工業(yè)廢水處理站運行過程中,常通過對生化系統(tǒng)補加菌劑進行生物強化,以改善生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提升處理效能。在生物強化處理過程中,實際效果會受多種因素的影響,需要結(jié)合污水站的工藝和廢水背景情況,采取適當?shù)恼{(diào)控措施,促進污水站運行中實現(xiàn)提能增效。
相關(guān)關(guān)鍵影響因素及對應(yīng)策略簡析如下:
一、水體環(huán)境條件因素
1. 溫度
- 影響:一般情況下,水體溫度在25-35℃微生物的活性較高。在溫度低于15℃時,硝化菌和反硝化菌活性顯著下降;溫度5℃以下或超過40℃時,可能完全失活。
- 對策:冬季采用保溫措施,如加蓋、加熱;夏季增加必要的控溫和散熱措施。投加適宜的菌種,如嗜冷型硝化菌、耐高溫反硝化菌等。
2. pH值
- 影響:pH值往往顯著影響微生物生化過程中的酶活性,硝化菌最佳pH為8-9,反硝化菌為6.5-8.0;過高和過低的pH都會抑制微生物活性。
- 對策:投加酸堿性調(diào)節(jié)劑(如堿液、碳酸鈉等)調(diào)節(jié)好氧池pH;在厭氧/缺氧區(qū)補加適當?shù)木彌_劑,如補加磷酸鹽改善水體酸堿緩沖容量。
3. 溶解氧(DO)
- 影響:應(yīng)控制溶氧以滿足各生化功能區(qū)的基本要求。一般情況下,好氧區(qū)DO≥2mg/L以支持硝化,而反硝化區(qū)需控制DO≤0.5mg/L。
- 對策:應(yīng)從設(shè)備選擇和安裝布局上改善、優(yōu)化曝氣系統(tǒng),以實現(xiàn)各生化功能區(qū)精準控氧;控制回流比、增設(shè)內(nèi)回流以平衡DO分布。
二、生化系統(tǒng)的微生物特性因素
1. 菌種適應(yīng)性
- 影響:工業(yè)廢水尤其是醫(yī)化、農(nóng)化和醫(yī)藥農(nóng)藥中間體生產(chǎn)廢水,污染物種類復(fù)雜,且往往高鹽、富含有毒性污染物,一般情況下,對微生物具有顯著的毒害和抑制作用,不利于生化系統(tǒng)中的菌群生長繁殖。
- 對策:投加對污染物背景具有較強耐受性的耐鹽/耐毒菌劑,如嗜鹽菌、脫硫脫氮復(fù)合菌群;采用必要的預(yù)處理措施,如鐵碳微電解、臭氧氧化和水解等,以有效降低廢水生物毒性,改善其可生化性。
2. 菌群結(jié)構(gòu)與活性
- 影響:沖擊負荷或污泥流失等,會直接導(dǎo)致污泥系統(tǒng)中優(yōu)勢菌群數(shù)量減少或比例失衡。
- 對策:選用和投加針對廢水背景特征性的污染物降解菌;定期補充功能菌劑,含反硝化菌、硝化菌及COD降解菌,以維持生化系統(tǒng)的菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量優(yōu)勢;添加生物增效劑,如碳源、氮源及微量元素等,促進微生物增殖。
三、污水站工藝參數(shù)因素
1. 碳氮磷比(C/N/P)與營養(yǎng)調(diào)節(jié)
- 影響:一般情況下,生化處理過程中,廢水的C/N/P較理想比例為100:5:1。碳源不足會導(dǎo)致反硝化效率下降;過高的氮含量,會影響不同生化處理段的效能,如高氨氮對厭氧菌的抑制和毒害,高有機氮需有效的降解與氨化。
- 對策:優(yōu)化進水配比;補充外源碳,如乙酸鈉、葡萄糖;引入碳源回收工藝,如厭氧產(chǎn)酸等;結(jié)合廢水的污染物背景情況,補加營養(yǎng)液,進行必要的營養(yǎng)調(diào)節(jié)。
2. 污泥濃度與回流比
- 影響:生化處理過程中,菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量直接影響污泥的生化活性,直觀表現(xiàn)為污泥濃度,直接關(guān)聯(lián)性工藝措施是污泥回流。污泥濃度低水停時間短會引起菌群數(shù)量的不足和流失;不合理的回流比(內(nèi)、外),會影響生物脫氮效能和效果。
- 對策:控制合理的污泥齡,以維持適當?shù)奈勰酀舛群蜕锘钚裕徽{(diào)整和優(yōu)化內(nèi)外回流比,一般參考外回流比至30%-50%,內(nèi)回流比至300%-500%。
四、工藝運行管理因素
1. 負荷沖擊
- 影響:水質(zhì)波動幅度和頻率過度,以及廢水中污染物濃度和種類大幅變化,引起生化系統(tǒng)微生物非正常死亡和生長抑制等,導(dǎo)致生化系統(tǒng)功能喪失或弱化。
- 對策:加強生化進水管理和控制,改善進水負荷的穩(wěn)定性,如設(shè)置調(diào)節(jié)池以均衡水質(zhì);改善和增強生化系統(tǒng)抗負荷沖擊能力,如投加定制化功能菌劑;做好必要的應(yīng)急準備和處置,如緊急投加功能菌劑等。
2. 預(yù)處理不充分
- 影響:生化系統(tǒng)進水預(yù)處理不足,致過量難降解有機物和生物毒性物質(zhì)引入生化系統(tǒng),引起生物降解、硝化和反硝化等各生化段功能難于建立或高效運行。
- 對策:強化必要的預(yù)處理措施,如Fenton氧化、膜分離等物化措施,必要的水解生化預(yù)處理等;在生化系統(tǒng)中,根據(jù)廢水污染物背景特點和具體的生化工藝過程,在好氧降解段引入特異性降解菌,如芳烴、氮雜環(huán)降解菌等。
化工企業(yè)尤其是醫(yī)化、農(nóng)化以及醫(yī)藥農(nóng)藥中間體合成企業(yè),其生產(chǎn)廢水背景復(fù)雜,各企業(yè)間因產(chǎn)品、工藝和排產(chǎn)等不同,廢水背景差異也是很大的。這類污水站的生化系統(tǒng)有效運行和應(yīng)急處置中,采取生物強化是有效的措施之一。各污水站生化系統(tǒng)的生物強化效果,需綜合考慮廢水背景、環(huán)境條件、工藝參數(shù)及生產(chǎn)管理等,以“功能菌劑強化+工藝適配”為核心,通過多維度優(yōu)化,能夠有效提升污水站生化系統(tǒng)處理效能,實現(xiàn)提能增效和達標排放目標。
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