申请日2013.11.28
公开(公告)日2014.03.05
IPC分类号C02F3/30; C02F3/12
摘要
本发明公开了城市污水处理设施在处理过程受含盐污水影响出现工艺恶化时的工艺调整方法。通过对生化池中活性污泥的调整驯化，采用合理调节处理水量、调整气水比、调整污泥浓度、调整污泥龄等方法使活性污泥系统工艺参数较快恢复平稳;在对活性污泥中的微生物驯化过程中，驯化出耐受氯离子的污泥菌种，最终使污水处理设施生化处理系统重新发挥污染物降解性能，从而确保污水处理设施正常的污水处理效果。
权利要求书
1.一种含盐污水处理方法，其特征在于，对活性污泥中的微生物进行驯化， 包括以下步骤：
在驯化初期，将生化池进水量减少至40%以下，保持化生池4：1以上的气 水比，提升生化池外回流比，并暂停剩余污泥排放以提高污泥龄;
菌种驯化期间逐步提高进水量，每天提高进水量10～15%，将生化池外回流 比逐渐降低至50～55%，同时开始排放剩余污泥，污泥龄控制在13～20天;
在驯化的后期生化池外回流比降低至50%以下，逐步降低气水比至4：1以 下，并将泥龄恢复至8～15天。
2.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，活性污泥中的菌 种经过2～3天驯化初期后进入菌种驯化期间，再经过3～4天进入驯化的后期。
3.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，驯化初期生化池 的外回流比提升至90～110%，并且暂停排泥提高污泥龄。
4.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，菌种驯化期间每 天增加10%排泥量，将泥龄控制在13～20天。
5.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，驯化后期泥龄 恢复至8～15天。
6.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，在微生物的驯化 全过程出水口溶解氧的值为1.5～4.5mg/l。
7.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，在菌种驯化期间 投加碳源或微量元素。
8.根据权利要求7所述的含盐污水处理方法，其特征在于，所述碳源包括甲 醇或乙醇钠，所述微量元素包括七水硫酸亚铁。
9.根据权利要求1所述的含盐污水处理方法，其特征在于，在驯化的后期 生化池停止投加营养物。
说明书
含盐污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种适用于受高盐度污水影响的A2/O 氧化沟生物脱氮除磷工艺。
背景技术
由于城市雨污管网错综复杂及建设不完善等原因，使得滨海城市的污水管 网不时有海水混入。每逢海水潮位过高时时，海水通过市政雨水管网回灌入污 水管网，进入污水厂的污水处理系统。高浓度海水的进入不单严重影响污水厂 的生产工艺，瞬间大量的含盐污水进入生化处理系统将使活性污泥菌胶团出现 不同程度的解体，导致活性污泥的生长繁殖受到抑制。浓度较高的氯离子容易 使活性污泥的沉降性能变差，出水SS(固体悬浮物浓度，Suspended solid)增高， COD(化学需氧量Chemical Oxygen Demand)去除率降低，脱氮除磷效果差。 因为高浓度含盐污水对城市污水厂的正常生产易造成影响，处理工艺的控制有 相当大的难度，所以对该技术的研究迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种含盐污水处理方法，对活性污泥 中的微生物进行驯化，包括以下步骤：
发现进水盐度骤变(指进水水质盐度变化大于1.5ppt)的驯化初期时将生化 池进水量减少至40%以下，以减少高盐污水对活性污泥的冲击，当含盐污水进 入污水处理系统时，随着污水盐度的升高，微生物的呼吸速率加快，在供氧量 相同的情况下，SOUR(耗氧速率)值会逐步上升，生化池出水口溶解氧值还会 不断下降，为保持出水口溶解氧值在1.5～4.5mg/L之间，确保微生物得到充足的 溶解氧，此时应需逐步提高曝气量，并通过提升生化池外回流比，以及暂停排 泥将污泥的泥龄增加来提高生化池的污泥浓度，以对抗高盐污水的冲击。随着 污泥浓度的上升逐步调高气水比，保持生化池气水比在4：1以上。
进一步地，驯化初期生化池的外回流比由原来的50%提升至90～110%，并且 暂停剩余污泥的排放，以提高污泥龄。
回流比的提高不单能在相对较短的时间内提高曝气池首端的活性污泥浓度， 依次应对含盐污水的冲击，还能稀释曝气池中混合液的盐度，提高生化池活性 污泥循环的速度，以降低高盐污水对系统产生的影响，使其微生物逐步适应含 盐污水，可以更好的抵抗高盐度污水对系统的冲击力。而较高的污泥龄可以使 驯化的微生物在繁殖出下一代之前不被以剩余污泥的形式排走，有利于驯化的 微生物的繁殖，使该种微生物能在系统内存活下来。当污泥达到较高浓度时， 应该适当增加排泥来达到抗击高浓度盐水的冲击，主要是将已受损或死亡的活 性污泥废弃，补充新生的活性污泥，来提高当前的活性污泥的活性，通过高活 性的活性污泥，达到抗冲击能力的最大化，而高效的除磷效果也需剩余污泥的 及时排除。
在这个阶段利用潮汐的涨退潮规律，调整进水量，降低污泥中的含盐量，缩 短菌种的驯化周期，当涨潮时，大量海水回灌入污水管网时，减少进厂水量， 反之，则可加大进水量，通过不断的调节进厂水量，使活性污泥通过自身调节 而去被动适应。
进一步地，根据测得的MLVSS值,按F/M值0.12kgBOD/kgMLVSS·d投加 营养物甲醇，并适当的投加FeSO4·7H2O，以补充微生物所需的微量元素。
活性污泥中的微生物经过2～3天的适应过程后进入菌种驯化期间，活性污泥 通过自身调节逐渐适应高盐环境，各类菌种自发筛选，使耐盐菌种逐步成为优 势菌种。
每日观察活性污泥的菌胶团状态，在菌胶团絮体变大，聚集度逐步提高时， 可采用递增的方面提高进水量，将生化池外回流比逐渐降低至50～55%同时加大 排泥量。
进一步地，随着菌种的驯化以及出水水质的逐步改善，在溶解氧值逐步上升 的同时可逐步降低气水比，使生化池出水口溶解氧值始终保持在1.5～4.5mg/L之 间。
进一步地，在这一阶段活性污泥已初具适应含盐污水的能力，此时应增加进 水量10～15%，并采用递增的方法，逐步提高每天的进水量，直至接近满负荷的 90%，为确保F/M值不低于0.12kgBOD/kgMLVSS·d，需继续投加甲醇。
需要说明的是，在提高水量的过程中，如发现菌胶团性状退化，则应重新减 少进水量。
进一步地，菌种驯化期间每天增加10%排泥量，将泥龄控制在13～20天。
再经过3～4天进入驯化的后期，在驯化的后期生化池外回流比降低至50%， 逐步降低气水至4：1以下，比并将泥龄恢复至8～15天。
进一步地，在驯化的后期停止投加营养物。
在本发明方案中曝气量的有效性控制不单可以避免过低的溶解氧值造成微 生物代谢活性较低或者微生物因细胞质壁分离而死亡。同时也可以避免过度曝 气导致活性污泥解体和自氧化。因此控制曝气量的均匀性和防止过度曝气是必 要的。在运行控制中，可用以下计算公式估算需求曝气量：
Qa=fo·(BODi-BODe)·Q/300Ea
式中：
fo——为耗氧系数，指单位BOD所消耗的氧量，当F/M在0.12kgBOD/kgMLVSS·d
时，可取1.0,当F/M<0.15kgBOD/kgMLVSS·d时可取1.1～1.2;
BODi——入流BOD5;
BODe——出流BOD5;
Q——为入流污水量;
Ea——为曝气效率，微孔曝气系统一般在7～15%之间。
根据测得的曝气需求量可以计算出适合的气水比。由于溶解氧浓度是供氧量 和耗氧量的差值，所以在供氧量相同的情况下，溶解氧浓度间接的反映了耗氧 的情况。随着盐度的升高溶解氧的水平值也变低。这表明耗氧速率随盐度的升 高而增加。由于微生物的耗氧主要用于呼吸，所以随着盐度的升高，微生物的 呼吸速率加快。造成这种现象的原因可能是由于高盐对处理微生物的抑制作用 导致的呼吸作用加强的缘故。随着盐度的增长，处理系统的耗氧速率也增长。 在没有含盐污水进入的情况下，活性污泥工艺的SOUR(耗氧速率)值一般在8 -20mgO2/gMLSS·h的范围内，在供氧量相同的情况下，当进水含盐浓度达到 4ppt时，生化池尾端DO(溶解氧)值快速下降，由原来的1.8mg/L降到0.7mg/L 左右，根据耗氧速率的测算：
SOUR(mgO2/gMLSS·h)=(DO1-DO2)÷(MLSS×h)
式中：
DO1——为饱和溶解氧浓度;
DO2——液相中的溶解氧浓度;
MLSS——为曝气池中的污泥浓度;
h——从DO1消耗至DO2所需时间。
测得耗氧速率达到24mgO2/gMLSS·h，高于活性污泥工艺的SOUR的控制 值。
研究发现驯化的活性污泥系统的耗氧速率高于相同盐度下未经驯化的污泥 系统，耗氧速率的增加不是为了有机物的降解，而是为了能够抵御高盐环境所 产生的阻害作用。所以，此时保持较高的曝气量是必须的。
当高盐度污水进入时，以楯纤虫为代表的原生动物最敏感，在较低浓度时既 可导致其完全消失。而钟虫的旋口纤毛会停止运动，腔体伸缩泡膨大，头顶气 泡等中毒现象，并将相继死亡。原生动物通常在死亡后6小时内被水解而消失。 所以可通过对其数量的增减以及消失与否来确认早期盐度对活性污泥的影响影 响程度和对活性污泥受冲击时间的掌握。相比之下，后生动物的耐受能力优于 原生动物，但也只是时间上而已，如果高盐度污水源源不断的流入也将不具活 性。以轮虫为例，首先是运动性减弱，头部缩起，如果璇轮虫头部伸出的话， 既可判断此时的轮虫已不具活性。到受冲击中期，即可发现原后生动物已全部 消失。
而微生物菌胶团结构会出现不同程度的解体，周围散落细小的菌胶团颗粒。 在受到高盐污水的冲击下，较粗大的菌胶团其耐受冲击能力越强，相反就越弱， 所以，细小的菌胶团在高盐污水的持续作用下会继续分解，最终导致混合液内 出现大量的细小活性污泥絮体颗粒，造成上清液的混浊。根据观察到的污泥解 体程度可以判断现有状态下活性污泥受高盐污水冲击程度。
实施本发明，具有如下有益效果：
本技术将采过有效的工艺调节，通过加大曝气量、提高污泥浓度、对活性 污泥中的微生物进行驯化，驯化出耐氯离子浓度的活性污泥，使污水厂生化处 理系统重新发挥污染物降解性能，从而确保污水厂正常的污水处理效果。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步 地详细描述。
实施例
采用处理工艺为A2/O生物处理法，以一次受潮汐影响为范例。受影响前混 合液悬浮固体浓度MLSS为3500mg/L，混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS为 2300mg/L，生化池好氧区溶解氧控制1.8mg/L;气水比为3.3：1;F/M为 0.12kgBOD/kgMLVSS·d，活性污泥比耗氧速率SOUR为11mgO2/gMLSS·h; 外回流比为50%，泥龄12天。进出水水质指标如下：
COD BOD5 SS NH3-N TP 盐度 进水 172 81.8 88 28.7 3.6 0.4 出水 20 5.59 10 0.75 1.04 0.3 去除率 88 93.2 88.6 97 71 ——
镜检：微生物菌胶团结构紧密，边缘清晰，有较多的楯纤虫和钟虫，活性 好，少量的轮虫，活性较强。污泥颜色为黄褐色，沉降性能良好，二沉池出水 水质清澈，无细小颗粒随放流水流出。
当进水盐度达到4ppt时，受影响8h后，镜检：微生物菌胶团结构较松散， 楯纤虫数量锐减;钟虫活性较差，部分出现旋毛停止运动等现象，数量减少; 而轮虫也出现头部缩起等现象。污泥颜色变深，二沉池出水槽周边有细小颗粒 随放流水流出。在供氧量不变，气水比仍为3.3：1时，溶解氧值降为0.7mg/L; SOUR为24mgO2/gMLSS·h，进出水水质指标如下：
COD BOD5 SS NH3-N TP 盐度 进水 170 80 89 27.2 3.2 4.0
出水 36 11 22 9 2.2 3.9 去除率 78 86.3 75 67 31 ——
按本发明方法调整：
1)减少进水量，将进水量减至原来的40%。利用潮汐的涨退潮规律，调整 进水量，降低污泥中的含盐量，缩短菌种的驯化周期。保持气水比高于4：1,并 随着污泥浓度的上升逐步调高气水比，确保生化池出水口DO值不低于2.5mg/L。 外回流比由原来的50%提升至90%，MLSS达到5000mg/L左右，暂停排泥。 减少排泥量，将污泥龄将原来的12天调高至20天。根据测得的MLVSS值,按 F/M值0.12kgBOD/kgMLVSS·d投加营养物甲醇，并适当的投加FeSO4·7H2O， 以补充微生物所需的微量元素。经过三天的调整，出水水质保持稳定，不再继 续恶化。
2)经过三天的驯化，生化池活性污泥泥色逐步向黄褐色转变，而二沉池出 水槽周边虽仍有细小颗粒流出，但出水水质较清澈。检镜菌胶团有所好转;楯 纤虫数量增加，活性较强。钟虫活性增强，以个体性钟虫为主;少量轮虫，活 性日渐增强。活性污泥已初具适应含盐污水的能力。此时应增加进水量15%， 并采用递增的方法，逐步提高每天的进水量，直至接近满负荷的90%。通过驯 化，耐盐菌种逐步成为优势菌种，但由于暂停剩余污泥的排放，以及投加营养 物质，生化池中的污泥浓度较高，回流比需调低至80%，每天递减10%，逐步 降至60%。每天增加10%排泥量，将泥龄逐步降至15天。为确保F/M(污泥负 荷)值不低于0.12kgBOD/kgMLVSS·d，需继续投加甲醇。随着排泥量的加大， 污泥浓度的下降，逐步调低气水比，但DO值仍需保持在2.0-2.5mg/L之间。
3)通过六天的调节，菌胶团结构日渐密实，边缘清晰，楯纤虫数量逐日增 多，活性较强。钟虫数量日渐增多，以群体性钟虫为主，活性强，而轮虫的活 性也得到逐渐的恢复，并且伴有吸管虫等污水生物处理净化效果正常的指示生 物的出现，是活性污泥性能逐步好转的表现。随着菌种的适应能力的加强，出 水水质的逐步好转，进水量调整至满负荷状态。停止投加营养物质。外回流比 调至50%，并加大排泥，使泥龄尽快恢复至原来的12天。随着菌种的驯化以及 出水水质的逐步改善，在溶解氧值逐步上升的同时可逐步降低气水比，使生化 池出水口溶解氧值保持在1.5-2.5mg/L。各项出水指标如下表：
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
