污水二级处理单元控制.pptx

污水二级处理单元控制目录1.概述2.连续流控制3.间歇运行控制4.厌氧生物处理控制5.生物膜工艺控制概述污水二级处理 即污水生物处理，为污水处理的主体部分• 方法： 利用微生物的氧化分解及转化功能• 目标污染物： 水中胶体或溶解状态的有机物（BOD，COD）， 导致水体富营养化的可溶性无机物（N，P）• 构筑物形式： 生物处理方式，运行方式等不同，衍生出多种形式的处 理构筑物污 水 二 级 处 理 工 艺生物处处理方式运行方式构筑物形式主要作用活性污污泥法连续连续 流传统传统 曝气池去除COD氧化沟AB法AO去除COD，脱氮An-O去除COD，除磷AAO去除COD，脱氮除磷UASB去除COD，脱氮序批式SBR去除COD，脱氮，除 磷生物膜法连续连续 流生物滤滤池去除COD，脱氮，除 磷生物转盘转盘生物接触氧化生物流化床序批式SBR混合液悬浮固体浓度污泥回流比溶解氧浓度BOD污泥负荷污泥龄常见影响因素连续流BODMLSSSRTDO连续流好氧活性污泥法工艺控制特点：采用连续进水、出水的方式，控制简便01R连续流好氧活性污泥法常用控制措施在活性污泥法工艺系统中，污水处理是由活性污泥完成的，因而，工艺控制的主要目标，也就是活性污泥本身。

对于大部分连续流好氧活性污泥法工艺而言，常用的控制措施：•曝气系统的控制•污泥回流系统的控制•剩余污泥排放系统的控制连续流好氧活性污泥法常用控制措施• 曝气系统的控制（主要影响：溶解氧）• 污泥回流系统的控制• 剩余污泥排放系统的控制溶解氧对工艺的影响性能指标因果分析硝化增加DO浓度可增加硝化速率直至其最大值，从而增加系统硝化容量；好氧区体积较大也将增加硝化容量反硝化溶解氧与硝酸盐竞争电子供体，同时还抑制硝酸盐还原酶的合成和活性，影响反硝化脱氮生物除磷磷的去除需要经历厌 氧释磷、好氧吸磷，在厌氧时需要低溶解氧才能保证释磷完全，好氧段需要高溶解氧进行聚磷、排泥去除COD在曝气充足的情况下，一般可以实现COD的充分氧化去除另外，在缺氧条件下，反硝化也可以去除大部分COD微生物种 群和污泥 沉淀性DO浓度和好氧区体积将影响细菌的种群结构和细菌的性能微生物的衰减速率和DO浓度具有相关性，另外DO浓度也将影响絮状污泥和丝状菌竞争，从而影响污泥的沉淀性能检测设备：溶解氧仪控制设备：鼓风机控制目标：节能控制、降低成本控制依据：通常以溶解氧的余量来判断某个时候供氧量是否合适控制难点：所需的溶解氧是变化的函数，具有非线性、大滞后、多变量、时变性曝气系统控制策略控制方式内容定供气量控制只按供气量的设定值控制供气量恒定。

与进水量成比例 控制按进入曝气池污水量成一定比例来调节供气 量定DO浓度控制在曝气池内DO的检测值与设定值保持一致来 调节供气量，维持DO浓度为定值曝气系统控制策略连续流好氧活性污泥法常用控制措施• 曝气系统的控制• 污泥回流系统的控制（主要影响：二沉池SBH、好氧池MLSS）• 剩余污泥排放系统的控制回流污泥量对工艺的影响性能指标因果分析硝化反应较高的污泥层高度（SBH）将导致大量硝化菌储存在沉淀池，进而降低反应器的硝化容量反硝化反应二沉池维持较高的污泥层将获得较好的反硝化环境，从而增加污泥中硝酸氮的去除二沉池中污泥的水解，也可提供易于生物降解的物质，进一步增加反硝化速率需要避免二沉池污泥的过度反硝化，造成污泥上浮，出水水质变差生物除磷当二沉池污泥出现厌氧环境时，将导致磷的二次释放，适当的释放对系统总磷的去除是有益的，但避免磷的严重释放，从而导致出水磷浓度的增加去除COD对COD的去除没有影响性能指标因果分析微生物种群 和污泥沉淀 性污泥在二沉池的积累，微生物处于高有机负荷和低有机负荷交替状态下，在高有机负荷时，将利于污泥对有机物的快速吸附从而污泥处于“饱和或饥饿”状态，利于污泥的沉淀。

二沉池泥水 分离过程（1）如果SBH越接近二沉池出水堰，出水SS增加的可能性也越高，从而影响出水水质，造成污泥流失，尤其当SBH的高度高于二沉池进水口，由于水力负荷的作用导致污泥层波动，从而出水SS增加2）当进水负荷较低，且SBH的高度高于二沉池进水口时，由于污泥层可起到过滤的作用，那么出水水质优于SBH的高度低于二沉池进水口的情况回流污泥量对工艺的影响检测设备：浊度仪控制设备：污泥回流泵控制目标：使系统保持良好状态达到最佳处理效果控制依据：曝气池内的悬浮固体浓度MLSS保持相对 稳定，二沉池泥水分离稳定控制难点：无法适应污水水质水量的随时变化污泥回流系统控制策略控制方式内容定回流污泥量控 制不考虑进水负荷的变化，白天和夜间按 两个不同的设定值来控制回流污泥量与进水量成比例 控制按与进水流量呈一定比例来控制进水污 泥量若回流污泥浓度不变，MLSS浓度也 能维持不变若回流污泥浓度变化，可根据 水质监测结 果修正回流比定MLSS浓度 控制使MLSS浓度尽可能维持等于最优目标 值，需设置回流污泥贮存池，常用的方法有 前馈控制和MLSS检测仪 定F/M控制使有机物量和微生物量的比值保持在适宜 的BOD--MLSS负荷范围内，需设置回流污 泥贮存池，但该控制方法尚不成熟，需进一 步完善。

污泥回流系统控制策略连续流好氧活性污泥法常用控制措施• 曝气系统的控制• 污泥回流系统的控制• 剩余污泥排放系统的控制（主要影响：SRT）SRT对工艺的影响性能指标因果分析硝化通常SRT较长 ，将增加系统硝化菌数量，从而系统具有较高的硝化容量然而，SRT影响微生物种群结构，相应影响系统硝化性能反硝化SRT较长 易于反硝化，因为硝酸氮可以通过内源呼吸去除，例如，当SRT从10天增加到15天时，硝酸氮的去除率将增加5%~10%生物除 磷磷去除的最优SRT为5~12d，SRT较低导致聚磷菌没有充分增值，而较长 的SRT将导致污泥排放不足，因此污泥吸收的磷也不会从系统中有效去除去除 COD只要SRT较长 ，可满足硝化要求，COD的去除基本没问 题SRT对工艺的影响性能指标因果分析微生物 种群和 污泥沉 淀性改变SRT将导致微生物种群结构变化，增大SRT，慢速生长的微生物将保留在系统中，并成为优势 微生物高SRT系统易于产生污泥膨胀二沉池 泥水分 离过程对于给定的反应器体积，高SRT将导致较高的MLSS浓度，因此将增加二沉池的固体容量高MLSS将导致出水中SS含量增加，尤其在高水力负荷时，更容易导致出水SS增加。

检测设备：BOD仪控制设备：污泥排放泵控制目标：保持微生物数量的稳定控制依据：每日排放的剩余污泥量应大致等于污泥每日的增长量控制难点：受污水进水水质的影响较大剩余污泥排放系统控制策略控制方式内容从曝气池 排放混合 液多用于实验室规模的研究 通过每日排放曝气池内固定体积的混合液 1.对于进水BOD浓度降低的情况，虽然每日排放 同样体积的混合液，但污泥浓度降低，则每日排放污 泥的重量逐渐减少，直至每日排放的污泥重量等于新 增的污泥重量最终的结果是，污泥浓度降低，而污 泥龄不变 2.反之，对于进水BOD浓度增加情况，最终的结 果是污泥龄不变，污泥浓度增高 即不管进水水质如何变化，当系统重新处于稳态 时，该排泥方式可以保持系统的污泥龄不变，污泥负 荷不变，从而可维持出水水质不变剩余污泥排放系统控制策略控制方式内容从二沉池 的回流污 泥系统排 放污泥多用于实践运行 通过回流污泥每日排放固定重量的污泥 1.某时刻开始，进水BOD浓度降低到某一水平， 污泥负荷降低，污泥比增长速率相应降低，如果每日 排放的污泥量不变，则使得系统内污泥量逐渐减少， 污泥负荷则相应逐渐增加，从而使得污泥比增长速率 加快最终系统重新趋于稳定，污泥龄减小。

或是污 泥比增长速率如何增加，都无法使得新增污泥量等于 排放污泥量，系统内污泥量越来越少，直到无法正常 运行 2.反之，进水BOD浓度升高，采用每日排放固定 重量污泥的方式，最终系统重新处于稳态时，系统污 泥浓度增加，污泥龄增大剩余污泥排放系统控制策略典型连续流工艺工艺关键控制参数A/A/O硝化液回流 外碳源投加量氧化沟HRT DOA/A/O工艺具体工艺图（标注硝化液 回流、污泥回流）关键控制参数：硝化液回流（内回流）；外碳源投加量；好氧池DO；污泥回流（外回流）；污泥龄硝化液回流量对A/A/O的影响性能指标因果分析硝化较高的内循环回流量将加大系统的混合程度，降低系统总硝化速率，但影响很小反硝化内循环回流量小将导致缺氧区硝酸氮浓度不足，从而限制反硝化反应；而内循环回流量高将导致大量溶解氧进人缺氧区，同时增加溢流到好氧区的COD量，两种情况都会影响反硝化因此对于特定水质都存在一个最优的内循环回流量生物除磷内循环回流主要是从好氧区向缺氧区回流硝酸氮硝酸氮回流到厌氧区，硝态氮反硝化将和厌氧放磷过程竞争有机碳源，从而导致放磷不充分，影响磷的去除，因此需减少进入厌氧区的硝酸氮微生物种群 和污泥沉淀 性硝化液回流并不影响微生物的种群结构。

但提高系统的反硝化效果，充分发挥缺氧区的选择器功能，将提高污泥的沉淀性能控制方式内容PID控制器通过PID控制器使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致可应用硝酸氮测定仪来测定缺氧区末端硝酸氮浓度，也可以测定回流液中的硝酸氮浓度建立前馈—反馈控制器硝化液回流在A/A/O中的控制策略控制目标：为了维持缺氧区末端硝酸氮浓度处于较低的设定值（1~3mg/L）外碳源投加量对A/A/O的影响性能指标因果分析硝化除非大量外碳源溢流到好氧区导致硝化反应所需曝气量不足外，对硝化反应并没有明显的影响反硝化向缺氧区投加外碳源将大幅度提高系统反硝化速率，降低出水硝酸氮浓度生物除磷向缺氧区投加碳源将对磷的去除产生影响，普通的异养菌会和反硝化聚磷菌竞争硝酸氮，从而导致缺氧吸磷能力降低建议在厌氧区投加碳源，这样投加的碳源被聚磷菌吸收，在缺氧区同时提高氮和磷的去除微生物种群 和污泥沉淀 性外投碳源将导致微生物种群的变化，不同外碳源对应的反硝化能力不同外投碳源并不影响污泥的沉淀性控制目标：维持缺氧区末端的硝酸氮浓度处于一个较低但非零的值来实现碳源的选择：甲醇、乙醇和乙酸钠是提高反硝化最常用的几种外碳源，每种外碳源都会导致微生物种群和污泥反硝化特性不同。

在不同的条件下需根据分析来选择最优外碳源注意：为了最优控制反硝化过程，提高进水COD的利用效率，需要综合控制内循环回流量和外碳源投加量外碳源投加量在A/A/O中的控制策略氧化沟关键控制参数：HRT；DOHRT对氧化沟的影响性能指标因果分析硝化氧化沟的硝化过程主要发生在好氧区由于氧化沟有较长的污泥龄，有利于硝化菌的繁殖和生存当在进水氨氮浓度一定且供养充足的情况下，适当减小HRT，并不会对硝化反应造成大的影响反硝化反硝化过程发生在缺氧区，而HRT低时，由于缺氧停留时间不足，会导致反硝化反应无法进行完全，造成出水TN浓度大幅上升去除COD在进水COD浓度一定并且供氧充足的情况下，适当减小HRT并不会造成COD去除率大幅下降HRT在氧化沟中的控制策略控制目标：维持氧化沟出水的硝态氮和亚硝态氮浓度处于一个较低的值来实现控制方式：通过控制进水流量调节HRT控制设备：进水堰板DO在氧化沟中的控制策略控制设备： 转刷、表面曝气机控制目标： 氧化沟系统DO分布和传输过程所体现的推流特征，有 利于促进好氧、缺氧交替变化；在满足硝化效果前提下， 尽量减少曝气机开启数或转刷转速控制难点： 氧化沟进水条件的日变化严重影响沟道内交替好氧、 缺氧环境的稳定性，需要实施针对进水变化的合理调控。

谢谢！间歇运行工艺控制• 间歇运行工艺间歇式活性污泥法（SBR）是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法具有空间上完全混合、时间上理想推流、占地面积少和不易发生污泥膨胀等优点• 共性参数曝气时间、 DO、pH、ORP02DO浓度/曝气时间对工艺的影响性能指标因果分析硝化增加溶解氧浓度通常可增加硝化速率直至其最大值，曝气时间较长 将增。