【溫度】污水處理工藝中重要的控制參數
導讀:溫度對(dui)(dui)于污水廠來(lai)說,特別是北方地(di)區(qu),是一(yi)個重(zhong)要的控制參數,針(zhen)對(dui)(dui)溫度的變化(hua),污水廠應該主動采取(qu)措施(shi)進(jin)行運行管理。本文(wen)我們(men)主要討論(lun)冬季(ji)到來(lai),溫度下降應采取(qu)的工藝管理措施(shi):進(jin)行溫度的統計、增加(jia)(jia)MLSS(混合(he)液懸(xuan)浮固體濃度)、調(diao)整曝氣量,保(bao)證生(sheng)物池(chi)內(nei)的溶解氧、加(jia)(jia)強鏡檢對(dui)(dui)微生(sheng)物進(jin)行管理等。
溫(wen)度對于污(wu)水(shui)(shui)廠來說,特別是(shi)(shi)北方(fang)地區,是(shi)(shi)一個(ge)重要的(de)控制參數(shu),如何針對溫(wen)度的(de)變化(hua),污(wu)水(shui)(shui)廠應該主動(dong)采取措(cuo)施進行(xing)運行(xing)管理,而不是(shi)(shi)被動(dong)的(de)進行(xing)調(diao)整,只(zhi)有了解自然規(gui)律(lv),了解微(wei)生物習(xi)性,才能更(geng)好(hao)的(de)發揮活性污(wu)泥的(de)特性,讓污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理在溫(wen)度變化(hua)的(de)環(huan)境條件下,處(chu)理水(shui)(shui)質(zhi)穩定達標。
我國的地(di)域遼闊,跨越緯(wei)度(du)北(bei)緯(wei)20度(du)到(dao)50度(du)的區間,由于(yu)受到(dao)這么(me)大(da)緯(wei)度(du)位置的影(ying)響(xiang) 冬(dong)季陽光(guang)直射在(zai)南(nan)半球,而(er)中(zhong)國大(da)部處于(yu)北(bei)溫(wen)帶,由太陽輻射獲(huo)得的熱量少(shao),因(yin)此同時(shi)中(zhong)國南(nan)北(bei)緯(wei)度(du)相差(cha)(cha)達50℃,北(bei)方(fang)與南(nan)方(fang)太陽高度(du)差(cha)(cha)別(bie)顯著,故(gu)造(zao)成北(bei)方(fang)大(da)部地(di)區氣溫(wen)低,且(qie)南(nan)北(bei)氣溫(wen)差(cha)(cha)別(bie)大(da)還有 冬(dong)季風的影(ying)響(xiang) 冬(dong)季,從蒙古、西伯利(li)亞(ya)一帶常有寒(han)冷干(gan)燥的冬(dong)季風吹來,北(bei)方(fang)地(di)區首當其(qi)沖,因(yin)此更加劇了北(bei)方(fang)嚴(yan)寒(han)并使南(nan)北(bei)氣溫(wen)的差(cha)(cha)別(bie)增大(da)。
水的(de)溫度在(zai)污水處理廠中是一個非常重要(yao)的(de)參(can)數,因為它對(dui)活(huo)性污泥中的(de)微生物的(de)繁殖(zhi)速度,微生物反應(ying)和反應(ying)速率,水中的(de)溶(rong)解(jie)氧等(deng)等(deng)都會產生非常大的(de)影(ying)響。
在污水(shui)處(chu)理廠的活性污泥中(zhong)(zhong),通常遇到(dao)的微(wei)生物大致分(fen)為三個溫(wen)度(du)組(1)低(di)溫(wen)菌(jun)(低(di)端溫(wen)度(du)通常在0~30℃),(2)嗜溫(wen)菌(jun)(中(zhong)(zhong)等溫(wen)度(du)通常為15 - 40℃),和(3)嗜熱(re)菌(jun)(溫(wen)度(du)從45 - 80℃)。可以看出北方地區的大多數污水(shui)處(chu)理廠在一年中(zhong)(zhong)的大部分(fen)時間都在嗜溫(wen)菌(jun)溫(wen)度(du)范圍內運行。
我們要注(zhu)意(yi)每組中的微(wei)生(sheng)物在(zai)一(yi)(yi)定的溫(wen)度(du)范(fan)圍內(nei)會(hui)(hui)出現重疊。這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)從一(yi)(yi)個(ge)(ge)群(qun)體(ti)到另一(yi)(yi)個(ge)(ge)群(qun)體(ti)的過渡區域(yu)作為(wei)一(yi)(yi)般會(hui)(hui)出現“問題(ti)區域(yu)”,因為(wei)在(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)區域(yu)里面沒有一(yi)(yi)個(ge)(ge)群(qun)體(ti)完全處于其佳(jia)增長(chang)范(fan)圍內(nei),兩種微(wei)生(sheng)物都(dou)在(zai)互相糾(jiu)纏和抵制,造成了工藝上的控制復(fu)雜(za)度(du)增加。我們可以(yi)知道污水處理中的大多(duo)數微(wei)生(sheng)物都(dou)是嗜(shi)溫(wen)微(wei)生(sheng)物,這(zhe)(zhe)意(yi)味著(zhu)它們在(zai)12-38攝氏度(du)的溫(wen)度(du)范(fan)圍內(nei)生(sheng)長(chang)好。
當污水(shui)廠的(de)(de)生(sheng)(sheng)物池內的(de)(de)水(shui)溫(wen)(wen)偏(pian)離了嗜溫(wen)(wen)微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)范圍時,各種工藝異常(chang)就(jiu)會開始(shi)發生(sheng)(sheng),這(zhe)是因(yin)為微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)整(zheng)體構成開始(shi)偏(pian)向(xiang)更適合低溫(wen)(wen)或高溫(wen)(wen)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物,正(zheng)是這(zhe)種因(yin)為溫(wen)(wen)度變化導致的(de)(de)生(sheng)(sheng)物結構的(de)(de)轉換導致了春季(ji)(ji)和秋季(ji)(ji)的(de)(de)問(wen)(wen)題。這(zhe)個我們都知道季(ji)(ji)節性的(de)(de)泡沫問(wen)(wen)題出(chu)現,季(ji)(ji)節交替期間的(de)(de)二(er)沉池出(chu)水(shui)的(de)(de)懸浮物會有明(ming)顯的(de)(de)增加等問(wen)(wen)題。
污(wu)水(shui)處理在很大程度(du)上依賴于(yu)微(wei)生物的(de)活動(dong)。而(er)當(dang)水(shui)體的(de)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)10攝(she)氏度(du)時(shi),微(wei)生物活性就(jiu)(jiu)會(hui)翻倍。當(dang)進水(shui)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)導致(zhi)微(wei)生物活動(dong)加(jia)倍時(shi),活動(dong)增加(jia)后的(de)微(wei)生物對有機(ji)物的(de)降解能力就(jiu)(jiu)會(hui)增加(jia),當(dang)增加(jia)了降解能力后,也(ye)就(jiu)(jiu)是說在夏天(tian)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)溫(wen)度(du)下曝氣池內的(de)氧氣吸收更(geng)(geng)快(kuai),需要(yao)以更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)速率更(geng)(geng)大的(de)風量(liang)給曝氣池供應(ying)空氣。在夏天(tian)的(de)溫(wen)度(du)下,水(shui)中的(de)有機(ji)物會(hui)更(geng)(geng)快(kuai)地降解,活性污(wu)泥(ni)(ni)更(geng)(geng)新(xin)速率加(jia)快(kuai),因(yin)此在夏天(tian)時(shi)需要(yao)加(jia)大排(pai)泥(ni)(ni),減緩活性污(wu)泥(ni)(ni)老化的(de)速度(du)。
同(tong)樣反(fan)過(guo)來(lai)也是如此(ci):在冬(dong)季(ji),微生(sheng)物的活性(xing)下(xia)降,導致生(sheng)物反(fan)應(ying)中(zhong)的耗氧量下(xia)降,空(kong)氣不需(xu)要(yao)快速供應(ying)。但是由于微生(sheng)物的活性(xing)減(jian)(jian)緩,進水中(zhong)的有機污染(ran)物需(xu)要(yao)更(geng)長(chang)(chang)的時(shi)(shi)間才(cai)能降解,因此(ci)在寒冷的月份(fen)需(xu)要(yao)用(yong)更(geng)長(chang)(chang)時(shi)(shi)間來(lai)處(chu)理(li),在實(shi)際的應(ying)用(yong)中(zhong),有預留(liu)空(kong)間的條件(jian)下(xia),我(wo)們可以在冬(dong)季(ji)使用(yong)更(geng)多(duo)的處(chu)理(li)構筑物,延(yan)長(chang)(chang)停留(liu)時(shi)(shi)間來(lai)彌補(bu)活性(xing)減(jian)(jian)弱的影響(xiang)等(deng)方式進行。
同時溫度對(dui)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)和反硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)作用有顯著(zhu)影響(xiang),細(xi)菌活性(xing)的佳溫度范圍為約(yue)25至35℃。當(dang)溫度升(sheng)至50℃時,好(hao)氧消化(hua)(hua)(hua)和硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)停止(zhi)。當(dang)溫度降至約(yue)15℃時,產生甲(jia)烷(wan)的細(xi)菌變得非常不活躍,并且在(zai)約(yue)50℃時,自養硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)細(xi)菌實(shi)際上停止(zhi)起(qi)作用。
應對(dui)溫(wen)度(du)變(bian)化我們應該采(cai)取(qu)那些工(gong)藝措施來進行污水廠的運行管理(li)(li)呢?一般(ban)來說(shuo),夏季的溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao),微生物的活性較(jiao)強,工(gong)藝管控的難(nan)度(du)不大,而冬(dong)季溫(wen)度(du)下降到(dao)嗜溫(wen)菌的溫(wen)度(du)范圍之外,進行合理(li)(li)的工(gong)藝控制(zhi)尤(you)為重要,因此我們主(zhu)要討論冬(dong)季到(dao)來,溫(wen)度(du)下降應采(cai)取(qu)的工(gong)藝管理(li)(li)措施:
1、進(jin)行溫度的統計(ji)
污水廠(chang)所(suo)處的(de)地區的(de)溫(wen)度,一年四季變(bian)化(hua)是(shi)呈現一種(zhong)規律性的(de)變(bian)化(hua),做(zuo)好(hao)氣溫(wen)和水溫(wen)的(de)變(bian)化(hua)的(de)統計,為今后的(de)運(yun)行管理提供有指導意義的(de)參數,是(shi)溫(wen)度管理的(de)重要(yao)環節,需要(yao)各個(ge)污水廠(chang)認真進行。
2、增加(jia)MLSS(混合液懸浮固(gu)體濃度)
在(zai)北方的(de)天氣可以(yi)(yi)在(zai)幾天內從零上的(de)溫度到零度以(yi)(yi)下(xia)。在(zai)冬季的(de)低(di)水溫下(xia)增加MLSS濃度,利用微生物(wu)的(de)數(shu)量增加,抵(di)消微生物(wu)反應(ying)動力減弱。
3、調(diao)整曝氣量,保證(zheng)生物池(chi)內的溶解氧
生(sheng)物(wu)池內的(de)(de)溶解氧的(de)(de)濃度受(shou)溫(wen)度影響較(jiao)大(da)。在較(jiao)低溫(wen)度下,水具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)溶解氧的(de)(de)能(neng)力。同時微(wei)生(sheng)物(wu)數量(liang)增(zeng)加(jia)后,需要(yao)更多(duo)的(de)(de)氧氣(qi)來(lai)維(wei)持生(sheng)存,這(zhe)樣一方(fang)面受(shou)溫(wen)度的(de)(de)影響可(ke)以降低氣(qi)量(liang),一方(fang)面又受(shou)到微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)需要(yao)提高(gao)氣(qi)量(liang),運行(xing)人員需要(yao)在這(zhe)兩者之間進行(xing)平衡選(xuan)擇,保持微(wei)生(sheng)物(wu)對氧氣(qi)的(de)(de)正常需求。
4、加強(qiang)鏡檢對微生物(wu)進行管理
曝氣池(chi)中活性污(wu)泥(ni)中的(de)微(wei)(wei)生物(wu),在溫度(du)變化期間,受(shou)到污(wu)水中有機污(wu)染物(wu)的(de)特性和環境條(tiao)件影(ying)響(xiang),容易出現(xian)污(wu)泥(ni)膨脹和污(wu)泥(ni)泡(pao)沫(mo)問(wen)題。因(yin)此強化生物(wu)鏡檢,及時(shi)發現(xian)微(wei)(wei)生物(wu)異常情況,是冬季(ji)管理(li)的(de)重要手段之一。
5、冬季的保溫措施
根(gen)據(ju)污水(shui)處理廠曝氣(qi)池的(de)(de)大小,部分或(huo)完全覆蓋(gai)池體,可(ke)能是調(diao)節(jie)季(ji)節(jie)變(bian)化(hua)(hua)對曝氣(qi)池水(shui)溫的(de)(de)影(ying)響的(de)(de)一種手段(duan)。特別(bie)是冬(dong)(dong)季(ji)期間大氣(qi)壓力的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)可(ke)以(yi)(yi)影(ying)響生(sheng)物(wu)池內的(de)(de)溶(rong)解氧濃度。冬(dong)(dong)季(ji)低壓條件,例如(ru)冬(dong)(dong)天刮的(de)(de)強烈(lie)的(de)(de)西北風(feng),會(hui)使生(sheng)物(wu)池內的(de)(de)水(shui)體表面溫度和冷空(kong)氣(qi)發生(sheng)較大的(de)(de)熱交(jiao)換,降低生(sheng)物(wu)池內溫度,同時(shi)由于刮風(feng)導致(zhi)的(de)(de)低壓,還會(hui)降低生(sheng)物(wu)池內的(de)(de)溶(rong)解氧濃度。通過部分或(huo)完全覆蓋(gai)曝氣(qi)池,可(ke)以(yi)(yi)在一定程度上減緩由于冬(dong)(dong)季(ji)的(de)(de)氣(qi)候條件帶來的(de)(de)問題。

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