污水廠生物反應(yīng)池DO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、污水處理是一個(gè)高耗能、高成本的行業(yè)。近年來(lái)，由于世界性的能源危機(jī)，節(jié)能減排成為當(dāng)今社會(huì)主題之一，能耗問(wèn)題就成為整個(gè)污水處理行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。如何有效地降低污水處理系統(tǒng)運(yùn)行能耗是減少處理成本的關(guān)鍵。DO作為污水生化處理過(guò)程中一個(gè)非常重要的參數(shù)，一方面直接影響污水廠運(yùn)行成本，另一方面，也是影響污水處理效果的重要因素。因此，響應(yīng)污水廠的實(shí)際要求，研究污水處理過(guò)程中DO的變化，探求DO在污水處理過(guò)程中的控制作用，這對(duì)于保證出水水質(zhì)和減少運(yùn)行

2、費(fèi)用具有重要意義。
　　響應(yīng)某污水廠的要求，本試驗(yàn)采用Vernier DO監(jiān)測(cè)儀對(duì)該廠典型的城市污水處理廠工藝（SBR及A2O）生物反應(yīng)池中的DO變化過(guò)程進(jìn)行了為期五個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，獲取城市污水廠生物反應(yīng)池 DO變化的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，為其提高處理效率，提升出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，達(dá)到節(jié)能降耗的目的提供可靠的依據(jù)。
　　對(duì)城市污水廠SBR池DO變化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：
　　1.SBR工藝曝氣過(guò)程中的DO變化可分成三個(gè)階段：第一

3、階段為曝氣開(kāi)始到曝氣104 min，供氧速率接近耗氧速率，混合液中DO在1.94 mg/L上下波動(dòng)。第二階段為曝氣開(kāi)始的104 min到170 min，耗氧速率小于供氧速率，混合液中DO穩(wěn)定上升。第三階段為曝氣開(kāi)始的170 min到210min，混合液中 DO不再上升，維持在一個(gè)接近于飽和范圍內(nèi)。停止曝氣，開(kāi)始后攪拌階段，DO呈直線下降，直至最后接近于0。曝氣過(guò)程第一階段DO的波動(dòng)較大，可以用傳統(tǒng)活性污泥理論的生物吸附降解原理來(lái)解釋。由

4、于生化反應(yīng)池中DO與混合液中有機(jī)物濃度負(fù)相關(guān)，因此，通過(guò)DO值間接表示水中有機(jī)物被降解的程度是可行的。
　　2.DO和pH可以聯(lián)合起來(lái)指示硝化過(guò)程的終點(diǎn)。建議污水處理廠應(yīng)設(shè)置DO和pH在線監(jiān)測(cè)儀，再結(jié)合其它指標(biāo)對(duì)污水中生化反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控，可以進(jìn)一步提高在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)曝氣系統(tǒng)調(diào)整的指導(dǎo)作用。
　　3.該SBR系統(tǒng)曝氣末活性污泥的OUR為0.188mg O2/(L·min)，SOUR為0.0450 mg O2/(g MLSS·

5、min)。
　　4.后攪拌時(shí)序DO下降速度很慢，達(dá)到反硝化需要缺氧條件的時(shí)長(zhǎng)只有19min，建議延長(zhǎng)后攪拌的時(shí)間，保證完成反硝化過(guò)程必要的時(shí)間，會(huì)進(jìn)一步提高對(duì)TN的去除率。
　　5.同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)在曝氣時(shí)序第一階段 DO的波動(dòng)主要是由生物吸附及降解作用、流至該點(diǎn)混合液中活性污泥的耗氧速率、曝氣不均勻等原因造成的。
　　6.造成 SBR池曝氣不均勻的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)的原因是曝氣膜的堵塞、老化、破損以及檢修后新舊曝氣膜混用。曝氣不

6、均勻造成了充氧效果變差，同時(shí)還使得混合液混合不夠充分，最終導(dǎo)致與典型的 DO變化曲線相比，這種情況下DO變化曲線的波動(dòng)階段延長(zhǎng)。
　　7.根據(jù)分析結(jié)果和污水廠的實(shí)際情況對(duì)該廠的曝氣控制提出了兩種方案分別是：在原設(shè)定時(shí)序基礎(chǔ)上，將曝氣時(shí)間由210 min縮短到180 min，即改變曝氣時(shí)間；在原設(shè)定運(yùn)行操作模式的基礎(chǔ)上，曝氣開(kāi)始的150min后逐級(jí)降低供氣量，將DO穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，即改變曝氣強(qiáng)度。
　　對(duì)城市污水廠A2O工藝

7、的好氧區(qū)DO沿程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：
　　1.該系統(tǒng)各生化池普遍存在過(guò)度曝氣現(xiàn)象，具有很大節(jié)能空間。
　　2.好氧區(qū)的前段，同一監(jiān)測(cè)點(diǎn) DO波動(dòng)幅度較小，而后段同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)DO波動(dòng)幅度較大。其主要原因是：在好氧區(qū)前段，污染物濃度較高，需氧量大于供氧量，供氧速率限制了有機(jī)物降解速度。因此，耗氧速率受供氧速率的限制，而供氧速率相對(duì)穩(wěn)定，所以 DO變化幅度不大。在好氧區(qū)后段，污染物已降解到一定程度，則水中剩余的污染物成為耗氧速率變

8、化的主導(dǎo)因素。隨著耗氧速率變化，各過(guò)流斷面 DO濃度也不斷變化。硝化終點(diǎn)不同，DO快速上升的位置也不同，因而同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)DO變化幅度更大。
　　3.通過(guò)人工操作調(diào)整曝氣系統(tǒng)達(dá)到對(duì)DO控制的目的，難度較大，效果不理想。依然存在好氧區(qū)DO濃度波動(dòng)較大，出口DO值偏高以及各池氣量分配不均的問(wèn)題。
　　4.在線監(jiān)測(cè)儀設(shè)置的位置，應(yīng)該根據(jù)DO區(qū)域變化情況的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的結(jié)果來(lái)確定，否則會(huì)使監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì) DO的指示作用受到影響，從而造成了對(duì)整個(gè)

9、好氧區(qū)DO控制不力。
　　5.A2O工藝好氧區(qū)與 SBR工藝曝氣階段 DO變化進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：A2O工藝好氧區(qū)也存在史密斯發(fā)現(xiàn)的生物吸附、釋放造成的 DO變化，以及供氧速率大于耗氧速率后DO快速上升，即A2O系統(tǒng)好氧區(qū)存在與SBR工藝相似的污染物生化降解過(guò)程；與SBR工藝相比之下，A2O工藝好氧區(qū)DO變化更為復(fù)雜，僅靠DO來(lái)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)曝氣量達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行難度很大。
　　6.A2O生化池好氧區(qū)末端活性污泥的OUR為0.086mg O