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废纸制浆过程污泥回流的控制
2012-11-6 9:00:56

 

    污泥回流控制的主要目标是保证活性污泥过程的稳定性。对过程的任何不利扰动有可能使二沉池的固液分离效率下降,直接导致出水水质下降。同时,二沉池分离效率的变化反过来又影响回流污泥的形态和密度。对过程的扰动还会影响微生物的生长速率,从而影响废弃到浓缩池的固体的数量。

    在活性污泥过程运行时,微生物种群有可能发生变化,因为控制微生物生长和优势种群的环境因素是会有变化的。但是,环境因素对微生物种群的影响至今尚未理解充分,因此对微生物种群的控制就十分困难。在工程上,采用仔细控制污泥回流的方式,部分调节曝气池中的微生物种群。不同形式的活性污泥回流过程如图14-8所示。

    活性污泥过程的进水水质和水量的变化是比较大的。同时,工业废水的引入可能带入高浓度有机物质或有毒物质。这些对回流污泥的流量及质量均会产生影响。温度、pH、混合液流态(不均匀混合、短路等)等因素也会对活性污泥过程的微生物生长速率和反应学产生影响。当混合液流入若干平行的池中时,各池的固液常常是不同的。同时,曝气时氧的传输速率会受到环境条件的影响。

    有两个因素对过程会产生明显影响:①废水流速,属于短滞后参数,废水峰值流量时,流量的增大会导致二沉池溢流量过大,使出水水质下降;②负荷或过程本身的变化对微生物种群的影响,属于长滞后参数,可以有数天或数周时间。此外,参数测量的困难使控制过程控制控制更加不易,目前还没有可靠的TOC、ATP、BOD的在线测量仪器。

    回流污泥的控制目前有两种方法:①将二沉池污泥以固定的流速或与一沉池出水相同的流速回流到曝气池;②基于对二沉池污泥总量的控制。

    回流污泥的流量一般由操作工人根据废水有机负荷和当前污泥沉降特征来决定。将混合液样品放在1~2L的量筒中沉降30min,记录沉降开始及结束时污泥的体积。将沉降结束与开始的体积之比乘以一沉池出水流量,即可得知回流污泥的流量。若回流速率恒定,曝气池中的混合液悬浮物含量(MLSS)的变化将与一沉池出水流量的变化相反。若回流速率与一沉池出水流量成正比,则曝气池MLSS维持恒定,但在曝气池和二沉池内将会产生较严重的不稳定状态。

    上述方法尽管得到广泛使用,却存在一个明显不足。控制所需要的是回流污泥的质量流速,而不是体积流速。只要二沉池的回流污泥的浓度保持基本恒定,是可以使用体积流速进行控制的。但是,当微生物种群发生变化,或在峰值流量时,二沉池污泥的浓度会有较大的变化;而若使用高的回流比,回流污泥的浓度会发生相当大的变化。在这些情况下,就不宜使用体积流量对回流污泥进行控制。回流污泥的其他限制因素是污泥泵的输运能力以及二沉池内回流污泥池的容量。污泥回流的速率一般为一沉池出水流速的20%~50%。

    若通过二沉池污泥总量进行污泥回流控制,则主要内容是测量污泥层的高度或厚度,并通过污泥回流维持适当的污泥层高度或厚度。可使用安装在二沉池内不同深度的若干气升泵、重力流量管、或光电污泥层测量仪测量污泥层厚度。污泥层的厚度应小于二沉池侧壁水深的1/4。若污泥层厚度增加,其原因可能是曝气池内活性污泥浓度过高、二沉池沉降效率下降、或污泥废弃系统堵塞。为了改善污泥的沉降特性或去除处理系统的过量污泥,需进行较长时间的调整。

    对污泥层高度的测量应在每天的同一时间进行,或连续进行,最好是在每天的最大流量期间,因为此时二沉池正工作在最大固体负荷。在每天对污泥层厚度测量后,才可考虑是否要调整污泥回流比。只要活性污泥过程工作正常,污泥回流速率的调整只需偶尔进行。污泥的性能可由其在曝气池及二沉池中的行为来判断。由于曝气过程的不稳定性,进入二沉池的废水流量和固体含量均会发生变化。向若干二沉池的流量分配的不平衡也会使二沉池的固体负荷产生变化。即使流量的分配平衡,有1、2个二沉池的固体输入可能比其他二沉池要高许多。二沉池的固液分离效率与固体负荷、流量负荷以及污泥絮体的沉降特性有关。

    污泥回流控制系统所需仪器有:MLSS测定仪;回流污泥电磁流量计;回流污泥SS光学测定仪;二沉池底流电磁或超声测定仪;污泥层高度光学、超声或气升测定仪;TOC测定仪;回流污泥湿井开关;变速泵;阀门;开关控制器;PID流量控制器;污泥层高度控制器;报警器。图14-9是回流污泥的控制示意图。

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