5.水解 (酸化) 池
(1) 運行機理 水解 (酸化) 工藝屬于升流式污泥床反應器技術(shù)范疇,污水由反應器底部進(jìn)入,通過(guò)污泥床,從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。截留下來(lái)的物質(zhì)在大量水解-產(chǎn)酸菌作用下,將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì),將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉化為易于生物降解的小分子有機物質(zhì)(如有機酸類(lèi))。
(2) 水解 (酸化) 池的啟動(dòng) 水解 (酸化) 池的啟動(dòng)是其達到設計要求后正常運行的前期工作,是反應器中缺氧或兼氧微生物的培養和馴化過(guò)程,會(huì )直接影響水解 (酸化) 系統能否順利投入使用及其運行效果。
啟動(dòng)—般采用同類(lèi)污泥接種,一般溫度適宜時(shí)啟動(dòng)時(shí)間約2~6周不等。
a.接種 接種是向水解酸化池中接入厭氧、缺氧以及好氧代謝的微生物菌種。若不接
種,靠反應器本身積累的微生物量來(lái)啟動(dòng)將需要比接種長(cháng)3~5倍的時(shí)間。
① 接種物來(lái)源 接種物主要來(lái)源于各種污泥,如現有污水處理廠(chǎng)厭氧、缺氧或好氧反應器的污泥,下水道、化糞池、河道或污水池塘等處積沉的污泥以及農村沼氣池內的底泥。
②接種物的基本要求 水解 (酸化) 反應降解是各種類(lèi)群微生物共同作用的結果,因此對接種物有以下要求。
(a) 必須含有適應于一定廢水水質(zhì)特征的微生物種群;
(b) 所接入的微生物 (或污泥) 必須具有足夠的代謝活性;
(c) 污泥所含的微生物數量應較多,且各種微生物比例應協(xié)調。
例如,接種污泥中厭氧水解菌 (纖維分解菌) 的含量較高時(shí),對于有機物的水解 (酸 化) 效果就較好,能夠縮短啟動(dòng)時(shí)間,提高有機物的水解降解率。
接種微生物可通過(guò)純種培養獲得,但對于工業(yè)廢水處理至今尚屬困難之事,實(shí)用中一般
采用以上自然或人工富集的污泥作為接種物來(lái)源。
③ 接種方法 采集接種污泥時(shí),應注意選用生物活性高的、相對密度大的污泥,同時(shí)應除去其中夾帶的大顆粒固體和漂浮雜物。
接種量依據處理對象水質(zhì)特征、接種污泥水質(zhì)特征、接種污泥性能,水解 (酸化) 池容積、啟動(dòng)運行條件等來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)加大接種量有利于縮短啟動(dòng)時(shí)間。若按容積比計算,投加的接種污泥量一般為10%~30%。若按接種后的混合液VSS計,接種污泥量按5~10kgVSS/m3。
接種部位應在反應裝置底部,盡量避免接種污泥在接種和啟動(dòng)運行時(shí)流失。對于某些填
料的厭氧反應裝置,啟動(dòng)時(shí)甚至可以將填料取出,在另外的污泥池中預先掛膜,然后裝入反
應裝置中。
b.啟動(dòng)的基本方式 當反應器中接種污泥投足后,控制污水、廢水分批進(jìn)料,啟動(dòng)運
行初期水解缺氧反應裝置間歇運行的方法。每批廢水進(jìn)入后,反應裝置在靜止狀態(tài)下進(jìn)行缺
氧代謝 (或通過(guò)回流裝置適時(shí)進(jìn)行循環(huán)攪拌) ,讓接種污泥或增殖的污泥暫時(shí)聚集,或附著(zhù)于填料表面,而不是隨水分流失。經(jīng)若干天 (所需時(shí)間隨水質(zhì)和接種污泥濃度而變) 缺氧反應后,大部分有機物被分解后,再進(jìn)第二批廢水。在分批進(jìn)水間歇運行時(shí),可逐步提高進(jìn)水的濃度或工業(yè)廢水的比例,可逐步縮短反應的時(shí)間,直至后完全適應污水、廢水水質(zhì)并連續運行。
c.影響啟動(dòng)的因素 影響啟動(dòng)的因素,除接種污泥以外,還有污水、廢水的水質(zhì)特征、
有機質(zhì)負荷和有毒污染物質(zhì)、環(huán)境條件、填料種類(lèi)、回流等。
① 廢水性質(zhì) 包括廢水中有機污染物構成與濃度、pH值、營(yíng)養物質(zhì)等。
廢水中有機物質(zhì) (易降解性的) 濃度對于缺氧水解反應器的啟動(dòng)是有影響的,合適的濃度能使微生物污泥迅速絮凝形成,形成足夠濃度和活性的微生物污泥,縮短啟動(dòng)的時(shí)間。
盡管缺氧水解微生物對C、N、P營(yíng)養的要求不如好氧微生物嚴格,但對于某些成分過(guò)
于單純的工業(yè)廢水,在啟動(dòng)時(shí)仍應通過(guò)添加相宜的污水或營(yíng)養物質(zhì),協(xié)調進(jìn)水中C、N、P
等的營(yíng)養平衡。
對于酸性或強堿性的工業(yè)廢水,在啟動(dòng)中首批投料時(shí),甚至在啟動(dòng)的前階段,必須調節
廢水的pH值至中性或偏堿性,才能免去再調pH值的過(guò)程。物料的緩沖性能有助于保持消
化液的適宜酸堿度,從而為在較高的有機物質(zhì)負荷下啟動(dòng)提供有利條件,以利縮短啟動(dòng)的
時(shí)間。
② 有機質(zhì)負荷 有機質(zhì)負荷常常成為影響啟動(dòng)的關(guān)鍵因素。啟動(dòng)過(guò)程中,有機質(zhì)負荷過(guò)高,導致?lián)]發(fā)性有機酸過(guò)量積累,消化液pH值下降過(guò)度就會(huì )使啟動(dòng)停滯或破壞。反之,有機質(zhì)負荷太低,則會(huì )降低微生物的增殖速率,從而使啟動(dòng)的時(shí)間延長(cháng)。
控制有機質(zhì)負荷的要領(lǐng)為“有節”、“有進(jìn)”。有節,指有節制地遞增有機質(zhì)負荷,以免
在超負荷沖擊下,使啟動(dòng)遭受挫折,結果是欲速則不達。有進(jìn),則指把握時(shí)機,及時(shí)遞增有
機質(zhì)負荷,以期盡快地完成啟動(dòng)過(guò)程。
控制好有機質(zhì)負荷,可以縮短啟動(dòng)的時(shí)間過(guò)程,提高啟動(dòng)的成功率以及系統的運行效
率??梢员苊庖蛐枰貜蛦?dòng)所造成的運行費用損失,時(shí)間上的延誤,排除那種雖運行平
穩,但效率不很高的狀況,提高整個(gè)缺氧反應過(guò)程的穩定性。
③ 水溫 廢水溫度是影響啟動(dòng)的重要因素,因為溫度直接影響微生物代謝和增殖速率,影響微生物的負荷能力,故溫度降低會(huì )使啟動(dòng)時(shí)間延長(cháng)。另外水溫也會(huì )影響污泥黏附成團的速率。
④ 出水回流 缺氧反應器的出水以一定的回流比返回反應器,可以回收部分流失的污泥及出水中的緩沖性物質(zhì),可以平衡反應器中水的pH值,有利于加速富集,縮短啟動(dòng)所需時(shí)間。在啟動(dòng)時(shí)出水是否回流,與反應器類(lèi)型很有關(guān)系。一般,附著(zhù)型的反應裝置,因填料具有一定攔截作用,不必再加回流。懸浮型反應裝置啟動(dòng)時(shí),污泥絮凝不好易于流失,可適當用出水回流。
⑤ 其他 對于填料型水解缺氧反應器,填料附著(zhù)性能會(huì )影響掛膜的快慢,因而影響啟動(dòng)時(shí)間。填料的填充量、是否分層或錯層等也對啟動(dòng)過(guò)程有一定的影響。
對于懸浮型水解缺氧反應器,可以適當投加無(wú)煙煤或微小沙礫或絮凝劑,促進(jìn)污泥的顆?;?。
水力負荷對啟動(dòng)過(guò)程有一定影響,水力負荷過(guò)高,可能會(huì )造成污泥大量流失;水力負荷過(guò)低,又不利于對污泥的篩選。一般在啟動(dòng)初期可選低的水力負荷,經(jīng)過(guò)數周后可以遞增水力負荷,并維持平穩。
d.啟動(dòng)障礙的排除
在啟動(dòng)過(guò)程中,常遇到的障礙是超負荷所引起的消化液VFA濃度上升、pH值降低,使厭氧反應效率下降或停滯,即酸敗。解決的辦法是:首先暫停進(jìn)料以降低負荷,待pH值恢復正常水平后,再以較低的負荷開(kāi)始進(jìn)料。若pH值降低幅度太大,可能需外加中和劑。負荷失控嚴重,臨時(shí)調整措施無(wú)效時(shí),就需重新投泥,重新進(jìn)水啟動(dòng)。
(3) 厭氧生物處理裝置的運行管理
a.運行控制指標
① 有機物降解指標 COD、BOD等的去除率。
② 出水水質(zhì)指標 出水VFA、pH值、SS等。
③ 運行負荷 測試并控制正常的污泥負荷、容積負荷、水力負荷。
④ 溫度 控制反應較穩定的水溫。
⑤ 生物相 可不定期檢驗污泥的生物相。
b.維護與管理
① 保證配水及計量裝置的正常。
② 冬季做好對加熱管道與換熱器的清通與保溫,防止進(jìn)出水管、水封裝置的凍結。
③ 每隔一定時(shí)間清除浮渣與沉砂。
c.運行中應注意的問(wèn)題
① 保持水解 (酸化) 池污泥區泥床高度基本恒定和污泥區有較高的污泥濃度(20g/L)。
② 保持水解 (酸化) 池排泥系統暢通,若發(fā)生排泥不暢與淤堵現象,應安排人員及時(shí)疏通。
③ 污泥排放采用定時(shí)排泥,日排泥次數控制到1~2次。
④ 根據污泥液面檢測儀和污泥面高度確定排泥時(shí)間,矩形水解 (酸化) 池采用排泥沿池縱向多點(diǎn)排泥。
⑤ 由于反應器底部可能會(huì )積累顆粒和細小砂粒,應間隔一段時(shí)間從下面排泥,以避免或減少在反應器內積累的沙礫。
d.嚴格控制水解 (酸化) 池出水懸浮物SS含量
① 采用水解(酸化)—曝氣生物濾池組合工藝,為避免曝氣生物濾池反沖洗次數過(guò)于頻
繁,防止生物膜流失和運營(yíng)成本增加,應控制水解酸化池懸浮物SS含量小于100mg/L,并保持相對穩定。
② 及時(shí)清除水解 (酸化) 池液面浮泥,以防止浮泥帶入下級曝氣生物濾池。
③ 嚴格保證水解 (酸化) 池進(jìn)水 (泥) 、配水 (泥)均勻,定期梭查浮渣擋板運行狀況,出現問(wèn)題及時(shí)解決。
④ 如遇到下雨、暴雨天氣,嚴格控制進(jìn)水水量,并加強維護次數。