)，效果顯著。但系統喪失硝(xiao)化(hua)(hua)能力(li)時(shi)投加(jia)，效果不明顯，且(qie)該(gai)類(lei)產(chan)品往往價格昂貴，對處理(li)大水量的(de)系統實用性不強。 3.5 其它工(gong)藝上的微調 ①減少(shao)氧(yang)化(hua)溝(gou)排泥(ni)量。一是因為(wei)硝化(hua)菌世代周(zhou)期長(chang)，較長(chang)的(de)SRT有(you)利于硝化(hua)菌的(de)生長(chang);二是硝化(hua)效果降低時，大(da)量的(de)硝化(hua)菌被流失(shi)，排泥(ni)會(hui)加速硝化(hua)菌的(de)流失(shi)。 ②增加(jia)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)內、外回流(liu)。前者是為(wei)系統提供(gong)更長的好氧(yang)(yang)時(shi)間，有利于硝化(hua)菌(jun)的生長。后者一(yi)方面可維持生化(hua)單元相對(dui)較高的污泥濃度(du)(du)，提高系統的抗沖擊能力;另一(yi)方面可降低進入(ru)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)的氨氮濃度(du)(du)，進而(er)減(jian)少高濃度(du)(du)氨氮或(huo)游離(li)氨對(dui)硝化(hua)菌(jun)的抑制作用。 ③加大取樣化(hua)驗分析頻次(ci)， 檢驗所采取的應急措施對出水(shui)水(shui)質的改善效果(guo)， 否(fou)則(ze)應更換其(qi)他方法或多種方法聯用，盡(jin)量(liang)縮短處理系統的恢復時間。 4、結(jie)語(yu) 出水(shui)氨氮作為城鎮(zhen)污水(shui)處理廠重(zhong)點(dian)控(kong)制的(de)指標之一，出水(shui)氨氮發生(sheng)異常時(shi)，數據往往上升迅速，讓工程運行(xing)人員措(cuo)手不及。通過對系統耗(hao)氧速率、堿度消耗(hao)等(deng)硝(xiao)(xiao)化(hua)影(ying)響因素的(de)分析，可較為便捷、準確的(de)判斷硝(xiao)(xiao)化(hua)效果的(de)發展趨勢。于此同時(shi)，采取切實有效的(de)控(kong)制措(cuo)施，可縮短(duan)硝(xiao)(xiao)化(hua)系統的(de)恢復時(shi)間。
|
行業資訊
