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溶解氧(DO)控制的过高,有什么危害?

发表时间:2023-09-07 16:34作者:小莱

溶解氧即水中游离氧的含量,用DO表示,单位mg/L。溶解氧在污水、废水处理中具有举足轻重的作用,溶解氧指标恶化或者波动过大,往往会导致活性污泥系统的稳定性出现大幅波动,显著影响了处理效率。


1、溶解氧的定义及理解


应该说,理论上来讲,当曝气池各点监测到的DO值略大于0(如0.01mg/L)时,可以理解为充氧正好满足活性污泥中微生物对溶解氧的要求。但是事实上,我们还是没有简单的将溶解氧控制在大于0的水平,而是把DO控制在1~3mg/L的范围内。究其原因,对整个曝气池而言,溶解氧的分布和曝气池各区域内对溶解氧需求是不同的。为了保证活性污泥在分解有机物或自身代谢过程中对溶解氧的需求,才将DO控制在1~3mg/L。


实际操作和书面上固定僵化的DO理论值往往是不同的,不能只是照本宣科,还要充分结合实际情况。


在实际运行中,很多情况下将溶解氧控制在1~3mg/L是没有必要的,特别是控制超过3mg/L更是毫无意义,唯一的结果只是导致电能的浪费和出水中含有细小悬浮颗粒。所以,在根据书面理论同时要结合实际情况合理控制溶解氧。


2、溶解氧(DO)控制的过高,有什么危害?


以常用的活性污泥系统为例,每天供给曝气池的COD的总量与曝气池中活性污泥的总量之比即为食微比(其中供给的COD可以看作是提供给微生物的食物),食微比计算公式如下:


F/M=Q*COD/(MLVSS*Va)


式中:


F:Food 代表食物,进入系统的食物量(BOD)

M:Microorganism 代表活性物质量(污泥量)

Q:水量,

COD:进出水COD的差值

MLVSS:活性污泥浓度

Va:曝气池容积

通常食微比的合适范围为0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS.d之间,食微比过高说明微生物食物过剩,曝气池处于高负荷运行状态,食微比过低则曝气池处于低负荷运行状态。


食微比过高与过低会出现什么结果呢?


当曝气池处于合适的食微比范围运行时,活性污泥絮体结构良好,沉降性能优良,出水清澈透明。

当曝气池处于高食微比运行状态时,甚至超负荷运行时,由于食物过剩,活性污泥沉降性能变差,出水浑浊,废水中的BOD难以被完全降解。

当曝气池处于低食微比运行状态时,由于食物不足,活性污泥容易出现老化现象。

长期低食微比运行,可能导致污泥发生解絮,甚至诱发活性污泥丝状菌膨胀。当活性污泥出现老化现象并引发污泥发生解絮时,活性污泥絮体结构会变得较为松散,出水中会携带很多细小的污泥碎片,导致出水的清澈度下降,水质恶化。

了解完食微比以后,我们来看溶解氧对于处理效果的影响。高溶解氧会加快微生物的代谢作用。

当曝气池处于高食微比运行状态时,维持相对较高的溶解氧是有利的,可加快废水中有机物的降解速率。

当曝气池处于低食微比运行状态时,如果仍然维持较高的溶解氧,由于食物不足,会促使活性污泥内源代谢的加快发生,最终导致活性污泥解絮现象的发生,即通常所说的过曝气现象。

所以,在好氧系统的运行中,溶解氧浓度的控制应与食微比的控制密切相关,高食微比可控制较高的溶解氧浓度,促使有机污染物的有效降解。而相反,当食微比不足时,则应控制相对较低的溶解氧浓度,降低内源代谢的速率,以避免污泥老化及污泥解絮现象的发生,同时也可以降低电耗和节约运行成本。

3、溶解氧的控制依据及优化

主要依据:原水水质(有机物、氮、磷)、活性污泥的浓度、污泥沉降比、pH、温度、食微比(F/M)等进行控制。

当然,书面上给的理论值:一般好氧条件下溶解氧浓度为≥2.0 mg/L,厌氧条件下溶解氧浓度为≤0.2 mg/L,缺氧条件下溶解氧浓度为0.2-0.5 mg/L。具体还是要根据实际情况来把握。

1、原水水质:

一般原水中有机物含量越多,微生物分解代谢的耗氧量越多,以及硝化反应等对溶解氧的需求,所以控制溶解氧时要注意进水水量的变化和进水中有机物的含量。

2、活性污泥浓度:

在达到去除污染物、并到达排放浓度的情况下要尽量的降低活性污泥的浓度,这对于降低曝气量、减少电力消耗非常有利。同时,在低活性污泥浓度情况下,更要注意不要过度曝气,否则会出现污泥膨胀,使得出水混浊;当然,高的活性污泥浓度需要较高的溶解氧,否则会出现缺氧现象,使得污水处理效果受到抑制。

3、污泥沉降比:

过度的曝气会使细小的起泡附着在活性污泥的菌胶团上,导致活性污泥上浮到液面,使得污泥沉降性能变差。在实际操作中应该注意这个问题,特别是发生污泥丝状膨胀时候,更容易导致曝气的细小气泡附着在菌胶团上,继而导致液面出现大量浮渣。

4、pH:

通过对活性污泥浓度及微生物等的影响,间接的影响到溶解氧量。所以在污水处理控制时,除了要充分了解调节池状态外,还要定时对水质进行检测,了解污水水质情况,以便投加合适的试剂中和异常的pH。

5、温度:

不同温度下,污水中的溶解氧浓度不同,温度会对活性污泥浓度及微生物等产生影响。低温、高温都会影响水中溶解氧和微生物活性,使得污水处理效率低下。对于北方的低温,通常是建立地下或半地下室或室内处理;对于高温天气,则是通过调节池来调节池内温度进而提高处理效率。

6、食微比(F/M):

食微比越高,越低,需氧量相对就越高,这可以知道我们在水处理过程中通过食微比值来达到节能的目的,即在保证处理效果的前提下,尽量提高食微比,以避免不必要的曝气消耗。


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