1 污水處理過程
 
1.1 概述

污水處理就是采用各種技術(shù)手段和設(shè)施將污水中污染物質(zhì)分離、降解，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水質(zhì)得到凈化，并回收利用。
污水處理技術(shù)按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類；按處理程度劃分，可分為一級處理、二級處理和三級處理，三級處理有時又稱深度處理。
城市污水處理工藝目前多采用了以活性污泥法為核心的二級生物化學處理。

1.2 生化處理工藝
生物化學處理（生物處理）是利用微生物及菌類降解污水中有機污染物的一種工藝。這種工藝由于其運行費用低，處理效果好，目前已廣泛應(yīng)用。

1.2.1常見污水處理工藝過程及設(shè)備
活性污泥工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其各種變形。常見的處理方法有氧化溝工藝、A-B工藝、SBR工藝、A-O及A-A-O工藝等。
常見的氧化溝有帕斯韋爾氧化溝、卡羅塞氧化溝和奧爾伯氧化溝，三溝式氧化溝和DE型氧化溝，以及一體化氧化溝。在水流流態(tài)和曝氣裝置上的特殊性，其處理流程簡單、構(gòu)筑較少，一般情況下不建初沉池和污泥消化池。福州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠采用帕斯韋爾氧化溝工藝，日處理污水3.0萬噸。處理效果好且運行穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5和SS的排放標準，在運行方式合適時還能實現(xiàn)脫氮和除磷。同時具有較強沖擊負荷承受能力，剩余污泥量少，污泥穩(wěn)定程度好，機械設(shè)備少等優(yōu)點。

1.2.2 活性污泥在生化處理過程中作用
好氧活性污泥法是利用懸浮生長型好氧微生物氧化分解污水中有機物質(zhì)的生物處理技術(shù)，污水凈化過程可分為吸附、代謝、固液分離三個階段，由曝氣池、曝氣系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)及二次沉淀池等組成。污水與二次沉淀池回流的活性污泥同時進入曝氣池，在曝氣系統(tǒng)作用下，混合液有足夠的溶解氧并使活性污泥與污水充分接觸，污水中的膠體狀和溶解性有機物被活性污泥吸附、氧化分解，從而得到凈化。在二次沉淀池中，活性污泥與被活性污泥凈化的污水分離，澄清后的達標水排出系統(tǒng)；微生物氧化分解有機物的同時，自身也得以繁殖增長，即活性污泥量會不斷增加，為使曝氣池混合液中活性污泥濃度保持在一個較為恒定的范圍內(nèi)，需要及時將部分活性污泥作為剩余污泥排出系統(tǒng)。

1.3 活性污泥

1.3.1 活性污泥的組成
活性污泥是由好氧菌為主體的微生物群體形成的絮狀絨粒，絨粒直徑一般為0.2-0.5mm，含水率一般為99.2%-99.8%，由有機物和無機物兩部分組成，組成比例因處理污水的不同而有差異，一般有機成分占75%-85%，無機成分占15%-25%，有機成分主要由生長在其中的微生物組成，同時還吸附著微生物的代謝產(chǎn)物及被處理污水中含有的各種有機和無機污染物。
好氧活性污泥中的微生物主要由細菌組成，此外還有原生動物和后生動物等微型動物。菌膠團是活性污泥的結(jié)構(gòu)和功能中心，是活性污泥的基本組分，一旦菌膠團受到破壞，活性污泥對有機物的去除率將明顯下降或喪失。絲狀細菌同菌膠團細菌一樣，是活性污泥的重要組成部分，它具有很強的氧化分解有機物的能力。

1.3.2 活性污泥的功能
活性污泥的功能是去除污水中的有機污染物質(zhì)。即去除污水中懸浮態(tài)、膠態(tài)及溶解態(tài)的有機污染物。從水質(zhì)指標上看，有效降低污水中的BOD5、COD、懸浮物。
氧化溝低污泥負荷（F/M）的活性污泥還能進行高效率的硝化，大部分NH3-N轉(zhuǎn)化成NO3--N。

1.3.3 活性污泥的馴化
活性污泥馴化過程是利用污水中的污染物質(zhì)即碳源培養(yǎng)活性污泥，使活性污泥適應(yīng)所處理污水的水質(zhì)特點�；钚晕勰嗟呐囵B(yǎng)和馴化過程，必須滿足微生物生命活動所需的溶解氧和營養(yǎng)平衡，同時水溫、PH值要在最適合范圍內(nèi)，有機負荷要由低而高、循序漸進。微生物數(shù)量逐漸增加，最終使活性污泥達到正常的濃度、負荷，并有好的處理效果。

1.4 水質(zhì)凈化的過程機理

1.4.1污水通過活性污泥的吸附作用而得到凈化�；钚晕勰嗑哂袠O大的比表面積，內(nèi)源呼吸階段的活性污泥處于“饑餓”狀態(tài)，其活性和吸附能力量強。

1.4.2代謝階段，也稱氧化階段，繼續(xù)分解氧化前階段被吸附和吸收的有機物，同時繼續(xù)吸附一些殘余的溶解物質(zhì)。

1.4.3泥水分離階段，活性污泥在二沉池中進行沉淀分離。微生物合成代謝的產(chǎn)物是新生的微生物細胞，必須使混合液經(jīng)過沉淀處理，將活性污泥與凈化水進行分離，實現(xiàn)污水的完全凈化處理。同時將與合成代謝生成的新微生物細胞等量的原有老化微生物以剩余污泥的方式排出活性污泥處理系統(tǒng)，達到徹底凈化污水的目的。
 
2. 水質(zhì)凈化過程
 
2.1 氧化溝運行特征

(1)有機負荷率低，F(xiàn)/M通常在0.05-0.15之間。

(2)水力停留時間長。

(3)泥齡長，一般大于15天，排泥量少。

(4)較耐沖擊負荷。

(5)既具有延時曝氣的完全氧化作用（硝化），又具有厭氧好氧(A/O)的脫氮作用。

(6)氧化溝內(nèi)曝氣器間隔排列，形成了相對的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。

2.2 工藝參數(shù)選擇
開發(fā)區(qū)污水處理廠進水流量Q為30000m3/d，溝中污泥濃度MLSS為3000mg/L，污泥負荷為0.125kg BOD5/kgmlss.d,污泥齡15d，回流化100%，氧化溝有效水深4.0m，共兩座，單溝容積4652m3。

2.3工藝參數(shù)變化曲線
經(jīng)過多年的生產(chǎn)運行實踐、水質(zhì)化驗、數(shù)據(jù)分析，觀察和分析工作曲線發(fā)現(xiàn)，SV30、MLSS的大小直接關(guān)系到SVI變化，SVI能夠反映氧化溝中混合液的濃度、活性污泥的疏散程度和凝聚、沉降的性能。從歷年的測試數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，污泥指數(shù)SVI過低，會導致污泥顆粒細小緊密，顏色偏黑，此時污泥中無機物質(zhì)多，污泥缺乏活性和吸附能力；SVI過高，污泥顏色較淺，很蓬松，污泥不易沉降，易發(fā)生污泥膨脹。 

 
從圖1、圖2可以看出，當F/M介于0.05-0.16 kg BOD5/kgmlss.d之間時，SV介于20-30%，SVI介于50-130ml/g之間，沉降性能較好，MLSS在設(shè)計值3000mg/L上下波動，通過鏡檢觀察，菌膠團緊密，微生物相豐富，輪蟲、等枝蟲、小口鐘蟲等均有出現(xiàn)。

　從表1、圖3可以看出，開發(fā)區(qū)污水處理廠在2004年運行狀況良好的情況下，第二季度、第三季度處理效果更佳。這里得分析其中的幾個因素。

2.5影響水質(zhì)凈化因素

2.5.1污水水質(zhì)指標變化因素
開發(fā)區(qū)工業(yè)企業(yè)多，進水中工業(yè)廢水比例偏大，時常帶有大量油脂、廢機油，短時間內(nèi)過量有機物，有時含酸、含毒等物質(zhì)，這些都會對污水廠處理過程造成影響，導致超負荷運行，氧化溝充氧不足，嚴重的會導致整個生物處理失效。發(fā)現(xiàn)進水異常情況時，應(yīng)及早采取措施，調(diào)整工藝運行參數(shù)。

2.5.2工藝參數(shù)影響因素
活性污泥的有機負荷F/M，它直接影響活性污泥增長速率，有機污染物的去除效率，氧的利用率以及污泥的沉降性能。開發(fā)區(qū)污水廠的F/M最佳范圍在0.05-0.16 kgBOD5 /kgMLSS.D
混合液溶解氧是影響活性污泥微生物最關(guān)鍵的因素，氧化溝混合液中必須有足夠的溶解氧，如果溶解氧濃度過低，好氧微生物的代謝活動就會下降，活性污泥會發(fā)黑發(fā)臭，進而使其處理污染物能力受到影響。而且溶解氧過低，易于滋生絲狀菌，產(chǎn)生污泥膨脹，影響出水水質(zhì)。污水廠的運行經(jīng)驗，氧化溝出口混合液中溶解氧濃度保持在2-4mg/L，就能使活性污泥具有良好的凈化功能。
溫度對活性污泥工藝有很大影響。適宜的溫度，微生物生長快，新陳代謝旺盛；反之則增長緩慢，微生物生長受到抑制。從水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，每年的第二季度和第三季度，當污水溫度介于20-30℃之間時，BOD5去除率91%-94.8%，BOD5去除率達90%，SS去除率91%-93.8%，污水處理效果顯著。

2.5.3人為操作影響因素
污水處理廠的運行和管理要靠廠技術(shù)人員和操作工去完成。操作工的操作技能和思想波動也會影響處理效果。特別是格柵、沉砂池等預處理單元的操作。比如格柵的浮渣太多沒有及時清除，進入二沉池將使浮渣增加，掛在出水堰板上影響出水的均勻和出水水質(zhì)；沉砂池沒有及時吸砂，砂粒進入曝氣池，在池底沉積，減少了氧化溝的有效容積，影響處理效果。

2.5.4自然條件影響因素
開發(fā)區(qū)是在吹沙造地上建成的，管網(wǎng)會受到閩江潮夕的影響，在漲潮時，會出現(xiàn)江水倒灌現(xiàn)象，影響污水廠進水水質(zhì)。風力也影響處理效果，風力較大時，二沉池的出水堰板順風方向出水量較大，使堰板溢流負荷增加，出水SS超標。
 
3.提高水質(zhì)凈化效果途徑
 
3.1 及時調(diào)整工藝參數(shù)
入流的F/M通過污水泵來控制，根據(jù)進水濃度來確定開機臺數(shù)和流量大小。
污泥回流系統(tǒng)的控制，按照氧化溝沉降比來調(diào)節(jié)回流比，控制SV在20%-30%之間，同時用測氧化溝MLSS濃度來校核，保持氧化溝MLSS在2000-3000mg/L.
剩余污泥的排放是提高處理效果的很重要措施，通過排泥量的調(diào)節(jié)，可以改變活性污泥中微生物種類和增長速度，可以改變需氧量，改善污泥的沉降性能，因而可以改變系統(tǒng)的功能。當入流水質(zhì)水量及環(huán)境因素發(fā)生波動，活性污泥的工藝狀態(tài)也將隨之變化，因而處理效果不穩(wěn)定。通過排泥量調(diào)節(jié)，可以克服以上波動或變化，保持處理效果的穩(wěn)定。

3.2 強化活性污泥活性
經(jīng)常觀察活性污泥的生物相，微型動物種類和數(shù)量，即指示生物與污水處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況有直接或間接的關(guān)系，觀察生物相指導污水生化處理過程。觀察指示生物的變化和活性，直接關(guān)系處理效果。

指示生物中以鐘蟲、楯纖蟲、漫游蟲、累枝蟲為主。當發(fā)現(xiàn)單個鐘蟲活躍，其體內(nèi)的食物泡都能清晰地觀察到時，說明活性污泥溶解氧充足，污水處理程度高。鐘蟲不活躍或顯得很呆滯時，往往說明曝氣池供氧不足，應(yīng)增加曝氣臺數(shù)，如果出現(xiàn)鐘蟲等原生動物大量死亡，則說明曝氣池內(nèi)有毒物質(zhì)進入量過多，造成了活性污泥的中毒。
進水中有毒物質(zhì)排入、PH值及污泥負荷突變、溶解氧異常等都會影響到污泥中微生物的活性。當曝氣池受到高負荷沖擊時，可能在短時間內(nèi)就引起氧化溝內(nèi)溶解氧的極度下降，而且進入溝內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)突然增加，改變了菌膠團的生存條件。遇到這種情況，適當減小進水水量，這樣就減少了進入曝氣池的營養(yǎng)物質(zhì)總量。此時要加大曝氣量，提高氧化溝內(nèi)的溶解氧濃度。這種調(diào)節(jié)一定要及時，以最大限度地減輕沖擊負荷的影響。

3.3 提高操作者素質(zhì)
更好地發(fā)揮污水處理設(shè)施的作用，強化管理，提高操作者的素質(zhì)是關(guān)鍵。污水處理系統(tǒng)運行管理，各運行崗位要做到“四懂四會”，即：懂污水處理基本知識，懂廠內(nèi)構(gòu)筑物的作用和管理方法，懂廠內(nèi)管道分布和使用方法，懂經(jīng)濟技術(shù)指標含義與計算方法、化驗指標的含義及應(yīng)用，會合理配氣配泥，會合理調(diào)度空氣，會正確回流與排放污泥，會排除運行中的故障。根據(jù)運行管理人員的實際狀況及特點，分階段進行職業(yè)技能培訓，使運行管理人員在業(yè)務(wù)知識和能力上進一步提高，保證污水處理系統(tǒng)高效低耗完成凈化處理過程，以達到理想的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
 

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”