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污水處理技術之20個污水處理關鍵參數控制指標

2019-11-25信息來源 : 微LINK化工

污水處理也是污染防治的重要環節,那么在處理時有哪些關鍵的參數控制指標呢?本文總結了灼燒堿量、F/M、VFA、污泥負荷、容積負荷等20個指標。

(1)BOD5:生物化學需氧量(biochemical oxygen demand),表示在20℃下,5d微生物氧化分解有機物所消耗水中溶解氧量。第一階段為碳化(C-BOD),第二階段為消化(N-BOD)。

BOD的意義:a、生物能氧化分解的有機物量;b、反映污水和水體的污染程度;c、判定處理廠效果;d、用于處理廠設計;e、污水處理管理指標;f、排放標準指標;g、水體水質標準指標。

(2)CODMn /CODCr:化學需氧量(chemical oxygen demand),表示氧化劑有KMnO4和K2Cr2O7。COD測定簡便快速,不受水質限制,可以測定含有生物有毒的工業廢水,是BOD的代替指標。也可以看作還原物的量。

CODCr可近似看作總有機物量,CODCr-BOD差值表示污水中難被微生物分解的有機物,用BOD/CODCr比值表示污水的可生化性,當BOD/CODCr≥0.3時,認為污水的可生化性較好;當BOD/CODCr<0.3時,認為污水的可生化性較差,不宜采用生物處理法。

(3)SS:懸浮物質(suspended soild),水中懸浮物測定用2mm的篩通過,并且用孔徑為1μm的玻璃纖維濾紙截留的物質為SS。交替物質在濾液(溶解性物質)和截留懸浮物中均含有,但大多數認為膠體物質和懸浮物質一樣被濾紙截留。

(4)TS:蒸發殘留物(total solid),水樣經蒸發烘干后的殘留量,在105-110℃下將水樣蒸發至干時所殘余的固體物質總量。溶解性物質量等于蒸發殘留物減去懸浮物質量。

(5)灼燒堿量(VTS)(VSS):蒸發殘留物或懸浮物質在600℃±25℃經30min高溫揮發的物質,表示有機物量(前者為VTS,后者為VSS),蒸發殘留物灼燒減量的差稱為灼燒殘渣,表示無機物部分。

(6)總氮、有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮:氮在自然界以各種形態進行著循環轉換。

有機氮如蛋白質水解為氨基酸,在微生物作用下分解為氨氮,氨氮在硝化細菌作用下轉化為亞硝酸鹽氮(NO2-)和硝酸鹽氮(NO3-);另外,NO2-和NO3-在厭氧條件下在脫氮菌(反硝化細菌)作用下轉化為N2。

總氮=有機氮(有機氮=蛋白性氮+非蛋白性氮)+無機氮(無機氮=氨氮+NO2-+NO3-),氮是細菌繁殖不可缺少的物質元素,當工業廢水中氮量不足時,采用生物處理時需要人為補充氮;相反,氮也是引發水體富營養化污染的元素之一。

(7)總磷、有機磷、無機磷:在糞便、洗滌劑、肥料中含有較多的磷,污水中存在磷酸鹽和聚磷酸鹽和聚磷酸等無機磷鹽和磷脂等有機磷酸化合物磷同氮一樣,也是污水生物處理所必需的元素,磷同時也是引發封閉性水體富營養化污染的元素之一。

(8)pH值:生活污水pH值在7左右,強酸或強堿性的工業廢水排入pH值變化;異常的pH值或pH值變化很大,會影響生物處理影響。另外,采用物理化學處理時,pH值是重要的操作條件。

(9)堿度(CaCO3):表示污水中和酸的能力,通常是以CaCO3含量表示。污水中多為Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2堿度,堿度較高緩沖能力強,可滿足污水硝化反應堿度的消耗。在污泥消化中有緩沖超負荷運行引起的酸化作用,有利消化過程穩定。

(10)F/M:有機負荷率(F/M),也叫污泥負荷。F指的是有機物,M指的是微生物。有機負荷率F/M:單位重量的活性污泥在單位時間內所承受的有機物的數量,或生化池單位有效體積在單位時間內去除的有機物的數量,單位kgBOD5/(kgMLVSS·d)。“F”指“有機物量”,“M”指“微生物量”。兩者比值用來反映污泥負荷,生物處理主要要掌握好泥齡的概念,以及BOD有機負荷,一切都跟這個有關。

(11)VFA:VFA,(volatile fatty acid),即揮發性脂肪酸,是厭氧生物處理法發酵階段的末端產物。在發酵階段,水解階段所產生的小分子化合物在發酵菌的細胞內轉化為更為簡單的以揮發性脂肪酸為主的末端產物,并分泌到細胞外,即酸化階段。在反應器啟動初期必須控制進水的pH,主要采用投加氫氧化鈉的方法來控制進水的pH,以使反應可以維持在一個相對平穩的環境中進行。

(12)MLSS:MLSS是混合液懸浮固體濃度(mixed liquor suspended solids),又稱為混合液污泥濃度,表示在曝氣池單位容積混合液內所含有的活性污泥固體物的總重量(mg/L)。由于測定方法比較簡便易行,此項指標應用較為普遍。混合液懸浮固體濃度MLSS是活性污泥處理系統重要的設計運行參數。生活污水一般MLVSS/MLSS=0.7,MLVSS指混合液揮發性懸浮固體。

(13)MLVSS:是混合液揮發性懸浮固體濃度(mixed liquor volatile suspended solids)。表示混合液活性污泥中有機性固體物質部分的濃度。相對于MLSS而言,在表示活性污泥活性部分數量上,本項指標在精度方面進了一步。

(14)污泥沉降比SV:是指將混勻的曝氣池活性污泥混合液迅速倒進1000mL量筒中至滿刻度,靜置沉淀30min后,則沉淀污泥與所取混合液之體積比為污泥沉降比(%),又稱污泥沉降體積(SV30)以mL/L表示。

因為污泥沉降30min后,一般可達到或接近最大密度,所以普遍以此時間作為該指標測定的標準時間。也可以15min為準。污泥沉降比SV30是一個很重要的指標,通過觀察沉降比可以發現污泥性狀的很多問題,上清液是否清澈,是否含有難沉懸浮絮體,絮體粒徑大小及緊湊程度等等。污泥沉降比大致反映了反應器中的污泥量,可用于控制污泥排放的變化還可以及時的反映污泥膨脹等異常情況。

(15)污泥體積指數SVI:通常測定方法:a、在曝氣池出口處取混合液樣品;b、測定MLSS;c、測定樣品的SV%,讀取沉淀污泥的體積(mL)。計算公式:沉淀污泥的體積(mL)/MLSS(mL);SVI值是判斷污泥沉降濃縮性能的一個重要參數,通常認為SVI值為100~150時,污泥沉降性能良好;SVI值>200時,污泥沉降性能差;SVI值過低時污泥絮體細小緊密,含無機物較多,污泥活性差。

(16)污泥密度指數SDI:曝氣池混合液在靜置30min后,含于100mL沉降污泥中的活性污泥懸浮固體的克數,稱為污泥密度指數(SDI)。SDI在數值上等于污泥容積指數(SVI)的倒數乘以100所得的數。即:SDI=100/SVI。

(17)污泥負荷Ns:曝氣池內每公斤活性污泥單位時間負擔的五日生化需氧量公斤數。其計量單位通常以kg/(kg·d)表示。污泥負荷(Ns)是指單位質量的活性污泥在單位時間內所去除的污染物的量。

污泥負荷在微生物代謝方面的含義就是F/M比值,單位kgCOD(BOD)/(kg污泥·d);在污泥增長的不同階段,污泥負荷各不相同,凈化效果也不一樣,因此污泥負荷是活性污泥法設計和運行的主要參數之一。一般來說,污泥負荷在0.3~0.5kg/(kg·d)范圍內時,BOD5去除率可達90%上,SVI為80-150,污泥的吸附性能和沉淀性能都較好。

污泥負荷的計算方法:Ns=F/M=QS/(VX) 式中:Ns 為污泥負荷,kgCOD(BOD)/(kg污泥·d);Q為每天進水量,m3/d;S為COD(BOD)濃度,mg/L;V為曝氣池有效容積,m3;X為污泥濃度,mg/L。

(18)容積負荷Fr:每立方米池容積每日負擔的有機物量,一般指單位時間負擔的五日生化需氧量公斤數(曝氣池,生物接觸氧化池和生物濾池)或揮發性懸浮固體公斤數(污泥消化池)。其計量單位通常以kg/(m3 ·d)表示。單位曝氣池容積,在單位時間內所能去除的污染物重量。

Fr=Ns×Nw,kgBOD5/(m3·d)或kgCOD/(m3·d)。式中:Ns為污泥負荷,kgBOD5/(kgMLSS·d);Nw為混合液污泥濃度(即MLSS),g/L或kg/m3。

Ns=(Lq/Nw)×T 式中:Lq為單位體積污水中擬去除的污染物,kgBOD5/m3;T為曝氣時間(按進水量計),d。簡化后可按下式計算:Fr=[(q1-q2)×24]/1000V 式中:q1為進水濃度,mg/L;q2為出水濃度,mg/L;V為曝氣池池容,m3。用容積負荷來評價生化裝置的實際處理負荷及在相同條件下的操作管理的優劣是比較簡便而直觀的。在焦化系統中,采用容易檢測的COD容積負荷作為綜合評價指標尤其如此。

(19)有機負荷(F/M):是指單位體積濾料(或池子)單位時間內所能去除的有機物量。是生物濾池(或曝氣池)設計和運行的重要參數。有兩種表示方法:①以進入濾池的有機物量為基礎;②以濾池除去的有機物量為基礎。前者應注明去除效率,后者實質上就是氧化能力。有機物可以用BOD5或COD表示,因此又稱BOD或COD 負荷,單位均用g(或kg)/(m3(濾料)·d)(對于曝氣池:g(或kg)/(m3(池容積)·d))。在計算有機物量時,一般不包括回流量中的有機物(采用回流系統時)。

(20)污泥泥齡(SRT):污泥泥齡是指曝氣池中微生物細胞的平均停留時間。對于有回流的活性污泥法,污泥泥齡就是曝氣池全池污泥平均更新一次所需的時間(以天計)。

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