申請日2013.11.28
公開(公告)日2014.03.05
IPC分類號C02F3/30; C02F3/12
摘要
本發(fā)明公開了城市污水處理設(shè)施在處理過程受含鹽污水影響出現(xiàn)工藝惡化時的工藝調(diào)整方法。通過對生化池中活性污泥的調(diào)整馴化，采用合理調(diào)節(jié)處理水量、調(diào)整氣水比、調(diào)整污泥濃度、調(diào)整污泥齡等方法使活性污泥系統(tǒng)工藝參數(shù)較快恢復(fù)平穩(wěn);在對活性污泥中的微生物馴化過程中，馴化出耐受氯離子的污泥菌種，最終使污水處理設(shè)施生化處理系統(tǒng)重新發(fā)揮污染物降解性能，從而確保污水處理設(shè)施正常的污水處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種含鹽污水處理方法，其特征在于，對活性污泥中的微生物進(jìn)行馴化， 包括以下步驟：
在馴化初期，將生化池進(jìn)水量減少至40%以下，保持化生池4：1以上的氣 水比，提升生化池外回流比，并暫停剩余污泥排放以提高污泥齡;
菌種馴化期間逐步提高進(jìn)水量，每天提高進(jìn)水量10～15%，將生化池外回流 比逐漸降低至50～55%，同時開始排放剩余污泥，污泥齡控制在13～20天;
在馴化的后期生化池外回流比降低至50%以下，逐步降低氣水比至4：1以 下，并將泥齡恢復(fù)至8～15天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，活性污泥中的菌 種經(jīng)過2～3天馴化初期后進(jìn)入菌種馴化期間，再經(jīng)過3～4天進(jìn)入馴化的后期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，馴化初期生化池 的外回流比提升至90～110%，并且暫停排泥提高污泥齡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，菌種馴化期間每 天增加10%排泥量，將泥齡控制在13～20天。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，馴化后期泥齡 恢復(fù)至8～15天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，在微生物的馴化 全過程出水口溶解氧的值為1.5～4.5mg/l。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，在菌種馴化期間 投加碳源或微量元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，所述碳源包括甲 醇或乙醇鈉，所述微量元素包括七水硫酸亞鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鹽污水處理方法，其特征在于，在馴化的后期 生化池停止投加營養(yǎng)物。
說明書
含鹽污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于受高鹽度污水影響的A2/O 氧化溝生物脫氮除磷工藝。
背景技術(shù)
由于城市雨污管網(wǎng)錯綜復(fù)雜及建設(shè)不完善等原因，使得濱海城市的污水管 網(wǎng)不時有海水混入。每逢海水潮位過高時時，海水通過市政雨水管網(wǎng)回灌入污 水管網(wǎng)，進(jìn)入污水廠的污水處理系統(tǒng)。高濃度海水的進(jìn)入不單嚴(yán)重影響污水廠 的生產(chǎn)工藝，瞬間大量的含鹽污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)將使活性污泥菌膠團出現(xiàn) 不同程度的解體，導(dǎo)致活性污泥的生長繁殖受到抑制。濃度較高的氯離子容易 使活性污泥的沉降性能變差，出水SS(固體懸浮物濃度，Suspended solid)增高， COD(化學(xué)需氧量Chemical Oxygen Demand)去除率降低，脫氮除磷效果差。 因為高濃度含鹽污水對城市污水廠的正常生產(chǎn)易造成影響，處理工藝的控制有 相當(dāng)大的難度，所以對該技術(shù)的研究迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種含鹽污水處理方法，對活性污泥 中的微生物進(jìn)行馴化，包括以下步驟：
發(fā)現(xiàn)進(jìn)水鹽度驟變(指進(jìn)水水質(zhì)鹽度變化大于1.5ppt)的馴化初期時將生化 池進(jìn)水量減少至40%以下，以減少高鹽污水對活性污泥的沖擊，當(dāng)含鹽污水進(jìn) 入污水處理系統(tǒng)時，隨著污水鹽度的升高，微生物的呼吸速率加快，在供氧量 相同的情況下，SOUR(耗氧速率)值會逐步上升，生化池出水口溶解氧值還會 不斷下降，為保持出水口溶解氧值在1.5～4.5mg/L之間，確保微生物得到充足的 溶解氧，此時應(yīng)需逐步提高曝氣量，并通過提升生化池外回流比，以及暫停排 泥將污泥的泥齡增加來提高生化池的污泥濃度，以對抗高鹽污水的沖擊。隨著 污泥濃度的上升逐步調(diào)高氣水比，保持生化池氣水比在4：1以上。
進(jìn)一步地，馴化初期生化池的外回流比由原來的50%提升至90～110%，并且 暫停剩余污泥的排放，以提高污泥齡。
回流比的提高不單能在相對較短的時間內(nèi)提高曝氣池首端的活性污泥濃度， 依次應(yīng)對含鹽污水的沖擊，還能稀釋曝氣池中混合液的鹽度，提高生化池活性 污泥循環(huán)的速度，以降低高鹽污水對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，使其微生物逐步適應(yīng)含 鹽污水，可以更好的抵抗高鹽度污水對系統(tǒng)的沖擊力。而較高的污泥齡可以使 馴化的微生物在繁殖出下一代之前不被以剩余污泥的形式排走，有利于馴化的 微生物的繁殖，使該種微生物能在系統(tǒng)內(nèi)存活下來。當(dāng)污泥達(dá)到較高濃度時， 應(yīng)該適當(dāng)增加排泥來達(dá)到抗擊高濃度鹽水的沖擊，主要是將已受損或死亡的活 性污泥廢棄，補充新生的活性污泥，來提高當(dāng)前的活性污泥的活性，通過高活 性的活性污泥，達(dá)到抗沖擊能力的最大化，而高效的除磷效果也需剩余污泥的 及時排除。
在這個階段利用潮汐的漲退潮規(guī)律，調(diào)整進(jìn)水量，降低污泥中的含鹽量，縮 短菌種的馴化周期，當(dāng)漲潮時，大量海水回灌入污水管網(wǎng)時，減少進(jìn)廠水量， 反之，則可加大進(jìn)水量，通過不斷的調(diào)節(jié)進(jìn)廠水量，使活性污泥通過自身調(diào)節(jié) 而去被動適應(yīng)。
進(jìn)一步地，根據(jù)測得的MLVSS值,按F/M值0.12kgBOD/kgMLVSS·d投加 營養(yǎng)物甲醇，并適當(dāng)?shù)耐都覨eSO4·7H2O，以補充微生物所需的微量元素。
活性污泥中的微生物經(jīng)過2～3天的適應(yīng)過程后進(jìn)入菌種馴化期間，活性污泥 通過自身調(diào)節(jié)逐漸適應(yīng)高鹽環(huán)境，各類菌種自發(fā)篩選，使耐鹽菌種逐步成為優(yōu) 勢菌種。
每日觀察活性污泥的菌膠團狀態(tài)，在菌膠團絮體變大，聚集度逐步提高時， 可采用遞增的方面提高進(jìn)水量，將生化池外回流比逐漸降低至50～55%同時加大 排泥量。
進(jìn)一步地，隨著菌種的馴化以及出水水質(zhì)的逐步改善，在溶解氧值逐步上升 的同時可逐步降低氣水比，使生化池出水口溶解氧值始終保持在1.5～4.5mg/L之 間。
進(jìn)一步地，在這一階段活性污泥已初具適應(yīng)含鹽污水的能力，此時應(yīng)增加進(jìn) 水量10～15%，并采用遞增的方法，逐步提高每天的進(jìn)水量，直至接近滿負(fù)荷的 90%，為確保F/M值不低于0.12kgBOD/kgMLVSS·d，需繼續(xù)投加甲醇。
需要說明的是，在提高水量的過程中，如發(fā)現(xiàn)菌膠團性狀退化，則應(yīng)重新減 少進(jìn)水量。
進(jìn)一步地，菌種馴化期間每天增加10%排泥量，將泥齡控制在13～20天。
再經(jīng)過3～4天進(jìn)入馴化的后期，在馴化的后期生化池外回流比降低至50%， 逐步降低氣水至4：1以下，比并將泥齡恢復(fù)至8～15天。
進(jìn)一步地，在馴化的后期停止投加營養(yǎng)物。
在本發(fā)明方案中曝氣量的有效性控制不單可以避免過低的溶解氧值造成微 生物代謝活性較低或者微生物因細(xì)胞質(zhì)壁分離而死亡。同時也可以避免過度曝 氣導(dǎo)致活性污泥解體和自氧化。因此控制曝氣量的均勻性和防止過度曝氣是必 要的。在運行控制中，可用以下計算公式估算需求曝氣量：
Qa=fo·(BODi-BODe)·Q/300Ea
式中：
fo——為耗氧系數(shù)，指單位BOD所消耗的氧量，當(dāng)F/M在0.12kgBOD/kgMLVSS·d
時，可取1.0,當(dāng)F/M<0.15kgBOD/kgMLVSS·d時可取1.1～1.2;
BODi——入流BOD5;
BODe——出流BOD5;
Q——為入流污水量;
Ea——為曝氣效率，微孔曝氣系統(tǒng)一般在7～15%之間。
根據(jù)測得的曝氣需求量可以計算出適合的氣水比。由于溶解氧濃度是供氧量 和耗氧量的差值，所以在供氧量相同的情況下，溶解氧濃度間接的反映了耗氧 的情況。隨著鹽度的升高溶解氧的水平值也變低。這表明耗氧速率隨鹽度的升 高而增加。由于微生物的耗氧主要用于呼吸，所以隨著鹽度的升高，微生物的 呼吸速率加快。造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于高鹽對處理微生物的抑制作用 導(dǎo)致的呼吸作用加強的緣故。隨著鹽度的增長，處理系統(tǒng)的耗氧速率也增長。 在沒有含鹽污水進(jìn)入的情況下，活性污泥工藝的SOUR(耗氧速率)值一般在8 -20mgO2/gMLSS·h的范圍內(nèi)，在供氧量相同的情況下，當(dāng)進(jìn)水含鹽濃度達(dá)到 4ppt時，生化池尾端DO(溶解氧)值快速下降，由原來的1.8mg/L降到0.7mg/L 左右，根據(jù)耗氧速率的測算：
SOUR(mgO2/gMLSS·h)=(DO1-DO2)÷(MLSS×h)
式中：
DO1——為飽和溶解氧濃度;
DO2——液相中的溶解氧濃度;
MLSS——為曝氣池中的污泥濃度;
h——從DO1消耗至DO2所需時間。
測得耗氧速率達(dá)到24mgO2/gMLSS·h，高于活性污泥工藝的SOUR的控制 值。
研究發(fā)現(xiàn)馴化的活性污泥系統(tǒng)的耗氧速率高于相同鹽度下未經(jīng)馴化的污泥 系統(tǒng)，耗氧速率的增加不是為了有機物的降解，而是為了能夠抵御高鹽環(huán)境所 產(chǎn)生的阻害作用。所以，此時保持較高的曝氣量是必須的。
當(dāng)高鹽度污水進(jìn)入時，以楯纖蟲為代表的原生動物最敏感，在較低濃度時既 可導(dǎo)致其完全消失。而鐘蟲的旋口纖毛會停止運動，腔體伸縮泡膨大，頭頂氣 泡等中毒現(xiàn)象，并將相繼死亡。原生動物通常在死亡后6小時內(nèi)被水解而消失。 所以可通過對其數(shù)量的增減以及消失與否來確認(rèn)早期鹽度對活性污泥的影響影 響程度和對活性污泥受沖擊時間的掌握。相比之下，后生動物的耐受能力優(yōu)于 原生動物，但也只是時間上而已，如果高鹽度污水源源不斷的流入也將不具活 性。以輪蟲為例，首先是運動性減弱，頭部縮起，如果璇輪蟲頭部伸出的話， 既可判斷此時的輪蟲已不具活性。到受沖擊中期，即可發(fā)現(xiàn)原后生動物已全部 消失。
而微生物菌膠團結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不同程度的解體，周圍散落細(xì)小的菌膠團顆粒。 在受到高鹽污水的沖擊下，較粗大的菌膠團其耐受沖擊能力越強，相反就越弱， 所以，細(xì)小的菌膠團在高鹽污水的持續(xù)作用下會繼續(xù)分解，最終導(dǎo)致混合液內(nèi) 出現(xiàn)大量的細(xì)小活性污泥絮體顆粒，造成上清液的混濁。根據(jù)觀察到的污泥解 體程度可以判斷現(xiàn)有狀態(tài)下活性污泥受高鹽污水沖擊程度。
實施本發(fā)明，具有如下有益效果：
本技術(shù)將采過有效的工藝調(diào)節(jié)，通過加大曝氣量、提高污泥濃度、對活性 污泥中的微生物進(jìn)行馴化，馴化出耐氯離子濃度的活性污泥，使污水廠生化處 理系統(tǒng)重新發(fā)揮污染物降解性能，從而確保污水廠正常的污水處理效果。
具體實施方式：
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步 地詳細(xì)描述。
實施例
采用處理工藝為A2/O生物處理法，以一次受潮汐影響為范例。受影響前混 合液懸浮固體濃度MLSS為3500mg/L，混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS為 2300mg/L，生化池好氧區(qū)溶解氧控制1.8mg/L;氣水比為3.3：1;F/M為 0.12kgBOD/kgMLVSS·d，活性污泥比耗氧速率SOUR為11mgO2/gMLSS·h; 外回流比為50%，泥齡12天。進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如下：
COD BOD5 SS NH3-N TP 鹽度 進(jìn)水 172 81.8 88 28.7 3.6 0.4 出水 20 5.59 10 0.75 1.04 0.3 去除率 88 93.2 88.6 97 71 ——
鏡檢：微生物菌膠團結(jié)構(gòu)緊密，邊緣清晰，有較多的楯纖蟲和鐘蟲，活性 好，少量的輪蟲，活性較強。污泥顏色為黃褐色，沉降性能良好，二沉池出水 水質(zhì)清澈，無細(xì)小顆粒隨放流水流出。
當(dāng)進(jìn)水鹽度達(dá)到4ppt時，受影響8h后，鏡檢：微生物菌膠團結(jié)構(gòu)較松散， 楯纖蟲數(shù)量銳減;鐘蟲活性較差，部分出現(xiàn)旋毛停止運動等現(xiàn)象，數(shù)量減少; 而輪蟲也出現(xiàn)頭部縮起等現(xiàn)象。污泥顏色變深，二沉池出水槽周邊有細(xì)小顆粒 隨放流水流出。在供氧量不變，氣水比仍為3.3：1時，溶解氧值降為0.7mg/L; SOUR為24mgO2/gMLSS·h，進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如下：
COD BOD5 SS NH3-N TP 鹽度 進(jìn)水 170 80 89 27.2 3.2 4.0
出水 36 11 22 9 2.2 3.9 去除率 78 86.3 75 67 31 ——
按本發(fā)明方法調(diào)整：
1)減少進(jìn)水量，將進(jìn)水量減至原來的40%。利用潮汐的漲退潮規(guī)律，調(diào)整 進(jìn)水量，降低污泥中的含鹽量，縮短菌種的馴化周期。保持氣水比高于4：1,并 隨著污泥濃度的上升逐步調(diào)高氣水比，確保生化池出水口DO值不低于2.5mg/L。 外回流比由原來的50%提升至90%，MLSS達(dá)到5000mg/L左右，暫停排泥。 減少排泥量，將污泥齡將原來的12天調(diào)高至20天。根據(jù)測得的MLVSS值,按 F/M值0.12kgBOD/kgMLVSS·d投加營養(yǎng)物甲醇，并適當(dāng)?shù)耐都覨eSO4·7H2O， 以補充微生物所需的微量元素。經(jīng)過三天的調(diào)整，出水水質(zhì)保持穩(wěn)定，不再繼 續(xù)惡化。
2)經(jīng)過三天的馴化，生化池活性污泥泥色逐步向黃褐色轉(zhuǎn)變，而二沉池出 水槽周邊雖仍有細(xì)小顆粒流出，但出水水質(zhì)較清澈。檢鏡菌膠團有所好轉(zhuǎn);楯 纖蟲數(shù)量增加，活性較強。鐘蟲活性增強，以個體性鐘蟲為主;少量輪蟲，活 性日漸增強�；钚晕勰嘁殉蹙哌m應(yīng)含鹽污水的能力。此時應(yīng)增加進(jìn)水量15%， 并采用遞增的方法，逐步提高每天的進(jìn)水量，直至接近滿負(fù)荷的90%。通過馴 化，耐鹽菌種逐步成為優(yōu)勢菌種，但由于暫停剩余污泥的排放，以及投加營養(yǎng) 物質(zhì)，生化池中的污泥濃度較高，回流比需調(diào)低至80%，每天遞減10%，逐步 降至60%。每天增加10%排泥量，將泥齡逐步降至15天。為確保F/M(污泥負(fù) 荷)值不低于0.12kgBOD/kgMLVSS·d，需繼續(xù)投加甲醇。隨著排泥量的加大， 污泥濃度的下降，逐步調(diào)低氣水比，但DO值仍需保持在2.0-2.5mg/L之間。
3)通過六天的調(diào)節(jié)，菌膠團結(jié)構(gòu)日漸密實，邊緣清晰，楯纖蟲數(shù)量逐日增 多，活性較強。鐘蟲數(shù)量日漸增多，以群體性鐘蟲為主，活性強，而輪蟲的活 性也得到逐漸的恢復(fù)，并且伴有吸管蟲等污水生物處理凈化效果正常的指示生 物的出現(xiàn)，是活性污泥性能逐步好轉(zhuǎn)的表現(xiàn)。隨著菌種的適應(yīng)能力的加強，出 水水質(zhì)的逐步好轉(zhuǎn)，進(jìn)水量調(diào)整至滿負(fù)荷狀態(tài)。停止投加營養(yǎng)物質(zhì)。外回流比 調(diào)至50%，并加大排泥，使泥齡盡快恢復(fù)至原來的12天。隨著菌種的馴化以及 出水水質(zhì)的逐步改善，在溶解氧值逐步上升的同時可逐步降低氣水比，使生化 池出水口溶解氧值保持在1.5-2.5mg/L。各項出水指標(biāo)如下表：
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這 些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
