行业动态

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来源:沐鸣日期:2019/07/30 浏览:
污水处理设施-运营现场技术总结(上)
 
原创:沐鸣
 
污水处理设施的运行管理同其他行业一样,是污水处理全流程进行计划、组织、控制和协调等各种管理工作的总称。本文收集了一些关于污水处理设施运营方面的技术总结,希望对您有所帮助。
 
 
1、污水处理厂组织结构
污水厂生产运行功能主要由厂部、运营部(包括中心控制室和各工段)、动力维修部(包括电工班和维修组)与化验室实现,由运营部指导各工段的运行工作。污水厂的动力与设备维护体系主要由日常维护、定期检修、故障维修与改善维修组成。
除污水处理系统运行外,运营部人员亦负责设备的日常维护,包括日常巡检及简易常规维护,如加润滑油、清洁、清换过滤器、小部件的紧固调整等(一般完成任务时间约为0.5小时)。动力维修部主要负责设备的定期检修,故障维修及改善维修。实验室行政上由排水公司直属,实际上设在污水厂,并在厂长的协调下与运营部紧密配合进行工作。污水进厂的调度由厂部在运营部协助下与排水管理处及泵站配合进行。
2、水质监控指标
水质监控指标按《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002和建厂时批准的环境影响评价报告确定的级别执行,各检测项目的检测周期参照《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011执行。即PH值、SS、BOD5、CODcr、NH3-N、TN、TP每日一次,粪大肠菌群数每周一次,其余检测指标每半年检测一次。一般排水公司为确保污水处理厂能够达到环保局要求,会适当提高对污水处理厂的监控标准。
3、排水公司对污水处理厂业绩考核指标
排水公司对污水处理厂的技术考核指标至少应包括以下范围:
(1)水质:出水水质达标率:CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP每2h采样一次,取24h混合样,以日均值计。粪大肠菌群指标每周一次。
(2)出水水质达标率(%)=(月检测指标总合格次数-不合格数)*100/月检测指标总数。
(3)水量:未处理污水溢流率(%)=(进水泵站送水量-污水厂实际处理量)*100/泵站送水量。
(4)化验任务完成率:化验任务完成率(%)=(实际检测项目数*100)/按项目及频次应检测项目数。
(5)设备仪表完好率:设备仪表完好率(%)=(考核机组完好台数*100)/考核机组总台数。
(6)连续无责任伤亡事故历时(日)
随着公司机构的健全与管理经验的提高,其它指标亦可逐步纳入考核范围。
4、系统初次运行的前提条件
人员培训工作:系统初次运行是污水处理厂投入正常运行前的重要步骤,操作人员在此阶段应为系统以后的正常运行积累经验。在系统进行初次运行前应完成对全体员工的岗位培训和安全培训工作。
各单元处理构筑物内的清理、防腐和设备紧固:污水处理厂投入正常运行后可能长时间不能停运,故在系统进行初次运行前应清除全部构筑物中的垃圾杂物,同时应仔细检查和修补构筑物和机械设备的油漆、防腐和紧固情况。
系统单机调试、构筑物渗水测试:系统单机调试和构筑物渗水测试应在系统初次运行前,包括水处理系统和泥处理系统的各工艺水池,工艺设备,辅助设备及闸阀及堰门等。由土建分包商和设备供应商,安装单位分别完成,并提交单机调试和构筑物渗水测试报告。同时注意工艺中有标高要求内容的校核,例如各转刷的标高一致,并与堰门标高协调。污水处理厂相关人员应参与该项工作,并对单机调试和渗水测试工作进行验收。
检验进出水条件:系统进行初次运行前,污水收集系统应具备收集和提升污水能力并能够通过污水收集控制系统控制进水量和进水时段,同时应确保污水处理厂出水管道与受纳水体连通,以保证经过污水处理厂处理后的尾水能排入受纳水体中。 
复核设计负荷时工艺流程的过水能力:复核设计负荷时工艺流程的过水能力是指复核自进水提升泵到出水口工艺流程的过水能力能否达到设计负荷。由于已通过单机调试,可以用污水进厂进行复核以节约清水。如出现问题应通知承包商进行改建,直至达到设计负荷。
系统联动:新建污水处理厂系统联动应由总承包商完成。系统联动试车的目的是检验设备运行、工艺参数监测和调控能力以及检验设备间运行的协调性。在系统联动过程中应重点调试自动控制和现场控制系统运行情况。
5、接种污泥选择
接种污泥应采用附近城市市政污水处理厂的剩余污泥,为减轻运输压力应取脱水干化后的污泥。一般先在一组氧化沟中培养,培养成功后通过回流污泥泵打入第二组氧化沟继续培养活性污泥。
6、活性污泥驯化(以氧化沟为例)
第一阶段
向氧化沟反应池进水并启动水下推流器。持续进水到氧化沟中水位达到设计有效水深的1/3时,将接种污泥均匀地投入到氧化沟反应池中,采用鼓风曝气系统开始曝气,同时连续进水至氧化沟反应池中水位达到设计运行水位(采用转刷或转碟曝气系统,在此时开始曝气),在污泥接种完成后的持续进水过程中逐步增加曝气量至曝气量达到最大。
氧化沟水位达到设计运行水位后,持续进水至二沉池中。当二沉池进水2小时后启动沉淀池刮泥机和污泥回流泵,使在二沉池中沉淀的活性污泥在污泥驯化初期能快速地被收集,并回流到生物处理池中。污泥回流率应通过观察回流污泥情况进行调整,一般情况下污泥回流比,应控制在50~100%之间。
当二沉池达到正常运行水位,应观察活性污泥状况,控制进水,直到出现模糊不清的絮状物,这时可适当进水,换水以补充营养物,换水量可控制在氧化沟池容的25%再重复上述操作。当二沉池开始溢流时启动后续污水处理工艺,如消毒工艺。
在生物处理池水位达到正常运行水位后应随时监控氧化沟中溶解氧(DO)浓度值(通过溶解氧测定仪),以判断曝气量是否足够,并作出相应调整。在活性污泥驯化过程中,溶解氧的浓度应能满足以下三方面可能发生的情况下:
a)进水和回流污泥中溶解氧浓度较低;需要较多充氧量;
b)进水缺氧,需要有足够的溶解氧将其快速改变成充氧环境;
c)当污水中营养物质丰富,需要大量的溶解氧来满足微生物的生长。
在污泥驯化的过程中,溶解氧最低浓度应确保氧化沟出水口处溶解氧浓度不小于1.0mg/L。在活性污泥驯化的第一阶段中,由于活性污泥的浓度较低,在曝气的过程中可能会产生大量的泡沫,在实际操作过程中,采取相应的处理措施,如采用喷洒水滴等措施来去除泡沫。
第二阶段
污泥驯化工作进入第二阶段后,监控溶解氧的同时,应开始监测活性污泥的30分钟沉降比(SV)和营养物质参数。在进行监测活性污泥沉降比的过程中可以发现在此阶段的前几天泥水混合物的颜色几乎同进水的颜色相同,随着曝气时间的增加,泥水混合物的颗粒变大,沉降性能变好,并且颜色逐渐变为黑褐色。
在此阶段中活性污泥沉降比可达到20%。检测营养物质的目的是为微生物的生长提供条件,在活性污泥驯化的过程中营养物质的参数BOD:N:P应控制在100:5:1左右,若不能达到此参数应投加营养物质进行调节。
第三阶段
活性污泥驯化工作进入第三阶段后,活性污泥驯化工作基本完成。在此阶段中需对泥水混合物关键参数进行监测、分析和控制并保存相关数据供系统正常运行参考。当活性污泥浓度值达到规定范围并相对稳定时,可以认为活性污泥驯化工作基本完成。污水经生化和沉淀处理后,出水SS应达标。在该阶段过程中应根据实际操作情况进行剩余污泥排放。
第四阶段
该阶段的目的是记录运行参数,即活性污泥30分钟沉降比(SV)、生物镜检、污泥回流比和剩余污泥排放量等关键控制参数。为系统的正常运行提供参考。当进水浓度较低、污泥生长情况较差的情况下应增加污泥回流比,同时当污泥膨胀等情况发生时应减小污泥回流比。
在污泥驯化的该阶段和以后系统正常运行的过程中应严格控制污泥回流比,如果没有保证污泥回流比,可能会出现以下现象:没有足够的活性污泥来处理污染物。这种情况通常出现在系统启动的前一到两个星期;若污泥回流比较小,导致污泥在沉淀池中停留时间较长,污泥在二沉池中发生厌氧反应,可能会出现上浮和臭味;污泥在二沉池中形成较厚的泥层,可能导致出水悬浮固体浓度较高;当有足够的溶解氧浓度的情况下,活性污泥在生物处理池中将产生硝化反应,可能会导致沉淀池中发生反硝化反应导致污泥量增加。
污泥驯化的第四阶段结束后及污泥驯化工作完成后,活性污泥各运行参数都应在设计控制范围内并相对稳定。
7、温度要求
温度是影污泥驯化的环境因素之一,各种微生物都在特定范围的温度内生长,污泥驯化的温度范围在10~40℃,最佳温度在20~30℃。故建议系统的初次运行不要放在冬天进行。
8、pH值要求 
在污泥驯化和以后的正常运行过程中应将系统的进水pH控制在6~9之间。
9、营养物质要求
良好的营养条件是菌群代谢、生长的前提。在污泥驯化的过程中应将营养物质的参数控制在BOD:N:P为100:5:1左右,为污泥驯化提供良好的生长条件。
10、溶解氧量(DO)要求
DO是污泥驯化过程中的主要控制指标,在污泥驯化过程中应将DO的范围控制在0.5~2.0mg/L。(溶解氧浓度测量点为转碟曝气器水下游4.5米处)。DO可以通过溶解氧测定仪检测也可以通过人工检测,用以了解DO在池中的变化规律。
11、混合液悬浮固体浓度(MLSS)要求
生物是污泥中有活性的部分,也是有机物代谢的主体,在生物处理工艺中起主要作用,而混合液污泥浓度MLSS的数值可以相对地表示生物部分的多少。活性污泥浓度应控制在2~4g/L。
12、污泥的生物相镜检要求 
活性污泥处于不同的生长阶段,各类微生物也呈现出不同的比例。细菌承担着分解有机物的基本和基础的代谢作用,而原生动物〈也包括后生动物〉则吞食游离细菌。运行正常的活性污泥中含有钟虫、轮虫、纤毛虫、菌胶团等。当菌胶团片大。钟虫活跃而多,出现轮虫、线虫时,污泥成熟且性质好。
13、污泥30分钟沉降比(SV)要求
活性污泥正常运行时污泥30分钟沉降比应控制在15%-30%之间。 
14、污泥龄的调整
其主要依据是氧化沟中污泥浓度,进水悬浮固体浓度(SS)与污泥沉降性能指数(SVI),主要调控手段为调节剩余污泥排放量。剩余污泥排放是活性污泥工艺控制中最主要的一项操作,它控制混合液浓度,控制污泥泥龄,改变活性污泥中微生物种类和增长速度,改变曝气池需氧量以及改变污泥的沉降性能。
15、污泥龄计算
QS=(MLSS*Va)/(Q*SSi)
上式中:
QS:污泥龄(d)
MLSS:混合液悬浮固体浓度(mg/L)
Q:进水流量(m3/d
SSi:进水悬浮固体浓度(mg/L)
16、细胞平均停留时间计算公式
MCRT=(MLSS*Va)/(Qw*SSr+Q*SSe) 
上式中:
MLSS:混合液悬浮固体浓度(mg/L)
Va:氧化沟体积(m3)
Qw:日排泥量(m3/d)
SSr:回流污泥浓度(m/L) 
活性污泥QS在15天左右,MCRT一般应稍低于QS并在运行的过程中逐步调低。回流污泥浓度SSr主要由回流比进行控制,回流比加大则污泥浓度下降,回流比减小,则污泥浓度增加,污泥浓度用来计算F/M。
17、溶解氧量的调整
其主要依据是氧化沟中溶解氧(DO)浓度,主要手段是曝气强度控制;氧化沟中,污水混合液在氧化沟内循环流动,以转刷、转碟或表嗓机推动和充氧,在曝气装置下游溶解氧浓度从高向低变动,由好氧段逐步过渡到缺氧段,好氧段溶解氧浓度DO宜控制在1mg/L~3mg/L,缺氧段DO宜控制0.2~0.5mg/L。
转刷(转碟)曝可以调节出水堰的高度,使转刷(转碟)改变淹没浮度而改变曝气量,若没有变频调速装置,则可改变转速调节曝气量,也可增开或减少转刷(转碟)数量来调节曝气量。如果减少曝气量而影响水在池内的流速(应控制在0.25m/s以上),则应增开水下推流器,以保证池内流速,不致淤积。
18、回流污泥量的调整
其主要依据是污泥沉降指数与二沉池污泥厚度,主要调控手段是回流比。在氧化沟工艺中,剩余污泥合理排放后的二沉池污泥必须全部回流到氧化沟中,才能保证曝气池中的污泥浓度,从而保证其处理能力,回流污泥量的控制就是基于这个要求,其方法有:
按二沉池泥位控制,即按设计要求确定的泥位,或使泥层厚度控制在0.3~0.9m之间,同时使泥层厚度小于泥位以上水深的1/3。如果实际泥位超过设定的泥位,应增大回流量,如果泥位低于设定值应减少回流量,使逐步控制泥位在设定值上,但调节量不宜超过10%,待下一次巡检时检查泥位的变化,再给予适当的调整,当二沉池泥位稳定,在一个值的时候,说明所有的污泥已回流到曝气池,达到了工艺要求,这个回流量与进水量直接有关,进水量增加(或减少),带出曝气池的污泥量成比例增加(或减少),回流量也应成比例的增加(或减少),因此习惯上用回流比(R),即回流污泥量与进水量之比来控制。
19、运行状态的纠偏
运行状态不理想,通常是由于上述三种调整不能及时引起,水力负荷(F/M)不适当也可能是原因之一,也有可能是机械或水力故障和进水水质突变(如非计划性工业污水的冲击负荷)引起。及时的调整须在运行中长期对季节性水质(含水温)水量的趋势分析后得以总结。
运行参数的调整具有滞后效应,故应小心调整(单次调整量应小于10%)并耐心观察。在运行状态纠偏过程中,其中关键过程控制参数为F/M,即BOD5污泥负荷,F/M计算公式如下:
F/M=(Q*BOD5)/(MLVSS*Va)
MLVSS=f•MLSS
上式中:
Q:进水量(m3/d)
BOD5:五天生化需氧量(mg/L)
f:常数,对市政污水一般取0.75
MLVSS:混合液挥发性悬浮固体浓度(mg/L)
Va:氧化沟有效容积(m3)
由于BOD5需要五日才能取得结果,故又采用测定COD来推BOD5,对氧化沟的F/M值应控制在0.05到0.15之间。
20、故障调度
污水厂紧急状态包括:
a)停电或断电;
b)厂内重大故障;
c)管线泵站故障;
d)暴雨洪水。
暴雨时进厂污水的调度由厂部在中控室协助下与排水管理处及提升泵站进行必要的协调。
21、查看仪表数据记录
a)运行控制参数是否正常。
b)回流泵与排泥泵运行是否正常。
c)氧化沟中DO是否在1.0mg/L至3.0mg/L的幅度内。
d)加氯是否正常。
22、感官巡检
氧化沟中混合液的颜色能够作为不良污泥或健康污泥的指标,一个健康的好氧活性污泥的颜色应是类似巧克力的棕色。
二沉池是否正常,表面水是否清澈,池中出现气泡,上浮污泥,泥层是否太厚。如泥层太厚,应该加大污泥回流比。
出水是否清澈,可直接反映运行状况,反映污泥的沉降性能。
23、查看化验数据计记录
污泥指数(SVI)与微生物镜检,SVI通常应在70-100。如SVI太高,则可能发生污泥膨胀,若SVI太低,则可能是污泥老化。如镜检中发现丝状菌应考虑在回流污泥中加氯。空气用量(适用于鼓风曝气),在氧化沟中应维持DO在1mg/L至3mg/L,可假设空气用量是与进水BOD5直接关联的。BOD5要在取样后五天才有结果。空气用量的跟踪(结合COD值)是进水BOD5的参考指标。
24、进出水泵站启动前检查
启动前检查工作包括:
a)吸水池水位,是否在允许开机水位以上
b)水中有无可能影响水泵运行的杂物
c)检查泵机是否安装正确,紧固件无松动,电缆、接线盒正常,出水闸门(若有)是否关闭。
d)检查控制台(柜)开关位置,切换成手动控制状态,检查三相电源电压应在规定幅度内,拟开电机传感器湿度、温度正常,后续工艺段是否允许进水。
25、进出水泵站巡检
吸水池水位、吸水池有无杂物,逐台工作机泵的运转声音,三相电压、电流、传感器湿度、温度、水泵出口压力、流量,检查控制柜,切换开关是否设定在设定自控或手控位置,机泵管道附属设备及机房、门窗是否正常。巡检频率为接班、交班各一次(增加交接班内容),其余时间每2小时巡检一次,交班巡检包括设备、仪表、泵房及泵房周边生责任区的卫生与维护工作。
巡检过程中发现问题应立即调整,并记录在记录表中,例如水位低于设定值,应立即停机,检查水位继电器,使恢复正常,若水位高于设定值,应通知中控室增开水泵,在泵运转正常后检查水位继电器,使恢复正常;如吸水池有杂物应立即清理,若必须下池清理,则应按“狭小空间内的安全操作要求”操作并通知中控室调人支援与监护,并应检查杂物来源,采取必要措施,防止再发生类似情况。
如机泵运转声音不正常,要寻找原因,使其恢复正常;如机泵运行参数不正常则应调整与维护使其正常。当天气突变,例如暴雨即将来临,则应增加巡检,检查门、窗及采取必要的防水防雷措施。设备初次使用,设备经过检查、改造或长期停用后投入系统运行要增加巡检次数,即增加30分、75分各一次,若一切正常即转入正常巡检每120分一次。
26、进出水泵站维护保养内容和频率
闸阀:每月一次由长白班负责。检查阀杆密封情况,必要时更换填料,润滑点的润滑剂加注,若为电动闸阀则应检查限位开关、手动与电动的联锁装置;若长期不动的闸阀应每月做启闭试验。缓闭止回阀,每月一次调试缓闭机构、加注润滑油。
桁车或电动葫芦等起重设备每月做移位和起吊试验,检查起吊用钢丝绳,防止锈蚀并检测其磨损量,若磨损大于原直径的10%或发现有断裂的股线,则应报告检修组更换。每班一次检查管道、闸阀、潜水泵吊装孔盖板、护栏、爬梯、支架等金属构件是否紧固、稳固,和采取稳固措施,若开始锈蚀则应采取除锈与防腐措施。
及时更换损坏的照明灯具。交班前要对管道、闸阀及其附属设备、电器控制柜柜面、泵房门窗、墙面、地坪和周围卫生责任区做一次卫生工作。并对电器控制柜的禁用挂牌复核,并保持位置准确。 
27、集水井的清理和频率
每隔一年应对集水井进行清理和检查池体有无裂缝和腐蚀情况,若结构已经稳定,积泥和腐蚀并不严重可以适当延长清理周期。
宜选择污水量较小的时段组织清理,估算清理时间和估算溢流污水量,确定时间后报告排水公司,获批准后组织实施,清理前必须做好充分的人力、物力、照明、通风和安全措施的准备,尽量缩短停水时间和确保安全,做好后续工艺生产变化的安排,才能开始工作。
当主机将集水池降至最低水位后,切断所有主机电源,逐一起吊潜水泵,放入小型移动式潜水泵继续抽水,同时用高压水枪冲淤和清洗池壁,需下池作业时必须严格按照“狭小空间内的安全操作要求”进行,要点是进行强制通风,在通风最不利点检测有毒气体的浓度及亏氧量,达到要求后才可下人,同时必须继续通风,强度可以适当减小,但不能停止,因为池内污物仍将释放有毒气体,要有人监护,下池工作时间不宜超过30分钟。
检查水池裂缝和腐蚀情况、检查管道、导轨和水泵接口腐蚀情况,若有必要则进行防腐处理,检查管道稳固情况和水位检测仪表,作出详细纪录后恢复生产。清池的同时机电检修工人应对起吊的潜水电机清理检查维护,清池完成后吊装复位、放水运行。
28、粗、细格栅运行与维护
启动新的或重新投入使用的格栅前应检查:
a)格栅内无杂物
b)润滑油及润滑油位
c)格栅具备运行条件
d)栅渣输送机和压渣机具备运行条件
e)进出水闸门启闭灵活,密闭性满足要求
f)电动和监控系统良好
g)自动控制仪器、仪表正常,信息传输准确;手动控制柜具备操作条件,自动控制与手动控制装置切换正常。
完成以上检查工作并确认无误后即可启动格栅投入运行,格栅启动步骤为:
a)点动电机,确定电机工作正常
b)启动进水闸门开始进水
c)启动格栅和除污机
d)启动栅渣输送机
详细操作步骤由供应商或项目依据实际情况进行调整和补充。格栅投入运行后1小时内应密切关注整机的工作状况,如发现任何异常的振动或噪音应立即停机检查,排除故障后方可投入运行。
29、清(运)渣程序
格栅除污机清理下来的栅渣经栅渣输送机输送到渣斗。渣斗中栅渣达到80%设计容量时应及时清运同时每班至少应清运一次,清运至污水厂指定地点统一处理。
30、沉砂池(以旋流沉砂池为例)操作程序
启动新的或重新投入运行的旋流沉砂池前应检查:
a)清理进出水管路和池内砂石等杂物
b)搅拌器及传动装置具备运行条件
c)空压机具备运行条件
d)空气管线及其支撑稳固
e)提砂系统及排砂管线具备运行条件
f)洗砂器具备运行条件
g)全部阀门和闸门启闭状态符合设计要求
h)水面以下机械设备和池壁及池底的防腐和紧固完成
i)电动系统、监控系统和保护系统完成
j)控制系统现场手动控制柜具备操作条件,自动控制仪器、仪表和信息传输准确与正常,自动控制与手动控制切换功能正常。
31、旋流沉砂池的启动程序
a)启动进水闸门开始进水
b)启动搅拌装置
c)设定提砂系统运行参数
d)启动洗砂器
e)砂斗装满后的清运
详细启动操作步骤由供应商或项目城市依据实际情况进行调整和补充。启动系统时应调节各池流量至流量均衡,并尽可能接近设计要求。除砂与洗砂自动控制参数,应根据污水含砂率的情况进行调整。但每日至少复核一次,在沉砂池负荷发生变化时要对出水中的含砂量进行检测并应满足工艺要求。经洗砂器清洗后的砂收集到砂斗中或卡车上,并及时清运,清洗后的砂应运到指定地点。要定期对排除的砂的有机物含量进行检测,要求有机物含量小于10%。当关闭进水闸阀停止沉砂池运行后,应进行提砂操作,确定沉砂池清砂工作完成后停止提砂系统运行。
32、各类沉砂池正常运行参数
 
备注:砂粒中的有机物的含量宜小于10%
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