与废水处理工艺有关的原生动物主要肉足虫、鞭毛虫及纤毛虫等三类。大多肉足虫能任意改变形状,一般称之为变形虫。鞭毛虫类原生动物一般都长有一根或几根鞭毛,因此常称之为鞭毛虫。纤毛虫类原生动物的特点是周身表面或部分表面长有纤毛,作为行动或捕食的工具,因此常称之为纤毛虫。纤毛虫有自由游动型和固着型两种(常见的为钟虫)。它们在活性污泥净化功能上是否起作用还未定论,但原生动物多摄取细菌充作营养,当运行条件和处理水质发生变化时,原生动物亦随之发生变化。例如对污水进行静态曝气,一般最初是以鞭毛虫类和根足虫类(如变形虫)占优势;其次是自由游泳型的纤毛虫类(如豆形虫、草履虫)占优势,随着活性污泥的逐渐成熟,匍匐型或固着型的纤毛虫类(如循纤虫、盖纤虫、累枝虫、钟虫)又相继占优势。因此,原生动物在评定活性污泥质量和污水处理效果方面具有一定的意义。
原生动物分为:植鞭毛虫类(往往由废水带入如杆囊虫)、动鞭毛虫类(它生活在有机质丰富的污水中,培菌初期和处理效果差时可大量出现活性污泥中常见的有波多虫属和滴虫属等)、变形虫类(处理效果差和培菌初期大量出现,活性污泥中常见的有表壳虫、大变形虫、辐射变形虫)、游动型纤毛虫类(在培菌初期,常看到它在游离细菌及鞭毛虫之后大量出现,随着培菌的进行,BOD浓度不断降低,游离细菌及数量不断减少,使游动纤毛虫的食物也不断减少,其数量亦相应减少。在正常运行时期,可少量见之。在污泥因缺乏营养而老化解絮,处理效果转差时,往往见其数量增多。污泥中常见的有草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫和裂口虫等)、匍匐型纤毛虫类(在污泥絮体表面爬行或游动,以游离细菌或污泥散屑为食,在正常运行时期可少量出现。活性污泥中常见的有J纤虫、尖毛虫、棘尾虫和游仆虫等)、固着型纤毛虫类(主要指钟虫类原生动物。在活性污泥中是数量最多、最为常见的一类微型动物。其以有机物小颗粒为食,起到清道夫的作用,使出水更为澄清。常见有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫和无柄钟虫等)、吸管虫类(固着在污泥絮粒上,以吸管粘食游动型纤毛虫,在污泥培养成熟期后期可见到。常见的种类有吸管虫、壳吸管虫和锤吸管虫等。)。
后生动物在废水处理中常见的有轮虫、线虫、飘体虫等,轮虫在系统正常运行时期、有机物含量较低、出水水质良好时才会出现,故轮虫的存在说明处理效果较好。然而有时处理系统因污泥龄较长、负荷较低,污泥因缺乏营养而老化解絮,这时轮虫可因污泥碎屑增多而大量繁殖,1ml中可多至近万个,这是污泥老化解絮标志。污泥中常见的有玫瑰旋轮虫和猪吻轮虫。线虫身体圆形,似打足气的轮胎,可吞噬细小的污泥絮粒,在膜生长较厚的生物膜处理系统中常会大量出现。飘体虫是污泥中体形更大、分化较高级的一种多细胞动物。身体分节,节间有刚毛伸出,以污泥碎屑、有机物颗粒为食料。在废水处理厂出水水质良好时出现。轮虫、线虫、飘体虫的存在,往往指示处理效果较好。
后生动物在活性污泥中不经常出现,特别是轮虫,仅在完全氧化型的活性污泥中系统才较多地出现。因此轮虫是非常稳定的生物处理系统的指标。
总之,在活性污泥法处理过程中,净化污水的之一和主要承担者是细菌,其次出现原生动物,是细菌的首次捕食者;继之出现后生动物,是细菌的第二次捕食者。这种微生物增长与递变的模式关系如下图:
①钟虫不活跃或呆滞,往往表明曝气池供氧不足。如果出现钟虫等原生动物死亡,则说明曝气池内有有毒物进入,如有毒工业废水流入等。
②当发现没有钟虫,却有大量的游动纤毛虫如各种数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等,而细菌则以游离细菌为主,此时表明水中有机物还很多,处理效果很低。
如果原来水质良好,突然出现固定纤毛虫减少,游动纤毛虫增加的现象,预示水质要变差。相反,原来水质极差,逐渐出现游动纤毛虫为主,则水质变得良好。通常,固定纤毛虫大于游动纤毛虫+轮虫,此时出水BOD5约在5-10mg/L; 固定纤毛虫等于游动纤毛虫,此时出水BOD5约在10-20mg/L。
③镜检中如发现积硫较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多的变形虫、豆形虫)时,往往是曝气时间不足,空气量不够,流量过大,或水温较低,处理效果差。
④在大量钟虫存在的情况下,植纤虫数量多而且越来越活跃,这对曝气池工作并不有利。要注意,可能污泥会变得松散,如果钟虫量递减,植纤虫递增,则潜伏着污泥膨胀的可能。
⑤镜检中各类原生动物极少,球衣细菌或丝硫细菌很多时,污泥已发生膨胀。
⑥当发现等枝虫成对出现、并不活跃,肉眼能见污泥中有小白点,同时发现贝氏硫菌和丝硫细菌积硫点十分明显,则表明曝气池溶解氧很低,一般仅0.5mg/L左右。
⑦如果发现单个钟虫活跃,其体内的食物泡都能清晰的观察到时,说明污水处理程度高,溶解氧充足。
⑧二沉池的出水中有许多水蚤(俗称鱼虫),其体内血红素低,说明溶解氧高;水蚤的颜色很红时,则说明出水几乎无溶解氧。
以上所述是人们长期观察而得到的经验,但由于各地各厂水质差异较大,在其他处理系统中可能有不完全相同的规律。
(3)理化分析指标
①混合液污泥浓度MLSS:是指1L混合液内所含的悬浮固体的质量,单位为g/L或mg/L。
②挥发性污泥浓度MLVSS:是指1L混合液内所含的挥发性悬浮固体的质量,单位为g/L或mg/L。它包括Ma(有活性微生物) Me(消化残留物质) Mi(附着在污泥表面难降解的有机物)三者在内。
传统活性污泥法MLVSS尽量控制高些,因此DO值也越高,一般在1200-2600mg/L之间;MLSS一般在1500-3000mg/L之间,当超过以上范围时,必须有充足的供氧能力和泥水分离能力。试验表明,污泥浓度每增加1g/L,污泥氧吸收率下降3%-4%,结果使污泥需氧量增加,能耗上升。污泥浓度高,还会增加二沉池的负担,如不当,将会造成跑泥现象。对于浓度低的废水,污泥浓度高会造成负荷过低,使微生物生长不良,处理效果反而受到影响。
③污泥沉降比SV30:污泥沉降比是指曝气池混合在100ml量筒中,静置沉淀30分钟后,沉淀污泥与混合液之体积比。它能反映出污泥膨胀等异常情况,便于及早查出原因,采取措施。
④污泥指数SVI:污泥指数是指曝气池出口处混合液经30分钟静沉后,一克干污泥所占容积; SV为体积比百分数 MLSS单位(g/L)
SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚、沉淀性能;一般认为SVI小于100沉降性能良好;SVI大于200时,污泥膨胀,沉降性能差。
⑤出水污泥浓度ESS:每1mg/L ESS表现出的BOD在0.54-0.69mg/L之间,平均为0.61mg/L BOD。可见其值越高出水BOD值也越高。BOD=8.8+0.61ESS 当ESS大于30mg/L时表明悬浮物流失过多。
⑥污泥负荷Ns(也称BOD负荷率(F/M)):入流污水BOD5的量和活性污泥量比值称为活性污泥负荷。0.2-0.5kg(BOD5)/(kgMLSS.d)时,BOD去除率可达90%以上。
调节污泥负荷的主要手段是控制曝气池MLSS,增加MLSS可降低污泥负荷,减少MLSS则提高污泥负荷,增加或减少MLSS一般通过增加或减少排泥量来实现。
传统活性污泥法有机负荷(F/M)一般在0.2-0.5kgBOD/(kgMLVSS.d)
一般营养物的平衡为:BOD:N:P=100:5:1的比例。
按剩余污泥量估算氮、磷的总需要量以补充其差额是较为合理的:
氮的总需要量=0.122⊿X(kg/d) 磷的总需要量=0.023⊿X(kg/d)
⊿X 挥发性污泥增长量
⑦污泥的可滤性:是指污泥混合液在滤纸上的过滤性能。凡结构紧密、沉降性能好的污泥,滤速快。凡解絮的、老化的污泥,滤速甚慢。
⑧耗氧速率OUR:污泥的耗氧速率是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量,其单位为:mg/(g.h)或mgO2/(gMLVSS.h)
活性污泥的OUR一般8-20mgO2/(gMLVSS.h)。当OUR>20 mgO2/(gMLVSS.h)时,往往是污泥的F/M过高或排泥量过多;当OUR<8 mgO2/(gMLVSS.h)时,则为F/M过低或污泥中毒。
由于活性污泥絮凝体的大小不同,所需要的最小溶解氧也就不一样,絮凝体越小,与污水的接触面积越大,也越宜于对氧的摄取,所需要的溶解氧浓度就小;反之絮凝体大,则所需的溶解氧浓度就大。(一般在0.5mg/L-2mg/L之间)
(4)水质化学测定指标
①进、出水的BOD/COD比值 就可生物降解性而言,可将废水中的COD组分分为可降解部分和不可降解部分,在废水生物法处理中,COD的去除率总是低于BOD的去除率,结果使出水的B/C比值有较大幅度的下降,因此,我们可以通过测定进、出水的BOD和COD来判断生物处理系统运行的状况,若进、出水的B/C比值变化不大,出水的BOD亦较高,表明系统运行不正常;反之,出水的B/C比值与进水B/C比值相比下降较快,说明系统运行正常。
②进、出二沉池混合液、上清液的BOD(或COD) 进、出二沉池混合液的BOD(或COD)在正常情况下不会有太大变化,当发现进、出二沉池上清液中BOD(或COD)有较大的下降时,可借此判断曝气池中生化作用进行的是否完全和彻底。如发现进入二沉池的混合液尚不稳定,须调整曝气池运行状态(减少进水流量、延长曝气时间、增加污泥浓度、减少污泥负荷等措施)。
③进、出二沉池混合液中的溶解氧(DO) 进、出二沉池混合液的DO在正常情况下不应有太大变化,当发现DO有较大的下降时,说明活性污泥混合液进入二沉池后的后继生物降解作用耗氧所致,是系统负荷过高、尚未达到稳定化的标志。
④曝气池中溶解氧(DO)的变化 从监测曝气池各点DO的轮廓中,可以了解整个系统的运行状况,并可以根据给定的处理要求和目标进行适当调整。
当DO值有较 *** 动时,除了及时调整DO水平外,尚需查明其原因。当PH值突变或毒物浓度突然增加时,可使污泥耗氧速率(OUR)急剧下降,从而使DO增高,这是污泥中毒的最早的症状,若曝气池DO长期偏低,同时污泥OUR偏高,则可能为泥龄过短或污泥负荷过高,就要根据实际情况予以调整。
⑤曝气池中PH值的变化。
(5)计算指标
通过以上直接测量指标,应计算出计算指标。这些指标包括污泥负荷F/M,回流比R、污泥龄SRT、水力停留时间t,二沉池的水力表面负荷和固体表面负荷q,即堰板负荷。
污泥龄SRT:污泥龄是活性污泥在曝气池中的平均停留时间,也称曝气时间,单位是日(d)。可用下式表示:
SRT=曝气池中工作着的活性污泥总量/每日从系统排出的活性污泥量(剩余污泥量)
活性污泥法处理系统运行效果的检测
①反映处理效果的项目:进出水总的和溶解性的BOD、COD,进出水总的和挥发性的SS,进出水总的有毒物质。
②反映污泥情况的项目:污泥沉降比(SV)、MLSS、MLVSS、SVI、DO、微生物相等。
③反映污泥营养和环境条件的项目:氮、磷、PH值、水温等。
标签: 工艺调整方案 工艺参数的控制 *** 工艺参数偏移如何调整 调整 工艺