溶解氧(DO)的控制依據(jù)及優(yōu)化!
溶解氧的概念可以理解為水中游離氧的含量,用DO表示,單位mg/L。溶解氧在實際的污水、廢水處理操作中具有舉足輕重的作用,這一指標的惡化或者波動過大,往往會導致活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅波動,自然對處理效率的影響也非常明顯。
1、書面定義及實際操作的理解
應該說,理論上來講,當曝氣池各點監(jiān)測到的DO值略大于0(如0.01mg/L)時,可以理解為充氧正好滿足活性污泥中微生物對溶解氧的要求。但是事實上,我們還是沒有簡單的將溶解氧控制在大于0的水平,而是應用教科書中的做法,把DO控制在1~3mg/L的范圍內(nèi)。究其原因還是因為,整個曝氣池而言,溶解氧的分布和各曝氣池區(qū)域內(nèi)的溶解氧需求是不一樣的。為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機物或自身代謝過程中對溶解氧的需求,才將DO控制在1~3mg/L。
但是,實際操作和書面上固定僵化的DO理論值往往是不同的,不能只是依照書面上理論值,還要充分結(jié)合實際情況!
從實際情況看,發(fā)現(xiàn)在實際運行中,很多情況下將溶解氧控制在1~3mg/L是沒有必要的,特別是控制超過3mg/L更是毫無意義,結(jié)果只是導致電能的浪費和出水中含有細小懸浮顆粒。所以,在根據(jù)書面理論同時要結(jié)合實際情況合理控制溶解氧。
2、溶解氧的控制依據(jù)及優(yōu)化
主要依據(jù):原水水質(zhì)(有機物、氮、磷)、活性污泥的濃度、污泥沉降比、pH、溫度、食微比(F/M)等進行控制。
當然,書面上給的理論值:一般好氧條件下溶解氧濃度為≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度為≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度為0.2-0.5 mg/L。具體還是要根據(jù)實際情況來把握。
① 原水水質(zhì):一般原水中有機物含量越多,微生物分解代謝的耗氧量越多,以及硝化反應等對溶解氧的需求,所以控制溶解氧時要注意進水水量的變化和進水中有機物的含量。
② 活性污泥濃度:在達到去除污染物、并到達排放濃度的情況下要盡量的降低活性污泥的濃度,這對于降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時,在低活性污泥濃度情況下,更要注意不要過度曝氣,否則會出現(xiàn)污泥膨脹,使得出水混濁;當然,高的活性污泥濃度需要較高的溶解氧,否則會出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,使得污水處理效果受到抑制。
③ 污泥沉降比:過度的曝氣會使細小的起泡附著在活性污泥的菌膠團上,導致活性污泥上浮到液面,使得污泥沉降性能變差。在實際操作中應該注意這個問題,特別是發(fā)生污泥絲狀膨脹時候,更容易導致曝氣的細小氣泡附著在菌膠團上,繼而導致液面出現(xiàn)大量浮渣。
④ pH:通過對活性污泥濃度及微生物等的影響,間接的影響到溶解氧量。所以在污水處理控制時,除了要充分了解調(diào)節(jié)池功能外,還要與排放單位建立聯(lián)系,了解污水水質(zhì)情況,以便投加合適的試劑中和異常的pH。
⑤ 溫度:不同溫度下,污水中的溶解氧濃度不同,會對活性污泥濃度及微生物等產(chǎn)生影響。低溫、高溫都會影響水中溶解氧和微生物活性,使得污水處理效率低下。對于北方的低溫,通常是建立地下或半地下室或室內(nèi)處理;對于高溫天氣,則是通過調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)池內(nèi)溫度進而提高處理效率。
⑥ 食微比(F/M):食微比越高,越低,需氧量相對就越高,這可以知道我們在水處理過程中通過食微比值來達到節(jié)能的目的,即在保證處理效果的前提下,盡量提高食微比,以避免不必要的曝氣消耗。
3、污水處理常用曝氣設(shè)備
目前,常用的曝氣方法有鼓風曝氣和機械曝氣,以及兩者聯(lián)合使用的混合曝氣、射流曝氣等。
(1)機械曝氣設(shè)備主要有泵型葉輪曝氣機、抽吸式曝氣機、曝氣轉(zhuǎn)盤、曝氣轉(zhuǎn)刷等,可靠耐用、維護簡單的優(yōu)點,但效率低、動力消耗大;鼓風曝氣設(shè)備主要有穿孔管、固定式微孔爆氣等。
(2)鼓風曝氣較機械曝氣其充氧效率高、動力消耗低,但維修時需將構(gòu)筑物中水放空,維護復雜。
此外,還有一些其它曝氣設(shè)備,如:
潛水射流曝氣設(shè)備:曝氣設(shè)計水泵, 進氣導管、噴嘴座、混氣室、擴散管所組成, 水流經(jīng)連接于泵出口之噴嘴座高速射入混氣室, 空氣由進氣導管引導至混氣室與水流結(jié)合, 經(jīng)擴散管排出。
沉水式曝氣設(shè)備:利用馬達直接傳動葉輪之旋轉(zhuǎn)來造成離心力,使附近的低壓吸進水流,同時,葉輪進口處也制造真空以吸入空氣,在混氣室中,這些空氣與水混合之后由離心力作用急速排出。 曝氣技術(shù)有無泡曝氣技術(shù)、懸掛鏈曝氣技術(shù)、微納米曝氣技術(shù)等。
① 無泡曝氣技術(shù):是將加壓空氣或純氧連續(xù)通入中空纖維膜的管腔中,水在管外流動,保持氧氣壓力低于泡點,在膜兩側(cè)氧分壓差的推動下,管腔內(nèi)的氧透過膜壁或膜壁上的微孔直接擴散進入管外的水體中;
② 懸掛鏈曝氣技術(shù):該曝氣設(shè)備主要改變了傳統(tǒng)曝氣設(shè)備的固定模式,用浮筒牽引,懸掛在池中,曝氣器與布氣管間用軟管連接。在向曝氣器通氣時,單個曝氣器由于受力不均,在水中產(chǎn)生運動,當曝氣器偏離浮筒垂直軸時,氣泡升到水面并在浮筒一側(cè)爆裂,從而對浮筒產(chǎn)生反向推力,使浮筒運動,浮筒的運動反過來帶動曝氣器運動,在曝氣情況下運動持續(xù)不斷。
③微納米氣泡發(fā)生裝置:主要由發(fā)生裝置、微納米曝氣頭及連接管件組成。通過水泵加壓,由曝氣頭內(nèi)部的曝氣石高速旋轉(zhuǎn),在離心作用下,使其內(nèi)部形成負壓區(qū),空氣通過進氣口進入負壓區(qū),在容器內(nèi)部分成周邊液體帶和中心氣體帶,由高速旋轉(zhuǎn)的氣石出氣部將空氣均勻切割成直徑5-30 μm 的微納米氣泡。由于氣泡細小,不受空氣在水中溶解度的影響,不受溫度、壓力等外部條件限制,可以在污水中長時間停留,具有良好的氣浮效果。
復制成功
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