MSBR工艺控制参数总结与分析

32 给水排水 Vol1 36 No1 1 2010 MSBR 工 艺 控 制 参 数 总 结 与 分 析 熊 晔 吕 伟 (深圳市水务(集团)有限公司,深圳 518000) 摘要 介绍了 MSBR工艺的原理, 并通过分析近两年的工艺运行情况, 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 得出该工艺的主要 污泥性能参数。通过研究工艺控制参数与出水水质的关系得出: 工艺有机负荷宜控制在 0. 2~ 0. 4 kgBOD5 / ( kgM LV SS # d) , 泥龄在 10~ 20 d。此外还分析了 MSBR工艺中回流量和排泥时间、DO 等主要控制点的调整依据和调整措施,为该工艺在其他污水处理厂的应用提供借鉴。 关键词 MSBR 污泥性能参数 工艺控制参数 Analysis and summary of the MSBR process control parameters Xiong Ye, Lu Wei ( Shenz hen Water Supp ly ( gr oup ) Co1, L td1, S henz hen 518000 , China) Abstract: This paper intr oduces the principles of the M SBR process and concludes the main act iv ated sludge parameter s o f the process through the tw o-year pro cess operation analysis. Through the study of the r elat ionship betw een process contro l parameters and ef fluent w ater quality, it is concluded that : or ganic load should be lim ited in 0. 2 kgBOD5 / ( kgM LSS # d) to 01 4 kgBOD5 / ( kgM LSS # d) , sludge age should be betw een 10 d to 20 d. It is also analyzes the adjust ing foundat ion and measur es o f the contro lling point , such as sludge ref lux and sludge discharg e t ime of M SBR and DO, w hich can of fer r eferences for the application of this pro cess in other w astew ater t reatment plants. Keywords: MSBR; Activated sludge characterist ic parameters; Process control parameter s 1 MSBR工艺流程及原理 改良型序批式活性污泥法 ( M odified SBR, MSBR法)是 20世纪 80年代初期发展起来的污水 处理工艺,该工艺的实质是由 A 2 / O 工艺与 SBR工 艺串联组成的一种新型工艺, 在去除有机物的同时 也能实现脱氮除磷。MSBR 工艺具有流程简洁、控 制灵活、单元操作简单而且占地省等优点,被认为是 目前最新、集约化程度最高的污水处理技术之一[ 1]。 广东某污水处理厂( A厂)是国内首座采用该工艺的 污水处理厂,具体工艺流程见图 1。 MSBR池各单元作用如下:污泥浓缩池和预缺 氧池主要功能是将污泥混合液在浓缩池中进行固液 分离,分离富含硝酸盐的上清液的同时,还能提高回 流污泥的浓度, 同时预缺氧阶段发生地内源反硝化 图 1 M SBR工艺流程 也能确保后续处理单元处于厌氧环境。预处理后的 污水进入厌氧池。聚磷菌为兼性厌氧菌, 在厌氧阶 段聚磷菌发生有效释磷以便在好氧阶段吸磷。缺氧 池内发生好氧池回流污泥反硝化,促进脱氮。好氧池 给水排水 Vol1 36 No1 1 2010 33 是整个系统最重要的环节, BOD、COD在此大幅度 下降,同时发生硝化反应, 磷被释磷菌充分吸收, 从 而使磷从污水转移到污泥中。SBR 池通过调整周 期设定值进一步强化脱氮除磷 [ 2]。 污水经过预处理系统后从厌氧池进入 MSBR 系统,经过缺氧池后进入好氧池,同时部分混合液回 流至缺氧池,大部分进入 SBR池。SBR池以 4 h为 一周期运行,每一周期包括出水- 排泥- 搅拌- 曝 气- 预沉- 排泥- 排渣 7个步骤。通过两单元交替 运行可以克服 SBR工艺间歇出水的缺点,实现整个 工艺的连续出水。SBR 曝气阶段回流泵开启将混 合液回流至污泥浓缩池, 上清液流向缺氧池, 浓缩污 泥进入预缺氧池,污泥再通过回流泵回流至厌氧池, 从而形成整个系统的污泥混合液和浓缩污泥循环。 2 污泥性能控制参数 污泥性能参数主要包括 SV 5、SV 30、SV I、 MLSS、MLV SS。其中, SV 5、SV 30分别反映污泥的 沉降性能和浓缩性能, SV I值综合反映活性污泥的 凝聚、沉降性能。MLSS 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 征污泥的量, 而 MLVSS 间接反应活性污泥中有效成分的含量。 A厂的好氧池属于整个工艺的核心单元, 有机 物降解和硝化反应、释磷菌吸磷主要都发生在该单 元,因此了解其活性污泥性状对整个工艺的控制有 重要的指导作用。预缺氧池污泥性状的好坏影响到 厌氧池的厌氧环境以及回流泵回流量的调整, 掌握 该单元的污泥性能为 SBR池预缺氧池回流量的调 整提供依据。因此, A厂在日常化验中,每天均检测 这两个单元的污泥性能参数。图 2 和图 3 分别是 2007~ 2008年 MSBR池预缺氧池和好氧池的污泥 性能参数。 图 2 2007~ 2008年 MSBR 池预缺氧池和好氧池的污泥性能参数 图 3 2007~ 2008年 M SBR池预缺氧池和好氧池的污泥浓度 可以看出,预缺氧池和好氧池的SV5、SV30和 SVI 值主要分布在 40%~ 80%、20%~ 40%; 20% ~ 50%、 10%~ 20%和 40~ 100 mL/ g、30~ 70 mL/ g 范围。 以上数据表明, A 厂的污泥沉降性能较好, SVI 值较 传统活性污泥法的 70~ 100 mL/ g 偏低, 这与该厂 进水无机质含量高,缺乏活性关系密切。 对比预缺氧池和好氧池的污泥性能参数发现, 两池的污泥参数变化趋势一致, 但是预缺氧池各 指标均高于好氧池各指标。这是因为预缺氧池的 污泥属于浓缩污泥, 污泥浓度较高, 所以 SV 会相 对较高, 而该单元发生的反硝化反应会一定程度 上影响污泥的沉降性能, 使其 SVI 值升高, 但从 升高幅度分析, 这种影响对污泥的整体性能没有 危害。 图 3 表明, A 厂 MSBR 工艺预缺氧池的 MLSS、MLVSS为 4 000~ 7 000 mg / L 和 2 000~ 3 500 mg/ L。而好氧池的 MLSS、MLV SS 值为 2 000~ 4 000 mg/ L 和 1 000~ 1 500 mg/ L。在运 行管理中,为保持一定量的回流污泥,一般预缺氧池 的 MLSS 保持大约是好氧池的 3倍。当该比例偏 大时,会造成整个工艺污泥浓度偏高, 有机负荷降 低, 影响除磷效果。此时, 需要通过减小 SBR池和 增加预缺氧池的回流量;当该比值偏小时,说明污泥 浓缩池污泥分离效果不佳或者两回流泵回流量不平 衡引起,此时均需要增加 SBR池并降低预缺氧池的 回流量。 3 工艺参数控制 A 厂出水目前执行5城镇污水处理厂污染物 排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 6 ( GB 18918 ) 2002 ) 一 级 B 标 准, 2007~ 2008年污水处理厂主要出水控制指标如 表 1和图 4。 34 给水排水 Vol1 36 No1 1 2010 表 1 2008年 A厂实际进出水水质指标 水质参数 标准 进水平均值 出水平均值 pH 6~ 9 7. 23 6. 81 SS/ mg/ L 20 191 11 BOD 5/ mg/ L 20 150 2. 8 CODCr / mg/ L 60 286 23. 1 NH3 ) N/ mg/ L 8 19. 8 2. 3 TN/ m g/ L 20 29. 1 11. 4 TP/ mg/ L 1. 5 4 1. 1 图 4 2007~ 2008年 A 厂出水水质指标月平均值 由图 4可见, A 厂的各出水参数远远低于标准, 其中的 BOD5 和 CODCr自正式运行以来均未有超标 现象, 其他各出水水质指标的达标率也可达 99%以 上。说明该厂 MSBR工艺运行稳定,这与该厂一直 严密关注工艺各主要控制参数有关。 3. 1 MSBR工艺的有机负荷和泥龄 MSBR工艺主要的控制参数为污泥有机负荷和 泥龄[ 3] 。2008年 A 厂每周出水和有机负荷的关系 和泥龄分别如图 5和 6所示。 图 5 2008年出水水质与有机负荷的关系 由于 MSBR工艺属于脱氮除磷工艺, 而生物脱 氮和生物除磷分别要求低负荷长泥龄和高负荷短泥 图 6 2008年 A 厂泥龄变化情况 龄的条件,所以将有机负荷和污泥龄都需控制在一个 理想状态才能最终实现污水的脱氮除磷。从图中可 以发现,当有机负荷低于0. 2 kgBOD5 ( kgMLVSS # d) 或高于 0. 4 kg BOD5 ( kgM LVSS # d) , 泥龄低于 10 d 或高于 20 d时,出水 NH3 ) N或 TP 会较高, 所以 A 厂 MSBR工艺的有机负荷适宜控制在 0. 2~ 0. 4 kg BOD5 / ( kgMLVSS# d) ,污泥龄控制在 10~ 20 d。 由于影响硝化反应的因素除有机负荷外,还包 括进水水质、DO 水平、曝气时间等各种因素, 生物 除磷的影响因素也包括厌氧时段硝酸盐浓度、进水 水质, DO 水平等,所以出水 NH 3 ) N 和 T P 的变化 趋势与有机负荷或者泥龄变化趋势的一致性并不是 很明显。因此,在日常的运行管理中,处理有效控制 工艺的有机负荷和泥龄外, 还需密切关注其他因素 对工艺造成的影响。 3. 2 回流量 A 厂 SBR池设计回流量为 0. 5Q ( Q为进水水 量) ,回流泵的最大回流量为 2 500 m3 / h, 即能保证 进水量达到 5 000 m3 / h 的范围内调节。虽然回流 量需要控制在 0. 5Q, 由于进水水量会有一定范围的 波动,所以 SBR池回流量的调整主要考虑以下几个 方面的影响因素: ( 1) 为控制预缺氧池硝酸盐氮的浓度,氧化还 原电位( ORP)一般在 50~ 100 mV, 超过此范围的 时候应调低回流量; ( 2) 根据污泥浓缩池污泥的固液分离情况,如 果上清液浑浊说明回流量过大,此时应降低回流量; ( 3) 预缺氧池 MLSS 过高,应调低 SBR单元的 回流量; ( 4) 厌氧池 ORP 高于- 150 mV,应调低整体回 流量,否则会影响释磷菌释磷,进而影响出水水质; 给水排水 Vol1 36 No1 1 2010 35 ( 5) 好氧池和 SBR单元的 MLSS 相差过大时, 加大 SBR池回流量可以增加好氧池的 MLSS。 除 SBR池回流到污泥浓缩池外, MSBR工艺在 预缺氧池也是通过回流泵回流至厌氧池,该处回流 量的调整主要根据该单元的污泥浓度情况,当污泥 浓度偏高时,增大预缺氧池回流量,否则超过搅拌器 的负荷导致污泥分层;当污泥浓度较小时则调小预缺 氧池的回流量,否则影响后续处理单元的污泥浓度。 3. 3 排泥时间 排泥时间是整个工艺中最重要的控制点之一, 排泥的多少直接控制着整个工艺的 MLSS, 进而控 制整个工艺的有机负荷和泥龄。 当 NH 3 ) N 浓度升高时, 有可能是有机负荷太 高,泥龄过低,需缩短排泥时间,提高MLSS,增加活性 污泥中硝化细菌的数量,促进硝化反应。当 TP浓度升 高时,有可能是活性污泥的二次释磷引起的,此时增加 排泥可以加快释磷菌的排放,避免二次释磷。目前, A 厂的排泥时间一般控制在每周期 6~ 20 min不等,排泥 时间变化幅度较大, 与该厂进水水质波动有关。当进 水中无机物含量过高,需要将排泥时间控制在较长的 范围;当进水无机物含量偏低时则排泥时间较短。 3. 4 DO 由于生物系统中微生物的生长状况与 DO息息 相关,所以 DO 的控制对整个系统十分重要, 一般 DO在好氧阶段宜保持在 2~ 4 mg/ L。DO 长时间 过低或过高影响活性污泥系统中微生物的生长, 从 而影响整个系统的出水水质。 DO的调整主要是从风压、风量和阀门开度三 个方面考虑。由于 A 厂的供气系统属于环状供气, 要将各座 MSBR池好氧池和 SBR 池的 DO调节平 衡有一定的困难。而由于各池各单元曝气膜的状况 不同,压损也不同也为该池 DO 的调节进一步增加 了难度。目前, A厂也在进行这方面的研究,初步认 为通过用好氧池的 DO 控制鼓风机的风压, 通过调 节 SBR池曝气阶段的风量高于 900 m3 / h可以较好 的控制 DO,但该自控系统还在逐步完善中。 3. 5 指示微生物 镜检是观察工艺的重要措施,活性污泥是生物 系统的核心,通过镜检可以真实了解活性污泥中微 生物的状态。生物处理系统中的生物群体可分为如 下几类:细菌、真菌、藻类、原生动物及后生动物。通 过显微镜观察生物种类及活性变化等判断污泥性 能, 进一步指导工艺参数的调整。 由于微型动物比较易于观察, 所以 A 厂主要通 过观察原生动物、后生动物和丝状菌菌丝的生长状 态了解活性污泥生长状况。从镜检经验总结, A 厂 活性污泥的指示微生物与传统活性污泥法相同。活 性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、盖纤 虫、聚缩虫以及后生动物等固着型生物或匍匐型生 物;活性污泥净化性能恶化时出现的主要为豆形虫 等快速游泳的生物; 极端恶化时原生动物和后生动 物都不出现;污泥膨胀时丝状菌大量繁殖,微型动物 锐减等[ 4]。同时,通过观察菌丝长度和密度了解丝 状菌的生长情况,当丝状菌过多达到 d级时,应该及 时杀菌防止污泥膨胀的发生。 4 结语 MSBR工艺作为一种新型的水处理工艺,其工 艺控制参数与传统的活性污泥法不同。为了使出水 达标,在运行管理过程中, M SBR工艺可以通过调整 排泥时间和回流量控制系统的有机负荷和泥龄,使 其分别控制在 0. 2~ 0. 4 kgBOD 5 / ( kgM LVSS # d) , 10~ 20 d范围内。 在工艺管理中, MSBR工艺不仅需要关注好氧 池的污泥性能还需关注预缺氧池的污泥性能, 通过 测定污泥的 SV 5、SV 30、SVI、MLSS、MLVSS和电子 显微镜观察等 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,可以清楚了解污泥的沉降性能, 浓缩性能、同时还能有效掌握其活性和生长状态,为 工艺调整提供最有效的依据。 参考文献 1 罗万申.新型污水处理工艺 ) ) ) MSBR.中国给水排水, 1999, 15 ( 6) : 22~ 24 2 杜英豪. MSBR 工艺的运行管理实践. 中国给水排水, 2006, 22 ( 2) : 90~ 92 3 张自杰.排水工程.北京:中国建筑工业出版社. 2001 4 张自杰.废水处理理论与设计.北京:中国建筑工业出版社, 2003 & 通讯处: 518000 广东深圳盐田区协和路3号综合楼 403 电话: ( 0755) 25226549 E-mail: x iongye19850401@ 163. com 收稿日期: 2009-08-31 修回日期: 2009-11-01