污水处理厂AQUALOGIC控制原理是什么

Question

有具体案列吗？

Answer 1

工程的调试、运行与管理

第一节

菌种驯育与启动

一、厌氧培菌与启动

1
．选取菌种（污泥）

用于厌氧发酵罐启动的厌氧活性污泥叫接种物。
沼气发酵过程是多种类微生物共
同作用的结果，
要注意接种物的产甲烷活性，
因为产酸菌繁殖快，
而产甲烷菌繁
殖很慢，如果接种物中产甲烷菌（活性污泥）数量太少，常常因为在启动过程中
酸化与甲烷化速度的过分不平衡而导致启动的失败。

在确定系统运行温度后，要选择同类工程的活性污泥做接种物（菌种）。是否是
相同的菌种，
或富集菌种的多少，
决定系统启动速度的快慢。
由于各地具体条件
差异，监测手段不同，启动时的操作方式也不会是一个模式，只能是类似。

条件具备的地方，
处理同类废水，
接种同类污泥，
以保持厌氧微生物生态环境的
一致。当地不具备这样的条件，需要在驯化上下工夫，启动的时间要长些，速度
会慢些。
厌氧发酵罐排出的活性污泥和污水沟底正在发泡的活性污泥，
都可作为
选取接种物的对象。接种量约占发酵容积的
1/10~1/3
，接种量越多，启动速度
越快，在此基础上逐渐富集。

2
．菌种的驯化与富集

菌种的驯化富集可在新建的发酵罐内进行，
也可在其他的容器内进行。
取来的厌
氧活性污泥（菌种）越多越好，再加入适量的处理原料（数量小于菌种数量的
10%
份额）。菌种和原料的混合液在装置内作好保温，再逐渐升温（如果是中温
或高温运行，要逐渐升温到
35~54
℃），并调节
pH
在
6.8~7.2
范围。
每隔
1~2
天加入新料液一次，数量仍为装置内料液的
5%~10%
份额，以此继续下去。驯
化富集过程，是为厌氧发酵创造必要的条件，首要条件是适宜的温度和
pH
，每
次加入新料液的多少也是由驯化富集起来的菌种液
pH
的高低所确定。

3
．沼气发酵启动

沼气发酵的启动是指从投入接种物和原料开始，
经过驯化和培养，
使发酵罐中厌
氧活性污泥的数量和活性逐步增加，直至发酵罐的运行达到设计要求的全过程。
这个过程所经历的时间成为启动期。
沼气发酵罐的启动一般需要较长时间，
若能
取得大量活性污泥作为接种物，在启动开始时投入发酵罐中，可缩短启动期。

把富集的菌种投入到发酵罐内，对于较小容器的发酵罐，菌种量约占总容积的
1/3
；
较大容积的发酵罐，
富集的菌种可以适当小于容积的
1/3
。
然后按正常运行
状态封闭发酵罐，
接通全系统，
使富集的菌种逐步升温到系统的运行温度。
中温
运行的系统，升温到
35
℃
±
1
℃；高温运行的系统，升温到
54
℃
±
1
℃。目前，对
菌种升温速度持有不同观点，一种观点是采用间断升温办法，每次升温
2~3
℃，
接着稳定
2~3
天，然后重复进行，直至升温至
35
℃或
54
℃。另一种观点是主张
快速升温，每小时升温
1
℃。

在启动运行时，要装备监测手段，特别是对食品工业废水，要求达到排放标准。
简单的做法是控制好发酵料液的温度和
pH
在最佳范围之内。
有条件应以监视挥
发酸含量代替监控
pH
，还应监测排出液的
COD
含量、去除率及沼气发酵罐的
消化负荷。启动运行阶段
COD
去除率要适当放宽，以满足最佳
pH
要求。

无论是哪种类型的发酵装置，
其启动方式都是将接种物和首批料液投入发酵罐后，
停止进料若干天。
在料液处于静态下，
使接种污泥暂时聚集和生长，
或者附着于
填料表面。待大部分有机物被分解去除时，即产气高峰过后，料液的
pH
在
7.0
以上，或产气中甲烷含量在
50%
以上或
COD
去除率达到
80%
左右时，再进行
连续投料或半连续投料运行。

每次进料要在预处理阶段升温到高出系统运行温度
3~5
℃，并使新料液
pH
调节
到
6.5~7
范围内，每次进料量是发酵罐内料液的
5%~10%
，进料量的多少，由
发酵罐内的料液
pH
高低来确定。
每隔
1~2
天进料一次，
直至发酵罐内的料液向
外溢流，这为该系统启动的第一阶段。此后，逐渐缩短每次进料间隔，逐渐增加
进料量，
直至通过实践得出每天的最大进料量，
并能满足发酵罐正常运行。
如果
是达标排放的环保工程，还要满足
COD
去除率的指标，同时也可以得出发酵罐
的最大消化负荷，也就是每天每立方米发酵容积能消化多少千克
COD
，用
kgCOD/
（
m3•d
）表示。

在启动过程中，最常见的障碍是负荷过高所引起的发酵液有机酸含量上升、
pH
降低；这会引起污泥沉降性能差而严重流失。排除的方法为：首先应停止进料，
待
pH
恢复正常后，再以较低负荷开始进料。当发现
pH
已经降至
5.5
以下，需
要添加石灰水、
碳酸钠、
碳酸氢钠等碱性物质进行中和。
同时也可排出部分发酵
液，再加入一些接种物，以起到稀释、补充缓冲物质和增加活性污泥的作用。

4
．
UASB
启动和颗粒污泥

UASB
的启动最大困难时获得大量性能良好的厌氧活性污泥。
最好的办法是从现
有的厌氧处理设备中取出大量污泥投入消化器进行启动，
如有处理相同废水的污
泥则效果更好。

启动时应注意，最初污泥负荷应低于
0.1~0.2kgCOD/
（
kgVSS•d
），根据挥发
酸数值，再逐步提高负荷。

在
UASB
内虽设有三相分离器，但出水中仍带有一定数量污泥，特别是在工艺
控制不当时，
常会造成大量跑泥。
在正常运行时，
少量活性污泥会因进水中的悬
浮固体或气泡的夹带而随水冲出。
污泥过满，
也会使出水中污泥增多，
这时应及
时排放剩余污泥。
在冲击负荷的条件下，
可能导致污泥过度膨胀，
也可大量流失
污泥。

UASB
的成功运行，
使得消化器内形成了一种主要由厌氧消化细菌和胞外多聚物
构成的微生态颗粒，
人们称它为颗粒污泥。
颗粒污泥的形成是厌氧消化过程的一
个新发现，
它实际上是沼气发酵微生物的天然固定化颗粒。
在每个成熟的污泥颗
粒内生活着厌氧消化生态系所必须的各种微生物类群，
胞外多聚物填充于细菌之
间并包围于颗粒表面，
使每个污泥颗粒成为一个独立的渗透性实体。
各种营养物
质经过胞外酶水解后，
通过渗透作用进入颗粒内供厌氧消化细菌生长繁殖，
细菌
之间按其食物链关系将其代谢产物互相传递，
并将其终产物通过渗透作用从颗粒
中排出。
这样，
颗粒中的每个细菌都成了这个微生态系的一员，
它们与外界环境
的接触都通过这个系统进行。
因而对每个细菌来说，
生活条件都相对稳定，
使颗
粒污泥对环境条件的变化具有更大的适应性。

颗粒污泥的形状大小不一，直径在
0.2~5mm
之间，但成熟的颗粒污泥直径多在
2~3mm
之间，形状多为近球形。

二、好氧活性污泥驯育与启动

1
．培菌

在活性污泥的培养与驯育期间，
必须满足微生物生命活动所需的各种条件，
而且
要求尽量理想化。
一是保证足够的溶解氧和保持营养平衡，
对于缺乏某些营养物
质的工业废水，要适量投加一些营养物质。二是水温、
pH
值要尽量在最适范围
内，且没有大的波动。三是有机负荷要由低而高、循序渐进。培养期间，每隔
8

小时要对混合液的污泥浓度、
污泥指数、
溶解氧含量等进行分析化验，
同时还要
检测进出水的
BOD
、
COD
及
SS
等指标，根据检测结果及时加以调整。

（
1
）间歇培养法

间歇培养法是将污水注满曝气池，然后停止进水，开始闷曝
（只曝气而不进水）。闷曝
2~3
天后，停止曝气，静止
1~1.5
小时，然后再进
入部分新鲜污水，水量约为曝气池容积的
1/5
即可。以后循环进行闷曝、静止沉
淀、
进水三个过程，
但每次进水量应比上次有所增加，
而每次闷曝的时间应比上
次有所减少，即增加进水的次数。

当污水的温度在
15~20
℃时，采用这种方法经过
15
天左右，就可使曝气池中的
污泥浓度超过
1g/L
以上，混合液的污泥沉降比（
SV
）达到
15%~20%
。此时停
止闷曝，连续进水连续曝气，并开始回流污泥。最初回流比应当小些，可以控制
在
25%
左右，随着污泥浓度的增高，逐渐将回流比提高到设计值。

（
2
）连续培养法

连续培养法是使污水直接通过活性污泥系统的曝气池和二沉
池，连续进水和出水；二沉池不排放剩余污泥，全部回流曝气池，直到混合液的
污泥浓度达到设计值为止的办法。具体做法有以下三种。

a
．低负荷连续培养：将曝气池注满污水后，停止进水，闷曝
1~2
天。然后连续
进水连续曝气，进水量控制在设计水量的
1/2
或更低，不排泥也不回流。等曝气
池形成污泥絮体后，开始以低回流比（
25%
左右）回流污泥。当混合液污泥浓度
超过
1g/L
后，
开始以设计回流比回流污泥。
当混合液的污泥浓度接近设计值时，
可根据具体情况适量排放剩余污泥。

b
．高负荷连续培养：将曝气池注满污水后，停止进水，闷曝
1~2
天。然后按设
计流量连续进水连续曝气，
等曝气池形成污泥絮体后，
开始以低回流比
（
25%
左
右）
回流污泥。
当混合液的污泥浓度接近设计值时，
可再根据具体情况适量排放
剩余污泥。

c
．接种培养：将曝气池注满污水后，投入大量其他污水处理厂的正常污泥（最
好是没有经过消化的新鲜脱水剩余污泥）
，
再按高负荷连续培养法培养。
接种培
养能力大大缩短污泥培养时间，
但大型处理厂需要的接种量非常大，
运输大量污
泥往往不太现实，
所以此法一般只适用于规模较小的污水处理厂。
当污水处理厂
改建或扩建时，
利用旧曝气污泥为新曝气池提供接种污泥，
是常用的做法。
当新
建污水处理厂有多个系列的曝气池、
附近又没有污水处理厂可以提供接种污泥时，
可以先在一个系列利用上述方法成功培养污泥后，
再向其他系列曝气池提供接种
污泥，从而缩短全场的培养时间和降低培养的能耗。

2
．活性污泥的驯化

活性污泥的驯化通常是针对含有有毒或难降解的有机工业废水而言。
一般是预先
利用生活污水或粪便水培养活性污泥，
再用待处理的污水驯化，
使活性污泥适应
所处理污水的特点。
经过长期驯化的活性污泥甚至有可能氧化分解一些有毒有机
物，甚至将其变成微生物的营养物质。

驯化的方法可分为异步法和同步法两种，
两种驯化法的结果都是全部接纳工业废
水。

a
．异步驯化法是用生活污水或粪便水将活性污泥培养成熟后，再逐步增加工业
废水在混合液中的比例。
每变化一次配比，
污泥浓度和处理效果的下降不应超过
10%
，并且经过
7~10
天运行后，能恢复到最佳值。

b
．同步驯化法是用生活污水或粪便水培养活性污泥的同时，就开始投加少量的
工业废水，随后逐渐提高工业废水在混合液中的比例。

Answer 2

AQUALOGIC®是一种针对污水厂软件调控系统，利用模糊逻辑来调控复杂的污水生物处理过程，为污水厂节省人力、能耗和药耗等运行成本，保证污水稳定达标排放。在国外污水厂已有广泛的应用。
德国-维尔黑姆斯多夫污水厂案例如下：
项目概况
工艺：前置反硝化
业主：ZVA Oberes Zenntal
污水厂服务人数：13000PE
控制系统投入时间：2006年

目标
提高污水厂的效率，包括预防污泥膨胀及大幅减少污泥负荷。使出水硝酸盐浓度稳定降低至5 mg/L以下。

AQUALOGIC®安装
该厂于2006年由贝尔芬格公司测试安装了基于模糊逻辑的AQUALOGIC®控制系统，根据污水中的溶解氧浓度和氧化还原电位测量值，优化控制曝气量及曝气间歇时间。

成果
污泥质量及污泥沉降性能大大改善，二沉池的可见深度现不低于2米。平均总氮（TN）减少了57%，总磷（TP）减少了36%。现在出水的总氮（TN）值持续稳定在5mg/l以下，不再需要为TN超标而付费。该厂之前3年所缴纳的污水费用被退还了回来。

更多案例可见：
http://wenku.baidu.com/view/8bf3f88cbed5b9f3f80f1c70?fr=prin
http://wenku.baidu.com/view/77e8d7a6cfc789eb162dc870?fr=prin
http://wenku.baidu.com/view/8c80f78dbed5b9f3f80f1c22?fr=prin本回答被提问者采纳