【专家解疑答惑】第八期首创爱华运营总监刘智晓解答活性污泥工艺运行调控问题

刘智晓

抱歉。前边有些帖子还没有回。今天之所以先回后面的MBBR了，主要是恰巧我们有个升级改造项目正在实施MBBR，还有一些其它项目的升级改造方案前期在做，今天我们公司内部也在讨论一个项目的技术方案，讨论这些生物膜技术的选取和比较，因此顺便把记忆中的有些内容抓紧趁没忘时候记录下来，跟大家共享一下。

关于您感兴趣的那个项目，主要是原生物池改造时，池型设计及曝气方式设计存在缺欠，我前面其实提到过这非常关键，涉及到填料的混合特性。这个厂运行一段时间，出水拦截网堵塞严重，甚至被糊死，即使加大局部曝气量，效果也不佳，当然还有其它挂膜不佳等其它因素，最终不得不取消了填料。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-4-15 23:05 编辑 ]

carsnoop

池形设计和曝气设计怎么存在缺陷了？愿闻其详。

看来大家都比较关注这个话题。有问题也请向刘总提问，难得的学习交流机会。

刘智晓

原帖由 杰佬 于 2011-3-23 17:07 发表
刘总监你好。我厂是CASS工艺，日处理量5万吨，进水水质如下：COD：100mg/l（雨季）、220mg/l（旱季）；氨氮：10-29mg/l；总磷：3-8mg/l。通过一段时间的运行，各项指标都能达到一级B的排放标准，可就是总磷不能达标排 ...

您好，抱歉现在答复您。
P去除效果欠佳，一种情况是进水水质问题；二是运行控制问题。从您提供的数据来看，我认为首要的原因是进水水质影响。贵厂进水水质具有一定典型性，我认为P不达标主要原因是进水水质碳源不足，对EBPR来讲，主要是指VFA的不足（一般条件下污水厂很难做VFA分析）。而贵厂进水TP=3-8mg/L的水平不算低。一般认为，进水VFAs浓度在20~30mg/L时，通过生物除磷可以获得非常好的出水TP浓度。实际上，通过EBPR，只要水质稳定，运行控制良好，出水可以TP低于0.5mg/L。另外一个因素，我认为SBR/CASS工艺运行特性本身就存在不利于生物除磷的一些因素（当然经典理论好像不这样认为），我们几个CASS厂也存在CASS工艺除磷不稳定现象，我认为推流式生物池构型有利于EBPR，而完全混合式CSTR构型不利于生物除磷。

考虑的办法：
1、如果进水水质不能得到改善，则可以考虑在沉淀前期安排一个搅拌阶段，促进反硝化，使NO3-N尽量降低，以免遗留到下一个周期。也可以尝试在上周期撇水后，下一周期“进水/曝气”前，安排一个“前置”的“进水/搅拌”阶段，这样进水碳源/VFA能相对比较有效供给厌氧释磷。这种方式需要CASS池内有推流/混合器。我们有个4万m3/d厂，也是CASS工艺。就是这样做的。再就是适当提高一下污泥回流到选择池或者预反应区的污泥量。不同方式，您可以尝试。
2、再就是投加外部商业碳源。但是这样在二级处理段的投加碳源方式耗量很大。
3、同步化学除磷，通常不建议在CASS池内持续投加。长时间持续投加对污泥活性存在潜在抑制作用。
4、出水的深度处理，这需要升级改造，采用絮凝沉淀/过滤。投资较大。

以上是我个人观点，未必确当，仅供参考。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-4-23 09:15 编辑 ]

carsnoop

为什么不回答198楼的问题呢？避重就轻？

刘智晓

原帖由 天水无清 于 2011-3-24 08:30 发表
谢谢lsh6666和james的讨论，这些话题对大家在生产中异常的判断很有帮助。
除了铁铝盐，有时也会向污泥中投加PAM(比如污泥膨胀时)，如果长期加入是否也会对污泥活性有影响。

我们运营的几个污水厂遇到污泥膨胀情况也较多，但是我们一般优先采用工艺运行调控，有效的调控是解决问题的根本办法。其次试用絮凝剂，PAM没有用过，没有这方面的运营经验。

刘智晓

原帖由 laoyuan 于 2011-3-27 15:20 发表
目前我们的污水和给水处理领域，铝盐仍然还是一个普遍采用的絮凝剂，这些大量使用的铝盐，最终都要进入外环境，经过一系列的生物作用在生物圈内逐级富集，而铝盐对生物本体的危害也是大家所熟知的。在过去的几十年里 ...

关于絮凝剂的问题，我们看到也有很多厂也在使用铁盐，不仅仅是铝盐，无论是在污水厂还是给水厂，这两种絮凝剂都在被广泛使用，只是两者絮凝的最优条件不同。
生物絮凝剂问题。有两个概念需要澄清，一个是利用微生物代谢过程的产物形成的具有絮凝作用形成的产品，这方面正在开展一些研究，虽然也有生产规模的加工制造，但我认为大规模生产及生产应用尚不成熟。其次是发挥活性污泥的生物絮凝作用，发挥其对污染物的快速吸附及降解，上海竹园污水厂一期方案就是采用的生物化学絮凝强化一级处理，确定的工艺方案为化学－生物絮凝强化一级处理工艺，是在化学絮凝作用的基础上引进来生物絮凝机制，该工艺是由一个停留时间较短（20～30 分钟）的空气搅拌混合反应池和沉淀池构成，该工艺2004年8月投入运行，但后期运行中多方面原因此工艺出现了一些运行问题，但是目前已经完成二级处理的升级改造。
磁分离技术我听过几次技术介绍，也看到过一些技术报导，但是没有接触实际案例，因此不是很了解实际运行情况。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-4-25 19:08 编辑 ]

利涉大川

刘总：你好，在我们公司所管理的几座污水厂中，有时会发生‘污泥膨胀’，十分严重的时候SVI>200，在运行时二沉池因污泥沉不下来，也会有大量污泥流失，同时这种发生膨胀的污泥在脱水机上也几乎不能脱成饼，最后万不得已将一个系列的污泥全部放掉，实施重新外接污泥的重新培养【此事整整折腾了两个多月】。
         请问有什么方法能够提前预知，同时能够进行事先的技术干预与控制。另外如果发现产生了污泥膨胀，有什么方法能够进行有效的工艺调整。
         因为目前我们真正一线的运营人员技术水平还是比较有限， 是否在国内外有专门测定‘污泥膨胀’的分析仪表和对应的专业软件，能够对一线技术人员予以支持。

[ 本帖最后由 dyzs55 于 2011-4-26 16:55 编辑 ]

氧化沟专家

MBBR确实有很多优点，比较适合老厂改造的情况，尤其适用于场地有限的改造。但MBBR也确实有些缺点，出水总氮达标很多会出问题，无锡采用MBBR改造的厂出水氨氮达标了，但总氮过高。个人认为，由于MBBR要求曝气量很高，内回流夹带着溶解氧回流及硝酸盐氮回流到反硝化区，但反硝化区的池容根本无法满足反硝化（包括消解DO的池容）的池容要求，造成出水总氮达标的可能性就很小了。不过MBBR至少解决了氨氮的达标问题。
如果要考虑总氮和氨氮都达标的问题，MBBR还需进一步优化完善。还有一个解决办法，在没有地方的前提下，就是不改造现有曝气池，在现有曝气池+二沉池后面直接考虑硝化曝气生物滤池+反硝化曝气生物滤池。这样即可以最大限度的保留现有二级出水曝气池的所有设备保持不变，运行方式不变，水力流程不变。直接在二沉池的后面新建曝气生物滤池（硝化+反硝化，一体或分体），将来对运行应该是比较省心的。

[ 本帖最后由 wdzhan 于 2011-4-28 11:09 编辑 ]

杰佬

首先谢谢刘总的解答。你给出的解决方案考虑到我这的实际情况可能不是很适合。一是我厂的CASS流程是边进水边曝气前面设置了两格，一格是厌氧的（接触池）、一格是缺氧的（选择池），曝气池里没有搅拌活推流的装置，接触池也没有，所以很难做到你说的沉淀前的搅拌或者进水、搅拌的过程。至于化学除磷，我们现在的做法是在生化池同步投加PAC，况且投加也不均匀，45*30这么大的池只有旁边的三个点。我们这里生化池曝气完后，沉淀约1小时候就直接通过滗水器排水了，请问这还有什么好的投加办法吗。

刘智晓

原帖由 均 于 2011-4-1 14:00 发表
刘老师您好，我想请问一下，我们单位是最主要处理工业废水，采用的是AO工艺，可最近进水的PH很低，只有4-5.这样造成了我们二沉池表面悬浮着很多黄色絮状物。请问该怎么办

您好。由于您描述的情况不是很详细，因此很难给出一个准确判断。另外，同种二沉池表面状态，每个人描述也不同，因此几种可能性都存在。
首先不知贵厂工业废水的具体水质特性，成分，也不能排除是否有可能是水质成分变化导致的，新的污染物进入系统对系统的冲击导致的短期出水恶化和污泥性状改变。
当然，您提到的pH低，我们知道低pH容易引发污泥膨胀，导致活性污泥沉淀及分离特性的改变，导致二沉池污泥分离特性变差，也可能是诱因。因此可以镜检污泥性状，定期检测SVI。但是污泥膨胀也同时伴有不同程度的生物池泡沫等现象。
再就是尝试工艺调整，污泥回流比调整，调整二沉池进水SS负荷率及MLSS的转输平衡，观察二沉池表面是否有变化。
还有就是考虑是否存在反硝化引起的污泥上浮。
以及曝气量的调整，是否存在过度曝气？
有时候污水处理系统出现的问题需要采用一些综合的调控。因此，还是希望您结合贵厂具体情况，仔细研究对策，我粗浅的建议只供参考。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-4-28 21:20 编辑 ]

刘智晓

原帖由 杰佬 于 2011-4-28 12:57 发表
首先谢谢刘总的解答。你给出的解决方案考虑到我这的实际情况可能不是很适合。一是我厂的CASS流程是边进水边曝气前面设置了两格，一格是厌氧的（接触池）、一格是缺氧的（选择池），曝气池里没有搅拌活推流的装置，接 ...

其实进水水质的先天缺欠，以及设计针对性措施考虑的不足，会给后期运营造成严重的负担。有些缺欠是运营手段能弥补的，有些是能勉强纠正的，有些则是需要技术改造或者较大的药剂及成本投入。
通常一般的CASS池设计在主反应区是不设置搅拌器/推流器的，但是对于贵厂的情况，我还是首先推荐的方案是考虑一个简单的改造，就是在CASS主反应区增设2台推流器，当然搅拌功率可以不必选取过大。进水阶段增加搅拌，一是使得上周期的NOx-N充分反硝化，进而再进入厌氧释磷阶段，PAOs只有完成充分的厌氧释磷，在好氧期才能充分超量吸磷（当然也可以尝试在曝气后设置一个搅拌，促进内源反硝化）。我认为CASS/SBR工艺运行特性不利于EBPR，因此针对某些SBR厂除磷不好的缺欠而进行的必要的改造是可以考虑的。
同步化学除磷对于SBR一般情况下我不推荐。本身就像您讲的情况，偌大的池面很难均匀投加，因此不会有充分的混合和絮凝，因此，在CASS池投加PAC，化学除磷效果不会太好。但是如果考虑在进水管投加，虽然能保证混合，但是也存在一些工艺缺欠。
如果成本可以接受，那么可以尝试在厌氧段投加乙酸钠，提供rbCOD/VFAs供给厌氧释磷，但是效果也有限，因为CASS池大部分污泥都在CASS主反应区，回流过来的量有限。
最可靠的办法就是升级改造，采取深度除磷，后置化学除磷。但是投资很大。
提供一张图片，我们做的CASS一个案例，在主反应区我们增设了推流器，其实这非常方便，对曝气管路一个简单的局部改造，但是可以比较有效改进对TN的去除效果，进而TP会有改善，供您参考。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-4-28 21:55 编辑 ]

lsh6666

原帖由 氧化沟专家 于 2011-4-28 10:58 发表
MBBR确实有很多优点，比较适合老厂改造的情况，尤其适用于场地有限的改造。但MBBR也确实有些缺点，出水总氮达标很多会出问题，无锡采用MBBR改造的厂出水氨氮达标了，但总氮过高。个人认为，由于MBBR要求曝气量很高， ...

不敢苟同。MBBR工艺TN达标出问题好像不能这样讲。TN不达标原因很多。卢村据说运行不错。曝气生物滤池作为升级改造深度 处理工艺，运行也好像不省心。谁运行谁知道。

刘智晓

原帖由 利涉大川 于 2011-4-26 16:47 发表
刘总：你好，在我们公司所管理的几座污水厂中，有时会发生‘污泥膨胀’，十分严重的时候SVI>200，在运行时二沉池因污泥沉不下来，也会有大量污泥流失，同时这种发生膨胀的污泥在脱水机上也几乎不能脱成饼，最后万不得 ...

   污泥膨胀是活性污泥工艺常见的运行问题，也是困扰着每个活性污泥法污水厂的难题，随着近些年分子生物技术的快速发展和应用，使得我们对污泥膨胀过程机理及菌群组成、结构特性有了更深入的认识，因而控制措施也逐渐更加有针对性。污泥膨胀有非丝状菌引起的膨胀，但是还是丝状菌膨胀更为常见，常见的丝状菌及诱发条件见附件表。
    从附表，我们可以看到，容易引发的一些进水条件及工艺条件，实际的运行控制对策也是从调整上述条件出发进行控制的，主要包括特异性措施和非特异性措施。特异性措施主要是指对特征丝状菌进行的工艺条件控制，非特异性措施一般是指对所有丝状菌共同采取的控制策略，如投加絮凝剂、消毒剂等。根据我们的经验，絮凝剂及消毒剂都不能从根本上解决膨胀的问题，只是短暂的改善。因此，我们还是建议从分析特征菌群出发，制定特异性控制策略比较有效。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-5-2 21:39 编辑 ]

刘智晓

丝状菌膨胀不但引起污泥分离特性的恶化，而且往往伴随程度不同的生物泡沫，附图是我经历过的一个卡鲁塞尔氧化沟发生的污泥膨胀，导致了严重的生物泡沫，整个生物池表面全部被厚重的泡沫覆盖，常规生化分析及FISH技术鉴定为引发污泥膨胀的丝状菌为常见的“Microthrix parvicella”。当然诺卡式菌也是引发生物泡沫的常见和主要丝状菌。
生物泡沫中丝状菌含量通常为曝气池混合液中丝状菌含量的数倍，因此，有效的措施是想法撇除这些浮起的泡沫，同时采用工艺调控，如尽量缩短SRT，优化曝气控制等综合措施，经过1-3个SRT，一般能改善或恢复。另外，有些污水厂的污泥膨胀我认为是有些规律性可以摸索到的，如是否进水水质发生了变化？生物池曝气是否正常？剩余污泥排放是否正常？有些污水厂还容易发生季节性污泥膨胀，尤其是季节交替，水温在15摄氏度左右时。我遇到过三种污泥膨胀情况：进水油脂含量高；季节性水温变化时的低负荷氧化沟工艺；进水低pH。
另外，我认为污泥膨胀是一定程度上可以预警，但是较难。一旦膨胀起来，再进行控制时已经较难，需要一个较长的周期才能恢复。这需要我们日常运行时就注意一些诱发条件的控制。

附图2是经典的M. parvicella的资料显微图片，供参考。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-5-2 22:19 编辑 ]