废水处理运行问题分析及解决对策.docx

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废水处理运行问题分析及解决对策

废水处理运行问题分析及解决对策

一、工业废水处理常用流程及单元简介

1.1工业废水处理常用流程

1.2主要单元作用，反应型式及效果见下表

单元名称

作用去除物

典型反应形式

效果

铁碳微电解

提高废水可生化性去除氧化性物质

阳极：

Fe-2e→Fe2+

阴极：

2H+2e→H2

有氧酸性条件下：

O2+4H++4e→2H2O

2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

C6H5NO2+3H2→C6H5NH2+2H2O

硝基苯废水B/C由0.1升至0.3安普霉素废水B/C由0.26升至0.45，染料废水B/C由0.08升至0.3

芬顿氧化

提高废水可生化性去除还原性物质如苯，苯酚，苯胺，二甲苯，氯甲烷，甲醛DMF

C6H5OH+14[O]→6CO2↑+3H2O

2C6H5NH2+31[O]→12CO2↑+N2↑+7H2O

C6H5（CH3）2+21[O]→8CO2↑+5H2O

HCHO+2[O]→CO2↑+H2O

2HCON（CH3）2+17[O]→6CO2↑+N2↑+7H2O

通过投加氧化剂以Fe2+作催化剂利用新生态的氧使难生物降解的有机物断链氧化，减少对后续生化反应的毒害抑制作用。

O3氧化

脱色、减毒、氧化

2CN-+5O3+H2O→2HCO3-+2O2↑+N2↑+3CO2↑

C6H5OH+2O3→C6H4O2+H2O+2O2↑

（CH3）2N2H2+4O3→4H2O+2CO2↑+N2↑+2O2↑

去除CN-，苯酚，偏二甲肼，硝基酚类化合物，不饱和发色基团断键，开链如乙烯基，偶氮基，羟基有机化合物。

化学沉淀

投加金属沉淀剂将溶解性杂质转化生成难溶化合物从废水中分离出去如除磷除磺酸盐

石灰乳除磷除甲基磺酸钠反应如下：

5Ca2++7OH-+3H2PO4-→Ca5（OH）（PO4）3↓+6H2O

CH3OSO3Na+Ca（OH）2→CaSO4↓+CH3OH+NaOH

有利于生化出水Tp达标，消除起泡污染对后续生化处理的影响。

厌氧（水解酸化）

处理高、中浓度有机物废水，可降解或提高有机物可生化性

以葡萄糖为例

C6H12O6→3CH4↑+3CO2↑

可去除部分较难生化有机物，将不溶性有机物水解为溶解性有机物为后续生化提供有利环境。

缺氧反硝化

脱氮为主使硝态氮转化为氮气

4NO3-+5C+2H2O→2N2↑+5CO2↑+4OH-

ηN=70-80%需碳源，C/N及混合液回流比高，脱氮效果高，产生碱度。

好氧硝化

除有机物COD为主使氨氮转化为硝态氮

生化反应：

C6H12O6+6O2→6CO2↑+6H2O

硝化反应：

NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

ηCOD=70-95%

去除率与废水水质可生化性，水中DO，污泥浓度有关，硝化过程释放出的H+将消耗水中的碱度，需适时补碱。

二、诊断手段

2.1巡视：

颜色、气味、污泥性状

颜色：

曝气池污泥颜色发黑、发白均不正常；泡沫颜色茶色或黑色，污泥老化；泡沫白色：

废水含有发泡剂。

气味：

曝气池臭味，DO低，供养不足

2.2日常检测：

PH、SV30

PH：

过高或过低，对生化严重冲击，污泥活性降低

SV30：

过低，进水COD浓度太低，或长期曝气过度；过高，供养不足，引起污泥膨胀。

2.3分析化验：

COD、NH3-N、TP、MLSS、DO、微生物镜检、BOD5、盐分、SO42-、Cl-

2.4自控仪表数据——DO、CODcr、ORP

分析化验和自控仪表数据：

指导正确操作，可提高运行稳定性及达标排放的可靠性。

三、主要处理单元正常与否的判断标准

处理单元

正常

不正常

1、微电解

有细微气泡及气味

PH≤3

池面无气泡、无气味

PH>3

2、芬顿氧化

有气泡、PH3—5

无气泡、PH＜3

3、O3氧化

PH≥5

PH＜5

4、厌氧池

有细小气泡、有臭味、发黑、DO≤0.2mg/l、ORP＜-250mV

无气泡、无味、DO＞0.2mg/l、ORP＞-250mV

5、缺氧池

DO＜0.5mg/l、OPR＜-100mV

DO≥0.5mg/l、ORP＞-100mV

6、曝气池

气泡均匀、黄褐色污泥絮体、DO为2—4mg/l、ORP＞50mV、SV30为20%至40%

气泡不均匀、泡沫发白或为茶灰色、污泥发黑、DO＜2mg/l

7、混凝沉淀池

二沉池

无浮渣、漂泥、浮泥、无气泡

污泥上浮、有大量气泡产生

四、主要处理单元异常问题原因分析及解决对策

表4.1厌氧系统的异常问题及解决对策

问题

原因

解决方法

产气量低或处理效率低

进水有机质负荷超负荷、进水PH下降或过高、环境条件变化（或水温）等可能会使厌氧微生物的代谢活动受到影响。

调整进水水量或水质，平衡有机质负荷；PH值变化太多时适当进行中和；采取保温绝热措施使装置在冬季或夏季维持稳定的温度

沼气燃烧不着

主要是产甲烷菌活性降低所致，如冲击负荷影响严重，进水PH值较低（较高），或是其他细菌（如硫酸盐还原菌）与产甲烷菌竞争底物。

也有可能是因为进水中碳水化合物含量相对含氮化合物太高（失去缓冲能力）、VFA过量累积所致，或进水有机质负荷太低所致

调整PH等对产甲烷菌有影响的因素，调整C:

N比和进水有机负荷

停止产气

过度的有机质负荷冲击、环境条件的严重变化，使厌氧微生物的酶系统遭到严重破坏，破坏厌氧微生物的代谢能力，表现为产甲烷作用几乎完全停止

强化预处理去除有毒物质（如除油、光催化分解、电解、臭氧氧化等）；稀释进水降低有毒污染物浓度；增加少量新污泥

出现负压

厌氧反应器、污泥管道或沼气管道漏气，或一次排泥量过大，可能造成反应器中气室负压，使沼气不纯，对厌氧反应有一些影响

对厌氧反应器、污泥管道、沼气管道进行漏气检查；控制排泥量等措施

表4.2生化系统常见异常及解决方法

异常现象症状

可能原因

解决对策（参考）

曝气池有臭味

曝气池供氧不足，DO值低，出水氨氮有时偏高

增加供氧，使曝气池出水DO高于2mg/l

污泥发黑

曝气池DO过低，有机物厌氧分解析出H2S，其与Fe生成FeS

增加供氧或加大污泥回流

污泥过滤困难

污泥解絮

按不同原因分别处置

污泥变白

丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖

如有污泥膨胀，参照污泥膨胀对策

进水PH过低，曝气池PH≤6丝状型菌大量生产

提高进水PH

曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面

诺卡氏菌或纤发菌过量生长

清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增加排泥

污泥未成熟，絮粒细小；上清液混浊，水质差；游动性小型鞭毛虫多

水质成分浓度变化过大；废水中营养不平衡或不足；废水中含毒物或PH不足

使废水成分、浓度和营养物均衡化，并适当补充所缺营养

污泥脱水后泥饼松散

有机物腐败、凝聚剂加量不足

及时处理污泥、增加剂量

白色如肥皂泡沫翻滚，覆盖曝气池大部分或全部

启动初期高BOD冲击负荷造成高F/M和低泥龄；过量排泥或污泥流失；毒物或温度冲击；大量油脂类、洗洁剂或其他发泡物质及表面活性剂

增加污泥回流，不排泥直到MLSS上升到正常F/M范围，保证足够的DO（1到3mg/l）；减少排泥；检查上游毒物排放源采取相应措施，重新驯化污泥，调整水温或适当增加泥龄；用消泡剂预处理，前处理除油脂

曝气池泡沫不易破碎，发粘

进水负荷过高，有机物分解不全

减小水量，降低负荷

细碎，棕褐色泡沫覆盖大部分曝气池

F/M偏低

适当增加排泥

曝气池泡沫粘稠，油状、茶色或灰色

F/M过低，污泥严重老化，泥龄过长解絮污泥附于泡沫

增加排泥（每天不要超过10%）直到池面剩适度浅褐色泡沫。

检查MLVSS、F/M和泥龄来优化

出水色度上升

污泥解絮，进水色度高

改善污泥性状

出水BOD、COD升高

污泥中毒

污泥复壮

进水过浓

提高MLSS

进水中无机还原物（S203、H2S）过高

增加曝气强度

COD测定受Cl-影响

排除干扰

表4.3沉淀池的异常问题及解决对策

问题

原因

解决办法

出水带有细小悬浮物颗粒

水力负荷冲击或长期超负荷；因短流减少了停留时间，以致絮体在沉降前就流出；活性污泥过度曝气，使至内源呼吸解体；进水中含有难沉淀污染物颗粒

增设调节池；调整进水、出水配水设施不均匀性，克服短流；调整曝气池的运行参数；投加絮凝剂；均匀分配、浓缩池上清液的负荷及进入沉淀池的剩余污泥的负荷

出水堰脏且出水不均

因污泥粘附、藻类生长或浮渣等在堰上，导致出水堰脏、堰口堵塞使出水不均

经常清除出水堰口卡住的污物；适当加氯消毒阻止污泥、藻类在堰口的生长积累

污泥上浮

污泥停留时间过长，有机质腐败；二沉池中污泥反硝化，还原生成N2而使污泥上浮；浓缩池中轻质腐化污泥的进入

保证正常的贮存和排泥时间；检查排泥设备故障；消除沉淀池内壁，部件或某些死角的污泥；降低好氧处理系统污泥的硝化程度；如高速污泥回流量，调整污泥泥龄；防止其他构筑物污泥进入

浮渣溢流

浮渣去除装置位置不当或去除频次过低，浮渣停留时间长

维修浮渣刮除装置；调整浮渣刮除频率；通过预处理严格控制浮渣的产生量

黑色或恶臭污泥

初沉池或高浓度浓缩池上清液等高浓度可腐败悬浮物进入

阻止高悬浮物高浓度易腐败污水和溢流上清液进入；减短排泥周期；管线上设置加氯点防污水腐败

污泥管道或设备堵塞

因为污泥中易沉淀物质含量高，而管道或设备口径太小，又不经常工作造成的

经常清通措施；增加污泥设备操作频率；改进污泥管道或设备

刮泥机故障

刮泥机因承受过高负荷等原因停止运行

减少贮泥时间，降低存泥量；检查刮板是否被砖石、工具或松动的零件卡住；及时更换损坏链环、刮板等部件；防止沉淀池表面结冰；减慢刮泥机转速

斜管沉淀池斜管堵塞

进出水不均导致斜管负荷不均；污水有机物浓度高，滋生生物污泥并结膜；斜管变形导致固体负荷不均；排泥不及时

调整进出水使之均匀；斜管沉淀池不作二沉池，宜做一沉絮凝沉淀池；及时检查斜管，变形就立即更换；及时排泥，避免污泥上浮堵塞斜管

五、工业废水处理效果主要影响因素

与进水条件，投药量大小及种类，营养剂的投加量密切相关

表5.1工业废水处理常遇问题

工业废水特性

对物化段的要求

对生化段的影响

悬浮物质含量高

通常增加混凝剂投加量即可，但是，实际操作中，发现控制困难，需要经常通过现场小试来调节药品投加的合理性

部分悬浮物进入生化系统将会影响稳定运行，惰性物质增多，上清液浑浊

降解好氧量高

初级沉淀污泥容易腐败上浮。

通过合理的排泥率来抑制污泥上浮运用较多

高降解耗氧量的物质，对生化系统造成的压力较大，充氧需求量大、活性污泥浓度过高、降解率低

难降解有机物

为了缓解难降解有机物对生化系统的冲击，需要加强物化系统的处理深度

受处理所需的停留时间延长，若不延长容易导致出水指标过高；同时部分难降解有机物对活性污泥有抑制作用，泥水分离也产生影响

PH值影响

设备的锈蚀和混凝效果降低

本身对PH值有要求，对微生物正常代谢产生影响

水温变化大

水温过低（低于10℃）混凝效果差，絮体细小；初沉效果差

抗冲击能力弱，处理效率下降

水温过高（高于40℃）在缺O2下沉淀池底泥易上浮

活性污泥易解体导致出水混浊

含有重金属及有毒有害物质

需要在物化段对这些物质进行重点去除

活性污泥反应出来的表现多为解体和活性降低

含盐浓度高

絮凝段投药量大

生化受抑制

表5.2投药效果判断

效果

仅投加PAC

投加PAC+PAM

絮体细小但独立而均一

投加量合适

PAC与PAM投加的配比不合适，需调整投加的比例；常见与PAC投加不足

絮体粗大，但间隙水混浊

PAC投加过量

PAM投加不足

絮体粗大，但间隙水清澈

投加量合适

投加比例合适

絮体有挂壁现象

不可见

投加PAM过量

液面浮渣

不可见

PAC投加过量

沉淀物粗大，上清液清澈

投加量合适

投加比例合适

沉淀物粗大，上清液混浊

有可能PAC投加不足

PAM投加不足或PAC与PAM投加配比不合适

沉淀物细小，上清液清澈

投加量合适

投加比例合适

沉淀物细小，上清液混浊

PAC投加不足

PAM投加不足

表5.3营养剂投加不当产生的结果及原因

营养剂投加情况

活性污泥的表现

原因分析

营养剂投加不足

活性污泥絮凝性差

活性污泥在分解有机物时需要配合适当比例的营养剂投加，在缺营养剂的状态下，活性污泥合成过程得不到足量的氮磷，絮凝性随即转差。

活性污泥沉降性差

由于活性污泥絮凝性差，过量细小的活性污泥絮团就更不能发挥较好的沉降性能了。

同样由于没能合成足够的微生物来应对进流相对高浓度的有机物，活性污泥处于高负荷状态，必然会出现活性污泥沉降性差。

活性污泥处理效率下降

处理效率的下降是因为合成细菌体的时候营养剂的不足而导致不能有效和足量的合成。

同时，活性污泥结构的松散和因沉降性差而流失是导致活性活性污泥处理效率差的另一个原因

二沉池放流出水带呈棕黄色

活性污泥缺乏营养的足够补充而导致活性污泥合成和代谢的故障，就会发生活性污泥的解体，导致出水异常。

营养剂投加过量

二沉池滋生青苔

当营养剂投加过量时，导致活性污泥正常生长繁殖后不能全部利用尽投加的营养剂，就会出现富营养化现象，在二沉池出水堰口上滋生青苔。

二沉池出现浮泥

活性污泥中存在过量的氮而导致活性污泥在厌氧状态下发生了反硝化现象。

反硝化产生的气体携活性污泥絮团上浮，其状态常呈雪花样片状

六.废水处理检测项目

6.1活性污泥法检测项目见表6.1

表6.1活性污泥法的检测项目

检测目的

检测项目

反映处理效果

进水：

BOD、COD、SS

出水：

BOD、COD、SS

反映污泥情况

污泥沉降比SV（%）、SVI、MLVSS、DO、微生物镜检

反映污泥营养和环境条件

N、P、PH值、水温

6.2污水处理检测项目及周期见表6.2

表6.2污水处理检测的项目与周期

序号

项目

周期

序号

项目

周期

1

pH值

每日一次

21

蛔虫卵

每周一次

2

SS

22

烷基苯碘酸钠

3

BOD5

23

醛类

每月一次

4

CODCr

24

氰化物

5

SV%

25

硫化物

6

MLSS

26

氟化物

7

MLVSS

27

油类

8

DO

28

苯胺

9

氯化物

29

挥发酸

10

氨氮

脱氮除磷工艺每日一次

每周一次

30

氢化物

11

硝酸盐氮

31

铜及其化合物

每半年一次

12

亚硝酸盐氮

32

锌及其化合物

13

总氮

33

铅及其化合物

14

有机氮

34

汞及其化合物

15

磷酸盐

35

六价铬

16

总固体

36

总铬

17

溶解性固体

37

总镍

18

总有机碳

38

总镉

19

细菌总数

39

总砷

20

大肠菌群

40

有机磷

6.3污泥处理检测项目于周期见表6.3

表6.3污泥处理检测的项目与周期

序号

项目

周期

序号

项目

周期

1

有机物含量

每日一次

9

锌及其化合物

每季度一次

2

含水率

10

铜及其化合物

3

pH

11

铅及其化合物

4

脂肪酸

12

铬及其化合物

5

总碱度

13

镍及其化合物

6

沼气成分

每周一次

14

镉及其化合物

7

酚类

每月一次

15

汞及其化合物

8

氰化物

16

砷及其化合物

七、在线测量仪表分类及测量部位

表7-1在线测量工艺参数的分类以及选配的测量仪表

工艺参数

测量介质

测量部位

选用仪表

流量

污水

进、出水管道

电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计

明渠

超声波明渠流量计

污泥

回流污泥管道

电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计

剩余污泥管道

电磁流量计

消化污泥管道

电磁流量计

沼气

消化池沼气管路

孔板流量计、标准喷嘴型流量计、质量流量计

空气

采用微孔曝气法压缩空气主管路

孔板流量计、标准喷嘴型流量计、质量流量计

温度

污水

进水

PT100热电阻型温度仪

中水

出水

PT100热电阻型温度仪

污泥

消化池

PT100热电阻型温度仪

压力

污水

泵站出口管路上

弹簧管式压力表、压力变送器

污泥

泵站出口管路上

弹簧管式压力表、压力变送器

空气

鼓风机出口管路上

弹簧管式压力表、压力变送器

沼气

消化池

压力变送器（微压）

沼气柜

压力变送器（微压）

液位

污水

进水泵站集水池

超声波液位计、沉入式液位计

格栅前、后液位差

超声波液位计、沉入式液位计

污泥

回流泵站集水池

超声波液位计、沉入式液位计

氧化沟工艺曝气池水池

超声波液位计、沉入式液位计

消化池

超声波液位计、沉入式液位计

浓缩池

超声波液位计

pH值

污水

进出水管路

pH仪

曝气池内

pH仪

氧化还原电位

污水

厌氧池内

氧化还原电位计（ORP）

氧化沟厌氧段后侧

氧化还原电位计（ORP）

浊度

污水

进水浊度

用穿透光浊度计

出水浊度

用散射光浊度计

污泥浓度

曝气池、回流污泥管路、剩余污泥管路

污泥浓度计

溶解氧

污水

曝气池

溶解氧测定仪

污泥界面

污水污泥

二沉池

污泥界面计（超声波式）

附录污水处理主要处理单元检测指标

参数

收集

系统

进水

初沉池

曝气池

二沉池

三级

处理

消毒

营养盐

去除

消化池

污泥

出水

在线传感器及仪器

实验室及便携式仪器

测试

组件

碱度

●

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●

氨

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BOD

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氯

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COD

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●

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电导率

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●

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●

溶解氧

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●

大肠杆菌

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●

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●

●

粪大肠杆菌

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流量

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●

硬度

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金属

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●

硝酸盐

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亚硝酸盐

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氮

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●

有机物

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ORP

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臭氧

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pH

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磷酸盐

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总磷

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悬浮固体

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浊度

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