污泥回流不暢 為什么會(huì)導(dǎo)致硝化崩潰？
【社區(qū)案例】生活污水，AAO工藝，這幾天污泥回流堵塞，所以二沉池匯集了大量的污泥，導(dǎo)致好氧池污泥沉降比從之前的40左右，變成20，最近幾天氨氮從0.8慢慢變成了4點(diǎn)幾，今早超標(biāo)5點(diǎn)了！
一、污泥回流不暢為什么會(huì)導(dǎo)致硝化崩潰？
污泥回流不暢導(dǎo)致硝化崩潰有兩個(gè)原因，第一是系統(tǒng)中污泥量減少，導(dǎo)致負(fù)荷升高，第二就是回流不暢導(dǎo)致污泥的泥齡降低，因?yàn)榧?xì)菌都有世代期，泥齡（SRT）低于世代期，會(huì)導(dǎo)致該細(xì)菌無(wú)法在系統(tǒng)中聚集，形成不了優(yōu)勢(shì)菌種，所以對(duì)應(yīng)的代謝物無(wú)法去除。一般泥齡是細(xì)菌世代期的3-4倍。因脫氮要求較低負(fù)荷和較長(zhǎng)泥齡，根據(jù)最新的室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范中，在單獨(dú)脫氮中，泥齡控制在11～23d，在需同時(shí)脫氮除磷時(shí)，綜合考慮泥齡的影響后，可取10～20d。
解決辦法：
1、及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常
1）停止排泥，通過(guò)減少進(jìn)水或者悶爆來(lái)恢復(fù)
2）利用潛水泵將污泥回流進(jìn)系統(tǒng)
2、未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)法恢復(fù)的
1）對(duì)于已經(jīng)崩潰的系統(tǒng)需要重新培養(yǎng)
2）將積壓的污泥回流進(jìn)系統(tǒng)或者投加同類型污泥（一般情況下投加越多效果更好）
二、硝化系統(tǒng)的培養(yǎng)
硝化菌的培養(yǎng)相對(duì)于異養(yǎng)菌來(lái)講比較難，硝化菌的培養(yǎng)過(guò)程同時(shí)也是污泥的馴化過(guò)程。每次增加的進(jìn)水量為設(shè)計(jì)進(jìn)水量的5—10%，每增加一次應(yīng)穩(wěn)定2-3個(gè)周期或2天左右，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)或出水指標(biāo)上升應(yīng)繼續(xù)維持本次進(jìn)水量，直至出水指標(biāo)穩(wěn)定，如出水指標(biāo)一直上升，應(yīng)暫停進(jìn)水，待指標(biāo)恢復(fù)正常后，進(jìn)水量應(yīng)稍微減少，或略大于上周期進(jìn)水量。以此類推，最終達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合。
根據(jù)影響硝化菌生長(zhǎng)的因素來(lái)確定硝化菌培養(yǎng)時(shí)應(yīng)控制的指標(biāo)：
1、溶解氧
氧是硝化反應(yīng)過(guò)程中的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧高低，必會(huì)影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程。在活性污泥法系統(tǒng)中，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)該控制在1.5～2.0mg/L內(nèi)，低于0.5mg/L時(shí)硝化反應(yīng)趨于停止。當(dāng)前，有許多學(xué)者認(rèn)為在低DO（1.5mg/L）下可出現(xiàn)SND（同步硝化反硝化）現(xiàn)象。在DO＞2.0mg/L，溶解氧濃度對(duì)硝化過(guò)程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高，因?yàn)槿芙庋踹^(guò)高能夠?qū)е掠袡C(jī)物分解過(guò)快，從而使微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)，活性污泥易于老化，結(jié)構(gòu)松散。此外溶解氧過(guò)高，能量消耗過(guò)大，在經(jīng)濟(jì)方面也不合適。
2、溫度
在生物硝化系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化非常敏感，在5～35℃的范圍內(nèi)，硝化菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)。當(dāng)廢水溫度低于15℃時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)已啟動(dòng)的硝化系統(tǒng)可以勉強(qiáng)維持，硝化速率只有30℃時(shí)的硝化硝化速率的25%。盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過(guò)高將使硝化菌大量死亡，實(shí)際運(yùn)行中要求硝化反應(yīng)溫度低于38℃。
3、pH值
硝化菌對(duì)pH值變化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在這一最佳pH值條件下，硝化速度，硝化菌最大的硝化速度可達(dá)最大值。在硝化菌培養(yǎng)時(shí)，如果進(jìn)水pH值較高，能夠達(dá)到8.0左右最好，如果達(dá)不到也不應(yīng)刻意追求，只要系統(tǒng)內(nèi)pH值不低于6.5即可，如低于此值，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充堿度，如NaOH、Na2CO3等。
4、COD/BOD
如果系統(tǒng)內(nèi)COD/BOD較高，系統(tǒng)內(nèi)的異養(yǎng)菌就會(huì)與硝化菌爭(zhēng)奪溶解氧，由于異養(yǎng)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硝化菌，硝化菌常常在系統(tǒng)內(nèi)COD/BOD較高的情況下得不到一定的溶解氧，而無(wú)法生長(zhǎng)增殖。一般系統(tǒng)內(nèi)BOD（筆者個(gè)人傾向于COD）高于20mg/l，就會(huì)對(duì)硝化菌產(chǎn)生抑制。如果進(jìn)水COD/BOD 過(guò)高或碳氮比較高，硝化菌的培養(yǎng)就必須通過(guò)延時(shí)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，即系統(tǒng)內(nèi)COD/BOD 已經(jīng)合格或處于較低水平時(shí)，繼續(xù)曝氣，給予硝化菌足夠的生長(zhǎng)時(shí)間，曝氣時(shí)，同樣要控制好溶解氧，盡量低于3mg/L，防止污泥加速老化。
5、氨氮濃度
在高氨氮廢水系統(tǒng)中游離氨過(guò)高時(shí)硝化菌就會(huì)被抑制，因此建議在高氨污水處理調(diào)試過(guò)程中PH控制盡量在中性，如果PH過(guò)高會(huì)導(dǎo)致游離氨濃度升高，也可以通過(guò)稀釋一直控制低的氨氮濃度，這樣比較保險(xiǎn)，因此在硝化菌培養(yǎng)過(guò)程中以及正常運(yùn)行時(shí)，維持系統(tǒng)出水氨氮濃度在工藝要求指標(biāo)以內(nèi)，保證從調(diào)試開始，系統(tǒng)即出合格水。結(jié)合以上幾種因素，在培養(yǎng)硝化菌時(shí)，應(yīng)盡量創(chuàng)造其生長(zhǎng)的有利條件，制定出最佳方案。
6、污泥齡
為了使硝化菌群能夠在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)存活，微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間（θc）N必須大于自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時(shí)間（θc）minN，否則硝化菌的流失率將大于凈增率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。一般對(duì)（θc）N的取值，至少應(yīng)為硝化菌最小世代時(shí)間的2倍以上，即安全系數(shù)應(yīng)大于2。
7、重金屬及有毒物質(zhì)
有毒物質(zhì)除了重金屬外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機(jī)物及絡(luò)合陽(yáng)離子等。
三、硝化系統(tǒng)的管理
污水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎(chǔ)上采用硝化工藝，只有控制好運(yùn)行參數(shù)才能管理好硝化系統(tǒng)，保證出水氨氮達(dá)標(biāo)！運(yùn)行參數(shù)如下：
1、污泥負(fù)荷與污泥齡
生物硝化屬低負(fù)荷工藝，F(xiàn)/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，NH3-N向NO3--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng)，生物硝化系統(tǒng)的SRT一般較長(zhǎng)，因?yàn)橄趸?xì)菌世代周期較長(zhǎng)，若生物系統(tǒng)的污泥停留時(shí)間過(guò)短，即SRT過(guò)短，污泥濃度較低時(shí)，硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來(lái)，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取決于溫度等因素。對(duì)于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng)，通常SRT可取11～23d。
2、污泥回流比
生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大，主要是因?yàn)樯锵趸到y(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時(shí)間就較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生反硝化，導(dǎo)致污泥上浮。通常污泥回流比控制在50～100％。
3、水力停留時(shí)間
生物硝化曝氣池的水力停留時(shí)間也較活性污泥工藝長(zhǎng)，至少應(yīng)在8h以上。這主要是因?yàn)橄趸俾瘦^有機(jī)污染物的去除率低得多，因而需要更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。
4、BOD5/TKN
TKN系指水中有機(jī)氮與氨氮之和，入流污水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個(gè)重要因素。BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同樣運(yùn)行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。很多城市污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BOD5/TKN值最佳范圍為2～3左右。
5、硝化速率
生物硝化系統(tǒng)一個(gè)專門的工藝參數(shù)是硝化速率，系指單位重量的活性污泥每天轉(zhuǎn)化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
6、溶解氧
硝化細(xì)菌為專性好氧菌，無(wú)氧時(shí)即停止生命活動(dòng)，且硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機(jī)物的細(xì)菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細(xì)菌將“爭(zhēng)奪”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上，特殊情況下溶解氧含量還需提高。
7、溫度
硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化也很敏感，當(dāng)污水溫度低于15℃時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降，當(dāng)污水溫度低于5℃時(shí)，其生理活動(dòng)會(huì)完全停止。因此，冬季時(shí)污水處理廠特別是北方地區(qū)的污水處理廠出水氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象較為明顯。
8、pH
硝化細(xì)菌對(duì)pH反應(yīng)很敏感，在pH為8～9的范圍內(nèi)，其生物活性最強(qiáng)，當(dāng)pH＜6.0或＞9.6時(shí)，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此，應(yīng)盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液pH大于7.0。
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