焦化废水处理工艺参数的控制.ppt
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1、焦化废水生化系统工艺焦化废水生化系统工艺参数及运行控制参数及运行控制三三、好氧池主要工艺参数与控制、好氧池主要工艺参数与控制五、常见问题与应对措施五、常见问题与应对措施一、一、焦化废水处理工艺与技术焦化废水处理工艺与技术二二、厌氧池主要工艺参数与控制厌氧池主要工艺参数与控制四、污泥回流系统与控制四、污泥回流系统与控制流程最短,投资最少,但处理效果相对较差。u1 A/O1 A/O工艺工艺焦化焦化废水主要生物处理工艺技术废水主要生物处理工艺技术 包括包括A/O、A2/O、A/O/O、O/A/O、A/O2生物流化床等。生物流化床等。一一、焦焦化化废废水水处处理理工工艺艺与与技技术术经A段(反硝化)缺
2、氧酸化分解,大分子或多(杂)环化合物转化为小分子物质,提高废水的可生化性;再经O段(好氧)曝气处理后,提高COD去除率。工艺指标与参数 进入生化系统时:COD低于2000mg/L,NH3-N低于250mg/L 好氧池:容积负荷0.21kgNH3-N/(kgMLSSd),COD负荷1.0kgNH3-N/(kgMLSSd)COD 400mg/L,C/N6 pH 7.5-8.0 DO 3-4mg/L国内许多小焦化装置采用此工艺,稳定性差,容积负荷有限。一一、焦化废水处理工艺与技术焦化废水处理工艺与技术u1 A/O1 A/O工艺工艺A/A/O即“厌氧-缺氧-好氧”工艺,系目前国内外普遍采用的工艺流程。
3、在在A/O工艺中增加预处理段工艺中增加预处理段厌氧段厌氧段A,提高废水的可,提高废水的可生化性生化性。典型应用:典型应用:宝钢/北营钢铁 焦化废水A2/O工艺。一一、焦化废水处理工艺与技术焦化废水处理工艺与技术u2 A/A/O2 A/A/O工艺工艺 工艺运行参数与指标总停留时间:36 h 水力停留时间比A:A:O=1:1.8:4.8 混合液回流比5:1厌氧反应温度3537,缺氧和好氧反应池温度2528进水pH=6.97.2好氧段DO=24mg/L,缺氧段DO=0.5mg/L 出水:COD150mg/L NH3-N25mg/L 相同负荷条件下,A2/O工艺优于A/O工艺(试验对比:出水COD低于
4、30mg/L,NH3-N低于26mg/L;A2/O系统污泥呈粒状,A/O系统污泥呈絮状)一一、焦化废水处理工艺与技术焦化废水处理工艺与技术u2 A/A/O2 A/A/O工艺工艺水力停留时间缺氧池缺氧池 控制参数控制参数进水污染物限值 硝 化 液 回 流 水 温 /pH 等 溶解氧(DO)二二、缺缺氧氧池池主主要要工工艺艺参参数数与与控控制制碳 源 要 求二二、厌氧池主要工艺参数与控制厌氧池主要工艺参数与控制污染物污染物单位单位一般一般浓度限值浓度限值其他限其他限值值pHpH79石油类石油类mg/L 25挥发酚挥发酚mg/L 700750氰化物氰化物mg/L 2025硫化物硫化物mg/L 30N
5、HNH3 3Nmg/L 300350CODcrCODcrmg/L 35004500SSmg/L 100二二、厌氧池主要工艺参数与控制厌氧池主要工艺参数与控制碳源要求碳源要求COD/NH3-N 一般不小于35,低于此值时要向缺氧池中投加有机碳源,通常为甲醇。硝化液回流比硝化液回流比l 活性污泥法系统活性污泥法系统 回流二沉池上清液时,回流比R300%;回流好氧池泥水混合液时,R为300600%。l 缺氧池为生物膜法系统缺氧池为生物膜法系统时,二沉池上清液回流比R300%。l平煤天宏焦化平煤天宏焦化 混合液回流比混合液回流比400%。水力停留水力停留时间时间通常为2832 h(缺氧池为活性污泥系统
6、与生物膜法系统时 均适应)。二二、厌氧池主要工艺参数与控制厌氧池主要工艺参数与控制DO0.5mg/L (也有人认为 0.2mg/L)pH 7.08.0 (超过8.5时缺氧池内气泡明显减少,反硝化率降低;pH高于9.0时,气泡几乎消失,反硝化率接近0)水温不小于水温不小于20,2538 最最为为适宜适宜磷酸磷酸盐盐0.5mg/L缺氧池中的填料缺氧池中的填料应应布布满满整个池平面,填料高度不小于池有整个池平面,填料高度不小于池有效水深(一般效水深(一般57m)的)的1/2。采取有效的配水和集水措施,。采取有效的配水和集水措施,使整个填料使整个填料负负荷均等。荷均等。HRT与SRT好氧池好氧池 主要
7、工艺参数污泥浓度、SVI等 污 泥 负 荷pH/碱 度 等 水 温 溶解氧(DO)三三、好好氧氧池池主主要要工工艺艺参参数数与与控控制制1)污泥浓度污泥浓度 MLSSl生活污水处理厂,MLSS一般为2000 6000mg/L,过高妨碍充氧,增加二沉池负荷;MLSS高低决定工艺的安全性,MLSS较高时耐负荷冲击能力强。l焦化废水进水中有机物浓度并非很高,且有害组分浓度较高,好氧池污泥浓度无法维持很高,建议3.03.5 g/L。若刻意提高MLSS,会导致活性污泥老化。l案例案例 河北某焦化厂 MLSS 3.05.0 g/L 三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制2)SV与与SVIl
8、污污泥沉降比泥沉降比SV取1L污泥混合液置于1L量筒中静置30min,沉淀的污泥体积点整个污泥体积的比例,单位用%表示。l观察污泥沉降比SV,可及时了解曝气池中活性污泥的浓度和泥质情况,间接判断整个工艺的运行状态。重点重点观观察前察前5min的的沉降沉降值值与絮凝效果。与絮凝效果。l污泥前期自由沉淀自由沉淀与影响因素间的关系MLSS低低初期絮凝沉淀不充分,延长自由沉淀阶段的沉淀效果丝丝状菌膨状菌膨胀胀自由沉淀阶段出现弥散现象,沉淀速度较慢曝气量曝气量过过度度污泥夹带气泡,前期难快速沉降,形成絮团后沉淀加快MLSS过过高高自由沉淀与集团沉淀阶段没有明显差别l建建议议SV值值 30%(河北某焦化厂
9、 18-30%,安宁本部30-40%)三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制2)SV与与SVIl污污泥容泥容积积指数指数SVI指曝气池出口处混合液经30min静置沉淀后,每克干污泥所占沉淀污泥的容积,单位mL/g。SVI=SV的百分数的百分数10/MLSS (MLSS 单位g/L)l SVI值比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般而言,SVI值过低说明污泥颗粒细小,无机物含量高,缺乏活性;SVI值过高说明污泥沉降性能较差,将要发生或已经发生污泥膨胀。三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制2)SV与与SVIl城市污水处理厂SVI一般为 7015
10、0;焦化厂SVI建议为80130。lSVI异常与原因、对策SVI值值产生原因产生原因对对 策策SVI 150(200)污泥负荷过大,污泥污泥负荷过大,污泥相对沉降性降低相对沉降性降低通过调节池均化水质,提通过调节池均化水质,提高污泥浓度高污泥浓度丝状菌膨胀丝状菌膨胀依据丝状菌对策处理依据丝状菌对策处理SVI 50 污泥老化严重污泥老化严重及时排泥,废弃部分老化及时排泥,废弃部分老化污泥污泥污泥中无机物含量过污泥中无机物含量过高高加强前段物化处理,依据加强前段物化处理,依据污泥龄积极排泥污泥龄积极排泥三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制3)DO (污水处理系统控制的关键指标)l
11、DO太低,好氧微生物活性受到影响,有机物分解不彻底,易引起丝状菌过度繁殖,DO2 mg/L硝化进程将受到抑制,DO1 mg/L硝化将完全抑制。lDO过高也没有必要,因生化代谢作用增强、营养供应不足而促使污泥老化,结构松散;另外,增大了能源消耗。l城市污水处理厂好氧池DO一般为23 mg/L;焦化废水处理工艺好氧池建议2.54.5mg/L,不超过5 mg/L。(夏天微生物活性增强,且污水中饱和溶解氧值变小,供气量需增加;反之,冬季可以减少供气量。)三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制3)DOlDO与活性污泥浓度的关系低活性污泥浓度情况下,不宜过度曝气,以免DO过高,加速低浓度污
12、泥的过度氧化。高污泥浓度时,耗氧需求大,会出现供氧不足而抑制生化处理效果。此时,需适度多排出污泥。lDO对污泥沉降性能的影响过度曝气时,好氧池液面往往有浮渣(细小气泡附在菌胶团上所致)。沉降实验时,污泥絮体不能沉降或悬浮在水体中(反映为SV值偏高)。三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制4)水温)水温l生化处理系统要求在一定的温度范围内运行,温度过高或者过低都会影响系统的稳定运行,降低处理效率。l好氧池温度建议不低于20,以2535较为适宜。冬天可通过提高蒸氨废水的温度来调节生化系统的水温5)pH与碱度与碱度l好氧池硝化反应最佳pH 8.08.4,主要通过向好氧池投加Na2CO
13、3来调节(pH低于6.5时,可投加石灰)。一般情况下,好氧池pH可控制在7.58.6(某焦化厂pH典型值7.08.5)。l1 g NH3N 消耗7.14 g碱((以CaCO3计)。l碱度(以CaCO3计)控制在80150mg/L(有人建议不低于150mg/L),尽量做到均匀投加。三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制6)营养元素比例)营养元素比例l焦化废水处理系统微生物生长代谢BOD、N、P的适宜比例100200:5:1,焦化废水在进入厌氧生物系统之前就需要调节适当的营养比例。l需要针对工艺流程的具体情况调控营养成分的投加,磷的补充需要考虑前工艺段流入的浓度。l焦化废水表现出富
14、氮缺磷的水质特征,需投加磷盐(Na3PO4 或Na2HPO4,可考虑投加 K3PO4 或K2HPO4),建议好氧池磷浓度控制在0.62.0mg/L,稳定运行时可控制在0.61.0mg/L。l碳源相对不足时,考虑补充甲醇或生活污水之类。三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制 NS=QS0/VaX kg BOD5/(kg MLSS.d)S0与S分别为曝气池进水与出水BOD5浓度(mg/L);Q进水流量(m3/d);Va曝气池有效容积(m3);X混合液污泥浓度(mg/L);Ns污泥负荷三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制7)污泥负荷和容积负荷)污泥负荷和容积负荷l污
15、泥负荷Ns单位重量的污泥在单位时间内承受的有机物数量(有时也用食物-微生物比F/M表示)l容积负荷Nv生化系统内有效曝气体积在单位时间内承受的有机物数量,也记做F/V。NV=QS0/Va污泥负荷Ns(或F/M)、容积负荷Nv的高低与有机物降解、污泥沉降性能、曝气充氧等关系密切。三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制7)污泥负荷和容积负荷)污泥负荷和容积负荷与与MLSS的关系的关系 根据有多少食物可以养多少微生物的原理,污泥浓度的调整要与进水浓度相适应。实际操作中,通过控制剩余污泥排放量来调整污泥浓度。与与DO的关系的关系食微比过低,活性污泥过剩,过剩污泥呼吸而消耗氧,在曝气强度
16、不变时,氧的利用率降低;食微比过高,系统耗氧量上升,有可能因供氧不足而导致系统运行不正常。l水力停留时间HRT指污水在处理构筑物内的平均停留时间。HRT=构筑物的有效容构筑物的有效容积积V/进进水流量水流量Q (h)l污泥停留时间SRT(污泥龄)指新增长的污泥在曝气池中平均停留时间或池中污泥增长一倍平均所需的天数。SRT=生化系生化系统统的的污污泥泥总总量量/剩余剩余污污泥的排放量(泥的排放量(d)SRTHRTl焦化废水活性污泥好氧池HRT 建议3646 h。l脱氮所需的硝化杆菌世代期一般5d,因此焦化废水好氧池SRT通常要求不低于15d。但SRT太长时,污泥趋于老化,活性明显降低。三三、好氧
17、池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制8)HRT和和SRT曝气池运行中应进行生物相镜检,以了解活性污泥中微生物种类的变化和数量的消长,判断活性污泥的生长情况,为工艺运行提供参考。微生物种类的变化生物活动状态微生物数量的变化生物活动状态三三、好氧池主要工艺参数与控制好氧池主要工艺参数与控制9)生物相镜检)生物相镜检四四、污污 泥泥 回回 流流 系系 统统 与与 控控 制制4.1 污泥回流控制污泥回流控制四四、污泥回流系统与控制污泥回流系统与控制污泥回流与排放是活性污泥工艺控制中最重要的一环,可以污泥回流与排放是活性污泥工艺控制中最重要的一环,可以影响影响MLSSMLSS浓度、浓度、SRTS
18、RT、DODO、污泥沉降性等工艺参数。、污泥沉降性等工艺参数。回流系统的控制方式回流系统的控制方式(每种方式适合于不同的情况)(每种方式适合于不同的情况)p 保持回流量保持回流量Qr恒定恒定 适应入流污水量Q相对恒定或波动不大的情况。p保持回流比R恒定p定期或随时调节定期或随时调节回流量Qr及回流比R 能实现系统的优化、稳定运行,但操作量较大、实施较困难。回流量回流量Qr恒定恒定Q增大时,曝气池水力负荷增加,污泥流入二沉池,曝气池内MLSS降低,F/M增加,好氧池处理效果下降;二沉池水力负荷增加,泥位上升,污泥流失明显,出水水质变差。Q减小时,部分污泥从二沉池回流至曝气池,曝气池MLSS升高,
19、F/M减小。保持回流量保持回流量Q恒定,能允恒定,能允许许入流入流污污水量在多大范水量在多大范围围内内变变化,取化,取决于决于进进水水BOD5、二沉池与曝气池容、二沉池与曝气池容积积比、比、污污泥沉降性能等因泥沉降性能等因素。素。污污水厂水厂应应摸索出本厂允摸索出本厂允许许的入流的入流污污水量的波水量的波动动幅度,在允幅度,在允许许范范围围内尽量不内尽量不调节调节回流量。回流量。四四、污泥回流系统与控制污泥回流系统与控制 污污泥回流量泥回流量调节调节方法方法 不管那种控制方式,都需要确定合适的回流量Qr或回流比R,回流量及回流比的确定或控制调节主要方法如下。控制调控制调节方法节方法泥位泥位调节
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