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曝氣過量對活性污泥有什么影響?

  
評論: 更新日期:2024年09月12日

一、溶解氧(DO)的定義及理解

應該說,理論上來講,當曝氣池各點監(jiān)測到的DO值略大于0(如0.01mg/L)時,可以理解為充氧正好滿足活性污泥中微生物對溶解氧的要求。但是事實上,我們還是沒有簡單的將溶解氧控制在大于0的水平,而是應用教科書中的做法,把DO控制在1~3mg/L的范圍內。究其原因還是因為,整個曝氣池而言,溶解氧的分布和各曝氣池區(qū)域內的溶解氧需求是不一樣的。為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機物或自身代謝過程中對溶解氧的需求,才將DO控制在1~3mg/L。

但是,實際操作和書面上固定僵化的DO理論值往往是不同的,不能只是依照書面上理論值,還要充分結合實際情況!

從實際情況看,發(fā)現在實際運行中,很多情況下將溶解氧控制在1~3mg/L是沒有必要的,特別是控制超過3mg/L更是毫無意義,唯一的結果只是導致電能的浪費和出水中含有細小懸浮顆粒。所以,在根據書面理論同時要結合實際情況合理控制溶解氧。

二、溶解氧(DO)過高有什么影響?

以常用的活性污泥系統為例,每天供給曝氣池的COD的總量與曝氣池中活性污泥的總量之比即為食微比(其中供給的COD可以看作是提供給微生物的食物),食微比計算公式如下:

F/M=Q*COD/(MLVSS*Va)

式中:

F:Food 代表食物,進入系統的食物量(BOD)M:Microorganism 代表活性物質量(污泥量)Q:水量,COD:進出水COD的差值MLVSS:活性污泥濃度Va:曝氣池容積

通常食微比的合適范圍為0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS.d之間,食微比過高說明微生物食物過剩,曝氣池處于高負荷運行狀態(tài),食微比過低則曝氣池處于低負荷運行狀態(tài)。

食微比過高與過低會出現什么結果呢?

當曝氣池處于合適的食微比范圍運行時,活性污泥絮體結構良好,沉降性能優(yōu)良,出水清澈透明。

當曝氣池處于高食微比運行狀態(tài)時,甚至超負荷運行時,由于食物過剩,活性污泥沉降性能變差,出水渾濁,廢水中的BOD難以被完全降解。

當曝氣池處于低食微比運行狀態(tài)時,由于食物不足,活性污泥容易出現老化現象。

長期低食微比運行,可能導致污泥發(fā)生解絮,甚至誘發(fā)活性污泥絲狀菌膨脹。當活性污泥出現老化現象并引發(fā)污泥發(fā)生解絮時,活性污泥絮體結構會變得較為松散,出水中會攜帶很多細小的污泥碎片,導致出水的清澈度下降,水質惡化。

了解完食微比以后,我們來看溶解氧對于處理效果的影響。高溶解氧會加快微生物的代謝作用。

當曝氣池處于高食微比運行狀態(tài)時,維持相對較高的溶解氧是有利的,可加快廢水中有機物的降解速率。

當曝氣池處于低食微比運行狀態(tài)時,如果仍然維持較高的溶解氧,由于食物不足,會促使活性污泥內源代謝的加快發(fā)生,最終導致活性污泥解絮現象的發(fā)生,即通常所說的過曝氣現象。

所以,在好氧系統的運行中,溶解氧濃度的控制應與食微比的控制密切相關,高食微比可控制較高的溶解氧濃度,促使有機污染物的有效降解。而相反,當食微比不足時,則應控制相對較低的溶解氧濃度,降低內源代謝的速率,以避免污泥老化及污泥解絮現象的發(fā)生,同時也可以降低電耗和節(jié)約運行成本。

三、溶解氧(DO)的控制依據及優(yōu)化

主要依據:原水水質(有機物、氮、磷)、活性污泥的濃度、污泥沉降比、pH、溫度、食微比(F/M)等進行控制。

當然,書面上給的理論值:一般好氧條件下溶解氧濃度為≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度為≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度為0.2-0.5 mg/L。具體還是要根據實際情況來把握。

1、原水水質:

一般原水中有機物含量越多,微生物分解代謝的耗氧量越多,以及硝化反應等對溶解氧的需求,所以控制溶解氧時要注意進水水量的變化和進水中有機物的含量。

2、活性污泥濃度:

在達到去除污染物、并到達排放濃度的情況下要盡量的降低活性污泥的濃度,這對于降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時,在低活性污泥濃度情況下,更要注意不要過度曝氣,否則會出現污泥膨脹,使得出水混濁;當然,高的活性污泥濃度需要較高的溶解氧,否則會出現缺氧現象,使得污水處理效果受到抑制。

3、污泥沉降比:

過度的曝氣會使細小的起泡附著在活性污泥的菌膠團上,導致活性污泥上浮到液面,使得污泥沉降性能變差。在實際操作中應該注意這個問題,特別是發(fā)生污泥絲狀膨脹時候,更容易導致曝氣的細小氣泡附著在菌膠團上,繼而導致液面出現大量浮渣。

4、pH:

通過對活性污泥濃度及微生物等的影響,間接的影響到溶解氧量。所以在污水處理控制時,除了要充分了解調節(jié)池功能外,還要與排放單位建立聯系,了解污水水質情況,以便投加合適的試劑中和異常的pH。

5、溫度:

不同溫度下,污水中的溶解氧濃度不同,會對活性污泥濃度及微生物等產生影響。低溫、高溫都會影響水中溶解氧和微生物活性,使得污水處理效率低下。對于北方的低溫,通常是建立地下或半地下室或室內處理;對于高溫天氣,則是通過調節(jié)池來調節(jié)池內溫度進而提高處理效率。

6、食微比(F/M):

食微比越高,越低,需氧量相對就越高,這可以知道我們在水處理過程中通過食微比值來達到節(jié)能的目的,即在保證處理效果的前提下,盡量提高食微比,以避免不必要的曝氣消耗。

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