污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（十二）-生化池的運(yùn)行細(xì)節(jié)3

2023-05-20 10:09:58

摘要：

上一節(jié)圍繞生化池的好氧區(qū)的細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討，這一周繼續(xù)圍繞生化池的好氧區(qū)來(lái)進(jìn)行討論擴(kuò)展的運(yùn)行管理細(xì)節(jié)內(nèi)容。

污水廠承擔(dān)的降解污染物質(zhì)的種類和標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越來(lái)提升，污水廠需要對(duì)多種污染物質(zhì)進(jìn)行去除，各種污染物質(zhì)最核心的去除階段都在生物段，充分發(fā)揮生物段的處理能力，兼顧各種污染物質(zhì)去除的基本機(jī)理進(jìn)行合理規(guī)范的細(xì)節(jié)控制，也是作為污水廠新的階段需要進(jìn)行重點(diǎn)進(jìn)行的工作內(nèi)容。

好氧段的功能里除去對(duì)于碳源的去除以外，還有脫氮的第一步硝化作用，氨氮在好氧自養(yǎng)型的細(xì)菌－硝化菌的作用下，完成氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程用化學(xué)方程式表示就是：

亞硝化反應(yīng)：NH_４^＋＋1.5O₂→NO₂^-+H₂O+2H⁺

硝化反應(yīng)：NO₂^-+0.5O₂→NO₃^-

總的硝化反應(yīng)：NH_４^＋＋2O₂→NO₃^-+H₂O+2H⁺

從硝化反應(yīng)化學(xué)方程式中看到，這個(gè)過(guò)程需要氧氣參與，也就是說(shuō)這個(gè)過(guò)程是在好氧區(qū)進(jìn)行的，除去這個(gè)必須的要求以外，還要看到硝化反應(yīng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生H⁺，如果要保持反應(yīng)的混合液的PH不因?yàn)镠+增多出現(xiàn)下降，需要消耗水中的堿度（以CaCO₃）來(lái)保持PH的平衡，這就是在一些異常的工況下，要對(duì)混合液的堿度進(jìn)行測(cè)量的原因，特別是一些高氨氮的進(jìn)水，在硝化反應(yīng)中對(duì)堿度的消耗是比較大的，甚至需要補(bǔ)充堿度來(lái)保持混合液的中性環(huán)境?；瘜W(xué)方程式中H+在方程式右側(cè)，當(dāng)沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)充堿度，會(huì)造成大量H⁺存在，導(dǎo)致硝化反應(yīng)不向右進(jìn)行，也就是氨氮無(wú)法轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，造成出水氨氮、TN的超標(biāo)。同樣因?yàn)檫@個(gè)原因，對(duì)生化段好氧區(qū)混合液的PH值，保持一個(gè)略微堿性的環(huán)境，可以及時(shí)的中和硝化反應(yīng)產(chǎn)生的H+，促進(jìn)硝化反應(yīng)的進(jìn)行，因此在日常的管理中，對(duì)生化池好氧區(qū)域的PH值的檢測(cè)，也是保證硝化反應(yīng)順利進(jìn)行的工作。

污水處理是依賴于微生物進(jìn)行的。硝化反應(yīng)也一樣依賴特殊的微生物來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，不論是亞硝化過(guò)程和硝化過(guò)程都需要硝化菌來(lái)推動(dòng)化學(xué)方程式向右側(cè)進(jìn)行，因此對(duì)于好氧段的硝化反應(yīng)的保障細(xì)節(jié)，還要考慮到硝化菌的生活習(xí)性，在日常管理中要提供適合亞硝化、硝化菌的生存環(huán)境條件。這兩種菌類對(duì)環(huán)境變化比較敏感，要求相對(duì)于降解有機(jī)物的異養(yǎng)型的好氧菌要苛刻的多，因此在污水廠穩(wěn)定運(yùn)行期間，超標(biāo)的順序往往是氨氮→COD的過(guò)程，而不是COD先超，氨氮還沒(méi)超，如果出現(xiàn)這種倒置的COD超標(biāo)，氨氮穩(wěn)定的情況，一般不需要從生化池排查，只需要排查深度處理段的穿透情況就可以了。

硝化的兩種細(xì)菌是需要嚴(yán)格好氧條件的菌類，DO不能過(guò)低，有效的控制在1mg/L左右來(lái)進(jìn)行，硝化菌的硝化速率低于異養(yǎng)菌的氧化有機(jī)物的速率，在有機(jī)物比較高的污水廠，好氧段前端是一個(gè)快速吸附降解有機(jī)物的過(guò)程，需要消耗大量的氧氣，檢測(cè)這個(gè)階段的溶解氧，一般會(huì)低于1mg/L，甚至有的會(huì)在0.5mg/L以下的情況，這個(gè)區(qū)域硝化的作用不明顯，中后段隨著有機(jī)物的有效降解，對(duì)溶解氧的需求降低，硝化菌種得以充足的氧氣進(jìn)行硝化反應(yīng)，這也造成了硝化反應(yīng)的控制需要富氧的保持情況，因此對(duì)于曝氣池的精確曝氣的控制是要從難度較大的硝化反應(yīng)作為控制點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的，如果只是考慮COD的去除的精確曝氣控制是不符合生物池好氧區(qū)的功能作用的。在結(jié)果控制的管理思路下，污水廠通過(guò)出口在線的氨氮來(lái)進(jìn)行控制曝氣池的曝氣，往往有滯后的問(wèn)題，因此在過(guò)程控制的思路下，對(duì)曝氣池的氨氮進(jìn)行手工或者在線儀表的檢測(cè)，是實(shí)現(xiàn)曝氣精準(zhǔn)控制的前提，也是運(yùn)行管理人員進(jìn)行工藝管理的細(xì)節(jié)層面要進(jìn)行的工作內(nèi)容。

對(duì)于好氧區(qū)，除了脫氮以外，還有就是聚磷菌的好氧條件下的聚磷作用，這是很多污水廠所忽視的一個(gè)問(wèn)題，但也是生物除磷需要完善的，污水廠承擔(dān)降解COD和除磷脫氮的功能，磷的去除也是作為污水廠需要在運(yùn)行管理中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題，單純依靠化學(xué)除磷會(huì)造成運(yùn)行成本的極大上升，充分挖掘生物除磷的作用，可以節(jié)省大量的藥劑成本，因此對(duì)生化除磷的好氧控制也是工藝運(yùn)行人員需要進(jìn)行關(guān)注的內(nèi)容。

聚磷菌的去除磷的過(guò)程也是分為兩步進(jìn)行的，在厭氧環(huán)境中，聚磷菌將體內(nèi)的的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷釋放到水中，并利用這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的能量攝取廢水中的溶解性有機(jī)基質(zhì)以合成PHB（聚－β－羥基丁酸鹽）顆粒；在好氧條件下，聚磷菌將PHB降解以提供攝磷所需能量，從而完成聚磷規(guī)程?；谶@個(gè)原理，工藝管控需要注意的就是生物除磷是要利用一部分碳源的，厭氧釋放的越徹底，合成PHB越多，好氧吸收聚集的磷也就越多。但是要注意的是磷的去除最終是通過(guò)排放剩余污泥來(lái)實(shí)現(xiàn)的，越短的污泥齡，對(duì)磷的去除越明顯，但是對(duì)脫氮的效果就會(huì)下降，因此在污水廠的工藝管控中，兩者的平衡越發(fā)的重要。聚磷需要小分子的揮發(fā)性有機(jī)物，進(jìn)水中較高的BOD會(huì)有比較好的除磷效果，在后續(xù)的厭氧區(qū)域的細(xì)節(jié)管理中，會(huì)針對(duì)除磷進(jìn)行更為詳細(xì)的工藝細(xì)節(jié)的探討，歡迎大家持續(xù)關(guān)注后續(xù)文章。?

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