【正文】 （mg/L）溶解性COD比例/%BOD5/CODBOD20/（mg/L）BOD5/ BOD20動力學(xué)常數(shù)耗氣速率/【mg/（h如采用氧化塘后處理，與單獨采用傳統(tǒng)氧化塘相比，占地面積減少50%以上，基建投資降低50%，運行費用降低36%，并且基本上解決了一般氧化塘的淤結(jié)問題。B/C比值的提高說明廢水可生化性的提高，這是水解反應(yīng)的第二個顯著特點。經(jīng)水解處理，有機物在微生物的代謝途徑上減少了一個重要環(huán)節(jié)，無疑將加速有機物的降解。BOD5降解動力學(xué)原污水和水解出水BOD歷時變化曲線不同（圖215）。污泥和COD去除平衡在實驗室（荷蘭）的實驗中，通過嚴(yán)格的物料平衡得到圖216所示的COD和污泥平衡關(guān)系。（2）生產(chǎn)性工程驗證通過對大型生產(chǎn)性裝置觀測（19851986年）的數(shù)據(jù)進行衡算，按以下各式計算污泥量：總輸入污泥量= 進水懸浮物量 二沉池剩余污泥量總輸出污泥量= 出水懸浮物量 厭氧排泥量系統(tǒng)去除總懸浮物=式中 Qi——第i天污水流量，m3/hQsi——二沉池第i天排泥量，m3/hQwi——水解池第i天排泥量，m3/h；SSii、SSsi——第i天進、出水懸浮物含量，kg/m3；Xri——第i天回流污泥濃度，kg/m3；Xsi——第i天厭氧排泥濃度，kg/m3?？紤]到傳統(tǒng)工藝流量經(jīng)過消化之后，則初沉池、%。污泥量的平衡只是其中一個方面，還有其他一些重要的指標(biāo)。來自初沉池和二沉池污泥濃縮調(diào)節(jié)消化脫水最終處置以上幾個有很豐富的內(nèi)容，并且有相應(yīng)的具體指標(biāo)體系來衡量。消化池是利用厭氧發(fā)酵的方法來達到污泥穩(wěn)定化的目的，這是處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，且有以下優(yōu)點：（1） 與消化前污泥相比可減少30%的體積；（2） 生成的沼氣是可以利用的能源；（3） 消除了惡臭；（4） 厭氧菌有一定的抗菌作用，在一定程度上改善了污泥的衛(wèi)生性能；（5） 增加了污泥作為肥料的可利用性。這樣權(quán)衡其優(yōu)缺點，近年來國內(nèi)一般認(rèn)為對于中小型污水處理廠（＜10萬m3/d＝不設(shè)污泥消化池，建議采用其他的污泥處理工藝。每天攪拌數(shù)次，從傳質(zhì)條件上講是不利的。由于水解池具有對懸浮物截留和水解的功能，所以工藝流程上是將活性污泥工藝的剩余污泥排入水解池進行消化。水解污泥由于產(chǎn)甲烷反應(yīng)強烈，泥中的氣體較多；污泥性質(zhì)比較粘稠，不易脫水。經(jīng)淘洗后能節(jié)省藥劑，并可提高污泥濃縮效果的作用。實驗考察了脫水效果的影響。脫水性能評價以各部分脫水污泥的含水率和泥餅厚度以及濾液的含固量為指標(biāo)。對脫水結(jié)果的影響：污泥種類擠壓區(qū)壓力投藥量 形區(qū)壓力。（3）從方差分析表中可以看出，影響最終含水率最大的因素是污泥種類。根據(jù)產(chǎn)泥量以及實驗結(jié)果，污泥（包括水解池污泥和穩(wěn)定后的活性污泥剩余污泥）產(chǎn)量為3150kg/d。隨著運行時間的延續(xù)，剩余污泥量逐漸增多，到1992年12月，污泥脫水工段開始投入運行。第七節(jié) 水解池的啟動和運行水解池在工藝放大中是否會產(chǎn)生布水不均勻問題和排泥不暢而造成污泥上浮的問題，長期運轉(zhuǎn)中是否會產(chǎn)生什么不利因素，這一直是從工藝開發(fā)以來很多專家關(guān)心和擔(dān)心的重要問題之一。在運行1015天后出水較清澈透明。水解池的啟動水解池是改進的厭氧UASB反應(yīng)器，一般認(rèn)為厭氧處理廠的啟動是相當(dāng)費時的，有時是很困難的過程。利用水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌與甲烷菌生長速度不同，利用水的流動造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖的條件。由于污水量較小，只啟動了一個水解池。接種污泥的主要目的是為了增加反應(yīng)器內(nèi)的污泥量，因為靠污水本身的懸浮物積累需要一定的時間。由于原水中含有一定量的洗滌劑成分，因此在曝氣池內(nèi)通常產(chǎn)生嚴(yán)重的泡沫現(xiàn)象，這說明啟動初期的水解池還沒有充分發(fā)揮作用，致使原水中的有機高分子物不能得到有效的降解（如LAS等），造成出水水質(zhì)各個指標(biāo)的濃度較高。在最初運行期間較低的去除率是由于缺乏充足量的厭氧生物污泥。通過對污泥量的測定可知，在5周期運行后達到了恒定的污泥濃度分布曲線和（最大）污泥保持量，這表示穩(wěn)定狀態(tài)建立。當(dāng)反應(yīng)器充滿了污泥后，物理截留作用加強，懸浮物去除率隨之而增加。重新啟動小型污水處理廠由于城市過小、工業(yè)布局單純，在夜間出現(xiàn)流量驟減甚至斷流現(xiàn)象時，應(yīng)重新啟動。因此，布水系統(tǒng)的均勻性是水解池工作良好的重要保證。取樣點位置見圖218。這從污泥的分布曲線圖上可以得到證實（圖219），污泥層濃度上下較均勻，特別是底層不存在一個明顯的濃度很高的污泥區(qū)，說明污水進入池內(nèi)馬上與污泥均勻混合，底部是一個完全混合區(qū)。從設(shè)計上兩者完全一樣，這是由于施工和安裝上的差別，使兩者造成了比較明顯的差別。第一組采用大阻力配水系統(tǒng)，即孔口直徑比較小，孔口流速較大，這時配水均勻程度很好，但水頭損失較大；第二組將孔口適當(dāng)擴大，這時配水均勻性沒有很大改變，水投損失增加緩慢。為了配水均勻一般采用對稱布置，配水管及布水孔的設(shè)計經(jīng)過仔細(xì)核算后，力求配水均勻。在昌吉污水處理廠的運行中，出現(xiàn)配水不均的現(xiàn)象，特別是池尾端（即總配水管尾頭）流量明顯偏大，池下泥層面經(jīng)測量呈大坡度傾斜狀態(tài)，泥層高端污泥有溢出發(fā)生。雖然調(diào)節(jié)配水管網(wǎng)閥門使這一問題可以得到解決，但由于水量的經(jīng)常變化及設(shè)計的問題，布水仍沒有達到根本的均勻一致，同時也增加了運行管理的復(fù)雜程度。而圖220b為阿克蘇污水處理廠水解池的布置，這解決了大型水解池的放大問題?？烧J(rèn)為只要布水系統(tǒng)設(shè)計得當(dāng)，反應(yīng)器內(nèi)沒有死角死區(qū)，則排泥系統(tǒng)的設(shè)計可相對簡化。否則一旦系統(tǒng)完全充滿污泥或在較高水力負(fù)荷條件下，由于供污泥層膨脹的空間有限，則會淫威任何微小的污泥層膨脹，而造成嚴(yán)重的污泥流失的情況。高水力負(fù)荷時排泥的優(yōu)點是易于控制污泥面高度，可采用污泥界面計控制排泥，這樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較好；缺點是高負(fù)荷時污泥層膨脹率較大，污泥濃度低，后續(xù)污泥濃縮負(fù)荷大，而排泥量不夠，則會造成污泥溢出，使整個系統(tǒng)崩潰。因此，對于新建污水處理廠，最好采用高水力負(fù)荷排泥方式，而在運轉(zhuǎn)一個相當(dāng)時期后，在對水量變化規(guī)律有了一定了解后，再采用低水力負(fù)荷排泥方式。但從出水懸浮物數(shù)據(jù)來看，變化規(guī)律十分明顯，上升流速越高出水懸浮物濃度越大，去除率越低。懸浮物的去除率有一定的變化，但是變化幅度也還是在正?？梢越邮艿姆秶鷥?nèi)。而在中試研究中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，COD變化范圍為1761532mg/L時，變化幅度更大。由于污泥受到兩個方向的作用，即其本身在重力場下的沉淀作用，及污水從下而上運動造成的污泥上升運動，污水流量的變化主要反應(yīng)為這種上升流速的變化，圖221反映了流量變化對水解池污泥的影響。污泥在水解池內(nèi)的積累是一個緩慢的過程。這說明污泥的積累造成了污泥總量的增加，若不及時排泥，則在變化的流量情況下，很可能會形成污泥面上升，而造成污泥流失進入后續(xù)處理構(gòu)筑物，從而影響整個系統(tǒng)的運行效果。而懸浮物去除率高和去除的懸浮物可以在水解池中得到部分消化的這一特點，在工藝開發(fā)初期時主要應(yīng)用于污水、污泥的同時處理；近年來，又利用這一特點去除高含懸浮物和脂類的廢水，如酒糟廢液、活性污泥、乳制品廢水和畜禽糞便廢水等。實驗中采用的厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器均采用了軟性纖維填料。滌綸紡絲油劑廢水在滌綸纖維生產(chǎn)過程中，為了改善纖維性質(zhì)，提高纖維可織性，需要使用紡絲油劑對纖維進行處理。在油劑廢水中，COD為2000mg/L左右，而BOD5為350mg/L，B/。經(jīng)過厭氧、好氧處理后，BOD5去除可達89%，COD去除可達89%。其中厭氧反應(yīng)停留時間10h，采用軟性纖維填料反應(yīng)器，好氧采用78h的接觸氧化法。而在這些乳化劑又由一些陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑組成。而一般好氧處理曝氣8h后PVA僅能去除20%，并且由于泡沫問題而無法運轉(zhuǎn)。含PVA和表面活性劑廢水國內(nèi)某染整廠生產(chǎn)含COD為761904mg/L，BOD5為100169mg/L，B/，廢水克生化性差，廢水中含難處理的化學(xué)漿料聚乙烯醇（PVA）和表面活性劑。第八節(jié) 水解工藝的進一步開發(fā)和應(yīng)用綜上所述，水解池可以降低COD總量，同時也可以提高生化性，將污水中的固體狀態(tài)大分子和不易生物降解的有機物，漿解為易于降解的小分子有機物。在實驗過程中，進水懸浮物SS平均為312mg/L，出水懸浮物平均為56mg/L，去除率為82%。50%，由圖221可觀察：（1）污泥面的穩(wěn)定高度隨著上升流速的增加而上升；（2）一個上升流速穩(wěn)定到另一個狀態(tài)，泥面達到穩(wěn)定的過度時間很短，只要12h；（3）由于污泥積累形成污泥濃度增加而造成污泥面的上升，與上升流速改變而造成污泥面的變化相比是很小的。UASB反應(yīng)器是一種高負(fù)荷（6kgCOD（）以上）下運行的高效生物反應(yīng)器，在低濃度、低負(fù)荷下運行時則不能充分發(fā)揮其作用，系統(tǒng)還有很大潛力。（） kg/（），但出水COD變化不大，確實表明了水解池對處理低濃度污水存在著很大潛力。這是由于在低負(fù)荷時，積累了一些較輕的懸浮性物質(zhì)，在高負(fù)荷下隨水沖出系統(tǒng)所致。1. 流量變化的影響流量變化對去除率的影響如表215。但后者缺點是對污泥層的控制不易掌握，排泥量過大會造成系統(tǒng)中污泥層的控制不易掌握，排泥量過大會造成系統(tǒng)中污泥總量減少而影響處理效果。低流量時，由于流量過小，則污泥層高度太低，一般只有12m高，污泥濃度較高，控制不好會造成排泥太多。Lettinga等人曾于1983年在哥倫比亞的Cali市采用容積為64m3的UASB反應(yīng)器處理城市污水，考察了水良 變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。采取8個中上部靜壓排泥裝置，9m=。因此，在近年的水解池設(shè)計中采用了一管一孔的布水方式，如密云污水處理廠二期工程（規(guī)模3萬m3/d）設(shè)計和新疆阿克蘇污水處理廠（處理能力為36m3/d）的設(shè)計等。經(jīng)分析認(rèn)為，在污水干管為枝狀分配過程中，一般管網(wǎng)遠(yuǎn)端流速較高、動能較大，因此流量也較大。管口對準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開，均勻于池底。因此，在配水系統(tǒng)中配水均勻性與水頭損失問題是一對矛盾，而采用小阻力配水系統(tǒng)，可以減少水頭損失和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。雖然調(diào)節(jié)配水管網(wǎng)閥門使這一問題可以得到解決，但是增加了運行管理的復(fù)雜性。這種流態(tài)對反應(yīng)和沉淀效果來講都是十分有利的，底部的完全混合區(qū)有利于反應(yīng)，而上部的推流區(qū)則有利于沉淀作用。從圖217曲線1看，整個池的流態(tài)介于推流和完全混合流之間，如果采用階串模型計算串聯(lián)個數(shù)為n=，實測的平均水力停留時間HRT=，與理論值的偏差很小，%，說明配水系統(tǒng)的均勻程度很好。實驗進水量Q=50m3/h，停留時間HRT=；，使池內(nèi)Li+。二、配水系統(tǒng)流態(tài)試驗與水解池配水系統(tǒng)國內(nèi)外的一些學(xué)者對UASB反應(yīng)器應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的主要顧慮之一是布水的均勻性問題。在反應(yīng)器內(nèi)積累了一定量的污泥后，出水VFA濃度高于進水濃度，從進水的VFA值2060mg/L達到出水的VFA值50120mg/L；從化學(xué)計量學(xué)上VFA濃度增加1mmol/L，碳酸鹽堿度減少1mmol/L（=50mg/L，以CaCO3計）。但是隨著物泥量的逐漸增加，增強了截留不可沉性懸浮固體的能力。（1）在啟動期間污泥濃度和污泥積累，在池內(nèi)取樣，在不同深度測定了SS和VSS濃度，VSS/。在前2周的BOD和COD的去除率較低，有減少的趨勢。運行結(jié)果見表214（1992年8月18日1992年9月10日）。在第二個反應(yīng)器啟動時，沒有投加接種污泥，利用原污水直接啟動在30天可達到滿意的水平。在運行期間改裝配水系統(tǒng)，曾經(jīng)放空反應(yīng)器，再次啟動時沒有投加接種污泥，利用培養(yǎng)成熟的標(biāo)志的設(shè)計負(fù)荷下出水COD保持恒定值，同時反應(yīng)器內(nèi)污泥數(shù)量和質(zhì)量也保持穩(wěn)定，就可認(rèn)為啟動期完成。由于生活污水中有足夠的緩沖能力，并且生活污水的濃度很低，在啟動期間酸化可能很小。若此時不接種污泥直接啟動水解池，啟動周期將達36個月，且出水水質(zhì)很難在短時間內(nèi)達到要求。一、水解池的啟動方式接種污泥首先啟動水解池應(yīng)接種污泥，一般可以用消化污泥或經(jīng)過脫水的消化污泥，其投加量為整個池容平均濃度510g/L。從以上諸方面對水解污泥的考查結(jié)果表明，對于水解好氧工藝流程，從水解反應(yīng)器內(nèi)排出的污泥、污泥總量、污泥的有機物含量、污泥衛(wèi)生指標(biāo)和脫水性能等各方面，與傳統(tǒng)工藝消化池污泥的指標(biāo)大致接近，有些指標(biāo)明顯優(yōu)于消化污泥，因此完全具備了從傳統(tǒng)工藝流程中取消污泥消化的條件。（2）污泥脫水運行密云污水處理廠的污泥脫水采用帶式壓濾機。生產(chǎn)裝置中污泥處理系統(tǒng)（1）剩余污泥的排出，整個曝氣池的剩余污泥通過廠內(nèi)下水道排入總進口，然后進入水解池。（2）正交表直觀分析選出的最優(yōu)水平不能作為最后的結(jié)果，而要根據(jù)交互作用的搭配確定最優(yōu)組合形式。（1）從正交表的直觀分析得出，最佳組合為A1B2C3D1，即：采用水解污泥、在加藥量1%、 形區(qū)壓力250kPa和擠壓區(qū)壓力150kPa時脫水效果良好。選用正交表為L27（313）。所以，動態(tài)淘洗是水解反應(yīng)器污泥脫水性能良好的主要原因。存在的堿度可以和投加的混凝劑產(chǎn)生反應(yīng)，消化掉一部分混凝劑，如以氯化鋁為例：以上反應(yīng)將消耗一部分混凝劑，導(dǎo)致混凝劑用量的增加，增加了機械脫水的運行費用。這是由于不經(jīng)消化的生污泥粘度較低，但是由于初沉污泥不經(jīng)消化，有機物含量在60%以上，污泥量大，導(dǎo)致藥劑費用高。當(dāng)其進入反應(yīng)器立即被大量活性微生物所包圍，微生物有充足的反應(yīng)時間降解懸浮物中的有機物，污泥齡也較長，實驗期平均為1530天左右。二、污泥有機物的降解表從我國城市污水多年的數(shù)據(jù)來看，初沉池污泥中有機物含量為60%70%，二沉池污泥中有機物含量70%80%，消化池有機物降解率為40%，消化池出泥有機物含量50%，這個數(shù)值對于消化池來講是屬于中等水平。其一，基建投資和運行費用高，消化池是污水處理廠最昂貴的構(gòu)筑物之一，占總投資的30%40%；其二，厭氧發(fā)酵過程敏感，操作管理復(fù)雜，經(jīng)常容易酸化；其三，由于污泥消化后還沒有達到無害化的水平，所以污泥還需要最終處置。污泥消化是利用生物手段來使污泥有機物分解，從而降低污泥總量。一、傳統(tǒng)污泥處理的目的和手段污泥處理的主要目的如下：（1）減少污泥最終處置的體積，以