溶解氧(DO)過高 對(duì)活性污泥有什么影響?
【社區(qū)案例】生化池只要有COD和氨氮是不是就不會(huì)曝氣過度?DO高了對(duì)活性污泥有影響沒,污泥自我氧化?
一、溶解氧(DO)的定義及理解
應(yīng)該說,理論上來講,當(dāng)曝氣池各點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的DO值略大于0(如0.01mg/L)時(shí),可以理解為充氧正好滿足活性污泥中微生物對(duì)溶解氧的要求。但是事實(shí)上,我們還是沒有簡(jiǎn)單的將溶解氧控制在大于0的水平,而是應(yīng)用教科書中的做法,把DO控制在1~3mg/L的范圍內(nèi)。究其原因還是因?yàn)?,整個(gè)曝氣池而言,溶解氧的分布和各曝氣池區(qū)域內(nèi)的溶解氧需求是不一樣的。為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機(jī)物或自身代謝過程中對(duì)溶解氧的需求,才將DO控制在1~3mg/L。
但是,實(shí)際操作和書面上固定僵化的DO理論值往往是不同的,不能只是依照書面上理論值,還要充分結(jié)合實(shí)際情況!
從實(shí)際情況看,發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中,很多情況下將溶解氧控制在1~3mg/L是沒有必要的,特別是控制超過3mg/L更是毫無意義,唯一的結(jié)果只是導(dǎo)致電能的浪費(fèi)和出水中含有細(xì)小懸浮顆粒。所以,在根據(jù)書面理論同時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況合理控制溶解氧。
二、溶解氧(DO)過高有什么影響?
以常用的活性污泥系統(tǒng)為例,每天供給曝氣池的COD的總量與曝氣池中活性污泥的總量之比即為食微比(其中供給的COD可以看作是提供給微生物的食物),食微比計(jì)算公式如下:
F/M=Q*COD/(MLVSS*Va)
式中:
F:Food 代表食物,進(jìn)入系統(tǒng)的食物量(BOD)M:Microorganism 代表活性物質(zhì)量(污泥量)Q:水量,COD:進(jìn)出水COD的差值MLVSS:活性污泥濃度Va:曝氣池容積
通常食微比的合適范圍為0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS.d之間,食微比過高說明微生物食物過剩,曝氣池處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),食微比過低則曝氣池處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。
食微比過高與過低會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢?
- 當(dāng)曝氣池處于合適的食微比范圍運(yùn)行時(shí),活性污泥絮體結(jié)構(gòu)良好,沉降性能優(yōu)良,出水清澈透明。
- 當(dāng)曝氣池處于高食微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),甚至超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于食物過剩,活性污泥沉降性能變差,出水渾濁,廢水中的BOD難以被完全降解。
- 當(dāng)曝氣池處于低食微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),由于食物不足,活性污泥容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
長(zhǎng)期低食微比運(yùn)行,可能導(dǎo)致污泥發(fā)生解絮,甚至誘發(fā)活性污泥絲狀菌膨脹。當(dāng)活性污泥出現(xiàn)老化現(xiàn)象并引發(fā)污泥發(fā)生解絮時(shí),活性污泥絮體結(jié)構(gòu)會(huì)變得較為松散,出水中會(huì)攜帶很多細(xì)小的污泥碎片,導(dǎo)致出水的清澈度下降,水質(zhì)惡化。
了解完食微比以后,我們來看溶解氧對(duì)于處理效果的影響。高溶解氧會(huì)加快微生物的代謝作用。
當(dāng)曝氣池處于高食微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),維持相對(duì)較高的溶解氧是有利的,可加快廢水中有機(jī)物的降解速率。
當(dāng)曝氣池處于低食微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),如果仍然維持較高的溶解氧,由于食物不足,會(huì)促使活性污泥內(nèi)源代謝的加快發(fā)生,最終導(dǎo)致活性污泥解絮現(xiàn)象的發(fā)生,即通常所說的過曝氣現(xiàn)象。
所以,在好氧系統(tǒng)的運(yùn)行中,溶解氧濃度的控制應(yīng)與食微比的控制密切相關(guān),高食微比可控制較高的溶解氧濃度,促使有機(jī)污染物的有效降解。而相反,當(dāng)食微比不足時(shí),則應(yīng)控制相對(duì)較低的溶解氧濃度,降低內(nèi)源代謝的速率,以避免污泥老化及污泥解絮現(xiàn)象的發(fā)生,同時(shí)也可以降低電耗和節(jié)約運(yùn)行成本。
三、溶解氧(DO)的控制依據(jù)及優(yōu)化
主要依據(jù):原水水質(zhì)(有機(jī)物、氮、磷)、活性污泥的濃度、污泥沉降比、pH、溫度、食微比(F/M)等進(jìn)行控制。
當(dāng)然,書面上給的理論值:一般好氧條件下溶解氧濃度為≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度為≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度為0.2-0.5 mg/L。具體還是要根據(jù)實(shí)際情況來把握。
1、原水水質(zhì):
一般原水中有機(jī)物含量越多,微生物分解代謝的耗氧量越多,以及硝化反應(yīng)等對(duì)溶解氧的需求,所以控制溶解氧時(shí)要注意進(jìn)水水量的變化和進(jìn)水中有機(jī)物的含量。
2、活性污泥濃度:
在達(dá)到去除污染物、并到達(dá)排放濃度的情況下要盡量的降低活性污泥的濃度,這對(duì)于降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時(shí),在低活性污泥濃度情況下,更要注意不要過度曝氣,否則會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹,使得出水混濁;當(dāng)然,高的活性污泥濃度需要較高的溶解氧,否則會(huì)出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,使得污水處理效果受到抑制。
3、污泥沉降比:
過度的曝氣會(huì)使細(xì)小的起泡附著在活性污泥的菌膠團(tuán)上,導(dǎo)致活性污泥上浮到液面,使得污泥沉降性能變差。在實(shí)際操作中應(yīng)該注意這個(gè)問題,特別是發(fā)生污泥絲狀膨脹時(shí)候,更容易導(dǎo)致曝氣的細(xì)小氣泡附著在菌膠團(tuán)上,繼而導(dǎo)致液面出現(xiàn)大量浮渣。
4、pH:
通過對(duì)活性污泥濃度及微生物等的影響,間接的影響到溶解氧量。所以在污水處理控制時(shí),除了要充分了解調(diào)節(jié)池功能外,還要與排放單位建立聯(lián)系,了解污水水質(zhì)情況,以便投加合適的試劑中和異常的pH。
5、溫度:
不同溫度下,污水中的溶解氧濃度不同,會(huì)對(duì)活性污泥濃度及微生物等產(chǎn)生影響。低溫、高溫都會(huì)影響水中溶解氧和微生物活性,使得污水處理效率低下。對(duì)于北方的低溫,通常是建立地下或半地下室或室內(nèi)處理;對(duì)于高溫天氣,則是通過調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)池內(nèi)溫度進(jìn)而提高處理效率。
6、食微比(F/M):
食微比越高,越低,需氧量相對(duì)就越高,這可以知道我們?cè)谒幚磉^程中通過食微比值來達(dá)到節(jié)能的目的,即在保證處理效果的前提下,盡量提高食微比,以避免不必要的曝氣消耗。
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