溶解氧的概念可以理解為水中游離氧的含量,表示為DO,單位為mg/L. 溶解氧在實(shí)際的污水和廢水處理運(yùn)行中起著重要的作用。這一指標(biāo)的惡化或過(guò)度波動(dòng)往往會(huì)導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定性的大幅波動(dòng),對(duì)處理效率的自然影響也非常明顯。
1.溶解氧的定義和理解
理論上,當(dāng)曝氣池各點(diǎn)監(jiān)測(cè)的DO值略大于0(如0.01 mg/L)時(shí),可以理解為充氧剛好滿足活性污泥中微生物的溶解氧的要求。但實(shí)際上,我們并沒(méi)有簡(jiǎn)單地將溶解氧控制在大于0的水平,而是套用了教科書(shū)上的做法,將DO控制在1 ~ 3 mg/L的范圍內(nèi)。
原因是溶解氧在整個(gè)曝氣池中的分布與每個(gè)曝氣池區(qū)域?qū)θ芙庋醯男枨蟛煌?。為了保守穩(wěn)定活性污泥在分解有機(jī)物或自我代謝過(guò)程中對(duì)溶解氧的需求,DO應(yīng)控制在1 ~ 3 mg/L。
但實(shí)際操作和寫(xiě)作中DO的固定、僵化的理論值往往是不一樣的,不僅要根據(jù)寫(xiě)作中的理論值,還要充分結(jié)合實(shí)際情況。
從實(shí)際情況中發(fā)現(xiàn),很多情況下并不需要將溶解氧控制在1~3mg/L,尤其是控制在3 mg/L以上更是沒(méi)有意義,唯一的結(jié)果就是電能的浪費(fèi)和出水的微小懸浮顆粒。所以溶解氧要根據(jù)書(shū)面理論和實(shí)際情況合理控制。
2.溶解氧(DO)的值太高。有什么危害?
以常用的活性污泥系統(tǒng)為例,每天供給曝氣池的COD總量與曝氣池內(nèi)活性污泥總量的比值為微食比(其中供給的COD可視為提供給微生物的食物),微食比計(jì)算如下: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)通常食微比的合適范圍為0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS.d之間,食微比過(guò)高說(shuō)明微生物食物過(guò)剩,曝氣池處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),食微比過(guò)低則曝氣池處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。
食微比過(guò)高與過(guò)低會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢?
當(dāng)曝氣池處于適當(dāng)?shù)募Z/微比范圍時(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),即使超負(fù)荷運(yùn)行,活性污泥的沉降性能也會(huì)因食物過(guò)剩而變差,出水渾濁,廢水中的BOD難以被完全降解。
當(dāng)曝氣池處于低糧微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),活性污泥容易因食物不足而老化。
長(zhǎng)期低料微比運(yùn)行可能導(dǎo)致污泥絮凝,甚至誘發(fā)活性污泥絲狀膨脹。當(dāng)活性污泥老化導(dǎo)致污泥絮凝時(shí),活性污泥的絮體結(jié)構(gòu)會(huì)變得松散,出水會(huì)夾帶許多微小的污泥碎片,導(dǎo)致出水澄清度下降,水質(zhì)惡化。
了解了食物的微觀比例之后,我們?cè)賮?lái)看看溶解氧對(duì)治療效果的影響。高溶解氧會(huì)加速微生物的新陳代謝。
當(dāng)曝氣池處于高食/微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),有利于維持相對(duì)較高的溶解氧,可加速?gòu)U水中有機(jī)物的降解速率。
當(dāng)曝氣池處于低食物/微比運(yùn)行狀態(tài)時(shí),如果仍然維持較高的溶解氧,由于食物的缺乏,會(huì)加速活性污泥的內(nèi)源代謝,最終導(dǎo)致活性污泥的絮凝現(xiàn)象,也就是通常所說(shuō)的過(guò)度曝氣。
因此,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),高的食/微比可以控制較高的溶解氧濃度,從而促進(jìn)有機(jī)污染物的有效降解。相反,當(dāng)食微比不足時(shí),應(yīng)將溶解氧的濃度控制在相對(duì)較低的水平,以降低內(nèi)源代謝的速率,避免污泥老化和污泥絮凝,同時(shí)降低電耗,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
3.溶解氧的控制基礎(chǔ)和優(yōu)化
主要依據(jù):原水水質(zhì)(有機(jī)物、氮、磷)、活性污泥濃度、污泥沉降比、pH、溫度、微投比(F/M)等。
當(dāng)然,文中給出的理論值是:一般好氧條件下溶解氧濃度≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度0.2-0.5mg/L。還是要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)把握。
1.原水質(zhì)量:
一般原水有機(jī)物含量越多,微生物分解代謝的耗氧量越多,硝化作用對(duì)溶解氧的需求也越大,所以在控制溶解氧時(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:
在污染物去除和達(dá)到排放濃度的情況下,盡量降低活性污泥濃度,對(duì)減少曝氣和動(dòng)力消耗非常有利。同時(shí),在活性污泥濃度較低的情況下,更要注意不要過(guò)度曝氣,否則會(huì)發(fā)生污泥膨脹,使出水渾濁;當(dāng)然,高活性污泥濃度需要高溶解氧,否則會(huì)出現(xiàn)缺氧,抑制污水處理效果。3.污泥沉降比:
過(guò)度曝氣會(huì)使細(xì)小氣泡附著在活性污泥的微生物膠束上,使活性污泥上浮到液面,使污泥沉降性能變差。在實(shí)踐中應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題,特別是當(dāng)污泥發(fā)生絲狀膨脹時(shí),更容易造成細(xì)小的曝氣氣泡附著在細(xì)菌膠束上,進(jìn)而導(dǎo)致液面出現(xiàn)大量浮渣。
4、pH值:
溶解氧的量通過(guò)對(duì)活性污泥和微生物濃度的影響而間接受到影響。因此,在污水處理控制中,除了充分了解調(diào)節(jié)池的作用外,還需要與排放單位建立聯(lián)系,了解污水水質(zhì),以便加入適當(dāng)?shù)脑噭┲泻蚿H值的異常。
5.溫度:
在不同的溫度下,污水中溶解氧的濃度不同,會(huì)影響活性污泥和微生物的濃度。低溫和高溫都會(huì)影響水中的溶解氧和微生物活性,使得污水處理效率較低。對(duì)于北方低溫,通常建立地下或半地下室或室內(nèi)處理;對(duì)于高溫天氣,就是通過(guò)調(diào)節(jié)水池來(lái)調(diào)節(jié)池內(nèi)溫度,提高處理效率。
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