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工業(yè)廢水處理系統(tǒng)出水氨氮超標怎么回事?氨氮廢水處理怎么突然就高了呢?出水氨氮超標的原因及解決方案,可以通過一個氮氮超標的實例來進行講解。案例中對氨氨廢水處理運行整個流程進行梳理。
1氨氮含量超標突發(fā)事件介紹
某城鎮(zhèn)污水處理廠設計總規(guī)模為10×104m3/d,進水主要是該市的生活污水。該污水處理廠主要采用A/O和A2/O可互相調(diào)節(jié)的生化處理工藝,建成后主要運行A/O工藝,剩余污泥采用板框壓濾機脫水處理工藝,出水執(zhí)行GB18918-2002的一級A標準[9]。設計進出水指標:COD≤350mg/L,BOD5≤160mg/L,pH為6.5~8.5,SS、NH3-N、TN、TP的質(zhì)量濃度分別≤200、≤32、≤45、≤2.5mg/L。該污水處理工藝流程見圖1。
該污水處理廠一直運行良好,二沉池出水NH3-N的質(zhì)量濃度穩(wěn)定在1~4mg/L。但某天凌晨開始,進水水質(zhì)出現(xiàn)大幅度波動,來水COD在300~1951mg/L波動,NH3-N的質(zhì)量濃度30~49mg/L波動;pH也波動,且偏小;從現(xiàn)場來水水質(zhì)觀察,可以看出進水階段性含有大量不同顏色泡沫,水質(zhì)顏色發(fā)黑。此污水處理廠位于北方,來水沖擊發(fā)生在冬季1月末,水溫較低,低于12℃;階段性沖擊共持續(xù)約10d;初沉池未投運;生物池運行工藝為A/O工藝。
運行人員根據(jù)以往經(jīng)驗,減少進水量至7×104m3/d,增開1臺鼓風機,加大曝氣量,但出水仍沒有改善,出水NH3-N含量仍持續(xù)升高,直至超標。管理人員初步判斷是進水瞬間沖擊造成的,在入水端投加乙酸鈉補充碳源,出水端投加氯化鎂、磷酸氫二鈉,但出水水質(zhì)并沒有明顯改善。
根據(jù)現(xiàn)場感官和數(shù)據(jù)分析可知,生物池好氧區(qū)表面有大量泡沫夾帶浮泥,顏色為棕褐色;好氧區(qū)DO的質(zhì)量濃度為2.0~5.0mg/L,不存在DO含量不足的問題;好氧區(qū)污泥解體嚴重,但污泥沉降比(SV30)高達94%,污泥容積指數(shù)(SVI)為200~225,污泥趨于膨脹;好氧區(qū)微生物鏡檢未見絲狀菌大量繁殖,初步判斷并非是絲狀菌污泥膨脹;總出水NH3-N含量超標,且持續(xù)升高;總出水COD升高但幅度不大,未超標。
2存在問題及影響
通過現(xiàn)場運行情況和數(shù)據(jù)分析,可判斷此次NH3-N含量超標事故存在的問題及影響主要有:
1)來水高負荷沖擊,這是影響此次出水NH3-N含量連續(xù)超標的主要原因。來水COD波動較大,瞬間沖擊高達1950mg/L,NH3-N的質(zhì)量濃度升高至30~49mg/L,間斷沖擊持續(xù)約為10d,對生物系統(tǒng)造成沖擊。分析原因可能是亞硝化菌和硝化菌大多為專性無機營養(yǎng)型,而在污水處理中常存在大量兼性有機營養(yǎng)型細菌,COD高時,主要進行有機物的氧化分解過程,以獲得更多的能量來源,而硝化反應緩慢,成為劣勢菌種,導致硝化效果不好。此外,工業(yè)廢水中可能含有有毒有害物質(zhì),對硝化系統(tǒng)造成沖擊。
2)COD與SS含量比例失調(diào)。設計COD和SS的質(zhì)量濃度比為35:18,目前約為1:1,初沉池未投用,無機灰分無法去除,致使活性污泥的的有效成分偏低,實際有機污泥負荷偏高。SV30不正常,無機物含量高,導致MLSS含量高,但ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)為0.39~0.46,計算負荷有偏差,排泥量過大。此外,無機顆粒沉降于好氧區(qū),易堵塞曝氣頭,影響曝氣效果。
3)來水攜帶大量泡沫。生物池出現(xiàn)污泥沉降比和污泥指數(shù)均高的現(xiàn)象,而泡沫是嚴重影響生物反應池污泥性狀的主要因素。來水呈現(xiàn)不同顏色泡沫,泡沫影響壓縮沉降,生物池污泥沉降比高達94%;從感官和數(shù)據(jù)分析,污泥指數(shù)高屬于非絲狀菌污泥膨脹,不排除產(chǎn)生泡沫物質(zhì)包裹活性污泥菌團,影響了硝化菌效率。
4)來水pH變化幅度大。硝化反應受pH影響很大,硝化菌在生長過程中會消耗大量堿度,故pH稍高于7~8,有利于硝化作用,7.5~8.5最佳。在來水沖擊期間,pH變化幅度大,有時偏低,導致活性污泥沉降絮凝性變差,污泥解體,活性污泥系統(tǒng)受抑制恢復需要時間長。
5)長期低負荷運行。該廠正常運行時COD為139.4~245.5mg/L,平均為169.4mg/L,生物池長期低負荷運行,活性污泥處于老化狀態(tài);當來水沖擊時,污泥的抗沖擊性能差,破壞了微生物硝化系統(tǒng)。
6)曝氣量過大。該廠長期低負荷運行,污泥老化,當來水沖擊時,運行人員調(diào)大曝氣量,在曝氣頻繁的剪切作用下會加劇污泥解體和自氧化;在來水沖擊期間,由于營養(yǎng)劑補充不足,活性污泥合成新生代的細胞壁受阻,不能有效提高活性污泥含量。此外,生物池部分曝氣頭損壞脫落,影響曝氣效果,且曝氣頭脫落處易對污泥絮體造成沖擊。
7)生物池表面有棕褐色且堆積過度的液面浮渣。分析原因可能是:一方面,來水COD波動大,污泥負荷過高,易形成粘稠不易破碎的泡沫,且堆積性好;另一方面活性污泥老化、解體,在過度曝氣作用下,包裹大量的細小氣泡而浮于液面,在不斷曝氣的作用下,浮渣也不斷的積聚,最終形成厚厚的棕褐色浮渣層。
8)其他影響NH3-N含量超標的原因。此次突發(fā)事件發(fā)生在1月份,氣溫低于12℃,一般認為水溫<15℃后系統(tǒng)的硝化能力會減弱,抗沖擊能力差[10];部分設備損壞,沒有及時維修,影響運行效果;在線儀表有COD和NH3-N含量監(jiān)測,但數(shù)據(jù)不準確;沒有pH監(jiān)測,其他數(shù)據(jù)都是分析化驗得來,每天早上化驗1次,不能及時監(jiān)測來水指標,工藝調(diào)整滯后;事故發(fā)生后,沒有及時采取有效措施,造成系統(tǒng)崩潰。
3工藝調(diào)整方案
1)恢復初沉池和生物池A2/O工藝條件。進水處理量調(diào)至8×104m3/d,并重新核算調(diào)整污泥負荷等參數(shù)?;亓鞅日{(diào)至外回流體積比100%,內(nèi)回流體積比由100%逐漸提升至200%,維持生物池較高的污泥含量,增加系統(tǒng)的抗沖擊能力。
2)投加活性污泥。增加生物池排泥量,將污泥的質(zhì)量濃度降至2g/L,再補充生物污泥至污泥的質(zhì)量濃度為5g/L。每次投加2車,每車10t,投加后觀察污泥性狀和處理效果,3d后再進行此項操作。經(jīng)過適應性培養(yǎng)及馴化提高活性污泥有機成份的比例,穩(wěn)定污泥負荷。
3)調(diào)整曝氣量。前期由于過度曝氣導致污泥老化,先減少1臺風機,待投加污泥和補充碳源等操作后,逐漸增開1臺風機,增大曝氣量,以滿足微生物的供氧需求,促進微生物的繁殖。根據(jù)實際運行情況調(diào)整好氧區(qū)供氣條件,保證好氧區(qū)出水DO的質(zhì)量濃度控制在1.5mg/L左右。
4)補充碳源。在進水水質(zhì)變化且碳源不足時,可適當投加碳源。本次采用投加白糖和化糞池底糞。
工業(yè)廢水處理系統(tǒng)氨氮超標的話,可以通過上面的案例進行調(diào)整,如果還是解決不了問題,可以電話咨詢安峰環(huán)保服務熱線: