① 污水總氮超標的解決辦法
污水脫氮是在生物硝化工藝基礎上,增加生物反硝化工藝,其中反硝化工藝是指污水中的硝酸鹽,在缺氧條件下,被微生物還原為氮氣的生化反應過程。
生物促進總氮去除菌
一、廢水中總氮的構成
廢水中總氮主要由氨氮、有機氮、硝態氮、亞硝態氮組成,其中氨氮主要來自於氨水以及諸如氯化銨等無機物。有機氮主要來自於一些有機物中的含氮基團,比如有機胺類等。硝態氮在自然界中比較穩定,且含量較高,比如機械化學等工業使用大量與硝酸鹽相關的原材料作為氧化劑,同時很多污水通過前期生化以及硝化以後也含有大量的硝酸鹽,因為硝態氮十分穩定,且極易溶解於水,因此污染十分嚴重,極易擴散。
二、導致出水總氮超標的原因涉及許多方面,主要有:
1、污泥負荷與污泥齡
由於生物硝化是生物反硝化的前提,只有良好的硝化,才能獲得高效而穩定的的反硝化。因而,脫氮系統也必須採用低負荷或超低負荷,並採用高污泥齡。
2、內、外迴流比
生物反硝化系統外迴流比較單純生物硝化系統要小些,這主要是入流污水中氮絕大部分已被脫去,二沉池中NO3--N濃度不高。相對來說,二沉池由於反硝化導致污泥上浮的危險性已很小。另一方面,反硝化系統污泥沉速較快,在保證要求迴流污泥濃度的前提下,可以降低迴流比,以便延長污水在曝氣池內的停留時間。
運行良好的污水處理廠,外迴流比可控制在50%以下。而內迴流比一般控制在300~500%之間。
3、反硝化速率
反硝化速率系指單位活性污泥每天反硝化的硝酸鹽量。反硝化速率與溫度等因素有關,典型值為0.06~0.07gNO3--N/gMLVSS×d。
4、缺氧區溶解氧
對反硝化來說,希望DO盡量低,最好是零,這樣反硝化細菌可以「全力」進行反硝化,提高脫氮效率。但從污水處理廠的實際運營情況來看,要把缺氧區的DO控制在0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就影響了生物反硝化的過程,進而影響出水總氮指標。
5、BOD5/TKN
因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的,所以進入缺氧區的污水中必須有充足的有機物,才能保證反硝化的順利進行。由於目前許多污水處理廠配套管網建設滯後,進廠BOD5低於設計值,而氮、磷等指標則相當於或高於設計值,使得進水碳源無法滿足反硝化對碳源的需求,也導致了出水總氮超標的情況時有發生。
6、pH
反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感,在pH為6~9的范圍內,均能進行正常的生理代謝,但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5~8.0。
7、溫度
反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那麼敏感,但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃時,反硝化速率增至最大。當低於15℃時,反硝化速率將明顯降低,至5℃時,反硝化將趨於停止。因此,在冬季要保證脫氮效果,就必須增大SRT,提高污泥濃度或增加投運池數。
三、污水總氮超標的解決辦法:
1、氨氮的去除
利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮,其原理是通過生物促進硝化菌MicroBoost- N和生物促進總氮去除菌Micro Boost-Den的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。首先通過硝化細菌和亞硝化細菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,然後再進行反硝化,將硝酸鹽轉化為氮氣。其反應原理圖如下所示:
2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亞硝化作用)
2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)
HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)
2、有機氮的去除
生物法,氮化合物在生物作用下可實現向氮氣的轉化:
化學法,通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉化為氮氣:
生物法成本較低,效果穩定,但工藝復雜,操作困難,且佔地面積較大,運行時間較長;化學法省去中間轉化步驟,更快速直接,但成本較高,折點加氯法控制難度大,效果不穩定。
3、硝態氮的去除
硝態氮主要是指硝酸根離子,目前有採用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是硝酸根離子的濃縮與轉移,無法真正去除總氮,濃縮以後的硝酸根廢液需要進一步處理。
在生物脫氮中,主要是指硝酸根離子通過總氮去除菌降解轉化為氮氣的過程。
② 污水處理硝態氮高低說明什麼
硝態氮高超標。
這種情況說明反硝化存在問題,需要核算系統的迴流量,碳源是否合理,因此是硝態氮高超標。
硝態氮是指硝酸鹽中所含有的氮元素。水和土壤中的有機物分解生成銨鹽,被氧化後變為硝態氮。以硝態氮為主,再加上亞硝(酸鹽)態氮、氨態氮和有機態氮總稱之為總氮或全(態)氮。有些國家的水質標准中,對湖水水質已制定了全氮的標准。
③ 污水廠生化池過程儀表指示作用以及如何控制
污水廠生化池過程儀表指示作用以及如何控制
在了解在線儀表的應用之前,我們先來看看沒有在線的情況下,污水廠能夠掌握的生物池的數據都有哪些。污水廠內建有化驗室,化驗室會對每天的進出水水質、生物池內的活性污泥參數等進行化驗,得出運行數據以供工藝人員調整使用,受到化驗方法的限制,以及化驗人員的工作時間等,一般這些數據每天化驗一次。
污水廠化驗室針對管理重點的生物池的活性污泥控制化驗參數,比較常用的有污泥濃度、揮發性污泥濃度MLVSS、沉降比SV、溶解氧、微生物鏡檢等,受到人工取樣的時間、周期以及生物池內水流的推動流向的限制,一般會選擇生物池的末端進行取樣,這個點位的化驗數據主要監測的是生物池內活性污泥對污水中各種污染物質的最終反應的結果,一般的傳統的專業書籍也在用這個點位的數據對生物池的常規檢測參數進行確定。比如溶解氧常規的說法是2mg/L,但是在整個好氧池中,前段的溶解氧由於進水中的有機物較多,微生物大量的吸附降解有機物,消耗大量的氧氣,這樣就出現了前段的溶解氧遠遠低於2mg/L,但是隨著曝氣區域的延伸,污水中的有機污染物逐步被微生物降解完畢,微生物不再需要氧氣,水中剩餘的溶解氧會逐步增多,為了避免氧氣的浪費,一般在生物池曝氣區的末端控制溶解氧在2mg/L,這樣可以減少不必要的能源消耗,也對活性污泥的老化有良好的控制。
因此在生物池末端的監測,可以以傳統的數據來評判生物池內的活性污泥對污水的處理程度,工藝人員使用這些數據進行日常的工藝調整和管理等。但是在末端檢測和以日為單位的頻次對出水水質結果對整體的工藝調控也存在很大的滯後性,化驗室手工檢測其實也是一種結果檢測,不過是將出水水質的結果檢測提前到了生物池的末端,並沒有形成生物反應的過程檢測,提前預判也就更無能為力,在現階段出水水質的嚴格管控下,對工藝運行的有了更高層次的要求,原有的結果檢測需要向前進入到過程中進行檢測,甚至需要具備預判的能力,在現有的手工檢測的模式下是很難實現這個目標的。
同時數據的檢測密度也帶來了工藝控制的不準確性,污水廠的生物處理流程是一個流動性的過程,流動的處理過程,水質數據,過程數據是一個隨著時間、空間位置實時變化的狀態,而取樣時,僅能取到一個固定地點的瞬時的水樣,瞬時水樣要代表整個生物池內的所有的變化時不可能的。只有當取樣點的密度或者數量足夠大的時候才會有比較貼合實際的數據,所以這需要一個長期的穩定的檢測,並且保證工藝、進水、環境等都處於一個較為穩定的狀態下才會有,但實際上這時不可能的,因此手工取樣的化驗結果,要盡可能積累更多的數據量,在大數據量中消除取樣的偶然性,才會具備判斷的依據。
在線儀表在數據的密集度上,是完全可以取代人工的,那麼工藝管理人員除去具備了更密集的數據以外,通過使用在線儀表,有沒有可能把控制向前移動呢?先前移動的控制需要對工藝運行的各個階段進行監控,把生物池由原來的末端出水監測向前移動到過程中的監測,生物池以空間推流式工藝較多(SBR及其變種以時間變化為主),在不同的流程中的點位監測數值是不一樣的,而且在不同的時段監測的數據也是會發生變化的,在實時變化的工況下,人工檢測的頻次低,周期長的弊病就明顯的顯現出來,而在線儀表的實時監測的優勢就顯而易見。因此希望採取先前進行工藝的過程式控制制污水廠,越來越需要在線儀表在工藝運行中的實時監測的作用。下面以生物池的各項控制點來說明下在線儀表在生物池工藝控制中的應用。
污水處理的生物池形式多樣,不同的工藝要求有不同的工藝池體,下面就以A2O的工藝控制點來進行在線儀表的應用探討。現有的除磷脫氮工藝中A2O及其改良工藝越來越多的在實際中得到應用,A2O工藝中比較重要的特點就是將過量吸附磷的厭氧段(A)和反硝化的缺氧段(A)分離出來單獨的控制區域進行控制,在工藝管理中具有明確的管理參數,便於實際的運行管理。對於工藝管理人員來說,僅僅在出水口安裝的溶解氧和污泥濃度的在線儀表就不再能檢測到除磷脫氮的效果了,這需要更多更新的設備,或者通過一些常用的表徵參數比如溶解氧、ORP、硝態氮儀表等來評估除磷脫氮的效果,以便在後期的管理中進行調控。