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污水处理常见问题及解决方法

文章来源:东北亚水网 作者:水处理设备维修 时间:2012-01-05 08:15:29

污水处理常见问题及解决方法

水处理设备污水处理设备,工业污水处理设备

1.1 污水中的主要污染物有哪些?
答:污水中的主要污染物可分为三大类:物理性污染、化学性污染和生物性污染。
(1)物理性污染可分为以下几个方面:
① 热污染
污水的水温是污水水质的重要物理性质之一。就污水处理本身而言,水温多低(如低于5℃)或过高(如高于40℃)都会影响污水的生物处理效果。温度较高的污水主要来自热电厂及各种发热工厂过程中的冷却水。未经处理的冷却水排入水体后,造成受纳水体的水温升高,水中有毒物质毒性加剧,溶解氧降低,危害水生生物的生长甚至导致死亡。
② 悬浮物质污染
悬浮物是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质、浮游生物及呈乳化状态的油类(泡沫)。它们主要来自生活污水、垃圾和采矿、建材、食品、造纸等工业产生的污水,或者是由于地面径流所引起的水土流失进入水中的。悬浮物质的存在造成水质混浊、外观恶化,改变水的颜色。
③ 放射性污染
污水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程,如放射性矿藏、核试验、核电站以及医院的同位素实验室等。放射性物质的衰变释放出放射性核亲(α、β、r射线)构成一种特殊的污染,即放射性污染,对人体进行慢性辐射并可以长期蓄积,引起潜在效应,诱发贫血、癌症等。
(2)化学性污染可分为以下几个方面:
①无机无毒物污染
无机无毒物主要指无机酸、无机碱、一般无机盐以及氮、磷等植物营养物质。酸性、碱性污水要来自矿山排水、化工、金属酸洗、电镀、制碱、碱法造纸、化纤、制革、炼油等多种工业污水。酸碱污水排入水体后会改变受纳水体的pH值,从而抑制或杀灭细菌或其他微生物的生长,削弱水体的自净能力,破坏生态平衡。此外,酸、碱污染还能逐步地腐蚀管道、船舶和地下构筑物等设施。    一般无机盐类是由于酸性污水与碱性污水相互中和以及它们与地表物质之间相互反应产生的。无机盐量的增多导致水的硬度增加,给工业用水和生活用水带来许多不利因素。
污水中的氮、磷是植物和微生物的主要营养物质。氮主要来源于氮肥厂、洗毛厂、制革厂、造纸厂等;磷的主要来源是磷肥厂和含磷洗涤剂。施用氮肥和磷肥的农田排水也会有残余的氮和磷。
当水体中氮、磷等植物营养物质增多时,可导致水体,特别是湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水域中的藻类等浮游植物及水草大量繁殖。这种现象称之为水体的“富营养化”。“富营养化”污染可导致水中溶解氧减少,鱼类的生活空间减少,且有些藻类还带有毒性,危害鱼类及水生动物的生存。更有甚者,过多的藻类残体可使湖泊变浅,最后形成水体老化和沼泽化。
②无机有毒物污染
无机化学毒物包括金属和非金属两类。金属毒物主要为汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、铂和铋等,特别是前几种危害更大。如汞进入人体后被转化为甲基汞,在脑组织内积累,破坏神经功能,无法用药物医治,严重时造成死亡。镉中毒时引起全身疼痛,其中的镉取代了骨质中的钙,使骨骼软化自然折断所致,腰关节受损、骨节变形,有时还会引起心血管病。
金属毒物具有以下特点:
a.不能被微生物降解,只能在各种形态间相互转化、分散。
b.其毒性以离子态存在时最严重,金属离子在水中容易被带负电荷的胶体吸附,吸附金属离子的胶体可随水流迁移,但大多数会迅速沉降,因此重金属—般都富集在排污口下游一定范围内的底泥中。
c.能被生物富集于体内,即危害生物,又通过食物链危害人体。
d.重金属进入人体后,能够和生理高分子物质,如蛋白质和菌等发生作用而使这些生理高分子物质失去活性,也可能在人体的某些器官积累,造成慢性中毒,其危害有时需10—20年才能显露出来。
重要的非金属毒物有砷、硒、氰、氟、亚硝酸根等。如砷中毒时能引起中枢神经紊乱,诱发皮肤癌等。亚硝酸盐在人体内还能与仲胺生成亚硝胺,具有强烈的致病作用。
③有机无毒物污染(需氧有机物污染)
有机无毒污染物主要包括生活污水、牲畜污水和某些工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物。这类合机物是不稳定的,它们在微生物作用下,借助于微生物的新陈代谢进行分解,向稳定的无机物质转化。在分解过程中需要消耗氧气,故又称之为需氧污染物或耗氧有机物。在有氧条件下,经好氧微生物作用进行转化,从而消耗大量的溶解氧,产生CO2、H2O等稳定物质;水中溶解氧耗尽后,则在厌氧微生物作用下进行转化,产生H2O、CH4、CO等稳定物质,同时放出硫化氢、硫醇等难闻气体。使水质变黑变臭,造成环境质量进一步恶化。这一类污染物质是目前水体中最大量、最经常和最普遍的一种污染物。
④有机有毒物污染
污染水体中的有机有毒物质种类很多,这类污染物质多属于人工合成的有机物质,(如DDT、六六六)、多环芳烃、芳香胺等污染物;这类污染物质的主要特征是化学性质稳定,很难被微生物分解,其另一特征是它们以不同的方式和程度都有害于人类健康致畸、致突变物质,有些还被认为是致癌物质。。
⑤油类物质污染
有机油类污染物质包括“石油类”和“动植物油类”两项。它们进人水体后漂浮在水面上,形成油膜,隔绝阳光、大气与水体的联系,破坏水体的复氧条件,从而影响水生物、植物的生长。
(3)生物性污染可分为以下几个方面:
生物污染物主要是指废水中的致病性微生物,它包括致病细菌、病虫卵和病毒。未污染的天然水小细菌含量很低,当城市污水、垃圾淋溶水、医院污水等排入后将带入各种病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、脑炎的病毒和细菌以及蛔虫卵和钩虫卵等。生物污染物污染的特点是数量大,分布广,存活时间长、繁殖速度快。

1.2 污水水质指标有哪些?
答:污水水质指标可分为三大类:物理性指标、化学性指标和生物性指标。
(1) 物理性指标
① 固体物质(TS)
水中固体物质是指在一定温度下将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量,也称蒸发残余物。按水中固体的溶解性可分为溶解固体(DS)和悬浮固体(SS)。溶解固体也称“总可滤残渣”,是指溶于水的各种无机物质和有机物质的总和。在水质分析中,对水样进行过滤操作,滤液在103~105℃温度下蒸干后所得到的固体物质即为溶解固体。悬浮固体也称作“总不可滤残渣”,在水质分析中,将水样经0.45微米滤膜过滤,凡不能通过滤器的固体颗粒物即为悬浮固体。
② 浑浊度
含有泥砂、纤维、有机物、浮游生物等会呈现浑浊现象。水体浑浊的程度可用浑浊度的大小来表示。所谓浑浊度是指水中的不溶物质对光线透过时所产生的阻碍程度。在水质分析中规定,l L水中含有1gSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位,简称1度。目前浊度采用NTU单位。
③ 颜色
水的颜色有真色和表色之分。真色是由于水中所含溶解物质或肢体物质所致,即除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。表色则是由溶解物质、胶体物质和悬浮物质共同引起的颜色。异常颜色的出现是水体受污染的一个标志。
水的物理性水质指标还有嗅、味、温度、电导率等。
 (2)化学指标
① 化学需氧量(COD)
化学需氧量是指在一定条件下,用强氧化剂氧化污水中的有机物质所消耗的氧量。常用的氧化剂有高锰酸钾(KMnO4)和重铬酸钾(K2Cr2O7)。我国规定的污水检验标准系用重铬酸钾作为氧化剂,在酸性条件下进行测定耗氧量,记作CODcr,单位为(mg/l)。由于K2Cr2O7氧化能力很强,能使污水中的85%~95%以上的有机物被氧化。
CODcr的测定较简便、迅速,测定时间只需2h,用来指导生产较为方便,而且不受水质限制。但也有其缺点:由于污水中的还原性无机物也能消耗氧量,故CODcr值不能准确表示可被微生物氧化的有机物量。
② 生化需氧量(BOD)
由于污水中有机物种类繁多,现有技术难以分别测定各类有机物的含量(一般情况下也没有必要)。但污水中大多数有机污染物在相应的微生物及有氧存在的条件下,氧化分解时皆需要氧,且有机物的数量同耗氧量的大小成正比。故生化需氧量成为广泛使用的污水水质指标。生化需氧量是指在温度、时间都一定的条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物完全氧化分解时所消耗的溶解氧量,其单位为mg/l。污水中有机物的分解过程一般可分为两个阶段。第一阶段为碳化阶段,即有机物中的碳被氧化为二氧化碳,有机物中的氮被氧化为氨的过程。碳化阶段消耗的氧量称为碳化需氧量。第二阶段为硝化阶段,即氮在硝化细菌的作用下被氧化为亚硝酸根和硝酸根的过程。硝化阶段消耗的氧量称为硝化需氧量。
微生物分解有机物的速率与温度和时间有密切关系。为了使测定的BOD值具有可比性,我国国家环境保护总局编制的《环境监测技术规范》中规定,将污水在20℃温度下培养5天,作为生化需氧量测定的标准条件。在此条件下测量所得结果即为5日生化需氧星、记作BOD5。如果测定的时间是20天,则结果称为20日生化需氧量,记作BOD20。
BOD值作为主要的有机物浓度指标,基本上反映了能被微生物氧化分解的有机物的量,较为直接、确切地说明了问题。但也存在某些条件下测定误差难以控制、反馈信息较慢等缺陷。
一般来说,对一定的污水而言,COD20>BOD20>BOD5,BOD、COD之间的差值大致反映了不能被生物降解的有机物含量。
③ 总有机碳(TOC)
总有机碳是指污水中所有有机物的含碳量。在TOC测定仪中,当样品在950℃条件下燃烧时,样品中所有的有机碳和无机碳生成CO2,此即为总碳(TC)。当样品在150℃条件下燃烧时,只有无机碳转化为CO2,此即为总无机碳TIC。总碳与无机碳之差即为总有机碳TOC,即:
         TOC=TC - TIC
因为1g有机碳被氧化时须耗用32/12g(即2.678)氧,又因为COD使近似地代表水样中全部有机物被氧化时耗去的氧量,故COD值换算成TOC值的系数为2.57,即
1gTOC=2.67COD。
④ 有机氮
有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标。若使有机氮在有氧条件下进行生物氧化,可逐步分解为NH3、NH4+、NO2-、NO3-等形态,NH3和NH4+称为氨氮,NO2-称为亚硝酸氮,NO3-称为硝酸氮。有机氮与氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮的总和则称为总氮(TN)。
⑤ pH值
pH值是指水中氢离子浓度的大小,即pH值=-lg[H+]反应水的酸碱性。
⑥ 有毒物质指标
指水中的有毒物质主要是包括氰化物、汞、砷化物、镉、铬、铅、酚等,它们的含量均作为单独的水质指标。
 (3) 生物指标
生物指标主要有细菌总数、大肠菌数及病原菌等。细菌总数是指1mg水中所含有的各种细菌的总数;大肠菌数是指每L水中所含的大肠菌个数。

1.3 怎样收集城市污水?城市污水流量是如何变化的?
答:(1)在城市中,每天都有大量的水用于市民生活、三产服务业和工业生产等,这些水在使用之后,约有80%的水量变为污水排放。而这些城市污水从污水管网中的各污水支管汇流到市政干管,进入污水泵站。由污水泵站将这些污水简单的进行预处理:沉砂池除砂,粗格栅将大块漂浮物、悬浮物拦截拿出。最后用污水泵把污水泵入污水处理厂,进行净化处理,达到国家规定的GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》要求,才能最终排入下游。
(2)城市流量是随着城市活动的变化而不断变化,一般来说,大多数城市随着经济的发展,人口不断地增加,用水量及污水量也在逐年增长。而各个污水处理厂所接纳的污水量随着各自汇水面积内的企事业单位的增减和服务人口的多少而变化着。污水量还随着居民的生活习惯而变化。如居民的上班前和下班后污水量处在高峰期;节假日居民消耗的水量和排污水量也处在高峰期。后半夜,大多数居民睡眠造成用水量大减,排污水量也大减。再有工业、企业、机关事业、学校、商业等都在白天活动多,夜间活动少,造成白天的用水的用水量和排污水量要大于夜间的用水量和排污水量。
(3)老城市中下水道有很多是雨污混流,在下雨天里能造成雨水与污水混流超过泵站和污水厂的设计量,发生溢流或淹没泵房和污水厂的提升泵房。这些流量的大变化是我们在城市污水处理厂的设计、建设和运行管理中应特别注意的问题。

1.4 污水处理工程如何执行污水排放标准?
答:按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则,除国家特殊规定的行业水污染物排放标准外,所有其他水污染物排放均执行GB8978-1996《污水综合排放标准》。国家特殊规定的行业排放标准,如:造纸工业执行GB3544-92《造纸工业水污染物排放标准》,船舶执行GB3552-83《船舶工业污染物排放标准》,海洋石油开发工业执行GB4914-85《海洋石油开发工业含油污水排放标准》,纺织染整工业执行GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》,肉类加工工业执行GB13457-92《肉类加工工业水污染物排放标准》,合成氨工业执行GB13458-92《合成氨工业水污染物排放标准》,钢铁工业执行GB13456-92《钢铁工业水污染物排放标准》,航天推进剂工业执行GB14374-93《航天推进剂水污染物排放标准》,兵器工业执行GB14470.1~14470.3-93和GB4274~4279-84《兵器工业水污染物排放标准》,磷肥工业执行GB15580-95《磷肥工业水污染物排放标准》,烧碱、聚氯乙烯工业执行GB15581-95《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》等。

1.5 污水综合排放标准是怎样分级的?
答:为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,控制水污染,保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地表水以及地下水水质的良好状态,保障人类的身体健康,维护生态平衡,促进国民经济和城乡建设的发展,才制定的污水综合排放标准。
污水综合排放标准共分三级,标准规定:
(1) 排入GB3838Ⅲ类水域(划定的保护区和游泳区除外)和排入GB3097中二类海域的污水,执行一级标准。
(2) 排入GB3838种Ⅳ、Ⅴ类水域和排入GB3097中三类海域的污水,执行二级标准。
(3)排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,执行三级标准。

1.6 城市污水处理后应怎样排放与利用?
答:城市污水经过处理后,有下面几条排放途径:
(1)放纳水体,作为水体的补给水。如下游的河道、湖泊、海边等。
排放收纳水中是城市污水处理后最常采用的出路,但排出的处理后的水应达到国家或地方相关的排放标准,否早可能造成收纳水体遭受污染。
(2)灌溉田地。灌溉田地可使处理后的水得到充分利用,但必须符合GB 5084-1992《农田灌溉水质标准》使土壤与农作物免遭污染。
(3)排放水回用。排放水回用是最合理的出路,既可以有效地节约和利用有限的宝贵淡水资源,又可减少污水的排放量,减轻其对水环境的污染。城市污水经二级处理和深度处理后回用的范围很广,可以提供给企业工厂作冷却水用,也可以回用于生活杂用,如景观用水、园林绿化用水、浇洒道路、冲厕所等。

1.7 《中华人民共和园水污染防治法》关于污水排放的规定有哪些?
答:《中华人民共和园水污染防治法》规定,禁止向生活饮用水水源地和一级保护区的水体排放污水。已设置的排污口,应限期拆除或限期治理。在生活饮用水源地、风景名胜区水体、重要渔业水体和其他有特殊经济文化价值的水体的保护区内,不得新建排污口。在保护区附近新建排污口,必须保证保护区水体不受污染。
(1)已有的排污口,排放污染物超过国家或者地方标准的,应当治理;危害饮用水源的排污口,应当搬迁;排污单位发生事故或者其他突然性事件,排放污染物超过正常排放量,造成或者可能造成水污染事故的,必须立即采取应急措施,通报可能受到水污染危害和损害的单位,并向当地环境保护部门报告;禁止向水体排放油类、酸液、碱液或者剧毒废液;禁止在水体清洗装贮过油类或者有毒污染物的车辆和容器;禁止将含有汞、镉、砷、铬、铅、氰化物、黄磷等的可溶性剧毒废渣向水体排放、倾倒或者直接埋入地下;存放可溶性剧毒废渣的场所,必须采取防水、防渗漏、防流失的措施;禁止向水体排放或者倾倒放射性固体废弃物或者含有高放射性和中放射性物质的废水;向水体排放含低放射性物质的废水,必须符合国家有关放射防护的规定和标准;向水体排放含热废水,应当采取措施,保证水体的水温符合水环境质量标准,防止热污染危害;排放含病原体的污水,必须经过消毒处理;符合国家有关标准后,方准排放;向农田灌溉渠道排放工业废水和城市污水,应当保证其下游最近的灌溉取水点的水质符合农田灌溉水质标准;利用工业废水和城市污水进行灌溉,应当防止污染土壤、地下水和农产品;  船舶排放含油污水、生活污水,必须符合船舶污染物排放标准。从事海洋航运的船舶,进入内河和港口的,应当遵守内河的船舶污染物排放标准。 船舶的残油、废油必须回收,禁止排入水体。
(2)地下水污染防治方面,禁止企业事业单位利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物;在无良好隔渗地层,禁止企业事业单位使用无防止渗漏措施的沟渠、坑塘等输送或者存贮含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物;兴建地下工程设施或者进行地下勘探、采矿等活动,应当采取防护性措施,防止地下水污染; 人工回灌补给地下水,不得恶化地下水质。

1.8 污水处理工艺选择时因考虑哪些基本因素?
答:处理工艺流程选择,一般需考虑以下因素。
(1)废水水质
生活污水水质通常比较稳定,一般的处理方法包括酸化、好氧生物处理、消毒等。而工业废水应根据具体的水质情况进行工艺流程的合理选择。特别需要指出的是,对于采用好氧生物处理工艺处理废水来说,要注意废水的可生化性,通常要求COD/BOD5>0.3,如不能满足要求,可考虑进行厌氧生物水解酸化,以提高废水的可生化性,或是考虑采用非生物处理的物理或化学方法等。
(2)污水处理程度
这是污水处理工艺流程选择的主要依据.污水处理程度原则上取决于污水的水质特征、处理后水的去向和污水所流入水体的自净能力。但是目前,污水处理程度的确定主要依从国家的有关法律制度及技术政策的要求。通常环境管理部门是根据《污水综合排放标准》及相关的行业排放标准来控制污水的排放浓度,一些经济发展水平较高的地区还规定了更为严格的地方排放标准。因此,无论是何种需要处理的污水,也无论是采取何种处理工艺及处理程度,都应以处理系统的出水能够达标为依据和前提。按照法律、法规、政策的要求预防和治理水体环境污染。
(3)建设及运行费用
考虑建设与运行费用时,应以处理水达到水质标准为前提条件。在此前提下,工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外,减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。
(4)工程施工难易程度
工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高,地质条件差的地方,就不适宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。
(5)当地的自然和社会条件
当地的地形、气候等自然条件也对废水处理流程的选择具有一定影响。如当地气候寒冷,则应采用在采取适当的技术措施后,在低温季节也能够正常运行,并保证取得达标水质的工艺。
当地的社会条件如原材料、水资源与电力供应等也是流程选择应当考虑的因素之一。
 (6)污水的水量
除水质外,污水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的污水,应首先考虑采用抗冲击负荷能力强的工艺,或考虑设立调节池等缓冲设备以尽量减少不利影响。
 (7)处理过程是否产生新的矛盾
污水处理过程中应注意是否会造成二次污染问题。例如制药厂废水中含有大量有机物质(如苯、甲苯、溴素等),在曝气过程中会有有机废气排放,对周围大气环境造成影响;化肥厂造气废水在采用沉淀、冷却处理后循环利用,在冷却塔尾气中会含有氰化物,对大气造成污染;农药厂乐果废水处理中,以碱化法降解乐果,如采用石灰做碱化剂,产生的污泥会造成二次污染;印染或染料厂废水处理时,污泥的处置为重点考虑的问题。
总之,污水处理流程的选择应综合考虑各项因素,进行多种方案的技术经济比较才能得出结论。

1.9 有关污水排放的国家标准有哪些?
答:国家已经颁布并正在使用的行业标准和综合排放标准有以下几种:
GB 8978-1996  污水综合排放标准;
GB 3552-83  船舶污染物排放标准;
GB 4274-84  TNT工业水污染物排放标准;
GB 4275-84  RDX工业水污染物排放标准;
GB 4276-84  火药硫酸浓缩污染物排放标准;
GB 4277-84  雷汞工业污染物排放标准;
GB 4278-84  二硝基重氮酚工业水污染物排放标准;
GB 4279-84  叠氮化铅、三硝基间苯二酚铅、D?S共晶工业水污染物排放标准;
GB 4286-84  船舶工业污染物排放标准;
GB 4914-85  海洋石油开发工业含油污水排放标准;
GB 4287-92  纺织染整工业水污染物排放标准;
GB 13456-92  钢铁工业水污染物排放标准;
GB 13457-92  肉类加工工业水污染物排放标准;
GB 13458-92  合成氨工业水污染物排放标准;
GB 14374-93  航天推进剂水污染物排放标准;
GB 15580-1995  磷肥工业水污染物排放标准;
GB 15581-1995  烧碱、聚氯已烯工业水污染物排放标准;
GWPB 2-1999  造纸工业水污染物排放标准;
GWPB 4-1999  合成氨工业水污染物排放标准;
GWKB 4-2000  污水海洋处置工程污染控制标准;
GB 14470.1-2002  兵器工业水污染物排放标准  火炸药;
GB 14470.2-2002  兵器工业水污染物排放标准  火工品;
GB 14470.3-2002  兵器工业水污染物排放标准  弹药装药。
2.1 调试运行前有哪些工作?
答:调试运行前应对各建筑物、构筑物及以及所安装的设备、工艺管道、各种阀门仪器仪表、自控等进行验收。验收分为初步验收和最终验收两个阶段。一般土建工程初步验收以后,施工单位保修一年,才能最终验收。设备和其它安装工程在其初步验收后也要经过一年的试运转、保修一年后才能最终验收。这样做的目的是让构建筑物、设备都要经过冷、热、潮湿等环境条件检验,充分曝露一些问题。在初步验收阶段要对建筑物、构筑物、设备等单项(体)进行试车验收。也叫单机(体)试车。

2.2 初步验收和单体试车应具备什么条件?
答:(1)对土建工程的初步验收是分阶段的,许多单项(体)工程的验收应在施工同时进行。特别是隐蔽工程的验收,必须在下一道工序前组织验收。在建筑物、构筑物建好后组织初步验收时,尽可能查看可以看到的隐蔽工程,主要还是查阅施工各阶段中的隐蔽工程验收资料。如果资料不全或当时没有组织单项(体)隐蔽工程验收,应视为验收不合格。
(2)对设备安装工程的初步验收是为了检查设备安装的质量和设备自身的质量是否符合设计的有关标准。安装工程也存在隐蔽工程的验收,如埋入地下的管道和在构筑物、建筑物体内的管道安装工程,防腐工程等。同样,隐蔽工程也应在施工时同时进行。初步验收时如无相关的隐蔽工程验收记录或当时没有验收,也视为验收不合格。
(3)具备初步验收条件的构筑物、建筑物和设备还应符合下列条件
①各建筑物、构筑物的全部施工结束
②各建筑物、构筑物的内部及外围应认真、彻底地清除全部建筑垃圾,卫生条件符合验收标准。
③安全防护设施、仪器,如灭火器、防H2S毒气设备、防酸碱器具等,应按设计配齐安装完毕,以备试车时使用。
应能按供电,通上水及下水、供暖、自控等系统。以检查各类电气的性能及上、下水管道、阀门、锅炉等设备的性能。
④被初验的设备应完成全部安装工作。
⑤设备外表应油漆一新,无碰痕、擦痕。设备内部该加油、油脂的按要求加满,有刻度的加油标志一定按要求办,不能超过也不能低于。对于购买的润滑油脂或油膏应按设计要求的标准购买,以免出现设备事故。
⑥土建工程和设备安装工程应由施工单位和质监单位准备好验收的表格,供验收时使用。有关图纸和验收标准应提前准备好并置于现场供验收时随时填表和查阅。
⑦试车前应对试车人员培训,掌握操作技能和取得各种必须的上岗证件后才能参加试车。参加试车前,有关人员应认真阅读有关资料,熟悉设备的机机械、电气性能。做好单项(体)试车的技术准备。
⑧设备单体试车初步验收时应通知厂家或供货商到现场,引进国外设备的单体试车应在国外技术人员到场指导下进行。

2.3 初步验收的规范、标准有哪些?
答:污水处理厂土建工程和设备安装工程的初步验收的规范、标准如下:

标准号                标准名称
S1              全国通用给排水图集
S2              全国通用给排水图集
S3              全国能用给排水图集
CTT-90      市政道路工程质量检验评定标准
GBJ141-90   给水排水构筑物施工及验收规范
GBJ202-83   钢筋混凝土工程施工及验收规范
JGJ10-64    钢筋焊接及验收规范
GBJ50204-92 混凝土结构工程施工及验收规范
JGJ300-88   建筑安装工程检验评定标准
GBJ232-82   电气装置安装工程施工及验收规范
GBJ93-86    工业自动化仪表施工及验收规范
GBJ236-82   现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GBJ243-82   通风与空调工程施工及验收规范
GBJ14-87    室外排水设计规范
GBJ13-86    室外给水设计规范
TJ231-75、78 设备安装工程及验收规范
YS1411-89   防腐蚀工程操作规范
GB1232-82   电气装置安装工程施工及验收规范
GBJ93-86    工业自动化仪表施工及验收规范
GBJ236-82   现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GBJ235-82   工业管道工程施工及验收规范
GBJ243-82   通风与空调工程施工及验收规范
TJ231-75、78设备安装工程及验收规范
GBJ14-87    室外排水设计规范
GBJ13-86    室外给水设计规范
对于引进设备除参照国内标准外,必要时应参照国标标准和其它相关标准进行验收。

2.4 初步验收前应接收哪些验收资料、文件?
答:初步验收前应接收三大类资料。一是工程综合类资料。二是工程技术类资料。三是竣工图类资料。
(1)工程综合资料主要包括:项目建议书和批准文件;项目的可行性研究报告和批准文件;初步设计书;施工图设计书;环境影响评价书及批准文件;劳动安全评价书及批准文件;卫生防疫评价书及批准文件;消防评价书及批准文件;土地征用申报与批准文件与红线;拆迁补偿协议书;招标与投标文件;承包发包合同;施工执照;工程现场声像资料。
(2)工程技术类资料主要包括工程地质、水文、气象、地震资料;地形、地貌、水准点、构建筑物、重要设备安装测量定位,观测记录;设计文件及审查批文、图纸会审和设计交底记录;工程项目开工、竣工报告;设计交付通知单、变更核实单;工程质量事故的调查和处理资料;材料、设备、构件的质量合格证明资料。或相关试验、检验报告、隐蔽工程验收记录及施工日志。
(3)竣工图主要包括土建构建筑物竣工图;厂区工艺、进出水管线、检查井、压力井、阀门井等竣工图;上水、下水、再生水、供热等管道图;供电、通讯竣工图;自控、仪表竣工图;道路、绿化竣工图;各种设施设备的说明书;单体详细图纸;化验设备设施、各种排气通风设备设施竣工图等。
2.5 污水处理厂预处理系统怎样进行初步验收和单体试车?应注意哪些事项?
答:(1)预处理系统土建可分为进水闸门井、溢流井、粗格栅土建、曝气沉砂池、进水泵房、细格栅土建、沉淀池等。一些强化工艺还有加药、搅拌池及斜板(斜管)沉淀池。其验收方法应对照竣工图进行外观尺寸实测实量是否与图纸一致,设备安装位置是否符合设计要求。最后通水试压、试漏。如无问题,做好记录方可投入使用。如有问题,应返工重来。
(2)预处理系统的设备安装工程验收及单体试车主要检查的设备有:进水闸门、溢流闸门、粗格栅、皮带运输机、栅渣压实机、砂水分离机、沉砂池吸砂泵、桥或刮浮渣机、沉砂机、污水泵、细格栅、加药絮凝机、搅拌机等。验收的方法应由电气人员检查设备的供电线路是否正常,供电开关是否正常,有无漏电现象。机械人员检查设备底座安装是否牢固,按设备说明准确地向润滑部分加油或油脂,对于电机带动的设备应点动试车,观察转向是否与标识一致。当确认准备工作完毕后可通电试车,并观察电压、电流是否符合要求,如有异常现象,应及时检查维修。还应观察设备的振动,噪声是否符合标准。如有异常,也应立即检查维修,正常后再试车并做好记录。
应注意事项:
(1)外观检查主要检查设备的外表有无生锈、破漆。有无划痕、碰伤和擦伤痕迹等,检查内里有无漏油、密封失效,机器是否过热或异常声音等。
(2)实测实量应主要检查设备安装位置和施工图说明书是否一致;安装的公差尺寸是否符合标准。
(3)资料检查应注意各项隐蔽工程及资料是否齐全,各类管道的规格型号,材料材质是否有记录,防腐工程验收记录和主体设备验收的表格、记录等。
(4)闸门应做手动及电动开关试验。检查安装闸板与滑道之间行走是否平稳,有无障碍相克,关闭时密封是否严密,电动机转动方向是否正确,电动部分指示的开关位置与闸门是否相符。
(5)对粗格栅试车前应仔细检查格栅底部有无异物卡住格栅下链轮。认真清除格栅前和格栅渠道内的各种建筑垃圾、杂物。通电前应点车检查电机转向,耙齿与栅条是否吻合,有无别齿现象。配套的皮带运输机或螺旋输送机的运行是否平稳。以及栅渣压实机的功能是否能实现。
(6)曝气沉砂池应检查吸砂桥进行行走是否平稳,导轮能否顺利地纠正走偏,到头的停留时间是否可调节,刮渣挡板能否按要求动作,吸砂泵在曝气池有水的情况下才能试车。
(7)潜水泵在没有水的情况下试车只能很短时间,俗称点车(约20S),只能利用这短暂时间判断叶轮的转向是否正确,否则重新接线。在下水通电前必须对叶轮手动盘车以检查叶轮与泵体之间是否磨擦。
(8)细格栅的单体试车与粗格栅基本相同,但要更注意格栅与耙齿之间的配合更严密,要求更高。
(9)所有的机械设备都要对螺检螺母检查有无松动,或松紧不一、有无垫片、弹簧圈。

2.6 污水处理厂的污水处理系统应怎样进行初步验收和单体试车?应注意哪些事项?
答:污水处理系统因工艺的不同,其构建筑物及设备有所不同。以AB工艺为例。
(1)污水处理系统的土建工程初步验收包括生物A段曝气池、A段沉淀池、B段曝气池、B段沉淀池。A段B段的回流污泥泵房(坑)。回流污泥渠道、配水阀门井、放空井。管道沟、廊道等。其验收方法应对照竣工图进行外观尺寸实测实量是否与图纸一致。其隐蔽工程应检查对照隐蔽工程资料进行。然后通水试压、试漏。如无问题,做好记录方可投入使用。如有问题,应返工重来。
(2)AB工艺的水处理系统安装及单体试车主要检查验收设备有:
①进水调节堰门、闸门,回流污泥调节闸门
②A段、B段各自的剩余污泥泵及逆止阀、阀门
③A段、B段的空气管道阀门
④A段、B段的曝气头
⑤A段、B段的吸污泥桥和回流泵
⑥A段、B段的进出水齿形堰、浮渣刮板、浮渣阀门、浮渣泵、浮渣脱水机、压实机
⑦出水闸门
⑧加药设备、絮凝搅拌设备、絮凝沉淀池、消毒机、接触池、滤池、清水池、加压泵
⑨鼓风机及配套附属物
(3)设备安装工程验收及试车的主要内容和注意事项:
①设备安装工程验收在4个方面进行,即:外观检查、实际测量、性能测试和对照竣工资料检查验收。
②全部设备除止回阀外,均要进行通电调试和测试。各个设备的厂家调试人员应到现场与操作人员共同调试。
③AB段的污泥回流泵和剩余污泥泵与进水泵的调试相同。应注意在没有介质冷却的情况下,泵不能长时间空载运行,通电前须手动盘车,可尽早查出问题。
④AB段的曝气头在调试前加清水高出膜片10cm,近距观察曝气头出气是否均匀,有无漏气现象。
⑤所有的电动蝶阀和电动提板闸门应进行手动、电动试验。手动闸门、闸板也要进行手动试验。调整阀门的行程及指示开或关的位置,并检查其关闭时的密封程度是否严密。
⑥吸泥桥要进行通电运行试验,注意桥的行走轨迹是否直线,运行是否平稳,有无杂音,变速箱的温升及声音是否正常。注意桥上的刮泥板与两头池壁相互结合成排浮渣渠道是否严实。导轮在桥的运行中能否起到调整的功能。浮渣阀的开启能否配合刮泥桥排渣。浮渣挡板的起落是否顺畅。
⑦鼓风机的单机试车比较重要,应请厂家专业人员与操作人员共同验收和操作,避免发生重大失误。应做自控调试,与动力机(如电动机、沼气发动机)连动试验,防喘振试验,冷却自锁试验,空气阀门应检查有无冷凝水,如有则打开放水阀排冷凝水。在此基础上,还要向曝气管道供气,对曝气器及曝气系统进行单试。
⑧锅炉及辅助设备应分别单试,如煤锅炉的炉排空试、燃油、气炉头自动点火单试,软化水设备的单试等。以及锅炉系统中其他单试,如向供热管道供冷水试验耐压性等。
⑨全部设备的单体试验均应有记录。一些重要设备应有空载电流测试结果和其它表示设备机械性能的测试数据。

2.7 污水处理厂的污泥处理系统应怎样进行单体试车和初步验收?应注意哪些事项?
答:污泥处理系统因设计不同,其工艺有的设置厌氧消化处理+污泥脱水处理工艺。有的只设置污泥脱水处理工艺。
(1)污泥处理系统土建的初步验收主要有污泥予浓缩池、进泥泵房、污泥消化池、污泥后浓缩池、污泥脱水机房、沼气脱硫房、沼气柜、沼气阀门井等。除按一般建筑物和工艺构筑物验收方法验收以上各种构建筑物外,还应特别注意检查下面情况:
①有可能泄露有毒、有害、易燃易爆气体的地方的报警系统、排除系统(排气扇、排泥排水泵、消防装置、防毒装置)、日常保证系统(防爆电机、照明)
②在冬季有可能暴露在0℃以下的管道、设备等的保温系统
③在地面以下出现渗漏或事故泄露时的排除系统。
④对消化池应做密闭性试验
⑤各建、构筑物内的隐蔽工程验收
(2)污水处理厂的污泥处理设备的初步验收和单体试车主要内容有:
①污泥消化池的进泥泵、循环泵、沼气提升泵
②污泥消化池上的各种气阀、水阀、室内外管廊
③热交换器及进水、进泥阀、出水阀、出泥阀、水和泥的压力表
④湿式脱硫设备
⑤干式脱硫设备
⑥脱水机(带式或离心式)及配套设备(如空气压缩机、冲洗水高压泵、配絮凝剂搅拌机械、冲洗水的排水系统、臭味排除系统)
⑦预、后浓缩池上的刮泥桥
(3)污泥处理系统进行初步验收和单体试车应注意以下问题:
①初步验收和单体试车人员应认真学习,搞清施工图、设备的使用说明书及供货方的有关资料。
②污泥处理的全部设备均应进行单体试车。泵、管道、闸阀等有关设备应做密闭试验,防止运行时有毒气体泄露。
③泥区初试时,可尽量用河水、江水、海水、雨水、井水等替代自来水以节约资金。用空气替代做密封试验可节约氮气费用。
④絮凝剂配制需提前做小样试验,待有污泥时扩大到脱水机上机试车。经过试验还要确定脱水剂用干式粉末还是液体剂。最终以性价比确定絮凝剂。
⑤带式脱水机初试前应对供水的压力、供气动元件执行命令的压缩机的性能、纠偏系统、冲洗系统进行验收。
⑥脱水机上的各种水阀、泥阀有手动和电动的都要进行启、闭试验。
⑦除臭设备如果是生物处理待通水后才能做试验,如果是化学处理应备好药品。
⑧凡是水管道在最高处应有放气阀门。凡是气管道(如沼气、蒸气)在最低处应有放水阀门,防止气阻和水阻。
⑨与污泥密闭装置相连通的水阀要防止沼气气体倒通引起爆炸和中毒的事件发生。

2.8 污水处理厂供配电系统应怎样进行单体试车和初步验收?应注意哪些事项?
答:供配电系统一般分为高压供配电系统和低压配电系统。
(1)高压供配电系统包括
①外线工程从电业局高压供电线路至厂内的高压变配电室进线端。
②厂内高压电缆地下敷设工程从高压变配电室进线端至厂内各供配室的高压电缆敷设及进出线等。
③厂内高压供配电室的变压器、高压配电柜、高压计量柜、高压开关柜、高压保护柜等。
(2)高压供配电系统的单体试车和初步验收的内容应包括:
①按上面所列的各子项分段验收。
②高压变配电系统由电力安装公司负责安装,由供电局组织统一进行单体试车、电检、验收。外线工程以供电局验收为主。
③厂内验收应以设备的操作是否灵活。设备的机械性能是否良好,通风、避小动物设施是否完好等为主。
(3)应注意事项:
①高压供配电工程应在其它工程之前组织实施,根据该工程的进展情况尽快地让电力安装公司组织测试,向供电局申请验收,争取早日通电,为其它工程的施工、调试提供可靠的电源。
②电力安装公司应向业主报送全部竣工资料和测试资料。
(4)低压配电系统包括:
①从变压器低压侧开始至低压配电柜的母线安装。
②各MCC低压配电柜安装。
③低压配电柜的出线、进线。
④电缆沟托架和电缆桥架的安装及电缆铺设。
⑤各类电缆套管。
⑥各类就地开关箱、控制箱的安装。
⑦与各类用电设备的电机、开关箱、控制箱的接线。
⑧各类临时配电盘的接线。
⑨变配电室接地网、避雷设施的安装。
(5)低压变配电系统的初步验收内容和注意事项
①可按工序和变配电室所辖用电器设备的分类进行。
②有些初步验收可在不通电情况下进行,应提前组织验收。
③必要的需通电进行的测试,调试可接临时电源进行,也可在正式供电后进行。
④低压供电系统最好提前进行以配合机械设备、自控设备及其它需用电设施的试车,直至全面完成整厂试车验收任务。
⑤国内厂家或外方提供的设备进行通电测试、调试时,必须提供有关技术资料并有供方的专家或技术人员在现场指导。
⑥整个低压变配电初步验收应提前根据供配电专业规定拟出详细的调试、验收方案和必要的安全保证措施。

2.9 污水处理厂的仪表和自控系统的单体试车和初步验收应怎样进行?应注意哪些事项?
答:(1)仪表分就地随设备仪表和变送器系统仪表,其中还分机械仪表和电子显示表。仪表单体试验和初步验收主要内容包括:
①各机械仪表的机械调零和校正。
②各电子显示仪表和校正。
③各监测控制仪表一次表的通电试验、校正,和二次表的通电试验、校正。
(2)自控系统的单体试车和主要内容包括:
①各PLC系统的调试。
②检查各PLC系统与机应MCC之间的连线是否正确。
③各PLC的接地是否可靠。
④各电机、阀门的状态和信号在PLC上反映是否对应和正确。
⑤检查各控制仪表及分析仪表信号输入情况是否正确。在中央控制室内的显示屏上的信号、曲线、开、停、故障信号等能否被记录和打印。
⑥对软件的检查、PLC系统对软件执行情况的检查。
⑦中央控制室能否对全系统进行监视、控制、记录以及执行情况。
(3)自控系统及仪表单体试车注意事项
①上述自控系统及仪表在单体试车及验收前应认真阅读供货方提供的资料和说明书以及有关施工图、竣工图、设计文件、图纸。还应熟悉维护、保养方法。
②自控系统的软件应有备份。其硬件为高科技精细产品,测试时应格外小心,避免因使用不当造成损失。
③属国内产品应由供货商或代理商的技术人员指导进行调试和测试,引进设备应在外方技术人员参加并指导的情况下进行调试和测试。
2.10 污水处理厂的供热系统与锅炉的单体试车及初步验收应怎样进行。并注意哪些事项?
答:(1)供热系统分蒸汽锅炉供热或热水锅炉供热两种形式。而锅炉的燃料又有固体燃料(如煤等固体燃料)、液体燃料(如柴油、重油等液体燃料)、气体燃料(如天然气、煤气、沼气等气体燃料)。污水厂的锅炉运行一般为中压(额定压力为3.0~4.9MPa)、低压(额定压力为≤2.45MPa。其锅炉的单体试车和初步验收主要内容包括:
①锅炉炉体及耐压试验。
②锅炉的就地开关控制箱。
③锅炉软化水处理装置、去离子水装置。
④供热管线、阀门、安全阀的试压。
⑤锅炉的尾气处理装置。
⑥锅炉燃料的储存装置。
⑦锅炉房的通风装置、防爆、防火装置。
⑧气或油锅炉房的安全报警装置。
⑨锅炉的监控仪表如:压力表、水位计、温度计、流量计。
(2)其应注意的事项有:
①锅炉调试前应到技术监督部门办理锅炉使用登记证。并制订出安全运行规程。
②司炉工应在锅炉调试前进行专业培训并获得锅炉工操作证,才能上岗。
③初验前应认真学习锅炉的有关资料,在供货方的技术人员指导下进行调试。
④锅炉的气体燃料和液体燃料的储存应注意防冻和防高温。在低洼处或地下的储存设施还应防水、防止锈蚀。
⑤软化水、去离子水装置一般都设在室内,北方寒冷地区要有防冻设施。
⑥司炉工应会制作软化水、去离子水。还要会化验几项专业项目,如软化水的硬度、溶解性固体等。

2.11 污水处理厂的鼓风曝气系统及鼓风机单体试车及初步验收应如何进行?并注意哪些事项?
答:(1)一般的生物处理厂采用鼓风曝气或表面曝气。表面曝气主要由曝气转刷实现,为氧化沟工艺配套设备。而其它工艺多采用鼓风曝气。鼓风曝气主要由空气鼓风机实现。本文以鼓风曝气系统为例说明,其单体试车及初步验收的内容为:
①空气过滤装置,并设有前后压力差表。
②鼓风机就地开关柜(自控系统)。
③鼓风机冷却系统,润滑系统。
④高压供电的绝缘测试。
⑤鼓风机的高压供电保护系统。
⑥供气管道系统(考虑冷胀热缩的影响)及闸门、逆止阀、放水阀。
⑦沼气发动机(带动鼓风机的)水冷、油冷系统。可燃、有毒气体报警系统。通风系统。
(2)应注意的事项有
①鼓风机操作人员、维护保养人员提前由供货厂家培训。经实际考核合格后才能参加调试运行。沼气发动机、高压电机的操作更要认真培训,稍有不慎,轻者损坏设备,重者损毁机器伤害人员。
②初步验收和单机调试的时候,供货厂家的技术人员必须到现场指导和直接参与,直至稳定运行半年左右才能交付运营。
③风机运转时噪声危害很大,调试时应给操作人员备好防噪声装备。鼓风机房内应配备防火设施。
④调试时还应有自动控制、供电人员的密切配合。沼气发动机的调试要等有足够的沼气量时才能调试,其燃料沼气还应做好脱硫工作,避免腐蚀设备,尾气超标等不利因素。

2.12 化验室的初步验收有哪些内容?并注意哪些事项?
答:(1)化验的初步验收内容有:
①化验仪器仪表
②化验室内上、下水管道、阀门
③供电配电盘、插座、照明
④操作台、通风橱
⑤安全保护设施
⑥附属设施等
(2)化验室的验收应注意的事项如下:
①化验人员在验收前应首先培训,取得国家认定的化验证书才能参与验收与今后的化验工作。
②化验设备数据是否可用应由市级以上的技术监督部门鉴定,一般每年进行一次。
③化验仪器仪表到货后应立即组织开箱验收。根据合同和供货范围认真检查所供仪器仪表是否缺项或缺少零部件、配件。
④对于一些比较简单的化验设备应及时根据其规定的技术性能分步验收。对于复杂而贵重的化验仪器仪表应等安装后,认真调试组织验收。并且有供货方技术人员在现场调试和培训。
(3)验收的重点化验仪器仪表主要有:
①电子分析天平、电子精密天平
②显微镜及配套照相和显示屏幕。
③紫外分光光度计、红外分光光度计、总有机碳分光光度计、原子吸收分光光度计
④气相色谱分析仪、离子色谱分析仪
⑤BOD测定仪
⑥便携式分析仪表
⑦质普联机
(4)化验室的酸、碱度水应注意不能随手倒入下水道,否则造成酸、碱腐蚀。最好倒入耐酸、碱腐蚀容器中。集中后专门处理。
(5)化验用的可燃气体储存瓶、压力较高的气体储存瓶要放在安全地带,与工作人员隔离开,与人工作的地方要有安全距离。

2.13 辅助生产设施应如何进行单体试车和初步验收?
答:(1)除工艺、动力、土建、化验和自控等外,辅助生产设施主要包括天车、电动葫芦、浴室、食堂、生产车辆、绿化卫生、门卫等。
(2)天车、电动葫芦等要请市级技术监督部门鉴定,操作人员要参加培训,领取操作证才能上岗操作。
(3)汽车驾驶员要有个人驾驶证。经过严格培训,持证驾驶。
(4)辅助生产设施的房屋建筑、构筑物等按土建工程的初步验收办法执行。

第二节 污水处理厂通水和联动试车

2.14 污水处理厂通水和联动试车的目的和条件是什么?
答:在初步验收和单体试车阶段已对土建构筑物单体、设备安装、电气自控、管道阀门、辅助工程等查出的问题进行了维修和更换,使其达到了合格,在此基础上,污水处理厂可转入通水和联动试运行。
(1)通水和联动试运行的目的是为进一步考核设备的机械性能和安装质量,检查设备电气、仪表、自动控制等在联动条件下的工作状况,土建的构、建筑物在通水和联动试运行能否达到工艺设计要求。还要进一步检查电气、仪表和自控设备的性能和与工艺设备联动的效果。特别要检查中央控制室与各PLC就地开关柜能否控制用电设备开关,反映运行数据和图表。
(2)通水和联动试车运行的条件是:
①通水和联动试运行时,厂外输水管道及泵站具备输送污水的能力。污水处理厂也具备向外排水的能力。
②处部供电能力满足通水和联动试运行的负荷条件。厂内的各主变压器和供电设备应投入运行,基本满足联动运行的用电负荷。
③电气和自控系统通过单体试车,能达到控制用电设备的条件。仪器仪表能显示和监控各种设备运行状况。
④单体试车完好后,绝大多数的设备和构筑物通过初步验收,有问题的设备和构建筑物经过更换和维修达到合格。
⑤人员经过充分的培训。各类安全操作规程已建立,对设备的性能及调试方法已基本掌握。
⑥化验室化验人员培训到位,化验室设备仪器、仪表安装到位,各种所需化验药品和标准溶液配备齐全。具备了分析水质各种指标的能力。
⑦供货商及技术人员到现场。指导现场操作人员通水和联动试运和各个环节,并逐步让运营人员独立掌握工作。

2.15 通水试车时,采用何种水调试?
答:在初步验收和单体试车时已采用清水试车。已对设备和构筑物查出的问题进行了维修和更换。在此基础上,可采用污水直接进厂,不必再使用清水联动试车。主要有以下几个原因:
(1)主要构筑物、设备已进行清水通水试车,经过一段时间考验,达到了验收标准。
(2)可节约大量的清水,而清水现在价格逐渐升高,会使调试费用增大。如果有污泥消化处理构筑物,其水费可成倍增加。
(3)在单机试车阶段的清水大部分可继续保留到通污水联动时用,直接节约了水费。
(4)在污水厂附近有地下水、河水、江水、海水、井水等廉价水源可直接采用,更节约水费。

2.16 联动试车如何进行?。
答:联动试车分为水处理段和泥处理段两个阶段试运行。先进行水处理段的联动调试,待有了足够的污泥后进行泥处理段调试。水处理段又分预处理单元和生物处理单元两步调试。泥处理段分为生物处理单元和理化处理单元,有的厂只有理化处理单元。

2.17 水处理段的预处理单元联动试车内容和注意事项有哪些?
答:(1)进水闸门  一般设计为手电两用闸门。单机调试已合格,在调试运行时能按生产运行指令控制闸门的开关。在紧急事故时有紧急备用电源,自动将进水闸门关上并通过紧急溢流口流出去,保证污水厂后续设备的安全。
(2)沉砂集水池  主要将≥25mm以上颗粒物沉积下来,并配有电动抓砂斗清理颗粒物。同时兼有调节水量混合水质的作用。
(3)粗格栅  当污水流入粗格栅后,PLC自动控制,根据进水流量利用液位仪或时间继电器,或两种方式同时控制开停粗格栅的次数及耙齿启动的次数。还应逐步检查粗格栅功能或联动运行的功能。
与粗格栅配套的设备有皮带运栅渣机、栅渣压实机。这些设备可在PLC控制下联动调试,也可手动试车。其联动程序是先开栅渣压实机、皮带运栅渣机、粗格栅机。关机时顺序相反。栅渣压实机,皮带运栅渣机可根据实际情况设置0~5min的时间隙都可。多台格栅并联运行时,栅渣压实机皮带运栅渣机是不能停的。
(4)细格栅  细格栅的自动控制方式和配套的附属设施与粗格栅一样,运行调试可参照粗格栅运行方式进行。
(5)曝气沉砂池  在手动和自动控制下启动吸砂桥、吸砂泵,分别观察吸砂桥走到两端时磁力开关能否让吸砂桥自动开、停,吸砂泵能否按自控制设置的开启要求开停。并能将砂水送入砂渠道。浮渣刮板在一端将浮渣自动排入浮渣渠道。桥的导轮及时纠正走偏现象,电缆卷筒正确自动卷放电缆。磁力矩(离合器)不应发烫。
与曝气沉砂池配套的砂水分离器及时开启将砂、水分离,把砂送到砂箱。
(6)污水提升泵房  联动试车时PLC在泵房水位达到启动水位后,可控制水泵软启动开启,检查水泵的启动、停止和运行状态,并与调步设备联接控制1台或几台泵保持连续提升污水,避免污水泵频繁启动。还要检查原来设定的水泵轮值功能是否健全,各设定水位,保护水位信号是否好用。
污水提升泵房设有潜污泵一般在管道上不设逆止阀、阀门。为保证干式泵的自动运行,阀门需要电动、手动两种功能。
(7)化学絮凝强化处理,为脱磷达标和生物处理(曝气生物滤池),常采用化学絮凝处理,联动试车时应通污水试车。
①加药池投加药剂应在小试的基础上再试投,选出几种药剂。加干式药剂要试干粉自动投药设施、搅拌稀释设施、存储设施、投加药液计量泵设施。加液体药剂要试液体计量泵和稀释设施、存储设施等。
②混合反应池 将制备好的液体药剂与污水混合,产生絮状沉淀要通过混合设施、反应设施。反应设施一般与沉淀设施合建。混合设施有采用管式混合器、水力混合器、机械混合器等,一般采用机械混合器比较稳定可靠,并且可调混合的速度。反应池有隔板絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池、涡流絮凝池、机械混凝池等,前四种属水力絮凝,是利用水流自身的能量,推荐使用。后一种机械絮凝,耗能多,只有在特别需要时采用。沉淀池通常为减小占地面积,缩短沉淀时间,一般采用斜板(管)沉淀池。

2.18 水处理段的生物处理单元联动试车内容和注意事项有哪些?
答:(1)以AB法生物曝气池为例。曝气池的联动试车要在培养好A段、B段各自菌种的基础上通污水试运行。需要联动调试的设备有进水渠道调节堰门、气管道阀、气管道上的冷凝水闸阀、回流泵及回流污泥。曝气池内固定的仪表如:溶氧仪、PH计、温度仪等。
①通过PLC对池内溶氧仪反馈的信号调整鼓风机的叶片张开、收缩,控制出气风量使池内溶解氧达到A段0.5mg/L,B段1.5mg/L。
②调整调节堰门使进水与回流污泥均匀混合使曝气池内的污泥浓度、污泥负荷达到设计标准。
③PLC根据溶解氧的反馈信号,需要增加溶解氧时先将风机内的叶片(扩散量)角度调大,再不够时启动另一台风机,直至达到设计数值。当溶解氧高时先将风机内的叶片(扩散量)角度调小,直至关闭一台风机。
④空气管道隔一段时间需打开冷凝水阀放水,以免冷凝水造成水堵。
⑤根据曝气池污泥浓度确定剩余污泥排放量。保证A段、B段回流污泥浓度都在2~4kg/m3。
(2)沉淀池
①当污水充满沉淀池后,才可启动刮泥桥。为防止回流污泥泵露出水面干运行烧坏,桥能自动开停,没问题后再启动随桥运行的污泥泵、行走轮的电机和刮浮渣板。
②随时检查沉淀池的出水齿形堰的出水是否均匀。如不满足,应进行调整。
③观察回流污泥管道上的阀门能否按要求开启,并调整和开启阀门的角度控制回流泵的出泥量。
④观察剩余污泥泵管道上的逆止阀是否好用。如有堵塞或角度不可调就应拆开检修。
⑤观察桥的运行电缆是否运行正常,有无滑落的险情和缠绕的现象。

2.19 污泥处理段的生物厌氧消化如何联动调试?应注意哪几项?
答:污泥处理段的联动调试要在污水处理段调试成功后进行。
(1)厌氧消化的联动调试应先开启进泥泵,将消化池中充满污水,或充满污泥。待消化池充满到泥位线时,停止进污水或污泥,将消化池泥位线以上的空气用氮气替代。
(2)将污水或污泥送入消化池后,开启污泥循环泵和热交换器系统中的热水泵(可暂不加热),使消化池内的污泥循环起来。开启污泥搅拌泵(有的用沼气提升泵搅拌,有的用机械搅拌),使消化池的污泥上下翻滚,防止沉淀。应特别注意热交换器套管内泥压和水压。污泥循环泵和热水泵的开停顺序不能有误。否则,可能压瘪热交换器内套管。
(3)将脱硫装置内、沼气柜内等的空气都用氮气充满替代,观察压力表,超过额定压力后,可在保证安全的情况下向空中排放混合气体。千万注意不能排放的太急、太多,以免产生负压,压瘪设备。
(4)在消化池、沼气柜进行气体置换期间应每日监测各有关气体含量,只有沼气、氧气、硫化氢含量达标后才能向使用沼气的设备供气。否则就需要在保证安全的情况下向空中排放不合格气体。
(5)消化池上的水封阀,沼气管道上的水封阀,湿式沼气柜上的水封阀,应按设计要求填满水,冬季运行还要做好保温防冻工作。
(6)污泥处理系统中的各种安全阀应按要求到市级质量监督部门办理检验手续,确保能安全使用。
(7)设在污泥处理段的报警器如:CO、H2S、可燃气体、CO2等,都必须到市级质量监督部门办理检验后才能安全使用。

2.20 污泥处理段的理化处理怎样联合调试?
答:(1)污泥的理化处理主要工艺是加药——搅拌——混合——脱水——泥饼。加药主要是就分子有机絮凝剂,如阳离子聚炳烯酰胺PAM。或是再添少量无机絮凝剂,如聚铝或聚铁效果会更好,但要注意先加无机药剂再加有机药剂的顺序。
(2)脱水机以带式脱水机为例。开机前要检验絮凝药液是否配好,供气动元件的空气压缩机是否正常送压缩气体。供冲洗履带的水压是否足够。进药计量泵是否正确和可调。
(3)检查脱水机上的吸气除臭设备是否有效,机器上的照明设施是否安全可靠(防爆、防潮湿)。
(4)检查就地自控PLC是否正常监控运转和报警。

第三节 微生物培养和试运行

2.21 怎样培养水处理段的好氧细菌?
答:(1)污水处理厂在单体试车初步验收和联动试车的基础上。进水的污水水质、水量能满足初步运行的要求,即可进行投产试运行。首先要培养活性好氧菌。培养好氧菌的菌种和所需的营养物质在城市污水中都存在,一般直接通污水进行培养。
(2)将城市污水引入曝气池后暂停进水,进行曝气。在水温、气温都合适情况下1-2天就会出现絮状物,这时可少量连续进水,也可间歇进水,继续曝气。连续曝气一周后,通过显微镜检查到菌胶团生产良好后即可由少到大逐渐增加进水到设计量,投入试运行。如果营养不足可加入一些粪便、食品加工业的含氮磷丰富的废液,以及饭店的米泔水等以增快培养的速度。还要注意在培养菌的初期,由于好氧细菌没大量形成,应控制曝气量避免溶解氧过量,避免好氧细菌老化。

2.22 怎样培养污泥处理段的厌氧菌?
答:(1)大中型污水厂一般在水处理段正常后,有足够的污泥再培养厌氧菌比较有利。
(2)先将消化池内充满二级出水,投入其它消化池的厌氧污泥菌种,或接入水处理段的剩余污泥。
(3)在消化污泥来源缺乏的地方也可用人粪、牛粪、猪粪、酒糟、剩余的淀粉等有机废物稀释到含固率为1-3%的污泥投入消化池。
(4)培养消化污泥菌时,必须控制PH值和有机物投配负荷,PH值应保持在6.4~7.8之间。有机负荷控制在0.5kgVSS/(m3.d)之下。投配负荷过高,会导致挥发性脂肪酸大量积累,PH增高,使酸衰退阶段太长,从而延长培养时间。
(5)充分搅拌消化池内的接种污泥或混合污泥。中温消化就要保持消化池内的水温在35℃±2℃,边进泥边加热,待加至所需温度及泥位后,暂停进泥。待厌氧消化正常后可逐渐增加投泥量,直至到正常加泥。
(6)每日分析沼气成份,所需数据正常时,取样品进行点火试验,(注意防火、防爆)然后才可正式进行沼气利用工作。

2.23 微生物培养在试运行期间应注意什么?
答:(1)当活性污泥培养成功后,污水厂即可投产试运行。试运行的水量可根据来水情况安排。一般开始试运行时按照设计量的一半运行,待正常时再投入另一半试运行。
(2)试运行期间为了确定最佳工艺运行条件主要作为变量考虑的因素有污水的温度、PH、电导率、曝气池中的溶解氧和污泥浓度、消化池内泥温、PH值、充氧系统的运行状态、加热污泥系统的运行情况、沼气柜的运行情况。脱水机的运行状况。
(3)活性污泥法的重要参数BOD5、CODcr、MLSS、MLVSS、氨氮、总磷等需要化验室每天监测,用以调整纠正工艺参数。SV、SVI、显微镜检查,每天可根据实际需要多次检测,随时调整工艺。
(4)污水处理、污泥处理在试运行阶段控制、调整应以培养、驯化污泥为主,切实做好控制、观察、记录和分析检验工作,对污水处理量、污泥处理量、污泥产量、沼气产量、药剂耗量、生产电耗量、自来水耗量应有详细记录。对进、出水水质、好氧污泥指标、厌氧活性污泥指标、脱水污泥指标、沼气成份等应有足够的分析数据。便于提高污水处理的质量。

2.24 试运行前操作人员应如何培训?
答:试运行前应对操作人员做如下培训:
(1)污水处理厂应组织各运行部门认真对口培训,研究联合调试方案以及学习设备的说明书、有关的技术资料。
(2)请相关的设备提供方的工程技术人员详细地讲解有关的基础知识、专业知识、实际操作注意事项。
(3)请有关专家、技术人员与操作工共同制定出污水处理、污泥处理、设备维护保养、供电、供暖、供沼气、供电和仪表、自动化控制等安全、工艺操作规程和注意事项。确保试运行中人身与设备的安全。以及试运行的顺利。

2.25 试运行期间,设备如何管理?
答:试运行期间除调整好工艺参数外,对于设备的试运行情况也应有详细的记录,建立建全设备档案,把设备的规格、数量、产品厂家、价格、合格证书、试运行状况、维修、故障分析解除、设备的保养、更换、改造等事项一并记入档案。一些特殊设备如锅炉、高压变配电及电器、起重设备、压力容器等国家规定的强制检测设备和沼气柜、消化池等易燃、易爆、有毒、有害等设备还要到市级主管部门办理相关手续,登记备案。配备相应的保护器材设备。制定严格的使用规章制度。

2.26 试运行期间,化验如何配合工作?
答:试运行期间污水处理厂应全面正常投入分析化验工作,主要分析项目有:
化学需氧量CODCr
五日生化需氧量BOD5
PH
悬浮固体SS、溶解性固性DS、挥发性固性VS、非挥发性固体FS、总固体TS
氨氮NH3-N、凯氏氮KN、总氮TN
总磷TP、磷酸盐
污泥浓度、污泥指数SVI、污泥沉降比SV30
溶解氧DO
总有机碳TC
污泥中重金属(如汞Hg、砷AS、铅Pb、 镉Cd、铬Cr)
污水中阴离子分析(CL-、SO-24、CN-)
污泥含水率%
有机化合物 如油类、酚类
沼气成份测定  CH4、CO2、H2S、H2
微生物镜检
大肠杆菌检验

2.27 污水处理厂在试运行后期应注意总结、收集、整理哪些资料?
答:污水处理厂在试运行后期应注意总结、收集、整理在单机试车、联动试车、试运行过程中各种资料,大约分为两类。
(1)竣工资料:竣工资料主要是单体试车和初步验收阶段为厂内设备及土建安装工程进行竣工验收(初步验收)所需的各项技术档案资料。
(2)试运行技术经济资料:试运行技术经济资料包括全部联动试车的资料和为了验证工艺设计所做的各项试验资料。化验室设备性能鉴定等技术资料也应包括在内。经济资料应包括电耗、能耗、药耗、各类材料消耗、人工费成本、污水处理量、污水处理单耗、污泥处理量、污泥处置费等指标。
3.1 在格栅间工作怎样保证卫生和安全?
答:(1)污水从市政干管到泵站输送长途中,容易产生腐化恶臭和硫化氢、甲硫醇等有毒气体,在格栅间的散口处散发出来。恶臭强度一般在70~90个臭气单位,最高可达130个以上臭气单位。因此在室内或半散开式格栅间应采取强制通风措施。特别在夏季闷热天气应保证每小时换气10次以上,还可采取一些简易有效措施,如多设对流门窗,夏季可全打开,利用自然通风也能大大降低格栅间的恶臭强度。临时加排气扇等,只有设置通风措施才能最大限度减少恶臭气体对操作人员的危害和对设备的腐蚀。
(2)要及时清理栅渣和砂子,防止腐败产生恶臭及蚊蝇。清洗落在地面上的污水;防止产生二次污染。在流行病传播时期,还应穿戴隔离服装、口罩、眼罩等。按时对曝露在地面上的污物打药消毒、杀菌。个人应注意工作后勤洗手、洗澡,换洗工作服、鞋子等,要经消毒杀菌处理,防止疫情传播。
(3)冬季运行期间,在保证安全的前提下,要防止设备和仪表在水中被冻住,

3.2 污水提升泵站的作用是什么?应怎样控制和管理?
答:(1)污水处理厂在运行工艺流程中一般采用重力流的方法通过各个构筑物和设备。但由于厂区地形和地质的限制。必须在前处理处加提升泵站将污水提到某一高度后才能按重力流方法运行。污水提升泵站的作用就是将上游来的污水提升至后续处理单元所要求的高度,使其实现重力流。提升泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。
(2)泵站内的水泵是多种多样,一般以离心泵为主。按照安装方式分为干式泵和潜污泵,干式泵又有立式泵和卧式泵。潜污泵有可在污水中安装和干式安装两种类型。泵的类型主要取决于污水处理厂的规模,要求的扬程、工作介质和控制方式等具体情况而定。
(3)集水池的作用是调节来水量与抽升量之间的不平衡,避免水泵频繁启动。
①集水池的布置应充分考虑到泵的维修,固定泵底座的维修等方便。现在要求污水厂不能因修或换某一设备而停止污水处理。因此潜污泵集水池最好是两套单独运行。一些旧集水池只有一套运行,当某个泵的底座或水下某一部位损坏时,不得不停止进水,抽干水后才能修理上述设备。这就需要改造成至少有一半数量的泵坚持运行的集水池,而在另一半集水池中能抽干水进行维修、更换。潜水泵或改造成干式运行,或两组间隔开运行等方法都可以。
②对于平衡进水量和出水量现在大都采用调频的办法来解决,效果良好。
③对于集水池的布置还应考虑到清理时和维护保养的方便。如吊物孔、吊拉泵的电动葫芦、吊梁、出泥砂孔、集水池底部设集水坑、以及可供维修人员进出的爬梯等。对于封闭式集水池应在对流处设通风孔、通风风机。在通风最不利点应设有毒气体、可燃气体报警器等。
④尽管在集水池前有格栅拦截漂浮物,沉砂池除掉大部分砂子,但因污水进入集水池后速度放慢,一些泥砂可能沉积下来,一些浮渣漂浮在集水池的水面上,使有效池容减少,甚至堵塞水泵,直接影响了水泵的正常运行。为此集水池要根据具体情况定期清理杂物,保证水泵正常运行。在密闭的集水池内进行清池工作中最重要的是人身安全问题。因为在集水池沉淀的污泥、砂子是没有经过有效处理而沉积在集水池内,会因厌氧分解产生出有毒气体如H2S、SO2、CO甚至可燃气体甲烷等。清池人员下去之前,必须先强制通风,在通风最不利点检测有无有毒气体、可燃气体,检测符合国家规定的标准后,才可穿戴呼吸器等防毒面具下去工作。人下到集水池后,通风强度可适当减少,但绝不能停止通风。这是防止人下到池中后积存在池底的污泥继续厌氧分解产出有毒易燃气体,伤害操作人员。同时下池操作人员最好不要超过半小时。
(4)对集水池内的水泵机组运行控制应考虑以下几项原则,一要保证来水量与提升量一致,即来多少,提升多少。如来水量大于提升量,上游又没有及时采取溢流措施,则可能淹泡格栅和沉砂桥。反之如来水量小于提升量,则可能使水泵处于干运行状态,损坏设备。二要保持集水池高水位运行。这样可以降低泵的扬程,在保证提升水量的前提下降低能耗。三要水泵的开、停不要过于频繁,否则易损坏开关和水泵并降低使用期限。四要至少有一台备用泵。可在线备用,也可池外备用。既来水量突然大时备用,又在在线水泵损坏或维修水泵时备用。五要保持水泵组内每台水泵的停、开时间均匀,投入运行的泵和备用泵之间定时转换。一个是保证每台泵自身按时运转,比放在污水中静止状态备用寿命要长些。二个是因为池内每一台泵对应着集水池内相应一部分容积,如果某台泵长时间不投入运行,它所对应的集水池某处成死角,泥、砂沉积,会影响泵的运行,甚至堵塞水泵,造成事故。所以污水厂的运行管理人员要根据具体运行情况,不断总结出集水池和提升泵组最佳运行调度方案。以利污水泵安全、经济运行。

3.3沉淀池排浮渣时应注意什么?
答:平流式行车刮浮渣机辐流回转式刮浮渣机及竖流式回转刮浮渣机都是用刮板将浮渣刮至浮渣槽或浮渣斗内。这种排渣方式问题较多,一是刮板与浮渣槽的配合不是很到位,浮渣经常不能全进浮渣槽。二是浮渣槽内必须设水冲,否则浮渣流不到浮渣槽中。在北方的冬季,浮渣槽内浮渣不及时清理,还会结冰。即使大块浮渣能进入浮渣槽,油脂类物质形成的泡沫状浮渣也很难进入,漂在水面影响浮渣槽的效果。现在流行一种简易有效方法,在平流沉淀池的末端,安装一根带缺口的不锈钢圆管,转动圆管,大部分浮渣由缺口处流入管内,顺便将水面上的泡沫浮渣也流入管内被水带走。如图3-4所示。
这种排渣的方式也可用液位计自动控制,当浮渣在圆管周围积累时,液位会稍微上升,水位计动作,使圆管自动转动,造成缺口进浮渣和污水并同时排走。液位降至原来水位后,圆管自动回到原来位置。这种排渣方式简单易行,运行方便,排渣彻底,并逐渐推广开来。

3.4 沉淀池运行巡视及维护应如何进行?
答:(1)运行人员应定时巡视初沉池运行情况,注意观察桥的行走状况,是否有异常声音。刮浮渣板是否把浮渣准确刮进浮渣斗里。平流沉淀池桥到头是否按要求停下,链条刮渣机的齿轮链条是否有缠绕物。刮泥板在水下行平是否平衡。
(2)注意沉淀池的出水三角堰板的堰口是否被浮渣堵死,如有应及时清除。沉淀池的进出水堰板长期运转受外力的影响,可能出现倾斜、松动等现象。导致进、出水短流跑泥。影响沉淀池的效率,必须定期检查并进行必要的修正。一般通过调整堰板孔螺丝位置来校正堰板水平度,但铁螺栓经过长时间浸泡后易生锈,最好使用不锈钢或铜螺栓解决此问题。
(3)对于不经常开关的进、出水闸门、闸阀等,要每隔一周或二周人工或电动活动几个来回,对于暴露在空气中的丝杠(明杆闸门)要及时上润滑油、膏。对于内丝杠(暗杠闸门)或变速箱要定时下去检查或打开箱盖检查上润滑油。对于闸门井中的阀门如果用清水覆盖比暴露在空气中会得到更好的保护。
(4)备用的初沉池最好采用动态备用,即按一定时间轮换投入使用,最好停运或备用时间不要超过一个月。对于确定不能投入运行的池子应将污水放空,用二级出水或再生水流满,每隔一个月左右最好开动刮泥和行走设备。
(5)初沉池在正常运行情况下每年要排空一次,彻底检查清理。检查污水下设备部件的锈蚀情况,确定防腐维修;池底是否有积砂,池内是否有泥砂异物等;刮泥板与池底是否密合;排泥斗及排泥管内是否有结垢、砂、石等异物;池壁或池底的混凝土表面保护层是否有结垢或有腐蚀脱落等情况;进、出水闸门是否需维修或更换等。

3.5 如何分析及排除初沉池运行异常问题?
答:(1)污泥上浮原因
①如果是经常性的污泥上浮应从控制参数上核算一下表面负荷、停留时间、溢流负荷的数据是否在控制参数内,如不在内应加以调整。
②来水的新鲜程度也能影响污泥上浮,腐败严重的污水,能造成污泥上浮,这时应加强去除浮渣的工作,使上浮的污泥经浮渣刮板的动作,及时的去除浮渣。
③二沉池回流污泥能进入初沉池一部分,由于其硝酸盐含量较高,进入初沉池后缺氧可使硝酸盐反硝化,还原成氮气附着于污泥中,使之上浮。这时可控制后面生化处理系统,使污泥的泥龄减小,降低硝化程序。也可加大回流污泥量使之停留时间减少。
④污泥浓缩池的上清液、脱水机的大部分废液含有机废水高,进入初沉池内导致出水混浊。解决的办法有改进消化池、浓缩池运行,提高消化池、后浓缩池的运行效率。对脱水废液可加无机絮凝剂先浓缩沉淀后再送至初沉池。
(2)污泥短路流出
①堰板溢流负荷超标造成。或堰板不平整造成。解决办法:减少堰板的负荷或调整堰板出水高度一致。
②刮泥机故障造成污泥上浮。
③辐流式沉淀池池面受大风影响出现偏流。
(3)排泥不及时
刮泥机故障或排泥泵故障造成污泥上浮或浮渣聚集在池面上。
(4)排泥浓度降低
①排泥时间过长导致含固率下降,污泥浓度降低。
②刮泥与排泥步调不一致,各单体池排泥不均匀。
③积泥斗严重积砂,有效容积减小。

3.6 预处理单元对后续处理单元有什么影响?
答:(1)如果从格栅流过的栅渣太多,会使初沉池、曝气沉砂池及曝气池、二次沉淀池面上的浮渣增多,难以清除,挂在出水堰板上影响出水均匀,不美观,增加恶臭气味。
(2)如果从沉砂池流走的砂粒太多,砂粒有可能在初沉池配水渠道内沉积,影响配水均匀;砂粒进入初沉池内将使污泥刮板过度磨损,缩短更换周期;进入泥斗后将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路;进入泥泵后将使泥泵过度过快磨损,降低泵的使用寿命;砂粒进入曝气池会沉在曝气池底部逐渐积累妨碍曝气头出气,甚至覆盖曝气头,大大降低曝气效率。
(3)从预处理向后漂移的破布条、棉纱、塑料条、铁丝、头发等杂物会在表曝机或水下搅拌设备、浆板上缠绕,增大阻力,损坏设备。还会缠绕在水下电缆上,形成很大的棉纱团、铁丝头发团、塑料团等,导致扯坏电缆。进入二沉池将会使浮渣增加挂在出水堰板上影响出水均匀;进入生物滤池会堵塞配水管、滤料,甚至堵塞出水滤头、滤板等;进入生物转盘将在转盘上缠绕,增大了阻力,加快生物转盘的损坏。减少有效容积。
(4)从预处理单元漏出的杂物进入浓缩机后将在栅条上缠绕,影响浓缩效果。并在上清液出流的堰板上漂浮结块,影响出流均匀。进入消化池前后会堵塞排泥管道或送泥泵。还会在消化池内上浮结成大的浮壳。这些杂物进入离心脱水机,会使高速旋转的叶轮失去平衡,从而产生振动或严重噪声,导致密封破漏,损坏水泵。一些棉纱、毛发有时会塞满叶轮与涡壳之间的空间,使设备过载,烧坏电机。
(5)从水处理设施进入浓缩池的细砂,可能堵塞排泥管路,使排、送污泥泵过度磨损。进入消化池将沉在底部,影响排泥,减小有效容积。如果这些细砂进入离心机,将严重磨损进泥管的喷嘴以及螺旋外缘和叶轮。增加维修更换次数。如进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率,使搅拌机容易磨坏,滤布过度磨损,转辊之间磨损和不均匀。

3.7 预处理单元的重要性如何?
答:预处理单元能否将漂浮物、砂、沉淀物有效去除对于保证整个污水处理厂的正常运转是至关重要的。据有关专家统计,约有50%的污水处理厂因预处理单元有问题而严重影响了后续处理的运转。究其原因,一是运行人员认为预处理单有些问题不必全力以赴解决掉。结果预处理单元的沉砂、棉纱、头发、塑料橡胶制品等经过一定积累,再给后续各个处理单元或者是各单机运行造成了困难和事故。如果在预处理单元中的每个环节上努力解决这些各自环节去除的杂物,就避免了这些杂物去磨损和破坏后续各个环节的运行。二是运行人员没有认真评价和分析在预处理单元的运转效果,如格栅的截污效果如何,栅前栅后流速的影响如何。沉砂池的沉砂效果如何,多少砂粒随水流走,什么样的沉淀物容易流走等等。导致运行人员忙于解决表面问题,如忙于解决修理损坏的设施、设备。而没有考虑产生这些问题的根源所在,即预处理单元各个环节是否按设计、流程逐个把关,把该处理掉的杂物一项一项处理达标,不给后续工艺留麻烦。

3.8 曝气池MLSS或MLVSS数值怎样控制为好?
答:曝气池混合液须维持相对固定的污泥浓度MLSS,才能维持好处理效果和处理系统稳定运行。每一种好氧活性污泥法处理工艺都有其最佳曝气池的MLSS,比如普通空气曝池活性污泥的MLSS最佳值为2g/L左右,而AB法工艺A段的MLSS最佳值为5g/L左右,两者差距很大。一般而言,曝气池中MLSS接近其最佳值时,处理效果最好。而MLSS过低时往往达不到预期的处理效果。当MLSS过高时,泥龄延长,维持这些污泥中微生物正常活动所需的溶解氧数会增加许多,导致对充氧系统能力的要求增大。同时曝气池混合液的密度会增大,阻力增大,也就会增加机械曝气或鼓风曝气的电耗。也就是说,虽然MLSS偏高时,可以提高曝气池对进水水质变化和冲击负荷的抵抗能力,但在运行上往往是不经济的。而且有时还会导致污泥过度老化,活性下降,最后甚至影响处理水质。在实际运行时,有时需要通过加大剩余污泥排放的方式强制减少曝气池的MLSS值,刺激曝气池混合液中的微生物的生长和繁殖,提高活性污泥分解氧化有机物的活性。

3.9 什么是曝气池混合液污泥沉降比(SV)?有什么作用?
答:污泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity又称30分钟沉降率,是曝气池混合液在量筒内静置30分钟后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例,以%表示。一般取混合液样100ml,用满量程100ml量筒测量,静置30分钟后泥面的高度恰好就是SV的数值。由于SV值的测定简单快速,因此是评定活性污泥浓度和质量的常用方法。
SV值能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性能等。可用于控制剩余污泥排放量,SV的正常值一般在15%~30%之间,低于此数值区说明污泥的沉降性能好,但也可能是污泥的活性不良。可少排泥或不排泥或加大曝气量。高于此数值区,说明需要排泥操作了,或着采取措施加大曝气量。也可能是丝状菌的作用使污泥发生膨胀,需加大进泥量或减少曝气量。

3.10 观测SV值时污泥的表观现象说明了什么?
答:(1)污泥沉淀30分钟~60分钟后呈层状上浮且水质较清澈。说明活性污泥反应功能功能较强,产生了硝化反应,形成了较多的硝酸盐,在曝气池中停留时间较长,进入二沉池中发生反硝化,产生气态氮;使一些污泥絮体上浮。可通过减少曝气量或减少污泥在二沉池的停留时间来解决。
(2)在量筒中上清液含有大量的悬浮状微小絮体,而且透明度差、混浊。说明是污泥解体,其原因有曝气过度、负荷太低造成活性污泥自身氧化过度、有害物质进入等。可减少曝气量,或增大进泥量来解决。
(3)在量筒中泥水界面分不清,水质混浊其原因可能是流入高浓度的有机废水,微生物处于对数增长期,使形成的絮体沉降性能下降,污泥发散。可采取加大曝气量,或加大污水在曝气池中的停留时间来解决。

3.11 什么是污泥容积指数(SVI)?
答:污泥容积指数(SVI)的英文是Sludge Volume Index是指曝气池出口处混合液经过30分钟静置沉淀后,每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积。单位以ml/g计。
计算公式如下:
 
SVI与SV值的关系:
SVI值排除了污泥浓度对污泥沉降体积的影响,因而比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般说来,SVI值过低说明污泥颗粒细小,无机物含量高,缺乏活性;SVI过高说明污泥沉降性较差,将要发生或已经发生污泥膨胀。城市污水处理厂的SVI值一般介于70~100之间。
SVI值与污泥负荷有关,污泥负荷过高或过低,活性污泥的代谢性能都会变差,SVI值也会变很高,存在出现污泥膨胀的可能。

3.12 影响曝气池混合液SVI值的原因是什么?
答:影响曝气池混合液SVI值的原因如下:
(1)水温突然降低使微生物活性降低,分解有机物的功能下降。
(2)流入含酸废水使曝气池混合液PH值长时间处于3~4酸性条件下,嗜酸性丝状微生物大量繁殖,另外排放酸性废水的管道内生长的丝状微生物膜周期性脱落也会导致混合液中的丝状微生物的增殖。
(3)进水中氮磷营养物质比例偏低,而丝状菌能够在氮磷等营养物质严重不足的情况下大量繁殖,并在混合液中占优势,进而引起污泥膨胀。
(4)曝气池有机负荷过高导致活性污泥的凝聚性能和沉淀性能变差,SVI值升高。
(5)进水中低分子有机物含量大,而低分子有机物是丝状菌最容易吸收利用的成份,从而使丝状微生物大量繁殖,曝气池混合液沉降性能降低。
(6)曝气池混合液溶解氧不足使絮体生长受抑制。而丝状菌生物却能够在0.1mg/l以下条件中大量繁殖,导致活性污泥膨胀SVI值升高。
(7)进水中有毒有害物质增加,如酚、醛、硫化物等类物质含量突然升高,使微生物菌胶团凝聚性能下降,大量解絮,而丝状菌则得以增殖,SVI升高。
(8)高浓度有机废水缺氧腐败后进入曝气池,其中含有大量的低分子有机物和硫化物等,从而使丝状菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短时间内进入曝气池。其中的高浓度有机物使曝气池有机负荷升高,丝状菌大量繁殖。
(10)进水中SS较低而溶解性有机物比例较大,使得污泥容重降低,固液难以分离从而使SVI值升高。
(11)污泥在二沉池停留时间过长,会导致其中溶解氧含量下降,污泥因此腐化变质,进而使回流污泥中丝状菌大量繁殖,引起曝气池活性污泥膨胀,SVI增高。

3.13 污泥龄是指什么?如何计算?
答:污泥龄是指活性污泥在整个系统中的平均停留时间,一般用SRT表示。因为活性微生物基本上“包埋”在活性絮体中,因此污泥龄也就是微生物在活性污泥系统内的停留时间。控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。不同种类的微生物,具有不同的世代期。所谓世代期是指微生物繁殖一代所需的时间,如某种微生物群体以1000个繁殖成2000个需要2天的时间,则该种微生物的世代期就是2天。如果某种微生物世代期比活性污泥系统的泥龄长,则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前,就被以剩余污泥的方式排走,该类微生物永远不会在系统中繁殖起来。反之,如果某种微生物的世代期比活性污泥系统的泥龄短,则该微生物在被以剩余污泥的形式排走前可繁殖出下一代。因此这种微生物就能在系统中存活下来,并且呈增长趋势。分解有机污染物的绝大部分微生物,其世代期都小于3天,因此只要控制污泥龄大于3天,这些微生物就能在活性污泥系统生存下来并得以繁殖,用于处理污水。而硝化杆菌的世代期一般为5天,因此要在活性污泥系统中培养出硝化杆菌,将NH3-N硝化成NO3-N,则必须控制SRT大于5天。
另外,SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小。SRT较大时,年长的微生物也能在系统中存在,而SRT较小时,只有年轻的微生物存在,它们的祖辈、父辈早以被剩余污泥带走。一般来说,年轻的微生物活性高,分解代谢有机污染物的能力强,但凝聚沉降性能较差;而年长的微生物可能已老化,分解代谢能力较差,但凝聚沉降性能较好。通过调节SRT,可以选择合理的微生物年龄,使活性污泥即有较强的分解代谢能力,又有良好的沉降性能。传统活性污泥工艺一般控制SRT在3~5天。活性污泥泥龄按下式计算:
 

3.14 在污水处理中调整泥龄会有什么变化?
答:对于一个正常运行的污水处理系统来说,污泥龄是相对固定的,即每天从系统中排出的污泥量是相对固定的。当因为种种原因,二沉池出水悬浮物含量突然增大后,就应该相应减少剩余污泥的排放量。如果排放的剩余污泥量少,使系统的泥龄过长,会造成系统去除单位有机物的氧耗量增加,即能耗升高,二沉池出水的悬浮物含量升高,出水水质变差。如果过量排泥,使系统的泥龄过短,活性污泥吸附的有机物质来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,出水水质也会变差。如果使泥龄小于临界值,即从系统中排出的泥量大于其增加量,系统的处理效果会急剧下降。

3.15 影响活性污泥法的因素有哪些?
答:影响活性污泥法的因素如下:
(1)溶解氧 (2)有机负荷 (3)营养物质 (4)PH (5)水温 (6)有毒物质

3.16 溶解氧对活性污泥的影响是什么?
答:活性污泥法工艺是利用好氧微生物的技术,因此曝气池混合液中必须有足够的溶解氧。如果溶解氧过低,好氧微生物正常的代谢活动就会下降,活性污泥会因此发黑发臭,进而使其处理污水的能力受到影响。而溶解氧过低,易于滋生丝状菌,产生污泥膨胀,影响出水水质。如果溶解氧过高,导致有机污染物分解过快,从而使微生物缺乏营养,活性污泥易于老化,结构松散。活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段,还会增加动力消耗。
对混合液的游离细菌而言,溶解氧保持在0.2~0.3mg/l即可满足要求。但为了使溶解氧扩散到活性污泥絮体内部,保持活性污泥系统整体具有良好的净化功能,混合液必须保持较高的溶解氧水平。根据经验,曝气池出口混合液中溶解氧浓度一般保持在2mg/l左右,就能使活性污泥具有良好的净化功能。

3.17 有机负荷对活性污泥法影响是什么?
答:每一种好氧活性污泥法都有其最佳有机负荷,在进水有机负荷接近和等于其最佳值时,才有最佳效果。进水有机负荷过高或过低,偏离最佳值,将会破坏污泥系统运行的稳定性。

3.18 温度对活性污泥法有哪些影响?
答:温度对活性污泥法中的微生物的影响是非常广泛的。有的微生物喜欢生活在高温环境中(50℃~70℃),有的则喜欢生活在低温环境中(-5℃~10℃),但污水处理中的微生物大部分喜欢适宜生长在15℃~35℃之间。在适宜的温度范围内,温度越高,微生物的活性越强,处理效果也越好,反之温度越低,生物活性就越差。

3.19 温升或温降的速度对微生物有什么影响?
答:在一定的范围内(15℃~35℃),随着温度的升高,虽然不利于氧向水中的转移,却可以加快生化反应速率,微生物速率也会加快。但由于微生物细胞组织中的蛋白质、核酸等对温度变化速率很敏感,当温度突升的速率超过一定限度时,就会产生不可逆破坏,导致污水处理效果短期内不能达标。相比之下,温度降低时,氧向水中转移逐渐增大,虽然生化反应速率减慢,对微生物组织中的蛋白质、核酸等影响要小一些,一般不会出现不可逆破坏。如果水温的降低速率降低变化缓慢,活性污泥中的微生物可以逐步适应这种变化,而这时采取降低负荷,提高充氧浓度,延长曝气时间等措施,就能取得较好的处理效果。

3.20 PH值对活性污泥法有什么影响?
答:活性污泥中的各种微生物都有它们适应的PH值范围,一般适宜的PH值在6-9之间。PH在4.5以下,活性污泥中原生动物将全部消失,大多数微生物的活动受到抑制。只有真菌成为优势菌种。活性污泥絮体受到损坏,极易产生污泥膨胀。当PH值大于9后,微生物的代谢速率将受到极大的不利影响,菌胶团会解体,污泥悬浮物增大,出水恶化。

3.21 活性污泥混合液对PH值变化有什么作用?
答:活性污泥混合液本身对PH值变化有一定的缓冲作用,这是因为
(1)污水本身具有的酸碱度对PH值有缓冲作用。
(2)污水中的微生物代谢活动能改变其活动环境的PH值,如好氧微生物对含氮化合物利用,由于硝化作用而产生酸,降低环境的PH值;由于厌氧微生物脱羧作用而产生碱性胺,又可使PH值上升。因此,经过驯化的活性污泥,也具有对PH值的缓冲作用。能处理一些PH值变化小的污水。但是污水的PH值发生突变,会对其中微生物造成冲击,甚至有可能破坏整个系统的正常运行。因此,酸碱废水是否进行中和处理,要根据实际情况而定,若是进入活性污水系统的污水PH值变化不大,尤其是只有微酸性和微碱性水其中之一时,往往不需要中和处理,而PH值变化幅度较大时,应事先进行中和处理,调整PH值至中性,再进行处理。

3.22 在污水生物处理中如何调整营养物质?
答:流入城市污水处理厂的城市污水中的氮、磷等营养元素一般都能满足微生物的需要,且有过剩。但如果工业废水所占比例较大时,应注意核算硫、氮、磷的比例是否是100:5:1。如果污水中缺氮,可加无水氨或氨水,也可投加胺盐。或含氮高的工业废水。如果缺磷,可投加磷酸或磷酸盐。如果PH太高或太低,可加入一定量的中和剂。

3.23 有毒、有害物质对好氧活性污泥法有哪能些影响?
答:当污水中含有对微生物有毒、有害或有抑制作用的物质时,活性污泥的性能将会下降、中毒,直至完全失去作用。常见的有毒、有害物质有化学物质、重金属等。见《污水排入城市下水道水质标准》(CT3082-1999)表中列出了常见的有毒、有害物质对活性污泥产生抑制作用的最低浓度,进入活性污泥法处理系统的污水中的有毒有害作用的最低浓度含量应低于表中的限值。有毒、有害物质的毒害作用还与处理过程中的水温、溶解氧、PH值等多种因素有关,也与有毒、有害物质共存时,其毒性相加或相减有关,还与微生物经过驯化后抗毒性能有关。实践证明,经过专项、长期培训的特殊菌种,可以处理利用污水中的一定量的有毒、有害物质。有时甚至可以将有毒害物质变成微生物的营养成份。例如苯和酚等。

3.24 活性污泥处理系统工艺参数是如何分类?
答:描述活性污泥处理系统工艺参数很多,大体可分为三大类。第一类是曝气池的工艺参数,主要包括曝气池内的水力停留时间、曝气池内的活性污泥浓度MLVSS、活性污泥的有机负荷F/M、水温、溶解氧、PH等。第二类是关于二沉池的工艺参数,主要包括活性污泥混合液在二沉池内的停留时间、二沉池的水力表面负荷、出水堰的堰板溢流负荷、二沉池内污泥层深度、固体表面负荷。第三类是关于整个工艺系统的参数,包括进水水质、水量、回流污泥排放量、回流污泥浓度、剩余污泥排放量、污泥龄等,以上工艺参数相互之间联系紧密,任一参数的变化都会影响到其它参数。

3.25 活性污泥法工艺应如何控制?
答:在活性污泥工艺系统中,污水处理主要由活性污泥完成的。因而,工艺控制的主要目标也就是活性污泥本身的数量和它的质量。如果采取正确的控制措施,将系统内的活性污泥保持稳定而合理的数量,以及稳定而高效的质量,则必然得到稳定而高效的处理效果。
活性污泥的数量指标有混合液污泥浓度MLVSS、MLSS和有机负荷F/M,通过F/M可确定需要多少MLVSS等。以及反映质量的指标有污泥老化程度的污泥龄,反映沉降性能的质量指标SV、SVI等。影响以上数量和质量的指标很多,主要包括水质、水量的变化,温度等外界因素的变化。污水处理厂的主要任务就是采取控制措施,克服这些因素对活性污泥的影响,持续稳定的发挥处理作用。常用的控制措施从三方面来实施。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。

3.26 应如何控制曝气系统?
答:鼓风曝气系统的日常控制参数是曝气池污泥混合液的溶解氧DO值,控制变量是鼓入曝气池内的空气量Qa。而控制混合液的溶解氧一般是个定值。控制在1.5~3.0mg/l内,当进水量Q变化时,鼓风量Qa就得根据进水量和水质变化而变化。大型污水厂一般都采用计算机自动控制,在曝气池保持设定的溶解氧值。在风量变化超过1台风机的变化时还要改变鼓风机的投运台数来实现自控调整鼓风量。小型污水处理厂和不设自控鼓风的污水厂一般采用人工调节。可用下式估算实际需要鼓风量。
 
式中:Qa——实际需要鼓风量m3/d
fo——为耗氧系数,指单位BOD5被去除所消耗的氧量与F/M有关,当F/M在0.2~0.5kgBOD/(kgMLVSS.d)时,fo可取1.0。当F/M在<0.15kgBOD/(kgMLVSS.d)时,fo可取1.1~1.2。
Q——为进水量m3/d
BODr——曝气池进水BOD5(mg/l)
BODe——曝气池出水BOD5(mg/l)
Ea——曝气头微孔扩散系数,一般取7~15%之间数。
运行人员应根据本厂的实际状况,逐渐确定fo值和Ea值,以方便控制曝气系统。
曝气池前段曝气量主要供给微生物分解有机物需要,只要满足这部分需氧,一般也能满足后段污泥保持悬浮状态的需要。但有时在曝气池后段的末端,虽然能保持溶解氧值在设定范围内,不能满足污泥混合悬浮的要求,产生污泥沉积在下面现象。为满足污泥保持混合悬浮状态,还应保持曝气池面曝气量一般大于2.2m3/m2.h。在实际运行中注意核算。

3.27 应如何控制回流污泥系统?
答:控制回流系统有三种方式:保持回流Qr恒定;保持回流比R恒定;定期或随时调节回流量Qr及回流比R,使系统处于相应最佳状态。这三种方式适合不同的情况。
(1)保持回流Qr恒定。这是相当多的污水处理厂运行控制方法。这种控制方法适应进水流量Q相对稳定,水质波动不大的情况。
(2)保持回流比R恒定。当进水量、水质变化时相应调整回流量Qr。在剩余污泥排放量基本不变情况下,可保持MLSS、F/M以及二沉池内泥位基本恒定。回流比R不随进水量Q的变化而变化,从而保持相对稳定的处理效果。
(3)定期或随时调节回流量及回流比。这样能保持系统始终处于最佳状态。这种操作复杂一些,但这是稳定运行所必须的。一般有4种方法调整回流量和回流比。
①按照二沉池的泥位调节回流比。首先根据具体情况选择一个合适的泥位(水面到泥面距离),即选一个合适的泥层厚度(泥面到池底的距离),一般应控制在0.3~0.9m。且不超过泥位的1/3。然后调节回流污泥量,使泥位稳定在所选定的合理值,一般情况下,增大回流量Qr,可降低泥位,减少泥层厚层;反之,降低回流量Qr,可增大泥层厚度。应注意调节幅度每次不要太大,使回流比变化不超过5%,回流量变化不超过10%,具体每次调多少,多长时间后再调下一次,则应根据情况决定。
②按照沉降比调节回流量或回流比
以1000ml量筒取进入二沉池之前的曝气池混合液模拟二沉池的沉降试验。则由测得的SV30值可以计算回流比,用经指导回流比的调节。回流比与沉降比之间存在以下关系:
 
为使SV值充分逼近二沉池内的实际状态,尽可能采取二沉池即搅拌状态下的沉降比,以提高回流比控制的准确性。
③按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比
此法可用回流污泥浓度RSS,和混合液浓度MLSS指导回流比R的调节。回流比R与回流污泥浓度RSS和混合液浓度MLSS的关系如下:
 
此公式只适合低负荷工艺,即进水的悬浮物不高的情况下,否则会造成误差。
例题分析说明1,某厂二沉池内泥层厚度Hs一般控制在0.6~0.9m之间为宜。运行人员发现当回流比控制在40%时,泥位在上升,且泥层厚度Hs已超过1.0m,试分析用回流比调节的方法控制泥位上升的方案。
解:先将回流比调至45%,观察泥位是否下降,如果5小时后,泥位仍在上升。则将回流比R调至50%,继续观察泥位的变化情况,直至泥位稳定在合适的深度下,如果回流比调至最大,泥位仍在上升,则可能是剩余污泥排放量不足所致,应考虑增大剩余污泥排泥量。
一般情况下,进水水量一天内总有变化,泥位也在波动,为稳妥起见,应在每天的流量高峰时,即泥位最高时,测量泥位,并以此作为调节回流比的依据。
例题分析说明2,某污水厂曝气池混合液的沉降比SV值为30%,回流比R为50%,试分析该厂回流比控制是否合理,及如何调节?
解:将SV30=30%带入公式
 
因此,该厂回流比偏高,二沉池泥位偏低,应将回流比R为50%逐步调至43%。
例题分析说明3,某污水厂曝气池混合液的沉降比SV值为35%,回流比为50%,试分析该厂回流比控制是否合适?应如何调节?
解:将SV30=35%带入式中

 
因此,该厂回流比偏低,二沉池泥位偏高,应将回流R由50%调至54%。
例题分析说明4,某污水厂测得曝气池混合液浓度MLSS=2000mg/l,回流污泥浓度RSS=5000mg/l。运行人员刚把回流比R调至50%,试分析回流比调节是否正确?应如何调节?
解:将ML SS=2000mg/l,RSS=5000mg/l代入公式
 
因此,将回流比调至50%是不正确的,应将回流比调至67%,否则不增大回流比,污泥将随水在二沉池流失。
(4)依据污泥沉降曲线调节回流比
沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲线,如下图3-2所示,易沉污泥达到最大浓度所需时间短,沉降性能差的污泥达到最大浓度所需时间较长。回流比的大小,直接决定污泥在二沉池内的沉降浓缩时间。对于某种特定的污泥,如果调节回流比使污泥在二沉池内的停留时间恰好等于该种污泥通过沉降达到最大浓度所需时间,则此时回流污泥浓度最高,且回流比最小。沉降曲线的拐点处对应的沉降比,即为该种污泥的最小沉降比,用SVm表示,根据SVm确定的回流比R运行,可使污泥在池内停留时间较短,同时污泥浓度较高。
回流比

3.28 调节回流比的方法有什么优缺点?
答:四种调节回流比的方法,各有优缺点。根据泥位调节回流比,不易造成泥位升高而使污泥流失,出水SS稳定,但回流污泥浓度RSS不稳定,使回流比R比实际需要值偏大。按照RSS和MLSS调节回流比,由于要分析RSS和MLSS比较麻烦,一般可做为回流比的一种校核方法。用沉降曲线调节回流比,简单易行,可获得高RSS,同时使污泥在二沉池内停留时间最短,该法比较适合于硝化工艺及除磷工艺。
在运行管理中,上述四种方法可综合并用。例如,按照沉降曲线确定回流比,并经常用MLSS和RSS校验调整,另外还要经常观测泥位,防止泥位太高,造成浮泥流失,影响出水水质。

3.29 应如何控制剩余污泥排放系统?
答:活性污泥生物处理系统每天都要随着进入污水产生一部分活性污泥,使系统内总的污泥量增多。要使总的污泥量保持基本平衡,就必须定期排放一部分剩余活性污泥。事实上(应该说)剩余污泥排放是活性污泥工艺控制中最重要的一项操作,它比其它任何操作对系统的影响都大。通过排泥量的调节,可以改变活性污泥中微生物种类和增长速度,可以改变需氧量,可以改善污泥的沉降性能,因而改变系统的功能。

3.30 怎样用MLSS控制排泥
答:用MLSS控制排泥是指在维持曝气池混合液污泥浓度恒定的情况下,确定排泥量。首先根据实际工艺状况确定一个合适的MLSS浓度值。常规活性污泥工艺的MLSS一般在1500~3000mg/l之间。当实际MLSS比要控制的MLSS值高时,应通过排除剩余污泥降低MLSS值。排泥量可用下式计算
 
式中:VW——此时应排污泥量           MLSS——为实测值(mg/l)
MLSS。——根据实际工艺确定的浓度值(mg/l)     V——曝气池容积(m3)
RSS——回流污泥浓度(mg/l)
例题分析说明:某厂根据经验将污泥浓度MLSS控制在2000mg/l。曝气池容积为5000 m3。某日实测曝气池污泥浓度MLSS为3000 mg/l,回流污泥浓度RSS为4000 mg/l,试计算此时应排放的污泥量。
解:将上述数据代入公式
 
答:此时应排放1250M3w污泥。
上例仅是说明计算过程,实际上不可能一次排放1250M3w污泥。一般来说,活性污泥工艺是一个渐进的过程,在控制总排泥量的前提下,应连续多排几次。
用MLSS法控制排泥量尽量连续排放,或平均排放,该法仅适合进水水质变化不大的情况。

3.31 怎样用F/M控制排泥?
答:F/M中的F是进水中的有机污染物负荷,无法人为控制进水中有机污染物负荷波动,而只能控制M,即曝气池中的微生物量。如果不改变曝气池投运数量,则问题就变成控制曝气池中的污泥浓度,但这种方法不是单纯将污泥浓度保持恒定,而是通过改变污泥浓度,使F/M基本保持恒定。排泥量可由下式计算:
 
式中:VW——要排放的剩余污泥体积
MLVSS——曝气池内的污泥浓度(mg/l)
Va——曝气池容积(m3)
BODi——进曝气池污水的BOD5(mg/l)
Q——进水污水量(m3/d)
F/M——要控制的有机负荷(kgBOD/kgMLVSS.d)
RSS——回流污泥浓度
例题分析说明,某污水处理厂有机负荷F/M控制在0.3kgBOD5/(kgMLVSS.d)。某日进水量为20000 m3/d、 BODi=150mg/l、MLVSS=2500mg/l、RSS=4000mg/l,该厂曝气池有效容积Va=5000 m3,试计算剩余污泥排放量。
解:将上述数据带入公式
该厂每日应排泥量
该法适用进水水质波动较大的情况或进水中含有较大量工业废水的情况。该方法使用的关键是根据污水厂的特点,确定合适的F/M值。F/M值可根据污水的温度做适当的调整,当水温高时,F/M值可高些,反之可低些。当进水的难降解物质较多时,F/M应低些,反之可高些。在实际运行控制时,一般是控制在一段时间内的平均F/M值基本恒定,如一周或一月的平均值。计算F/M时,要用到进水的BOD5,需要5天才能测出。为尽快能测得入水的有机负荷采用COD估算法。算出BODi值代入公式。另外计算MLVSS值可利用MLSS估算MLVSS。

3.32 怎样用泥龄SRT控制排泥?
答:用SRT控制法控制排泥被认为是一种准确可靠的排泥方法,但这种方法的关键是正确选择泥龄SRT和准确地计算系统内的污泥总量MT。一般来说,处理效率要求越高,水质越严格,SRT应控制大一些,反之可小一些。在满足要求的处理效果下温度高时,SRT可小些,反之则应大一些。当污泥的可沉性能较差时,有可能是由于泥龄SRT太小。
应该说系统中总的污泥量MT应包括曝气池内的污泥量Ma,二沉池内的污泥量Mc和回流系统内的污泥量MR,即:
 
 
当污水厂用SRT控制排泥时,可仅考虑曝气池内的污泥量,即MT=Ma。

如果从回流系统排泥,则 。
式中QW为每天排放的污泥体积量;RSS为回流污泥的浓度。
Me为二沉池出水每天带走的干污泥量
式中SSe为二沉池出水的悬浮物;Q为入流污水量
综合上式,每天的排污泥量
 
有人不考虑二沉池的水带走的污泥量Me。实际上,这部分污泥量占排泥量的比例不容忽视,尤其当出水SS超标时,更不能忽略Me。
实例分析说明:某污水处理厂将SRT控制在5天左右,该厂曝气池容积Va为5000m3,试计算当天回流污泥浓度RSS为4000mg/l,混合液浓度为2500 mg/l,出水SSe为30 mg/l,入流污水量Q为20000m3/d时,该厂每天应排放的剩余污泥量。
解:将Q=20000m3/d,Va=5000m3,MLSS=2500 mg/l, RSS=4000mg/l SRT=5d代入式中,则每天应排剩余污泥量
这种计算简单,使用方便。适应进水流量波动不大的情况。当进水流量发生变动时,如果回流比保持恒定,则污泥量将在曝气池和二沉池中随水量的波动处于动态分配,此时的MT计算应考虑二沉池内的污泥量即:
 
泥龄SRT的计算公式为
Mc可用下式计算
式中A为二沉池的表面积
Hs为二沉池内污泥层厚度
则每日排放剩余污泥量为
 
实例分析说明:某厂曝气池有效容积Va=5000m3,二沉池表面积为625m2,泥龄SRT=5天左右,试计算当MLSS=2500mg/l,RSS=4000mg/l,二沉池内污泥层厚度Hs=0.9m,进水流量Q=20000m3/d,出水SS=30mg/l时,该厂每天应排放的排泥量?
解:将上述数据代入公式
 

3.33 怎样用SV30污泥沉降比控制排泥?
答:SV30在一定程度上既反映污泥的沉降浓缩性能,又反映污泥浓度的大小,当沉降浓度性能较好时,SV30较小,反之较高。当污泥浓度较高时,SV30较大,反之则较小。当测得污泥SV30较高时,可能是污泥浓度增大,也可能是沉降性能恶化,不管是那种原因,都应及时排泥,降低SV30值,采用该法排泥时,应逐渐缓慢地进行,一天内排泥不能太多。例如通过排泥要将SV30由50%降至30%时,可利用3天到5天内平均逐渐实现每天排出的污泥均匀地增加,以50%逐渐逼近30%,切不可忽大忽小排泥,避免造成整个活性污泥系统被破坏或者能力下降。
上述几个剩余污泥排放系统的控制方法是常用的几个,它们各有利弊,都有其特殊的适应条件。实际运行中,可根据污水处理厂的实际状况选择以一种方法为主其它方法辅助核算。例如,采用泥龄SRT控制排泥时,应经常核算F/M值,经常测定SV30值。当采用F/M控制排泥时,也应经常核算SRT值,同时测定SV30来核对。

3.34 如何通过观察曝气池中的生物相来判断运行状况?
答:在生物处理污水工艺中,需要用显微镜每天观察曝气池中的生物相。作为监控工艺运行的辅助方法。只是定性地判断活性污泥的状况。其优点是监控活性污泥方便、及时,随时可判断污泥状况,供调整运行工艺参考。
在活性污泥工艺运行中,由于进水水质以及环境因素变化等原因,造成生物相发生变化,会导致污泥出现质量问题。一般会有生物相异常,污泥上浮,污泥膨胀,生物泡沫等现象发生。运行人员要及时观察生物相,提出解决的对策。因此需运行控制人员熟练掌握活性污泥中最常见及普遍存在的微型指示生物及其变化规律,即一般生物相。据此对曝气池中运行异常的微生物相做出判断。以便及时采取措施,调整工艺运行。正常的活性污泥中,一般有变形虫、鞭毛虫、草履虫、钟虫、轮虫、线虫等几种微型指示生物。通过观察这些微生物的某一种或几种是否占优势以及比例的多少,来定性评判工艺运行状态。

3.35 什么是正常生物相?
答:正常生物相指在污泥混合液中溶解氧正常(1.5-3mg/l),活性污泥生长,净化功能较强时,活性污泥以菌胶团细菌为主组成并含有固着型的纤毛虫等,如钟虫属、累枝虫属、盖虫属、聚缩虫属等,一般以钟虫属居多,这类纤毛虫以体柄分泌的粘液固着在污泥絮体上,它们的出现说明污泥凝聚沉淀性能较好。在低负荷延时曝气活性污泥系统中(如氧化沟工艺),轮虫和线虫占优势,此时出水中可能挟带大量的针状絮凝体。对于氧化沟等类型的延时曝气工艺来说,轮虫和线虫的大量出现表明活性污泥正常,而对传统活性污泥工艺来说,则指示应及时排泥。

3.36 出现异常生物相时会对活性污泥造成什么损害?
答:(1)在曝气池启动阶段,即活性污泥培养初期,活性污泥的菌胶团性能和状态尚未良好形成的时候,有机负荷率相对较高而DO含量较低,此时混合液中存在大量游离细菌,也就会出现大量的游泳型的纤毛虫类原生动物,比如豆形虫、肾形虫、草履虫等。
(2)当混合液中溶解氧不足时,钟虫头部顶端会突出一个空泡,俗称“头项气泡”,此时应立即检测溶解氧值并予以调整。当溶解氧太低时,钟虫将大量死亡,数量锐减,需要及时降低进水负荷和增大曝气量等有效措施。
(3)当活性污泥分散解体时,出水变得很浑浊,这时候出现的原生动物主要是小变形虫,如辐射变形虫等。这些原生动物体形微小构造简单,以细菌为食,行动迟缓。如果发现这种大量的原生动物出现,就应当立即减少回流污泥量和增大曝气量。
(4)当进水的PH值发生突变,超过正常范围(PH=6~9),可观察到钟虫呈不活跃状态,纤毛停止摆动,这时应立刻检测进水的PH值,并采取必要措施,调整PH值。
(5)原生动物对周围环境的变化影响的敏感性高于细菌,当冲击负荷和有毒物质进入时,作为活性污泥中敏感高的原生动物之一,盾纤虫的数量会急剧减少。
(6)活性污泥性能不好时,会出现鞭毛虫类原生动物,只有波豆虫属和屋滴虫属出现,当活性污泥状态极端恶化时,原生动物和后生动物都会消失。
(7)以上生物相观察只是一种定性方法,方便快捷但缺乏严密性。运行中只能作理化方法的一种补充手段,而不可作为主要的工艺监测方式。

3.37 什么是污泥膨胀?污泥膨胀可分为几种?
答:污泥膨胀是活性污泥工艺中常见的一种病态现象,是指活性污泥由于某种因素的改变,活性污泥质量变轻膨大,产生沉降性能恶化,不能在二沉池内正常进行泥水分离,污泥随出水流失。发生污泥膨胀以后,流失的污泥会使出水SS超标,如不采取控制措施,污泥继续流失会使曝气池的微生物锐减,不能满足氧化分解污染物质的需要,最终导致出水BOD5也超标。活性污泥的SVI值在100左右时,其沉降性能最佳。当SVI值超过150时,预示着活性污泥即将或已经牌膨胀状态,应立即采取控制措施。
污泥膨胀总体上可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。丝状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖而导致的污泥膨胀,非丝状菌膨胀是指菌胶团的细菌本身生理活动异常,粘性物质大量产生导致的污泥膨胀。

3.38 导致丝状菌膨胀的条件及成因有哪些?
答:正常的活性污泥中都含有一定量的丝状菌,它是形成活性污泥絮体的骨架材料。如果活性污泥中丝状菌数量太少,则形不成大的絮状体,沉降性能不好;如果丝状菌过度繁殖,则形成丝状菌污泥膨胀。在正常的环境中,菌胶团的生长率远大于丝状菌,不会出现丝状菌过度繁殖的现象。但如果活性污泥环境条件发生不利变化,丝状菌因其表面积较大,抵抗环境变化能力比菌胶团的细菌强,丝状菌的数量就有可能超过菌胶团细菌,从而导致丝状菌污泥膨胀。引起活性污泥中丝状菌膨胀的环境条件有:
(1)进水中有机物质太少,曝气池内F/M低,导致微生物食料不足。
(2)进水中氮、磷等营养物质不足。
(3)PH太低,不利于微生物生长。
(4)曝气池混合液内溶解氧太低,不能满足微生物需要。
(5)进水水质或水量波动太大,对微生物造成冲击。
(6)进入曝气池的污水因“腐化”产生出较多的H2S(超过1-2mg/l)时,还会导致丝状硫磺菌的过量繁殖,使丝硫磺菌污泥膨胀。
(7)丝状菌大量繁殖的适宜温度在25℃~30℃,因而夏季易发生丝状菌污泥膨胀。

3.39 导致非丝状菌膨胀的条件和成因有哪些?
答:非丝状菌膨胀是由于菌胶团细菌本身生理活动异常,导致活性污泥沉降性能恶化。可分为两种。
一种是由于进水中含有大量的溶解性有机物,使污泥负荷F/M太高,而进水中缺乏足够的氮、磷等营养物质,或者混合液内溶解氧不足。高F/M时,细菌会把大量的有机物质吸入体内,而由于缺乏氮、磷或溶解氧不足,又不能在体内进行正常的分解代谢。此时细菌会向体外分泌出过量的多聚糖类物质。这些物质由于分子式中含很多羟基而具有较强的亲水性。使活性污泥的结合水高达400%(正常污泥结合水为100%左右)以上。呈粘性的凝胶状,使活性污泥在二沉池内无法进行有效的泥水分离及浓缩。这种污泥膨胀称为粘性膨胀。
另一种非丝状菌膨胀是由于进水中含有大量的有毒物质,导致污泥中毒。使细菌不能分泌出足够的粘性物质,形不成絮体,因此也无法在二沉池进行有效的泥水分离及浓缩。这种污泥膨胀有时又称为非粘性膨胀或离散性膨胀。

3.40 控制曝气池污泥膨胀的措施有哪些?
答:控制曝气池污泥膨胀措施大体可分成三类。一类是临时控制措施,第二类是工艺运行控制措施,第三类是永久性控制措施。

3.41 控制曝气池污泥膨胀的临时控制措施有哪些?
答:临时控制措施主要用于控制由于临时原因造成的污泥膨胀,防止污泥流失,导致出水SS超标或污泥的大量流失。临时控制措施包括絮凝剂助沉法和杀菌剂杀菌法两种。絮凝剂助沉法一般用于非丝状菌引起的污泥膨胀,而杀菌法适用丝状菌引起的污泥膨胀。
(1)絮凝剂助沉法是指向发生污泥膨胀的曝气池中投加絮凝剂,增强活性污泥的凝聚性能,使之容易在二沉池实现泥水分离。混凝处理中的絮凝剂一般都可以在此时应用,常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁等无机絮凝剂和聚炳烯酰胺等有机高分子絮凝剂。絮凝剂可加在曝气池的进口,也可投在曝气池的出口,但投加量不可太多,否则有可能破坏细菌的生物活性降低处理效果。使用絮凝剂时,药剂投加量掺合三氧化二铝为10mg/l左右即可。
(2)杀菌法是指向发生膨胀的曝气池中投加化学药剂,杀死或抑制丝状菌的繁殖。从而达到控制丝状菌污泥膨胀的目的。常用的杀菌剂如液氯、二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉、双氧水等都可以使用。实际加氯过程中,应由小剂量到大剂量逐渐进行,并随时观察生物相和测定SVI值,一般加氯是为污泥干固体重的0.3%~0.6%,当发现SVI值低于最大允许值或镜检观察到丝状菌菌丝溶解,应当立即停止加药。投加双氧水(H2O2)对丝状菌有持续的抑制作用,过低不起作用,过高会导致污泥氧化解体。

3.42 控制污泥膨胀的调节运行工艺措施有哪些?
答:调节运行工艺控制措施对工艺条件控制不当产生的污泥膨胀非常有效。具体方法有:
(1)在曝气池的进口加粘土、消石灰、生污泥或消化污泥等,以提高活性污泥的沉降性能和密实性。
(2)使进入曝气池的污水处于新鲜状态,如采取预曝气措施,使污水尽早处于好氧状态,避免形成厌氧状态,同时吹脱硫化氢等有害气体。
(3)加强曝气强度,提高混合液溶解氧浓度,防止混合液局部缺氧或厌氧。
(4)补充氮、磷等营养盐,保持混合液中碳、氮、磷等营养物质的平衡。在不降低污水处理功能的前提下,适当提高F/M。
(5)提高污泥回流比,降低污泥在二沉池的停留时间,避免在二沉池出现厌氧状态。
(6)当PH值低时应加碱性物质调节,提高曝气池进水的PH值。
(7)利用在线仪表的手段加强和提高化验分析的时效性,充分发挥预处理系统的作用,保证曝气池的污泥负荷相对稳定。

3.43 控制污泥膨胀的永久性控制措施有哪些?
答:永久性控制措施是指对现有设施进行改造或设计扩建、新建工程时予以充分考虑。使污泥膨胀不发生,或发生污泥膨胀时有预防性设施。常用的永久性措施是在曝气池前设生物选择器。通过选择器对微生物进行选择性培养,即在系统内只有利用菌胶团细菌的增长繁殖,不利于丝状菌的大量繁殖增长。从而避免生物处理系统丝状菌污泥膨胀的发生。选择器有三种,好氧选择器、厌氧选择器、缺氧选择器。
(1)好氧选择器的机理是提供一个溶解氧充足、食料充足的高负荷区,让菌胶团细菌率先抢占有机物,不给丝状菌过度增长的机会。例如在活性污泥法工艺的选择器就是在回流污泥进入曝气池前进行再生性曝气,减少回流污泥中高粘结性物质的含量,使其中微生物进入内源呼吸段,提高菌胶团细菌摄取有机物的能力和与丝状菌生物的竞争能力,从而使丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀均能得到抑制。为加强微生物选择器的效果,可以在再曝气过程中投加足量的氮、磷等营养物质,提高污泥的活性。
(2)缺氧选择器控制污泥膨胀的原理是:大部分菌胶团细菌能利用选择器内硝酸盐中化合态氧做氧源,进行生物繁殖,而丝状菌(球衣菌)没有这种功能,因而在选择器内受到抑制,增殖落后于菌胶团菌种,大大降低了丝状菌膨胀发生的可能。
(3)厌氧选择器控制污泥膨胀的原理是:经大部分种类的丝状菌(球衣菌)都是好氧的,在厌氧条件下将受到抑制。而菌胶团细菌有一大部分为兼性菌,在厌氧状态下短时间内进行厌氧代谢,继续增殖。但是厌氧选择器的设置,会导致产生丝状菌中丝硫菌污泥膨胀的可能性,因为菌胶团的厌氧代谢会产生硫化氢,从而为丝状菌的繁殖提供条件。因此,厌氧选择器的水力停留时间不宜过长。
在实际运行中,以上述三类方法应根据实际情况优先采取临时控制措施,防止污泥大量流失导致系统的失败。同时还应认真分析化验污泥膨胀产生的原因,从根源入手,采取工艺运行调节手段,控制膨胀的发生。对于污泥膨胀发生次数较多,程度较严重的处理厂,应采取永久性措施及时改造,避免长期超标的现象发生。

3.44 曝气池产生泡沫的种类有哪些?其原因是什么?
答:泡沫是活性污泥法处理厂中常见的运行现象。曝气池中产生的泡沫可分为两种:一种是化学泡沫,另一种是生物泡沫。
化学泡沫是由污水中的洗涤剂以及一些工业用表面活性物质在曝气的搅拌和吹脱作用下形成的。在活性污泥培养时期,化学泡沫较多,有时在曝气池表面形成高达几米的泡沫山,稍有一点风就吹的满天飞。化学泡沫处理较容易,可以用水冲消泡,也可加消化泡剂。
生物泡沫是由称作诺卡氏菌的一类丝状菌形成的,是褐色。这种丝状菌为树枝状丝体,其细胞中脂质的类脂化合物含量可达11%左右,细胞质和细胞壁中都含有大量类脂物质,具有极强的疏水性,密度较小。这类微生物比水的比重小,易漂浮到水面,而且与泡沫有关的微生物大部分呈丝状或枝状,易形成“网”,能捕扫微粒和小汽泡等,并浮到水面,形成泡沫。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫更稳定。另外,无论是微孔曝气还是机械曝气,都会产生气泡,而曝气气泡自然会对水中微小、质轻和具有疏水性的物质产生汽浮作用。所以当水中存在油、脂类物质和含脂微生物时,则易产生表面泡沫现象,即曝气常常是泡沫形成的主要动力。

3.45 生物泡沫有什么危害?
答:(1)生物泡沫一般是有粘滞性,它会将大量活性污泥等固体物质卷入曝气池的漂浮泡沫层,泡沫层在曝气池表面翻腾,阻碍氧气进入曝气池混合液,降低充氧效率,尤其对机械表曝方式影响最大。
(2)当混有泡沫的曝气池混合液进入二沉池后,泡沫裹带活性污泥等固体物质会增加出水悬浮物含量而引起出水水质恶化,同时在二沉池表面形成大量浮渣,在冬季气温较低时会因结冰影响二沉池吸(刮)泥桥(机)的正常运转。
(3)生物泡沫蔓延到走道板上,影响巡检和设备维修。夏季生物泡沫随风飘荡,产生一系列环境卫生问题,影响周围行人的卫生健康。冬季结冰后,清理困难,还可能滑倒巡检和维修人员。
(4)回流污泥中含有泡沫会引起类似的浮选的现象,损坏污泥正常性能,生物泡沫随排泥进入泥区,干扰污泥浓缩和污泥消化的顺利进行。

3.46 如何控制和消除曝气池产生的生物泡沫?
答:控制和消除污水厂曝气池生物泡沫的办法有:(1)喷洒水扑扫法:污水处理厂常用再生水喷洒水流或水珠打碎在水面的气泡,同时稀解表面发泡源的浓度的办法。可以有效减少曝气池或二沉池表面的泡沫。打散的污泥颗粒有一小部分重新恢复沉降性能,但大量的丝状菌不能被抑制仍然存在混合液中,所以此法不能根本消除泡沫的发生。
(2)投杀菌剂或消泡剂法:对于较长时间发生的生物泡沫,应考虑采用具有强氧化性的杀菌剂,如次氯酸钠、臭氧和过氧化物等,还有利用聚乙二醇、硅铜生产的市售药剂以及钢铁和铜材、铝材酸洗废液的混合剂等,稀释后喷洒在曝气池或二沉池的表面。即消除泡沫,又可杀死液体表面上的发泡菌种。但使用杀菌剂普遍存在负作用。因为投加过量或投加位置不当,会大量降低曝气池中生物总量,污水处理的有效菌种也被大量杀死,影响出水水质。
(3)降低污泥龄法:采用降低曝气池中污泥龄的停留时间,可以抑制生长周期较长的发泡细菌的生长。
(4)回流厌氧消化池上清液法:厌氧消化池上清液能抑制丝状菌的生长,采用将其回流到曝气池的方法,能控制曝气池表面气泡形成。但由于厌氧消化池上清液中有浓度很高的CODcr、氨氮和SS,有可能影响最终的出水水质,应慎重采用。
(5)向曝气池中增加固定填料或浮动填料使一些易产生污泥膨胀和泡沫的微生物固在填料上生长,这种方法可增加曝气池内的生物量,提高处理效果,又能减少或控制泡沫的产生。
(6)投加絮凝剂方法:向曝气池中投加有机絮凝剂(聚炳烯铣胺)或无机絮凝剂(聚铝、聚铁)等,可使混合液表面的稳定泡沫失去稳定性,进而使丝状菌分散,重新进入投加药剂的絮体中,随絮体沉降,达到消除表面泡沫的目的。
以上几中消除曝气池上泡沫方法各有不同,需针对实际情况具体分析和试验,选取一种或几种混合使用方法。

3.47 运行管理人员巡视曝气池时有哪些感观指标?
答:巡视人员在巡视曝气池时首先可得到的是感观指标,通过观测一些表观现象及时调整工艺运行状态或紧急处理发生的事故等。如水的颜色、气味、泡沫、絮体流态等。
(1)正常的活性污泥颜色为黄褐色,正常的污水经二级处理后气味为土腥味。微生物分解能力越强,即生物活性越高,土腥味越浓。但黄褐色和土腥味只是活性污泥正常的指标之一,而不是唯一指标。还需通过其它理化指标加以确定。如果颜色发黑或闻到腐败性气味,则说明供氧不足或污泥发生腐败。需增大曝气量或减少进水量。
(2)巡视人员应在巡视中观察曝气池内气泡翻腾的均匀性和气泡尺寸大小均匀性,如果局部气泡变少,则说明曝气器有问题,可能局部堵塞,需清洗曝气头或曝气器具。如果局部有集中上冒水柱、水圈,说明曝气头或曝气膜破碎,需更换新曝气头、曝气膜。
(3)巡视中应观察曝气池中有无泡沫产生,如发现其有异常现象,则按上述曝气池内发生泡沫时对策及经验,具体实施消泡的办法。

3.48 污泥处理和处置有什么原则?采用什么工艺?
答:在污泥处理和处置中主要实现“四化”原则:减量化、稳定化、无害化、资源化。
(1)减量化:由于污泥含水量很高,体积大,且呈流动性,经减量化以后,可使污泥体积减至原来的十几分之一,且由液态转变成固态,便于运输和消纳。
(2)稳定化:污泥中的有机污染物含量高,极易腐败产生恶臭,经稳定消化后,易腐败的部分有机污染物被分解转化,不易腐败的部分恶臭味也大大降低,方便后续处理、处置。
(3)无害化:污泥中,尤其是初沉污泥中含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒,易造成传染病传播。经过无害化处理后,如消化后,可杀死污泥中大部分的蛔虫卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的卫生指标。
(4)资源化:污泥因含有大量有机物质,其热值在10000~15000KJ/kg(干泥)之间,相当于煤和焦炭,可在焚烧中获取热量用于生产,又因为污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机物质,是具有较高肥效的有机肥料。还因为污泥在厌氧消化中将有机物转化为沼气,供沼气锅炉、沼气发动机用作燃料,节省运转成本。
污泥处理所采用的工艺主要有:
(1)污泥浓缩。重力浓缩、离心浓缩、汽浮浓缩和加药机械浓缩等工艺。
(2)污泥消化。好氧消化、厌氧消化,厌氧消化又分常温消化、中温消化、高温消化。
(3)污泥脱水。有自然干化脱水、机械脱水、冷冻和加热脱水等工艺。常用的机械脱水又分带式压滤脱水、离心脱水、板框压滤机脱水等。
(4)污泥处置的工艺主要有农、林业使用作肥料或改良土壤。也可送焚烧炉焚烧和烘干,送垃圾场填理和生产建筑材料。

3.49 污泥有什么性质?怎样描述这些性质?
答:城市污水污泥的来源和形成过程十分复杂,不同的工艺和来源使污泥的物理、化学、微生物等的性质存在差异。人们从污泥的化学、物理、生物的性质上分析,选择合适的污泥处理、处置工艺以及在运行中考核和验证污泥处理、处置的效果。
描述污泥物理性质的指标有含水率、含固率、污泥密度、污泥比阻。
描述污泥的化学性质指标有挥发性固体、灰分、氨氮、磷、钾、有机质、无机质、有益金属、有害金属等。
描述污泥的微生物指标有,细菌、寄生虫、真菌、病毒、大肠菌。

3.50 重力浓缩工艺运行如何管理?
答:(1)浓缩池的浮渣应及时清除。有浮渣刮板刮至浮渣槽内的清除。无浮渣刮板时,可用水冲洗方法,将浮渣冲至池边,然后清除。
(2)初沉池污泥与活性污泥混合浓缩时,应保证两种污泥混合均匀。防止进入浓缩池会因密度流扰动污泥层,冲坏浓缩效果。
(3)浓缩池较长时间没排泥时,应先排空清池,不能直接开启污泥浓缩池。
(4)有的污水厂的浓缩池容积小,在北方寒冷冬季容易出现结冰现象,此时应先破冰再开启设备。最好不停刮泥桥,一直运转可避免结冰。
(5)应定期检查上清液溢流堰的出水是否均匀,如不均匀应及时调整。防止浓缩池内流态产生短流现象。
(6)浓缩池是恶臭很严重的处理设施,其池面总是弥漫臭气和腐蚀性气体,应经常检查设备的腐蚀情况,如电控柜、接线盒等容易被腐蚀的地方。避免因腐蚀引起的设备故障。还应每日巡视浓缩池,定期对池壁、浮渣槽、出水堰、汇水管道入口等定期清刷,尽量降低恶臭和腐蚀带来的影响。
(7)应定期(每隔半年)彻底排空,全面检查池底是否积池、泥,刮泥桥的水下部件是否挂上棉纱、塑料绳等影响桥运转的情况,予以全面保养和修复。

3.51 重力浓缩池每天应化验哪此项目?
答:(1)含水率(含固率):取样地点在浓缩池的进泥管线和出泥管线上,每日取3次瞬时样,混合后做平均样。注意应取在管道中流动的泥样。
(2)SS、TP、NH4-N:取样地点在浓缩池上清液,每日3次瞬时样混合后做平均样。注意应取在出水堰上流动的上清液。
(3)仪表记录:进泥量、排泥量、池内温度。
(4)计算并记录:固体表面负荷(kg/m2.d)、停留时间(小时h)、浓(缩)度比f、分离率F、固体回收率η。
一般浓缩初沉池污泥时,浓度(缩)比f应大于2,固体回收率η大于90%;浓缩初沉污泥与活性污泥的混合污泥时,浓缩比f应大于2,分离率F大于85%。如果某一项指标低于上述值,都说明浓缩效果下降,应检查浓缩池的进泥量、固体浓度(含固量)、进泥温度等是否发生了变化,并予以适当调整。

3.52 重力浓缩池污泥上浮的原因有哪些?
答:(1)进泥量太少,造成污泥在池内停留时间过长,厌氧发酵,导致污泥大块上浮,浓缩池液面上有小气泡逸出。解决方法可投加氧化剂,同时增加进泥量,使停留时间缩短,接近设计停留时间。
(2)排泥量太小或排泥不及时所造成,解决方法是增大排泥量或及时排泥。
(3)可能由于初沉池排泥不及时,污泥在初沉池已经厌氧腐败,解决方法应及时将初沉池污泥排到浓缩池,还可加杀菌剂清除厌氧发酵的影响。
(4)进泥量过大,使固体表面负荷增大,超过浓缩池的浓缩能力后,导致溢流上清液的悬浮物升高即污泥流失。但此现象不会有大量小气泡发生。(与进泥量少的区别)

3.53 气浮浓缩法工艺运行如何控制?
答:气浮浓缩法需控制的因素很多,主要有进泥量、空气压力、加压水量、流入污泥浓度、停留时间、气固比、水力表面负荷、污泥种类和性质、絮凝剂的使用。
(1)进泥量的控制。在气浮浓缩污泥的运行中首先要控制进泥量,如果进泥量过大,超过气浮浓缩设施的能力,则达不到浓缩污泥的效果。进泥量太小,则造成浓缩设施的浪费。进泥量可由下式计算:
 
式中:Qi为进泥量(m3/d)
qS为气浮池的固体表面负荷[kg/(m2.d)]
A为气浮池表面积(m2)
Ci为入流污泥浓度(kg/m2)
当浓缩活性污泥时,qS一般取50~170 kg/(m2.d)范围内,其值与活性污泥的SVI值等性质有关。
(2)空气压力的控制。空气压力决定空气的饱和状态和形成微气泡的大小,也是影响浮渣浓度和分离固液的重要因素。一般空气压力提高,浮渣的固液浓度提高,分离液中固体浓度减小。但压力过高,会破坏絮凝体,所以大部分设备控制在0.3~0.5Mpa内运行。另外气浮罐释放出气泡的大小与空气压力有关。在0.3~0.5Mpa范围产生的气泡大小一般在100μm以内,超出0.6Mpa后,气泡会互相合并变大,降低絮凝效果。
(3)加压水量的控制。气浮装置中的加压水量应控制在设备说明规定内。水量太少,释放出的空气量也少,达不到气浮的效果。水量增多,释放的空气量多,可将流入的污泥稀释,减少固体颗粒对分离速度的干效应,有利于气浮浓缩。但水量过大,能耗升高,也能影响微气泡的形成。加压水量可由下式计算:
 
式中:QW为加压水量(m3/d);Qi为入流污泥量;
Ci为入流污泥的浓度(kg/m3)
CS为1个大气压下空气在水中饱和度(kg/m3)
P为溶气罐的压力(Pa)
η为溶气效率,即加压水的饱和度(一般在50~80%之间)
A/S为气浮浓缩的气固比
(4)气固比。气固比是指气浮池中析出的空气量A与流入的固体量S之比,可用下式计算:
 
式中:A为析出空气量(kg/h);S为流入固体量(kg/h)
Sa为标准状态下空气在水中的溶解度(kg/m3)
F为回流加压水的空气饱和度(%),一般为50%~80%
P为溶气罐中的绝对压力(Pa);Qi为回流水流量(m3/h)
Co为污泥浓度mg/l
气固比的大小主要根据污泥的性质确定,活性污泥浓缩时的A/S适宜范围为0.01~0.05。一般为0.02。
(5)水力表面负荷的控制
确定了进泥量、加压水量、空气压力、气固比和设定的固体表面负荷后,还应对气浮设施进行水力表面负荷的核算。水力表面负荷用下式计算:
 
式中:Qi为入流污泥量(m3/h)
QW为加压水量(m3/h),A为气浮池的表面积(m2)
A为气浮池的表面积(m2)
qh为水力表面负荷,对活性污泥一般控制在120m3/(m2.d)以内
(6)对浓缩池停留时间的控制。污泥在气浮池内的停留时间影响浓缩效果。其停留时间可用下式计算:
 
式中:H为气浮池有效深度,其它参数同上
对活性污泥要得到较好的气浮浓缩效果,一般应控制T≥20分钟,另外为提高气浮的浓缩效果,从而提高浮渣浓度,降低上清液的含固率,可根据污泥的性质投加高分子絮凝剂还是相当有效的。

3.54 气浮浓缩工艺运行应注意什么?
答:在气浮浓缩工艺运行管理中应注意下列问题:
(1)是否投加絮凝剂的问题。活性污泥是絮凝体,在絮凝时能捕获与吸附气泡,达到气浮的目的。在溶气比、固体负荷、水力负荷、停留时间相同的条件下,投加与不投加絮凝剂,对浓缩污泥的固体浓缩、固体回收率并无明显影响。因此气浮浓缩不一定要投加絮凝剂,最好作性价比后确定是否投加絮凝剂。
(2)污泥指数SVI的影响问题。气浮浓度活性污泥时,同样也存在污泥膨胀的问题。运行时应经常测定SVI值以指导气浮池的运行。污泥膨胀无助于气浮浓缩,因此当发现SVI值不在正常的范围内,应采用物理法、化学法或生物法来控制。
(3)刮泥周期的影响。一般情况下,刮泥周期越长,上浮污泥固体浓度越大。上浮后的浓缩污泥是非常稳定的污泥层,即使停止进入溶气水或者受机械力(如刮风下雨)的作用下,也不会破碎或下沉。气浮浓缩污泥应及时刮除,但每次刮泥不宜太多,太多则易使污泥层底部的污泥带着水分上翻到表面,影响浓缩效果。

3.55 污泥厌氧消化的监测化验项目有哪些?
答:(1)污泥厌氧消化的在线仪表显示、监测的项目有①进泥量,②排泥量(自排式排泥不需要),③PH值,④消化池内泥位,⑤消化池内温度,热交换器进出温度,⑥沼气产量,⑦各种自动阀门的开关及开关的比例,⑧各种泥泵、循环泵、沼气搅拌泵等工作情况,⑨可燃气体报警显示,⑩脱硫系统工作情况,⑾消化池内压力,沼气柜内压力,污泥泵、循环泵进出口压力等。
(2)每日化验项目有:①进泥、出泥的含水率(或含固率)、有机分、灰分、总氮、氨氮,②消化池内污泥的挥发性脂肪酸(VFA)、碱度(ALK)、含水率(或含固率),③后浓缩池上清液的CODcr、BODr、SS、总氮、氨氮、总磷,④沼气中的CH4、CO2、H2S、H2等气体组分的含量。
(3)通过化验数据分析、计算出①有机物分解率%,②有机物投配负荷[KgVSS/m3.d(进泥)],③分解单位重量有机物的产气量[m3/KgVSS]。

3.56 污泥厌氧消化池的日常运行管理应注意哪些事项?
答:(1)微生物的管理
厌氧消化过程是在密闭厌氧条件下进行,微生物在这种条件下生存不能象好氧处理中作为指标生物的各种生物那样,依靠镜检来判断污泥的活性。只能采用反应微生物代谢影响的指标间接判断微生物活性,与活性污泥好氧处理系统相比,污泥厌氧消化系统对工艺条件及环境因素的变化,反映更敏感。为了掌握消化池的运转正常,应当及时监测、化验上述要求的每日瞬时监测、化验指标,如温度、PH、沼气产量、泥位、压力、含水率、沼气中的组分等。根据需要快速作出调整,避免引起大的损失。
(2)对于日常运行状况、处理措施、设备运行状况都要求做出书面记录,为下一班次提供运行数据,并做好报表向上一级管理层报告,提供工艺调整数据。
(3)经常检测、巡视污泥管道、沼气管道和各种阀门,防止其堵塞、漏气或失效。日常对可能有堵塞管道上设置的活动清洗口,利用高压水冲洗。对于阀门除应按时上润滑油脂外,还应对常闭闸门,常开闸门定时活动,检验其是否能正常工作。有严重问题时也需要停运处理或更换。
(4)定期检验压力、保险阀、仪表、报警装置,送交市专门的技术监督部门,获得国家权威认可后,才能装上使用。
(5)定期检查并维护搅拌系统。沼气搅拌主管常有被污泥及其它污物堵塞的现象,可以将其余主管关闭,使用大气量冲吹被堵塞管道。对于机械搅拌桨被棉纱和其它长条杂物缠绕故障可采取反转机械搅拌器甩掉缠绕杂物。另外,要定期检查搅拌轴与楼板相交处的气密性。
(6)消化池与其管道、阀门在冬季必须注意防冻,在北方寒冷地区进入冬季结冰之前必须检查和维修好保温设施,如消化池顶上的沼气管道,水封阀(罐)。沼气提升泵房内的门窗必须完整无损坏,最好门上加棉帘子,湿式脱硫装置要保证在10℃以上工作。特别是室外的沼气管道、热水管道、蒸汽管道和阀门都必须做好保温、防晒、防雨等工作。
(7)定期检查并维护加热系统,蒸汽加热管道、热水加热管道、热交换器内的泥处理管道等都有可能出现堵塞现象、锈蚀现象,一般用大流量冲洗。套管式管道要注意冲洗热水管道时要保证泥管中的压力防止将内管道压瘪或拆开清洗。
(8)消化池除平时加强巡检外,还要定时停止运行并放空,对池内进行检查和维修,一般5年左右进行一次,彻底清砂和除浮渣,还要进行全面的防腐、防渗检查与处理。主要对金属管道、部件进行防腐,如损坏严重应更换,有些易损坏件最好换不锈钢材料。对池壁进行防渗、防腐处理。维修后投入运行前必须进行满水试验和气密性试验。对于消化池内的积砂和浮渣状况要进行评估,如果严重说明预处理不好。要对预处理改进,防止沉砂和浮渣进入。另外放空消化池以后,应检查池体结构变化,是否有裂缝,是否为通缝,请专业人员处理。借此时机也应将仪表大修或更换。
(9)沼气柜尤其是湿式沼气柜更容易受H2S腐蚀,通常3年一小修,5年一大修。要对柜体防腐,腐蚀严重的钢板要及时更换,阴极保护的锌块此时也应更换,各种阀门,特别是平常不易维修和更换的闸门修理没有保证的话就应换新,确保5年内不出问题。
(10)整个消化系统要防火、防毒。所有电气设备应采用防爆型,接线要做好接地,防雷。坚决杜绝可能造成危害的事故苗头。严禁在防火、防爆警区域内吸烟,和防止有可能出现火花等明火,如进入该区域内的汽车应戴防火帽,进入的人应留下火种。带钉鞋和穿产生静电的工作服都是不允许进入的。另外报警仪等都应正常维护保养。按时到权威部门鉴定、标定确保能正常工作。还要备好消防器材、防毒呼吸器、干电池手电筒等以备急用。
4.1 什么是污水处理厂的供配电装置?
答:接受从电力系统送来的高压电能,并经过降压再分配到各用电车间、用电器具等的装置称为供配电装置。一般由变压器、配电柜、高压及低压配电线路依据一定次序相连接组成。也称为变配电站(所)。

4.2 什么是供电线路?何为高压线路?低压线路的接线方式有几种?
答:输送和分配电能的线路称为供电线路。污水厂来电线路一般为35KV、10KV、0.4KV等几种。1KV及其以下线路称为低压线路,10KV及其以上线路称为高压线路。380/220V是最常采用的低压电源电压。低压供电线路的接线方式有放射式、树干式和环形接线街基本接线方式。

4.3 什么是变压器?它有什么作用?
答:变压器是一种变换交流电压和电流的电气设备。其种类较多,按其用途分类如下:
(1)电力变压器。主要分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、厂用变压器。这种变压器容量从几十千伏安到几十万千伏安,电压等级从几百伏到几百千伏。有运距离输送和接收电能的变压器,也有近距离供多台数用电器的变压器。
(2)特种变压器。根据交通、化工、冶金、机械制造、自控系统等部门的不同要求,提供各种特殊电源或作其它用途,如冶金用的电炉变压器,电焊用的电焊变压器和化工用的整流变压器。
(3)控制用变压器,其容量较小。用于自动控制系统如电源变压器、输入变压器、输出变压器、脉冲变压器、调压变压器等。
(4)仪用变压器。如电压互感器、电流互感器,用于测量仪表和继电保护装置。

4.4 变配电所(站)的变配电运行管理制度主要有哪些?
答:污水处理厂的变配电所(站)以35KV、10KV为多。属中小型变配电所(站),在规程制度方面主要有以下管理制度:
(1)电业安全工作规程(变配电所部分和线路部分)。
(2)变压器运行规程。高压变配电装置运行规程。
(3)电力电缆运行规程。
(4)电所测量仪表运行规程。
(5)电气事故处理规程。
(6)电气设备交接和预防性试验标准。
(7)变配电所(站)交接班制度。
(8)变配电所(站)绝缘工具、防护服等使用和测试规程。

4.5 高压变配电所(站)应保存哪些技术图纸?
答:(1)一次系统接线图。
(2)变电所(站)的建筑平面图、断面图。
(3)继电保护及自动装置的原理图、展开图。
(4)所(站)用电系统图。
(5)进出电缆敷设图。
(6)接地装置布置图。
(7)地下隐蔽工程图。
(8)电气设备安装图。
(9)高压变配电装置结构图。
(10)变配电所(站)的通风、采暖工程图,自来水、下水道工程图等有关工程图。

4.6 变配电所(站)应具备哪些指示图表和电气设备运行记录本?
答:(1)变电所(站)模拟结构图版。
(2)变电所(站)电气设备平面布置图
(3)变电所安全运行记录标示牌。
(4)设备专责分工表。
(5)“四人名”调度发令人、工作票签发人、检修工作负责人、有权单独巡视人。
(6)电气设备的主要运行参数。
(7)变电所(站)值班记录本。
(8)设备缺陷记录本。设备检修、试验记录本。
(9)断路器设备故障跳闸记录本。
(10)变电所(站)设备档案。
(11)安全活动记录本、运行分析记录本。
(12)运行人员个人培训档案记录本。

4.7 仪表在污水处理中有什么作用?
答:测量仪表在现代化污水处理厂生产过程中起着重要作用。仪表是自控系统的“眼睛”、“触角”和“神经”。涉及了污水处理各个环节,与生产过程有着紧密的联系。
目前人们一般把污水处理过程中的监测仪表分两大类。一类是测试温度、压力、液位、流量等物理量的仪表称为热工仪表。另一类是测量水质的PH、溶氧值、浊度、COD值等污水的成分量,称之为水质分析仪表。

4.8 测量仪表是如何构成的?各部分有什么作用?
答:在污水处理厂生产过程中工艺参数的测量系统,测量仪表各个组成部分常常可以以信息流的传递过程来划分。
(1)信息的获取——传感器。其作用是将各种被测参数转换成电量信号传给变送器。
(2)信息的转换——变送器。其作用是将传感器送来的电量信号放大,变换成一个标准统一,可远距离传输的信号传给显示器,调节器或经转换器传送给计算机系统。
(3)信息的显示——指示仪、记录仪。其作用是将变送器送来的信号重新变成被测量值的大小显示出来,供人们了解和研究。或者通过转换器将信息输给计算机系统作为监控的信息进行分析、判断、记录、显示,并发出指令等,或直接传给调节器来调节设备。
显示器目前有三类(模拟、数字和图像)显示。

4.9 测量仪表的性能指标有哪些?
答:测量仪表的好坏可通过其准确度、重现性、灵敏度、响应时间、零点漂移和量程漂移等指标来反应。
(1)准确度:也称精确度,即仪表的测量结果接近实值的准确程度。可以用绝对误差或相对误差来表示:
①绝对误差=测量值-真实值
②相对误差=绝对误差/真实值
任何仪表都不能绝对准确地测量到被测参数的真实值,只能力求使测量值接近真实值。在实际应用中,只能是利用准确度较高的标准仪表指示值来作为被测参数的真实值,而测量仪表的指示值与标准仪表的指示值之差就是测量误差。误差值越小,说明测量仪表的可靠性越高。
(2)重现性:是指在测量条件不变的情况下,用同一仪表对某一参数进行多次重复测时,各测定值与平均值之差相对于最大刻度量程的百分比。这是仪器、仪表稳定性的重要指标,一般需要在投运时和日常校核时进行检验。
(3)灵敏度:指的是仪表测量的灵敏程度。常用仪表输出的变化量与引起些变化的被测参数的变化量之比来表示。
(4)响应时间:当被测参数发生变化时,仪表指示的被测值总要经过一段时间才能准确地表示出来,这段和被测参数发生变化滞后的时间就是仪表的反应时间。有的用时间常数表示(如热电阻测温),有的用阻尼时间表示(如电流表测电阻)。
(5)零点漂移和量程漂移:是指对仪表确认的相对零点和最大量程进行多次测量后,平均变化值相对于量程的百分比。

4.10 怎样根据工艺参数测量介质及测量部位选配在线测量仪表?
答:污水处理厂随着科学技术的发展和新工艺的要求,越来越需要大量的、可靠的仪表在线测量。根据一般污水处理工艺的要求选配的仪表如表4-1所示:
4.11 流量测量仪表有什么作用?如何选定?
答:流量测量仪表是在污水处理工艺过程中应用最广、最多的仪表。对污水处理厂的进出水量、污泥回流量、污泥消化池的进出泥量、剩余污泥量、压缩空气流量、污泥消化所产沼气量、再生水量等流量都是必须测量的参数。另外流量还是污水处理成本核算的基本参数。因此流量测量仪表在整个生产中起很重要作用。
一般常用的流量测量仪表有超声波流量计、电磁流量计、差压式流量计、涡街流量计、转子流量计等。选用何种流量计主要是根据测量的介质来确定。

4.12 仪表的维护、保养和管理要做哪些工作?
答:(1)仪表档案、资料的管理。每台仪表的资料、档案的齐全对于日常维护、故障判断、大修、改造都有重要意义。需对每一台仪表建立一套完整的档案。至少有以下方面的内容:
①仪表的名称、型号、生产厂家、测量范围
②安装在何部位,投入运行的日期。
③校验、标定记录(标定日期、方法、精度)。
④日常维护、维修记录(检查、维护、大修等日期内容,故障现象及修理方法,更换部件记录,调零,量程调整,到权威部门的鉴定、记录)
⑤仪表的原始资料(设计资料,安装验收资料,厂家提供的产品合格证,出厂检验证,设计参数,使用维护说明书等)
(2)巡视检查内容。仪表维护人员在自己所负责的仪表维护保养责任区内,根据所辖责任区仪表分布情况,选定最佳巡回路线每周至少巡回检查三次。巡回检查时,仪表维护人员应向当班人员了解仪表运行状况和需要立刻解决的问题。
检查内容包括:
①检查仪表指示、记录是否正常,现场一次仪表(变送器)指示和控制显示仪表、调节仪表指示值是否一致,调节器输出指示和调节阀阀位是否一致。
②查看仪表电源的电压是否在规定范围内。
③查看仪表本体和连接件是否有松动,是否有腐蚀等情况。接地保护是否起作用。
④检查仪表和工艺接口(管道或容器等)有无泄露现象。
⑤寒冷季节还应检查仪表保温、伴热状况。
(3)定期润滑工作。定期润滑是仪表日常维护的一项内容,其周期应根据具体情况确定。需要定期润滑的仪表和部件如下:
①仪表的转动部分。如转动臂轴处,保护箱、保温箱的门轴等。
②固定环室的双头螺栓,外露的丝扣,恶劣环境下固定仪表、调节阀等使用的螺栓、丝扣、外露部分等。
(4)定期排污工作。定期排污主要有两项工作,其一是排污清洗,其二是定期进行吹洗。这项工作应因地制宜,并不是所有过程检测仪表都要定期排污。
排污清洗主要是针对差压变送器,压力变送器,浮球液位计和溶解氧仪等,由于测量介质含有粉尘、油垢、微小颗粒和污物等在导压管内、测量膜上附着沉积(或在取压阀内沉积),直接或间接影响测量。排污清洗周期可由仪表维护人员根据实际经验自行确定。定期排污应注意以下事项:
①排污清洗前,必须和工艺运行人员联系,取得工艺人员认可和配合才能进行。
②流量或压力调节系统排污前,应先将自动切换到手动,保证调节阀门开度大小不变。
③排污阀下放置容器,慢慢打开正负导压管排污阀,使物料和污物进入容器,防止物料直接排入地沟,否则造成污染环境,堵塞下水道。
④对于差压变送器,排污前先将三阀组正负取压阀关死。
⑤由于阀门质量差,排污阀门开关几次以后会出现关不死的情况,应急措施是加装盲板,保证排污阀处不至泄露,以免影响测量精确度。
⑥开启三阀组正负取压阀,拧松差压变送器本体上排污(排气)螺丝进行排污,排污完成后拧紧螺丝。
⑦观察现场指示仪表,直至输出正常,若是调节系统,将手动切换成自动。
吹洗是利用吹气或冲液使被测介质与仪表部件或测量管件不直接接触,以保护测量仪表并实施测量的一种方法。吹气是通过测量管线向测量对象连续定量地吹入气体。冲液是通过测量管线向测量对象连续定量地冲入液体。对于腐蚀性、粘稠性、结晶性、熔融性、沉淀性质介质进行测量,并采用隔离方式难以满足要求时,才采用吹洗。吹洗应注意以下事项:
①吹洗气体或液体必须是被测工艺对象所允许的流动介质,通常它应满足下列要求:与被测验工艺介质不发生化学反应;清洁、不含固体颗粒;通过节流减压后不发生相变;无腐蚀性;流动性好。
②吹洗液体供应源充足可靠,不受工艺操作影响。
③吹洗流体的压力应高于工艺过程在测点可能达到的最高压力,保证吹洗液体按设计要求的流量连续稳定地吹洗,不发生倒灌现象。
④采用限流孔板或带可调阻力的转子流量计测量和控制吹洗液体或气体的流量。
⑤吹流流体入口点应尽可能靠近仪表取源部件(或靠近测量点),以使吹洗流体在测量管线中产生的压力降保持在最小值。
(5)保证伴热。检查仪表的保温伴热,是仪表维护人员日常维护工作的内容之一,它关系到节约能源,保护仪器仪表,防止冬天仪表冻坏,使仪表测量系统能正常运行。
①这项工作的地区性、季节性比较强,特别是北方的冬季,仪表维修人员应及时巡视,检查仪表保温状况,检查安装在工艺设备与管线上的仪表,如电磁流量计、锅街流量计、法兰式差压变送器、浮球液位开关和调节阀等保温状况。观察保温材料是否脱落,是否被雨水打湿造成保温材料不起作用。个别仪表需要保温伴热时,还要检查伴热情况,发现问题尽早处理。
②检查差压变送器导压管线保温情况,检查保温箱保温情况。差压变送器导压管内,物料由于处在静止状态,有时除保温以外还需加装伴热装置。对于电伴热装置应检查电源电压是否稳定,有无漏电情况,接地体是否牢固有效。
4.13 仪表开停时,仪表维修人员应注意什么?
答:在污水处理工艺开停时,通常都是靠仪表的指示和工艺调度,操作人员的密切配合才能完全成.特别是遇到紧急开停时、大修改造时、有部分设备运行,部分设备停止时,更是需要各操作工、维修工、生产调度一起来实现。对于仪表开车时应注意以下事项:
(1)仪表开车要和工艺密切配合,听从工艺调度的指挥。根据工艺设备,管道的要求,提前检查和落实仪表的准备工作。
(2)仪表总电源没有事故一般不会停电,当在线仪表和控制室内仪表因故修好后,经检查无误后,分别开启电源箱自动开关以及每一台仪表电源开关.用24V直流电源时,要注意测试输入、输出电压,防止过高或偏低。
(3)检修后仪表开车前应进行联动调校,即现场一次仪表(变送器、检测元件等)和控制室二次仪表(盘装、架装、计算机接口等)指示一致(或与电动阀门定位器输入一致)。
(4)由于全厂大修,或某一工艺段大修,拆卸仪表数量很多或型号复杂时,安装前一定要注意仪表位号,对号入座。这需要在拆卸时就作好记录,免得出现仪表不对号安装,出现故障很难发现。
(5)热电偶补偿导线的接线要注意正负极性,不能接反。热电阻的A、B、C三线注意不能混淆。
(6)隔离液加以保护的差压变送器,压力变送器,重新开车时,要注意在导压管内加满隔离液。
(7)调节阀安装时注意阀体箭头和流向一致。若物料比较脏,可以打开前后截止阀冲洗干净后再安装。前后截止阀开度应全开后再返回半圈。
(8)孔板等节流装置安装时要注意方向,不要把方向安反。要查看前后直管段内壁是否光滑、干净,有污物要及时清除。管内壁不光滑可用锉、砂布打光滑。环室的位置要在管道中心,孔板垫和环室垫要注意厚薄,材料要准确,尺寸要合适。节流装置安装完毕要及时打开取压阀,以防开车时没有取压信号。取压阀开度一般是全开后再返回半圈,不要满开。
(9)气源管排污要注意,因气源管道一般采用碳钢管,经过一段时间运行后会出现一些锈蚀,由于长时间使用会使锈蚀脱落,仪表空气处理装置用干燥的硅胶时间长了会出现粉末,也会带入气源管道内。另外一些其它杂质在仪表开车前必须清除干净。排污时首先对气源总管进行排污,然后对气源分管进行排污。
(10)有联锁的仪表,在仪表运行正常,工艺操作正常后再切换到自动(联动)位置。
对于仪表停车时应注意事项如下:
(1)仪表维修人员在仪表停车(指有计划停车,紧急停车除外)时应与工艺操作人员配合,听从调度指挥,了解工艺停车时间和设备检修计划。
(2)根据设备检修进度计划,拆除安装在设备上的仪表或检测元件,如热电隅,热电阻,法兰差压变送器,液位计,压力表等。并认真做好记录,如设备仪表的编号、部位及配件的需求情况等。拆卸时应认真仔细,有些螺栓、连接件可能锈蚀,应先润滑之后再卸。为防止在检修设备时损坏仪表,应先切断仪表的电源,拆除仪表后再检修设备。
(3)有些仪表拆除后可能要泄露原料(污水、污泥),应提前准备好管道盲板,拆下仪表后及时装上盲板。
(4)拆卸热电隅、热电阻、电动变送器等仪表后,其电源电缆和信号电缆接头应分别用绝缘胶布、胶带包好,以备再安装时不致出现差错。
(5)拆卸压力表、压力变送器时,要注意取压口可能出现堵塞现象,形成局部有憋压现象,有可能物料冲出来伤害仪表维护人员。对这种事故隐患应采取的措施是先松动安装螺栓,排气与排残液,待气、液排完后,压力很小的情况下再卸下仪表。
(6)拆卸环室孔板时,注意孔板方向,一是检查以前是否装反,二是为了再安装时正确。由于直管段的要求,工艺管道支架可能少,要防止工艺管道一端下沉,给安装孔板环室带来困难。
(7)带有联锁装置的仪表在维修时应先切换至手动后再拆卸修理。

4.14 污水处理自动控制内容是什么?有哪些特点?
答:污水处理厂的生产过程中,大量的阀门、泵、风机、除浮渣设备、除砂设备、刮渣刮吸泥设备、污泥的加热、污泥的搅拌、沼气加工利用等需要根据一定的程序,时间和逻辑关系调节开、停。还有大量的设施,设备需要有机组合按照预定的时间顺序运行。这就需要一个自动控制系统对全厂的工艺运行进行控制才会形成一套自动控制有秩序的现代化生产线。
污水处理工艺复杂,涉及面广,使污水处理工艺的自控系统具有环节多,系统庞大,接线复杂的特点。它除具有一段控制系统所具有的共同特征外(如有模拟量和数字量,有顺序控制和实时控制,有开环控制和闭环控制),还有不同于一般控制系统的个性特征(如最终控制对象是COD、BOD、SS、氨氮、总磷和PH值),为使这些参数达标,必须对众多设备的运行状态、各池的进水量和出水量,进泥量和排泥量,加药量,各段处理时间等进行综合调整与控制。

4.15污水处理自动控制系统有哪些功能?
答:污水处理厂的自动控制系统主要对污水处理过程进行自动控制和自动调节,使处理后的水质达到预期标准。污水处理自控系统通常应具有如下功能:
(1)自动操作功能。自控制系统利用自动操作装置根据工艺条件和要求,自动地启动或停运某台设备,对被控设备进行在线实时控制,调节某些输出量大小,或进行交替循环动作,如在污水处理工艺过程中控制利用自动操作装置定时地对初沉池进行排泥,则需要定时自动启动排泥泵前阀门、排泥泵等设备。在线设置PLC的某些参数。
(2)显示和存贮功能。用图形、数字实时地显示各现场被控设备的运行工况,以及各工艺段的现场状态参数,这些参数还可保留到一定的天数记录储存在PLC内,需要时调出供分析研究用。
(3)打印功能。可以实现报表和图形打印及及各种事件和报警实时打印。打印方式可分为定时打印(如图表等)、事件触发打印。
(4)自动保护,自动报警功能。
当某一模拟量(如电流、水压、水位)的测量值超过给定范围或某一开关(如电机的停启、阀门开关)量发生变化,可根据不同的需要发出不同等级的报警。
当生产操作不正常,有可能发生事故时,自动保护装置能自动地采取措施(如联锁动作),防止事故的发生和扩大,保护职工人身和设备的安全。实际上自动保护装置和自动报警装置往往是配合使用的,相互依靠的。

4.16 污水处理自动控制系统是怎样分类的?
答:污水处理自动控制系统的分类一般分为三类:
(1)定值控制系统。某控制的给定值是一恒定值或允许变化量很小值。当被控量波动时,控制器动作,使被控量回复到给定值,污水处理工艺中的温度、压力、流量、液位等参数的控制及各种调速系统都是如此。
(2)随动控制系统(也称伺服系统)。其控制输入量是随机变化的,控制任务是使被控量快速、准确地跟随给定量的变化而变化。污水处理的污泥脱水工艺中污泥流量、浓度与絮凝剂给进量之间的关系就是一个典型的随动控制系统,在这个控制系统中絮凝剂给进量跟随污泥进入量和浓度的变化而变化。
(3)程序控制系统。其输入量按事先设定的规律变化,其控制过程由预见编制的程序载体按一定时间顺序发出指令,使被控量随给定的变化规律而变化。如污水处理厂的自动格栅,其栅耙按照事先确定的程序,按一定时间的间隔栅耙动作,每次动作几下,就是这种控制的类型之一。

4.17 变频器如何在污水处理设备上应用?
答:在污水处理过程中,大功率的水泵所配电机、其它设备所配的电机(如鼓风机、沼气提升泵等)在启动和停止时,要产生冲击电流。还有,当成组的水泵、风机在并联运转中,可能水泵的能力与来水量不是正好相对应(如进水量是一台半泵的额定量、如风量是一台半风机的额定量),造成频繁启动,浪费电能。现在一般都采用调频的措施来解决。既防止启动、停止时的冲击电流,又在运行中对应需求量调频控制电机,节约电能的损耗,延长了设备的使用寿命。

4.18 污水处理厂哪些地方需要供热?有哪些供热方式?
答:污水处理厂工艺运行中污泥消化需要常年供热,湿式沼气柜冬季生产需要供热保温,北方污水处理厂冬季生产和办公需要供热,职工生活(食堂、澡塘等)也需要供热。可采用锅炉供热、沼气发动机的余热供热。供热热质有的采用热水供热,有的采用蒸汽供热,有的两者兼用。采用燃料有沼气、煤、油。
最新的供热方式就是利用污水本身的热来供热,即低温热泵技术。

4.19 锅炉的作用是什么?主要由哪些设备组成?
答:(1)锅炉的作用是将燃料内的潜能,经过燃烧释放热能或利用其它物质释放的能量,将水变成蒸汽或过热蒸汽,或将水加热变成一定温度的热水而输出的热能设备。
(2)锅炉是由“锅”和“炉”两大主要部分组成,锅与炉结合起来通称为锅炉。“锅”是指锅炉中盛装锅水和蒸汽或其它介质的密封受压部件,是锅炉的吸热部分。主要包括锅筒(汽包)、水冷壁、对流管、集箱(联箱)、过热器和省煤器等吸热面。“炉”是指锅炉中释放热能的部分。主要包括燃烧设备、炉膛、烟道及空气预热器等。
(3)锅炉的配套附属设备一般包括:燃料的供给与制备系统,如上煤、供油、供气、电热元件等设备与部件;通风系统,如鼓风机、引风机及烟道等;给水系统,如给水泵、循环泵和软化水处理等;自控系统,如给水自动调节装置,燃料自动调节装置,鼓风机、引风机联锁保护装置,超温保护装置,超压保护装置等。

4.20 锅炉在运行时主要有哪些参数?各是如何表示的?
答:锅炉在运行时主要参数有蒸发量(热水锅炉是热功率或供热量)、压力和温度。
(1)蒸发量
①锅炉在安全运行的前提下长期连续运行,每小时所产生蒸汽的数量,称为蒸发量,蒸发量又称为“出力”或“容量”用符号“D”表示,单位为t/h。而锅炉在额定压力、额定蒸汽温度、额定给水温度、使用设计要求的燃料并保证效率时特定条件下所规定的每小时产生的蒸汽量,称为额定蒸发量。
②对热水锅炉反映出力的是热功率或供热量。热水锅炉在确保安全的前提下长期连续运行,每小时出水有效带热量,称为额定热功率或额定供热量,用符号“Q”表示,单位为MW,工程单位常用104kcal/h,换算关系为0.7MW≈60×104kcal/h≈1t/h蒸汽。
(2)压力
①垂直均匀作用于物体单位面积上的力称为“压强”,用符号“P”表示,单位为Pa。在锅炉上习惯称为“压力”。由于单位Pa太小,在锅炉参数中常用MPa表示。工程上常用工程压力表示。换算关系如下:
1Kgf/cm2=0.098MPa=0.98×105Pa
②大气压力
因为空气包围着地球,对地球表面产生一定的压力,这个压力就称为地球上的大气压力,其数值为0.10133MPa或者1.0133 Kgf/cm2。
③表压力、绝对压力和负压力
表压力是指压力表显示的压力数值,就是指超过当地大气压力的部分。
绝对压力的数值等于表压力加上当地大气压力的数值。
负压力是指低于空气大气压的压力。锅炉的燃烧大多数采用负压燃烧,在一般情况下,炉膛的出口负压力为20-30Pa(2~3mmH2O)。
(3)温度。锅炉铭牌上标出的温度是指锅炉输出介质的最高工作温度,又称为额定温度。对于无过热器的蒸汽锅炉,其额定温度是指对应于额定压力下的饱和蒸汽温度;对于有过热器的蒸汽锅炉,其额定温度是指过热器主汽阀出口处的过热蒸汽温度;对于热水锅炉,分别以锅炉的出口与进口处的水温来表示。

4.21 什么是最低安全水位?最高允许水位?正常运行水位?
答:(1)最低安全水位是指锅炉正常运行时的极限低水位。水管锅炉的最低安全水位应能保证对下降管可靠供水。锅壳锅炉的最低安全水位应高于最高火界100mm。对于直径小于或等于1500mm的卧式锅壳锅炉的最低水位应高于最高火界75mm。
(2)锅炉最高允许水位是指正常运行时的极限高水位。超过最高允许水位则易过多产生蒸汽带水,从而影响锅炉的正常使用。
(3)正常运行水位是指锅炉正常运行的水位,它处于一个波动范围,一般情况下处于锅筒中心线上下50mm范围内。

4.22 锅炉有哪些形式?
答:锅炉是利用燃料放出的热能或其它热量加热给水和蒸汽,以获得一定温度和压力介质的热能设备。根据供热对象的不同有多种形式。
(1)工业锅炉。主要用于工业生产和采暖的锅炉。
(2)热水锅炉。用于产生热水的锅炉。出水温度≤120℃的热水锅炉称为低温热水锅炉;出水温度大于120℃的热水锅炉称为高温热水锅炉。
(3)快装锅炉。在锅炉制造厂完成总装整台发运出厂的锅炉。
(4)散装锅炉。安装工作主要在现场工地进行的锅炉。
(5)组装锅炉。在锅炉制造厂内将锅炉分成几个大件,运到现场工地再组装起来的锅炉。
(6)锅壳锅炉。蒸发受热面主要布置在锅壳内的锅炉,又称烟火管锅炉,有立式、卧式锅壳锅炉等。
(7)水管锅炉。烟气在受热面管子处流动,水或汽水混合物在管子内流动的锅炉。包括:①横锅筒锅炉。锅筒安置轴线与锅炉前后轴线相垂直的水管锅炉。②纵锅筒锅炉。锅炉安置轴线与锅炉前后轴线相平行的水管锅炉。③D型锅炉。半部为炉膛,半部为对流烟道的双锅筒D型结构的水管锅炉。


4.23 锅炉有哪几个工作过程?衡量工质升高或降低的单位是什么?
答:锅炉的工作一般有三个同时进行的过程,即:燃料燃烧的过程;火焰、烟气向炉水和蒸汽的传热过程;水被加热或汽化的过程。
(1)燃料燃烧的过程,是指燃料在炉膛内,在一定的温度下与空气中的氧气发生化学反应(燃烧)放出热量的过程。要保证良好的燃烧,必须有足够高温度的环境,必须保证适量的空气与燃料良好的混合,保证燃料有足够的燃烧时间。为了使锅炉的燃烧过程能持续、稳定地进行,还需要不断地供给燃料、空气和排除烟气与灰渣。
(2)火焰、烟气向炉水和蒸汽的传热过程是燃料燃烧后放出的热量,并通过炉膛内布置的水冷壁等辐射受热面、烟道内布置的对流受热面,将热量传递给炉水和蒸汽的过程。传热过程在炉膛内主要以高温辐射的方式进行。在对流烟道内由烟温逐渐降低,烟气向受热面的放热主要以对流的方式进行;而受热面金属内部,主要以热传导的方式将热量由高温侧传到低温侧,再由炉水等工质的流动循环将热量吸收。
传热过程是否能很好运行,直接影响对锅炉运行的安全性和经济性。当在受热面烟气有积灰和烟炱或在受热面水侧面沉积水垢时,会导致受热面金属壁温升高很多而过热损坏,同时将导致锅炉热效率下降,造成浪费燃料。
(3)水被加热、汽化的过程。对于热水锅炉是指炉水从受热面金属吸收热量使水温提高到需要的程度,并从锅炉出口输出的过程。对于蒸汽锅炉是指炉水从受热面金属吸收热量变成饱和水进而变为汽水混合物,并在锅内进行汽水分离,以洁净的蒸汽从锅炉出口输出的过程,因此对于蒸汽锅炉,在锅筒内应装设汽水分离装置。
工质在加热过程中,单位质量的物质在升高或降低1℃时所吸收或放出的热量称为该物质的比热容。其单位在工程上用Kcal/(Kg. ℃)表示,国际单位用J/(Kg. ℃)或KJ/(Kg. ℃)表示。
二种计量单位的换算关系为:
1 Kcal/(Kg. ℃)=4.1868 KJ/(Kg. ℃)

4.24 锅炉的燃料有哪几种?各有什么成分组成?
答:锅炉的燃料是指锅炉燃烧时能放出大量热能,并可被有效利用的物质。按其物态不同可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三种。燃料的具体分类见表4-4。

固体和液体燃料主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)和水分(M)七种成分组成。气体燃料天然气、沼气主要是碳氢化合物。而高炉煤气和焦炉煤气则是几种气体的混合物所组成。
碳是燃料中的主要可燃成分。1Kg碳完全燃料时能放出33913KJ的热量。煤中的碳是由固定碳和以氢、氧、氮、硫等组成气态化合物两部分所组成。煤中碳着火温度很高,含碳越多的煤越难着火,煤中含碳量一般在15%~80%。油中含碳量在83%~86%。
氢是燃料中的另一种主要可燃成分,虽然含量少,但发热值较高。煤的含氢量在2%~8%,油含氢量在12%~13%。1Kg氢完全燃料可以放出119742KJ的热量,因此,含氢量高的燃料易着火。
硫虽然在燃烧中也可以放出一部分热量,但却是燃料中的有害成份。其燃烧产物为二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3),与烟气中的水蒸汽相遇生成亚硫酸和硫酸蒸气,在露点以下就会冷凝而造成低温腐蚀。因此,在沼气燃烧前需湿式或干式脱硫;在煤燃烧后的尾气需脱硫;在加工石油或天然气时也需要脱硫。
氧是煤中的杂质,它不能燃烧放热。煤中的氧以游离状态和碳氧化合状态两种形式存在,前者能助燃,后者不能助燃。
氮的含量在固体中占0.5%~2%,既不能燃烧,也不能起助燃作用。
灰是燃料中固态矿物杂质。它的存在使燃料燃烧困难,热损失增加,液体和气体燃料的含灰量很少,而固体燃料含灰量在10%~40%。含灰量超过40%的煤称为劣质煤。
水分是燃料中的杂质,在燃烧过程中要吸收热量而汽化,并增加排烟损失。但是,适当的水分能减少飞灰,改善通风,有利于燃烧。

4.25 燃油有哪些主要特性?
答:燃油的主要特性有黏度、闪点、燃点、凝固点和机械杂质等。
(1)黏度。黏度反映燃油流动特性的指标。燃油的黏度越大,输送和雾化越困难。燃油黏度的大小,通常用思氏黏度(°E)表示。所谓思氏黏度,是指将200ml燃油从思氏黏度计流出的时间与流出同体积的20℃蒸馏水所需时间之比值。黏度是随油温升高而降低的。
(2)闪点和燃点
油被加热时,油表面蒸发的油蒸气与空气的混合物接触明火时,能发出短暂的闪光而又立即熄灭的最低温度称为闪点。闪点表示燃油的易燃程度,闪点越低油越易燃,闪点低于45℃的油称为易燃品。当燃油超过闪点温度继续加热,与明火接触时,不但出现闪光,而且能连续燃烧,此油温称为燃点。一般燃点比闪点高20~30℃。
(3)凝固点。燃油丧失流动性而开始凝结时的温度称为凝固点,燃油的凝固点与油的含腊量有关,含腊量越高,凝固点越高。
(4)机械杂质。机械杂质是指燃油中所含的泥沙、碳粒等成分。机械杂质会堵塞输油管和燃烧器孔道,还会加剧它们的磨损。
(5)以燃油作为锅炉燃料的主要优点是发热量高(35000~43000KJ/Kg)、燃烧迅速、锅炉热效率高、易于调节和控制、便于输送和储存、燃料运输和燃烧设备简单。由于燃油含灰分极少,所以不用除渣设备,现场卫生易保持。

4.26 气体燃料有哪些特性?
答:气体燃料的主要成分为一氧化碳、氢、甲烷及其它碳氢化合物,此外还含有少量的硫化氢、惰性气体和杂质。
锅炉燃用气体燃料的主要优点是热值高(15000~40000KJ/M3)、杂质少、排烟比较洁净,属洁净燃料。更主要的优点是点火容易、燃烧迅速,易与空气混合达到完全燃烧;调节方便,便于管道输送。有利于实现机械化和自动化,从而改善劳动和卫生条件,但是一些气体燃料中含有毒性气体和爆炸危险,故在使用时必须严格采取安全措施和遵守安全操作规程。
锅炉燃用的气体燃料除天然气外,还有人工煤气、液化石油气等。污水处理厂的锅炉大多数是燃用厌氧消化过程中产生的沼气。
天然气的主要成分是甲烷,还有其它碳氢化合物、硫化氢以及少量的惰性气体、水蒸汽和矿物质等。天然气的发热量很高,大约为32000~53000 KJ/M3。其甲烷含量极高约占75%~98%。其含硫量和氮量一般很低。
沼气是污水处理厂在污泥厌氧消化中产生的气体。主要成份甲烷含量约为50%~75%,热值大约为20000~26000 KJ/M3,一般低于天然气,高于煤制气。沼气中含有H2S气体,容易造成腐蚀,必须脱硫后方可使用(脱硫后,H2S在50mg/m3以下)。
煤制气是由炼焦炉的副产品,其主要可燃气体是一氧化碳。一般供城市居民生活和小型工业生产用。其热值大约为14000 KJ/M3~16000 KJ/M3。

4.27为什么要对锅炉给水进行处理?
答:锅炉的运行需要供热介质即水来保证,而各地水质不同,如不加以处理和控制会对锅炉造成损坏。如有的水可造成锅炉内膛(管、箱)内腐蚀,有的水可造成锅炉内膛结垢。有的水质处理不当,导致锅炉的热效率降低,增加能耗。甚至影响了锅炉的使用寿命。因此,需要加强锅炉给水的处理和炉水水质控制,防止锅炉结垢和腐蚀。这对锅炉安全、经济运行等方面具有重要的意义。

4.28 常见的锅炉水垢有哪些?各有什么特点?
答:(1)碳酸盐水垢。以CaCO3为主,含有少量MgCO3。此类水垢具有多孔性,清除比较容易。
(2)硫酸盐水垢。以CaSO4为主要成份。此类水垢质地坚硬致密,清除比较麻烦。
(3)硅酸盐水垢。主要成份是硅钙石(5CaO.5SiO2.H2O)或镁橄榄石(MgO.SiO2)。此类水垢非常坚硬,热导率极小,对中、高压锅炉危害最大。
(4)混合水垢。钙、镁的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及铁、铝氧化物等组成。主要由于使用不同成份的水质造成的。
(5)含油水垢。是由油脂性物质炭化而成的。水垢色黑,比较疏松,一般含油5%以上。
(6)水渣。是由锅水中富有流动性的固形物,组成比较复杂。其水渣比较疏松。非粘结性,但很容易粘附锅炉受热面上,生成坚硬的,非流动性的二次水垢。

4.29怎样鉴别水垢?
答:(1)碳酸盐水垢。其颜色为白色,鉴别方法是加入5%HCL后大部分溶解,生成大量气泡,所留残渣量极少。
(2)硫酸盐水垢。其颜色为白色或黄白色。鉴别方法是加入5%HCL后溶解很慢很少,向溶液中加入10%的BaCL2溶液,生成大量白色沉淀。
(3)硅酸盐水垢。其颜色为灰色或白色。鉴别方法是加入5%热HCL后也很难溶解,微溶下来的碎片有沙粒样物质,加入Na2CO3可在800℃时熔融。
(4)油垢。其颜色为黑色。鉴别方法是加入乙醚后,乙醚呈浅黄色。
(5)铁垢。棕褐色颜色。鉴别方法是加入5%HCL溶解后,HCL溶液呈黄色。

4.30 锅炉水垢的危害是什么?
答:水垢对锅炉运行的危害如下:
(1)浪费燃料。当受热面内壁粘结1mm水垢,就要多消耗燃料约4%;粘结2mm水垢,多消耗燃料约7.5%。
(2)降低锅炉出力。水垢的平均热导率只有锅炉钢材热导率(58W/m.℃)的几十分之一到几百分之一。锅炉内水垢形成后,将会影响到传热效果,势必降低锅炉的出力。
(3)引发锅炉事故。锅炉受热面生成水垢后,要保持锅炉的正常出力,不得不增加燃料消耗量,同时金属受热面壁温度就会增高,进而会发生鼓包,弯曲变形,严重时将会发生爆管、爆炸事故。另外在锅炉水管内,由于水垢会堵塞水管,影响水循环,从而烧坏水管。
在我国一般要求低压锅炉的受热面上,每年粘结水垢厚度不超过0.5mm,水火管锅炉的受热面上,每年粘结水垢厚度不超过1.4mm。

4.31 锅炉常见的腐蚀有哪些?
答:锅炉常见的腐蚀有汽水腐蚀、气体腐蚀、垢下腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等几种。
(1)汽水腐蚀。是由水蒸汽氧化金属表面而产生的一种化学腐蚀。多发生在蒸汽锅炉中,发生腐蚀的部位一般在受热面而沸腾管段及过热器上。
(2)气体腐蚀,也称氧腐蚀。是由炉水中的溶解氧而引起的金属腐蚀,其性质属于电化学腐蚀。在热水锅炉中常见,当给水溶解氧和PH值偏离标准值时,会发生走水管壁的腐蚀。在设备启动和停运时有空气漏入,水中的含氧量可能趋向饱和程序,这时会发生严重的局部腐蚀。
(3)垢下腐蚀,或称沉积物下的腐蚀。是在水垢(沉积物)下发生的金属表面腐蚀,由于碱的浓缩,氧的浓度差电池作用,导致金属的局部腐蚀。多发生在锅筒底部及受热面管。
(4)晶间腐蚀(荷性脆化),是由于局部机械应力和炉水高度浓缩含有大量游离荷性钠所引起的。
(5)腐蚀疲劳。是金属在冷、热交变应力作用下而引起的。腐蚀疲劳不但与应力大小和介质有关,而且与应力的交变次数有关。直流锅炉的蒸发受热面或水平管发生汽水分层时,锅筒和给水管连接处宜发生腐蚀。
(6)磨损疲劳。是由于液体湍流冲击或水击造成的金属表面保护膜破坏引起的。受热面蒸发管段及进水管线通道上常发生腐蚀。
(7)点蚀。点蚀是一种电化学腐蚀,点蚀发生在相对于周围未发生腐蚀的面积来说为阳极。这些阳极通常是由于保护膜局部破裂以及由于沉积物形成浓度差电池等原因造成的。也有的是由于化学清洗不当造成的。

4.32 如何防止金属的腐蚀?
答:(1)正确选用金属材料,这要从工作参数、工作介质、作用环境、抗蚀能力及技术经济等因素(又称性价比)综合考虑。
(2)阳极保护法。可使金属发生钝化,提高金属的电极电位。提高金属环境的PH值也可使金属处于钝化区。例如,在给水中加氨提高PH,使钢材防止腐蚀或采用除去水中杂质及去极化剂的方法。
(3)阴极保护法。可利用外加电流使被保护金属变为阴极。即将被保护金属与外加电源负极相连,使金属不能呈离子状态溶解;还可在被保护的金属设备上连接一块比金属设备的电极电位更低的金属或合金如用锌块和铅块等作为阳极,可使铁、铜等设备作为阴极而受到保护。
(4)覆盖金属表面保护法。如用油漆、环保树脂、玻璃钢、衬胶、衬铅、衬水泥、涂塑、电镀和喷镀等工艺在被保护金属表面上覆盖一层保护层,可使金属不受腐蚀。
(5)加入少量缓蚀剂。在溶液中,缓蚀剂能有效地减小金属的腐蚀速度。其缓蚀作用是由于它能被金属表面吸附,从而阻碍了金属阳极的溶解。

4.33 怎样进行锅炉给水处理?有哪几种方法?
答:锅炉给水的质量不仅会直接影响蒸汽品质,热水品质,同时对锅炉的某些部位发生碱性或酸性腐蚀有一定影响。从多年的运行实践证明,即使采用锅炉补给水除盐等措施,炉内多少还会有速度不等的沉积物形成。但是,通过对锅炉给水中杂质含量的控制并加入适当的药剂进行辅助处理,有助于控制炉内沉积物的形成和各种腐蚀的发生。锅炉给水如采用天然原水,需进行水的预处理,一般包括絮凝、软化、沉淀(澄清)、过滤等方法。对炉内水一般采用加药处理等方法。如果取自城镇自来水管网的水,一般能满足下一步的水处理要求。因此,在实际工作中可根据原水水质和下一步处理要求,选择合适的工艺流程及相应设备。

4.34 什么是水的化学除盐处理?与水的离子交换软化方法有什么不同?
答:水的化学除盐法全称是阴阳离子交换化学除盐法,是用H型阳离子交换剂将水中各种阳离子交换成H+,用OH型阴离子交换剂将水中各种阴离子交换成OH-,这样当水经过这两种交换处理后,就可以将水中各种盐类除尽。
水的离子交换软化和与阴阳离子交换化学除盐法有三个不同:
(1)要除去水中的离子不同。软化法仅要求除去水中的硬度离子,主要是Ca2+和Mg2+,而化学除盐则必须把水中全部的成盐离子(阴阳离子)都除掉。
(2)在处理中使用的交换树脂有些不同,因为水的软化只要求除去水中的硬度离子,所以它可使用阳离子交换树脂,也可以使用磺化煤做交换剂。而水的化学除盐是要除去水中的全部成盐离子,所以它必须同时使用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂,而且不能使用盐型树脂(在水处理中,有时将RNa,,RCL一类的树脂称为盐型树脂)。
(3)在运行中树脂使用的再生剂不同。水的离子交换软化,其交换剂失效后可以用盐类再生。比如再生Na+型离子交换剂就可以用食盐做再生剂。
 
化学除盐工艺其交换剂失效后。其再生剂必须为强酸(HCL或H2SO4)和强碱,不能使用盐类做再生剂。

4.35 什么是锅炉炉内水处理?其炉内加药处理的方法有哪些?
答:炉内水处理是向锅炉给水或锅炉炉内投加适量的药剂,与随给水带入锅炉内的结垢物质(主要是钙、镁盐等)发生化学、物理或物理化学作用,生成细小而松散的水渣、悬浮、颗粒,呈分散状态,然后通过锅炉排污排出,或在炉内成为溶解状态存在于炉水中。不会沉积在锅炉管壁上结垢,从而达到减轻或防止锅炉结垢的目的。这种水处理的过程是在锅炉炉内进行的,所以叫炉内水处理。一般在中低压锅炉中采用。
炉内加药处理一般有以下几中处理方法。(1)纯碱处理方法;(2)磷酸盐处理法;(3)全挥发性处理法;(4)中性水处理法(NWT);(5)联合水处理法;(6)聚合物处理法;(7)  鳌合剂处理法;(8)平衡磷酸盐处理法。

4.36 为什么要对锅炉给水进行除氧处理?
答:氧在电化学腐蚀过程中起去极化作用,产生以下反应:
 
水中溶解氧推动电化学腐蚀反应,会使锅炉系统形成严重的氧腐蚀。因此,锅炉给水在进入锅炉之前需进行除氧处理。
除氧处理一般可采用物理方法,即热力除氧。将给水用蒸汽加热至沸腾,使溶解氧脱出。当水温加热到99℃时,水中溶解氧可降到0.1mg/l以下。
除氧还可采用化学方法。即在给水中加入化学药剂除氧,如加联氨(N2H4)或亚硫酸钠(Na2SO4)等。化学药剂除氧可单独使用,也可消除热力除氧后残余溶解氧或由于水泵及给水系统不严密而漏入水中的溶解氧。

4.37 锅炉炉内水中为什么要加亚硫酸钠?应注意什么?
答:锅炉水系统腐蚀的主要原因是水中的溶解氧。低压热水锅炉按国标GB1567-2001中规定可直进炉内加药处理。一般向炉内水加亚硫酸钠(Na2SO3)与炉内水中的氧起化学反应并生成硫酸钠(Na2SO4)而除去。其反应如下:
 
亚硫酸钠虽然除氧,但会增加水中含盐量。通常只能用于热水低压锅炉,不能用于高压锅炉,因其在炉内分解,产生有害的SO2气体,如下式:
 
在使用时,必须严格控制给水中亚硫酸钠的含量,使之不超过5~12mg/l,如果过量,会引起炉内产生二氧化硫和硫化氢等腐蚀性气体。使金属受到腐蚀。所以,监督给水中的亚硫酸钠是十分必要的。

4.38在锅炉给水中或锅炉内水中为什么要加磷酸盐?应注意什么?
答:为了防止在锅炉中产生钙垢和碱性腐蚀,在锅炉给水中加入磷酸盐,使得随锅炉给水进入炉内的Ca2+不会形成水垢,而是生成水渣,并通过锅炉排污予以排除。这种向锅炉给水中投加磷酸盐的处理方法称为锅炉给水的磷酸盐处理。在锅炉给水中加入磷酸盐溶液,控制好一定量的磷酸根(PO43-),在碱性条件下产生如下反应:
 
生成的 称为碱式磷酸钙,是一种松软的水渣,很容易随锅炉排污而去。因此,只要控制好炉水中的PO43-的量,就可以使炉水中的Ca2+含量非常少。在实际生产中,通常用磷酸三钠( )或磷酸钠( )配制成5%~8%的液体,经过滤去渣,再用补给水配成3%的溶液,直接加入锅炉水中,或者加入锅炉给水中,加量的多少与锅炉给水中Ca2+量有关,一般还得通过调试来确定。
锅炉水的磷酸盐处理是向锅炉水中添加不挥发的盐类物质,会使锅炉内水的含盐量增加,为保证锅炉水处理的效果,又不影响蒸汽和热水品质,必须注意以下几个问题:
(1)为使锅炉给水的残余硬度小些,应在给水软化处理时多除掉Ca2+、Mg2+,以免在锅炉内水中生成的水渣太多,增加锅炉的排污甚至影响蒸汽品质。
(2)应使锅炉内水中维持规定的过剩磷酸盐根量。另外,加药要均匀,速度不可太快,以免锅炉内水含盐量骤然增加,影响蒸汽质量。
(3)应及时排走生成的水渣,以免锅炉水中集聚很多水渣,影响蒸汽品质。
(4)对于结垢的锅炉,在进行磷酸盐加药处理时,必须先将水垢清除掉。因为磷酸盐根还能与原先生成的钙垢起作用,使水垢逐渐变成水渣脱落,从而使锅炉水中产生大量水渣而影响蒸汽质量,严重时脱落的水垢甚至会堵塞炉管,导致水循环发生故障。
(5)加入的药品应比较纯净,以免杂质混入锅内引起锅炉腐蚀和蒸汽品质变坏。药品质量一般应符合下述标准: 含量不小于92%,不溶性残渣不大于0.5%。
加药时,应先排污后再加药,以免新加入的药剂被排出锅炉。定期或连续加药并按规定进行定期和连续排污。定期化验锅炉水,按化验结果确定加药量。

4.39 锅炉运行时为什么要排污?有几种排污方式?
答:锅炉运行时,随给水带入锅内一些杂质如不及时排出锅炉外,会在锅炉内沉积、结垢,危害锅炉的安全运行。不仅会影响到蒸汽质量、热水质量,而且还有可能造成炉管堵塞或腐蚀管道内壁等危及锅炉的安全运行。因此,为了保持锅炉的各项指标控制在标准范围内,就需要从锅炉内不断地排除含盐量较高的锅炉水,浮在水表面的油脂、泡沫和沉积的泥垢。再补入软化和含盐量低的给水。这个过程称为锅炉的排污。
排污的方式有两种,分别是连续排污和定期排污。
(1)连续排污又称表面排污,这种排污方式是连续不断地从锅炉汽包中排放锅炉水。这种排污的目的是为了防止锅炉水中的含盐量和含硅量过高;此外,它还能排除锅炉水中的含盐量和碱度以及排除锅炉水表面的油脂和泡沫的重要方式。连续排污之所以从汽包中引出,是因为锅炉运行时,这里的锅炉水含盐量较大。
(2)定期排污又称间断排污。定期排污是在锅炉系统最低点间断进行的,它是排除锅炉内形成的泥垢以及其它沉淀物的有效方式。另外,定期排污还能迅速调节锅炉水浓度,以补偿连续排污的不足。小型锅炉只有定期排污装置。

4.40 锅炉运行有哪些管理制度?应有哪些记录?
答:为提高锅炉的操作管理水平,确保安全、经济地运行,锅炉使用单位应根据国家有关条例、规程和规定建立建全各项规章制度。对于以水为介质的固定式蒸气锅炉和热水锅炉,制订以下几项制度。如岗位责任制;交接班制度;锅炉及辅机的操作规章;巡回检查制度;设备维护保养制度;锅炉给水管理制度;安全卫生制度等。同时要做好锅炉运行记录。如⑴锅炉及附属设备运行记录;⑵交接班记录;⑶水处理设备运行及水质化验记录;⑷设备检修保养记录;⑸事故记录;⑹用煤(或用气、用油)、用水、用电、用药量记录;⑺供热(供蒸汽、供热水)记录;⑻压力表、温度表、流量表等定期检验记录;⑼安全阀定期校验记录;⑽水位报警器、低水位连锁保护装置定期校验记录;⑾当班人员巡回检查记录。

4.41 如何加强锅炉的运行管理,提高设备完好率?
答:锅炉运行属压力容器的操作,它的内部承受介质的压力,还要受到汽、水及溶解氧的结垢、腐蚀,外部受到火焰的高温热力和辐射,存在因操作不当发生烧坏、爆炸等危险。因此需要加强对锅炉及附属设备的保养、维护和检查,提高设备的完好率才能保证锅炉的安全经济运行。提高设备完好率,主要应做好以下几项工作。
(1)加强和落实好计划检修。根据锅炉运行状况和生产特点,安排好锅炉的大、中、小修计划,决不能存在不坏不修的错误想法,做到无“病”先防,有“病”早医,把事故消灭在萌芽状态。
(2)加强设备的维修保养工作。制订开、停锅炉的操作步骤和要点,制订设备运行中巡回检查的路线、项目,做好锅炉运行期间和停炉后的维护和保养。对转动设备规定添加润滑剂的时间。
(3)保证安全装置灵敏可靠。为使安全装置经常处于良好状态,必须定期对安全装置进行校验。压力表每半年校验一次;水位表每班按正常操作步骤冲洗1~2次;安全阀每周手动排汽试验一次,每月让其自动排汽试验一次。所有安全附件都应配备两套,以便定期拆换和保养。
(4)管理好备用工件。加强对备品备件及专用工具的管理,特别是易损件备品和专用检修工具。应设有专柜,将它们分门别类地放在固定位置。
(5)建立设备检修卡片(档案)。将检修内容、时间、检修工艺以及检修人员、检修后的验收人员等内容一一记入检修卡片(档案)内。
(6)整理运行记录、设备维修卡片(档案)。根据不同设备的运行特点,规定每班巡视、巡回检查内容和次数,将每次检查的结果和检查时间记入运行日记,然后由专人将运行记录和设备维修卡片(档案)按时加以整理总结。为设备的大修、中修、小修提供参考。

4.42 沼气有哪些性质?怎样利用?
答:(1)沼气主要是指各种有机物质通过厌氧分解而产生的混合气体。在农村粪池中能产出沼气,在沼泽地也能产生沼气,在污水处理厂中,污泥厌氧处理过程中产生的是沼气(也有称污泥气)。
(2)沼气是一种可燃气体,其主要化学成份为甲烷CH4(含量一般在5%~75%)、二氧化碳(含量一般为20%~30%)、另外还含有少量的氢气(H2)、氮气(N2)、氨气(NH4)和硫化氢(H2S)气体。
(3)沼气的热值在21~25MJ/m3(5000~6500Kcal/m3)之间,发热值的大小取决于沼气中CH4的含量,沼气一般热值要高于城市煤气(约3500 Kcal/m3)而低于天然气(约9000 Kcal/m3)。
(4)沼气中的H2S气体不仅能溶于水中产生氢硫酸腐蚀管道或设备,更值得警惕的H2S是一种有毒气体。同时又是易燃易爆气体,因此在利用沼气时必须按照“安全运行规定”严格执行。沼气中的H2S气体取决于污水中有机物的成份,有两个主要来源,一是蛋白质水解后发生脱硫化氢脱氨基反应,生成H2S。二是污泥中的硫酸盐(SO4-2)发生还原反就生成H2S,特别是当污水中含有大量粪便时,指在生活水平有很大提高,由碳水化合物为主转变为食肉、喝奶等为主时,污泥中的H2S也会大幅增加。
(5)沼气的综合利用途径很广泛。其中的CH4可作为生产四氯化碳或有机玻璃树脂原材料,也可用于制造甲醛;其中CO2可以用于生产纯碱,这些化工利用途径在国内外都有一定程度的实践。有的大型污水处理厂还将产生沼气直接与城市煤气并网,或适当去除CO2,提高CH4的纯度,送入城市人工煤气管线并网以提高煤气的热值。在污水处理厂内综合利用主要用在沼气锅炉供热(给污泥消化供热或冬季取暖)、沼气机驱动发电机发电、沼气机驱动鼓风机供气。还可供炉灶做饭,烧洗澡热水等。

4.43 沼气利用的主要途径和设备有哪些?
答:沼气利用的途径在污水厂内主要是作为燃料通过沼气发动机、沼气锅炉和沼气炉灶等设备加以利用。因消化池产沼气是波动变化的,还需要对沼气脱硫处理送至贮气柜贮存,保证供沼气的平衡性。为避免沼气产量大时,沼气柜贮存不能满足要求,还需设置沼气火炬(又称废气燃烧器)将剩余沼气烧掉。

4.44 污水处理厂采用沼气利用装置有什么利弊?
答:污水处理厂采用沼气发动机和沼气锅炉这两种沼气利用形式各有利弊。最好根据污水处理厂的工艺或现场需求有机组合使用。在北方地区的污水处理厂一般采用沼气锅炉为主,另加1-2台沼气发动机。这样能满足一年三季春夏秋供污泥消化加热用,还有少量沼气供发动机用。冬季则不能满足加热要求,需另外加热源,如煤锅炉、燃油锅炉等。在南方地区可只设沼气发动机。既可发电,又可驱动风机,同时给污泥消化加热。沼气发动机具体是带动发电机发电,还是直接驱动风机合算,也各有利弊。一般说沼气发电供的范围可大些,又不受沼气波动的影响。而沼气发动机驱动风机或机器设备,有可能比发电来的直接些,也就是中间环节少了发、送电。相对沼气发电,一次性投资要少些。缺点是当沼气波动时会影响沼气发动机带动鼓风机的连续运转。

4.45 怎样使沼气利用系统安全运行?
答:沼气利用系统运行时,最首要的问题是安全,因为沼气中有可燃气体甲烷等、有毒气体硫化氢等,如不加严格操作和安全检查,就有可能发生爆炸、中毒事故发生,这在过去污水处理厂运行中,不止一次地发生过爆炸和中毒事件,甚至出现过伤亡事故,这些惨痛教训使我们在运行过程中不敢有片刻怠懈。必须严格遵守沼气利用系统的有关规定。注意以下几个方面:
(1)沼气的性质。①沼气中的甲烷(CH4)是一种易燃易爆气体(含量约40%-70%),当空气中的甲烷(CH4)含量在5~15%范围(体积含量)内时,遇明火或700℃以上的热源即发生爆炸;当甲烷(CH4)与两倍以上的氧气混合时,遇明火或其燃点之上的热源时,即开始燃烧,并引发火灾,因为甲烷是无色无味的可燃气体,相对密度为0.55(空气的密度为1),比空气轻,所以甲烷气体的最高浓度位置一般在建筑物内的顶层,其排气扇应安装在建筑物内上方。②沼气中的硫化氢是一种有毒气体,其致毒剂量为2000ppm时立即致人死亡;600~1000ppm时30分钟会致人死亡;500~700ppm曝露30~60分钟会致人重疾;50~100ppm曝露60分钟以上会致人残疾。城市污水处理厂的沼气中H2S的含量一般在500ppm~3000ppm,随着人们生活提高,污水中的营养物质也逐年增多,使沼气中的H2S含量从3000ppm到10000ppm之间不等,所以,在利用沼气之前必须脱硫。硫化氧气体 分子量为34,大于空气的平均分子量29,相对密度为1.19(空气密度为1),因此硫化氢气体一般在建筑物地面或在污水水面附近,其排气设施和鼓风设施都应安装在建筑物内靠近地面或水面附近。
(2)定期检查沼气管路系统及设备的严密性,如发现泄露,应迅速停气修复。检修完毕的管路或贮存设备,重新使用时必须进行气密性试验,合格后方可使用。沼气主管路上部不应设建筑物或堆放障碍物,不能通行重型卡车,预防沼气泄露是运行安全的根本措施。
(3)沼气贮存设备因故障需放空时,应间断将贮存的沼气放净。严禁将贮存的沼气一次性排入大气,放空时应严格选择天气,在可能产生雷雨或闪电的天气严禁放空。另外,放空沼气时应注意下风向有无明火或热源(如烟囱)。
(4)沼气系统内的所有可能泄露点,均应设置在线报警装置,并定期检查其可靠性,防止误报。
(5)沼气系统区域内一律禁止明火。严禁吸烟,严禁铁器工具撞击或电气焊操作。所有电气装置应采用防爆型,操作间内均应铺设橡胶地板,人入内必须穿绝缘鞋。
(6)沼气系统内应按规定设置消防器材,并保证随时可用状态,操作间内需配置防毒面具。在沼气利用系统周围一般应设防护栏,建立出入检查制度,严禁打火机等火种物品的带入。
(7)沼气系统区域内的厂房,应符合国家规定的甲级防爆要求,例如为防止沼气泄露着火或爆炸,建筑物的天窗、门窗应为外敞型,非承重墙与承重墙的比例等均应符合防爆要求。否则应予以改造。
(8)在有沼气利用系统的地方,应设置两套以上空气呼吸器和消防器材,以备沼气泄露时抢修用。

4.46 沼气利用系统应如何运行调度?
答:沼气利用系统的运行调度的内容为根据实际产生的沼气量,确定多少沼气用于锅炉,多少沼气用于沼气发动机和其带动的发电机或风机。并由此而确定沼气锅炉的台数和沼气发动机的台数,一般上述设备应在两台以上,便于运行中相互替补备用。
编制调度方案时,应根据设计的沼气产量,污泥所需的加热量、热水、蒸汽的需要量,沼气锅炉的热效率、发动机的机械效率及热效率等要素进行综合编制,合理调度。运行调度的原则是在保证满足消化池加热要求的前提下,尽量多开沼气发动机或发电或带动鼓风机运转。使沼气得以充分利用。当用沼气发动机的余热可满足消化池加热的要求,则应将沼气全都用于沼气发动机发电或带动鼓风机运转。具体运行调度方案要根据实际运行情况加以修正,以最经济、最安全的方式调度运行。

4.47 恶臭气体有哪些特点?
答:恶臭气体是世界环境公害之一,以大气污染中单独列出,有以下特点:
(1)易挥发性。恶臭物质随着温度的提高而更容易挥发,人们通过嗅觉器官会感觉到臭味物质的存在,这是因为气味分子或微粒运行而使人们嗅觉器官闻到了气味。
(2)易溶解性。一般气味的物质是溶于水和脂肪的。这样的物质能够渗透嗅觉器官绒毛周围的水性沾液,穿过多脂的绒毛本身而使嗅觉嗅到恶臭味。同时也使嗅觉器官被污染或毒害。
(3)吸收红外线能力强。有气味的物质能强烈地吸收红外线。气味物质对红外线的吸收波段可以决定它的体味。其原理与物质对可见光谱的吸收波段决定该物质的颜色类似。物质对某波段光的吸收是由于物质分子振动与光振动之间相互干扰的结果,气味物质对某红外线波段的吸收,也说明了该物质具有相同频率分子内部振动。

4.48 恶臭气体有哪些种类?危害是什么?
答:(1)目前,约有4000多种恶臭物质仅凭人的嗅觉即能感觉到。其中对人体健康有害较大的有氨、硫化氢、硫醇类、二甲基硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、正丁酸(酪酸)和酚类等有机污染物。
(2)恶臭物质能与环境中的其它化合物结合造成严重的二次污染。恶臭物质分布广,成份复杂,影响范围大,除刺激人的嗅觉器官使人觉得恶心,不愉快外,还对人的呼吸道系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神产生不利影响,高浓度情况下会导致急性中毒甚至死亡。
(3)恶臭物质具体危害如下:
①危害呼吸系统。人们遇到恶臭,对呼吸产生反射性抑制,甚至憋气,妨碍人们的正常呼吸。
②危害循环系统。人们嗅到恶臭,随呼吸变化,会出现脉博和血压变化,如氨会使血压出现先下降后上升现象。
③危害消化系统。人们接触到恶臭,会使人产生厌食、恶心,甚至呕吐,进而发展到消化功能减退。
④危害内分泌系统。经常受恶臭刺激,会使人的内分泌功能紊乱,影响机体代谢。
⑤危害神经系统。恶臭的刺激,会使嗅觉疲劳甚至丧失。“久觉不知甚臭”最后会导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。
⑥影响精神状态。恶臭使人烦燥不安,思想不集中,工作效率降低,判断力和记忆力下降。影响大脑的思维活动。
⑦有机恶臭物质还容易引起各类中毒。大多数中毒症状表现为呼吸道疾病,在高浓度污染物的作用下,有时可能造成急性中毒,甚至死亡。有些恶臭污染物接触皮肤后,可引起皮肤病,还有些有机污染物具有致癌性,如二恶英、聚氯乙烯,尤其是一些稠环化合物,如苯并芘等。


4.49 污水处理厂为什么要进行脱臭处理?
答:污水处理厂在污水、污泥处理过程中会产生大量不同种类的臭气,对大气造成严重的污染,不仅影响厂区周围的企事业单位及人员的空气环境卫生,更主要的是对厂内与其近距离接触的工作人员的身心健康带来了危害,同时臭气中的腐蚀性气体还会严重腐蚀厂内的设施和设备,缩短其使用寿命,造成一些安全隐患。为此,随着社会、环境的发展,要求对污水处理厂的臭气进行处理,成为现代污水处理厂的一项标准。解决好臭气处理对保护环境,保障人员身心健康,延长设备使用期,消除生产安全隐患,都有很重要的意义。

4.50 国家对污水处理厂的废气排放有什么要求?
目前,国家颁布的《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中,对污水处理厂大气污染物的排放做出了限制标准,该标准列出了“污水处理厂厂界废气排放最高浓度”如下表4-6:
该标准规定位于GB3095一类区的所有污水处理厂均执行一级标准,二、三级标准相应类推。同时规定,污水处理厂四周应建设有一定距离的绿化带,必须对臭气采取综合治理措施,控制排放浓度,确保环境质量。

4.51 城市污水处理厂产生臭气的来源和原因是什么?
答:城市污水处理厂产生臭气的主要来源为格栅间、进水泵房、曝气沉砂池、初沉池、生物曝气池、污泥浓缩池、贮泥池、污泥脱水机房及地下污水、污泥处理设施、构筑物等,臭气被感觉到是因为它从液体中转移到空气中,故污水中的臭味物质和促进物质转移的条件是否存在是臭气形成两个不可缺少的重要原因。从广义上讲,污水处理厂的臭气可分为两类,一类是直接从污水中挥发出来的,如直接或间接的来自排入下水道的工业废水及其他废水中含有的溶剂,石油衍生物及其它可挥发的有机成份直接造成了臭气,另一类是由于微生物的生物化学反应而新形成的,尤其是与厌氧菌活动有很大的关系。
城市污水处理厂的臭气产生原因主要有以下几个方面。
(1)进水泵站与格栅间。由于污水在进入格栅或进水泵前,经过很多地下管线送入厂内,在污水管道内因处于厌氧状态,产生的臭气。格栅间内另一些臭气是由于栅渣的积累和栅渣机的运行造成的。
(2)污水的预处理装置,如曝气沉砂池。进水的污染物浓度较高,会造成缺氧或兼氧过程,产生臭气。
(3)初沉池。因进水水流的淌动,出水的辐流方式,都会使恶臭气体散发出来。
(4)污水生化处理装置。如曝气池的前部分会因为曝气量不足或停留时间不够的情况下也会产生臭气。
(5)污泥回流装置。在污泥回到预处理或生化处理装置时,会因为PH变化和水流湍动都会引起恶臭气体释放。另外由于在敞开式渠道或封闭式渠道内都会产生恶臭气体,并不断地散发。
(6)污泥的浓缩与脱水装置。如污泥的浓缩过程、停留期间和污泥脱水过程都会因为PH值的变化和水流湍动都会引起恶臭气体的释放。
(7)污泥堆放场或堆肥处理装置、污泥干化装置。这几种场地会因为污泥堆放和干化过程中厌氧发酵而产生的硫化氢、有机硫、甲硫醇、吲哚、氨等恶臭气体,该等处理过程多为间歇操作,在处理装置停工再开放时产生的臭气尤为严重。

4.52 恶臭气体有几种测量方法?
答:目前,测量臭气有两种测量方法,一种是利用人的嗅觉对臭气进行测量的方法,另一种是用仪器对臭气进行测量分析的方法。
(1)嗅觉测定方法。所谓嗅觉测量方法是利用人的鼻子作为臭气探测器进行测量,它被分为主观分析测量法(用嗅觉感觉到的臭气强度与强度分级表比较而得出的结果)和客观分析测量法(用嗅觉与一些稀释设备联合使用)。目前,对恶臭气的评价标准有6级臭气强度法(见表4-7)和9级厌恶度法(见表4-8)两种。
嗅觉测量一般用于复合恶臭的强度,恶性、公害原因等的检测和评价。该法灵敏,通常百万分之一级,甚至十亿分之一(体积化)的臭气即可被人感知,而且检测时间短,操作容易,所以在各国的臭气测量中普遍采用。
(2)仪器分析法。仪器分析法是对恶臭气体的单一组分作出定性和定量分析的恶臭测定及评价方法,或对复杂的臭气混合物通过测定一种或几种代表性强的物质浓度来评价恶臭强度的分析方法。它包括一般实验室仪器分析法、自动监测仪器法、大型仪表法(如色谱——质谱联用法)、检知管法及其它分析方法。其特点是:①测定精度高,数据客观。②可连续测量,实现自动监测。③可定性、定量了解气体组分。

4.53 恶臭气体的污染评价标准有哪些?
答:恶臭气体的评价标准目前尚不统一,目前主要有恶臭强度(见“北京市制定的恶臭强度分类法共9类)臭气浓度、臭气指数、恶臭散发率及厌恶度几种评价方法。
(1)恶臭强度标准——即人的嗅觉测定法中的直接法,就是将人的嗅觉感觉到的恶臭气体强度与“恶臭强度分类法“对照而得出的臭气强度等级的方法。
(2)臭气浓度——即人的嗅觉测定法中的三点式比较式臭袋法或注射器稀释法(用嗅觉与一些稀释设备联合使用)的测定结果。其实质是样品稀释到阈值浓度的稀释倍数。注意:臭气浓度与臭气物质浓度是两个不同的概念,前者是稀释倍数(无量纲),而后者的单位是mg/l。表4-9列出了“城市污水处理厂中产生的臭气物质阈值”。

表4-9   城市污水处理厂中产生的臭气物质
(3)恶臭指数——是为使臭气浓度数据容易标准化等原因而制定的,恶臭指数表达的公式为:恶臭指数=10lg(恶臭浓度)
式中恶臭浓度为臭气物质浓度(mg/l)
(4)恶臭散发率——是嗅觉测定臭气浓度和臭气排放量(m3/min)乘积,是污染源排放强度评价的合理尺度。
(5)恶臭厌恶度——即前面表4-7,愉快——厌恶9级法——即前面表4-8。

4.54 恶臭气体的治理有哪些方法?
答:恶臭气体作为一种大气污染物,是以空气为传播介质,通过人们的呼吸系统对人体产生影响,但其又具有自身的特殊性。它以臭味值为主要污染特征,即恶臭气体的臭阈浓度较低,处理后气体中要求的恶臭物质浓度更低甚至为零,这就使得恶臭污染的治理区别于一般空气污染的治理。目前,治理恶臭的主要方法有物理法、化学法和生物法三大类。
(1)物理法。物理法不改变恶臭物质的化学性质,只是用一种物质将臭味掩蔽和稀释,或者将恶臭物质由气相转移至液相或固相。常用的方法有掩蔽法、稀释法、冷凝法和过滤吸附法等。
(2)化学法。化学法是使用另外一种物质与恶臭物质进行化学反应,改变恶臭物质的化学结构,使之转变为无臭物质或臭味较低的物质,常见的方法有燃烧法、氧化法和化学吸收法(酸碱中和法)等。
(3)生物脱臭法。生物脱臭法是指利用微生物的代谢活动降解恶臭物质,使之氧化为最终产物。从而达到无臭化、无害化的目的,常用的方法有生物过滤池法、生物吸收法(悬浮生长系统)、生物滴滤池法和生物制剂法。
以上除臭方法各有利弊,当除臭要求高且被处理的恶臭气体成份复杂难以用单一方法去除时,可采用复合脱臭法,将各种方法组合成有效的除臭装置。

4.55 什么是生物除臭?其最终产物是什么?
答:生物除臭就是利用微生物的代谢活动降解恶臭物质,使之氧化、分解成最终产物:CO2、H2O、氮氧化物、硫氧化物等无害或少害的物质。
恶臭气体成份不同,其分解产物不同,不同种类的微生物,分解代谢也不一样。对于不含氮的有机物质如苯酚、羧酸、甲醛等,其最终产物为二氧化碳和水;对于硫类恶臭成份气体,在好氧条件下被氧化分解为硫酸根离子和硫;对于象胺类的恶臭气体经氨化作用放出NH3,NH3可被亚硝化细菌氧化为亚硝酸根离子,再进一步被硝化细菌氧化为硝酸根离子,还有一部分亚硝酸根离子被反硝化为氮气。

4.56 生物除臭的微生物主要有哪几种?
答:恶臭气体的处理大多数是在开放的环境下进行的,因此反应器中的微生物种类繁多,如细菌、真菌、酵母菌、噬菌体、无脊椎动物等。一般占主导作用的是细菌。在恶臭气体中含量最多的为硫系化合物,因此在恶臭气体处理中,自养硫杆菌属细菌占细菌的多数。在生物系统内细菌和真菌为初级降解者,降解恶臭物质。噬菌体及无脊椎动物以这些初级降解者为食。要取得较好的除臭效果必须获得足够的可以降解恶臭污染物菌种的生物量。

4.57 生物脱臭的理论是什么?
答:目前生物脱臭的理论是荷兰学者1986年提出的双膜——生物膜理论,能够较好的说明生物膜法净化臭气的机理。该理论认为,生物膜法交换气体可分为三个步骤:
(1)恶臭气体的溶解过程,即由气相转移到液相,此过程遵循亨利定律;
(2)水溶液中恶臭成份被微生物吸附、吸收,恶臭成份从水中转移至微生物体内;
(3)进入微生物细胞的恶臭成份作为营养物质被微生物所分解、利用,从而使污染物得以去除。

4.58 生物除臭工艺有什么特点?
答:生物除臭工艺同传统的物理、化学法相比有以下特点:
(1)生物脱臭一般可将硫系、碳系、氮系等各种恶臭成份及苯酚、氰等有毒成份氧化和分解成CO2、H2O、硫酸根、硫等物质,通过过滤、曝气氧化、洗涤等人工创造的环境,进行人为的控制和管理,因而可减少或避免二次污染。
(2)生物脱臭法是以恶臭成份作为生物体内的能源,只要使微生物与恶臭成份相接触,就可以完成氧化和分解过程。该法的微生物生长适宜的温度波动比较宽,约为15~30℃之间,一般勿需加热,比较节省能源和成本。
(3)该工艺只要控制适当的负荷条件,气液接触转化的条件,保持一定的湿度,就能达到较高的脱臭效率。
(4)该工艺只需设置诸如生物过滤器、曝气槽、捕集器等简单装置就可维持生产。
(5)生物脱臭工艺的微生物通常是在低营养、低浓度条件下进行的,因此所生成的剩余污泥少。设施运行时不考虑解决剩余污泥的问题。

4.59 生物除臭法主要有些方式?
答:在恶臭气体的生物处理中,微生物的存在形式可分为悬浮生长系统和附着生长系统两种。悬浮生长系统即微生物及其营养配料存于液体中,气体中的污染物通过悬浮液接触后转移到液体中从而被微生物所降解,其典型的方式有喷淋塔、鼓泡塔及穿孔板塔等洗涤器。而附着生长体系中微生物附着在固体介质上生长,恶臭气体通过由介质构成的固定床时被吸附、吸收、氧化分解从而被微生物所降解,其典型的方式有土壤、树皮、污泥(堆肥)等材料构成的生物滤池(床)。还有生物滴滤法则同时具有悬浮生长系统和附着生长系统的混合方式的特性。因此生物除臭法按微生物在除臭装置中的存在形式可分为生物吸收法(悬浮生长系统)、生物过滤法(附着生长系统)、生物滴滤法(填料塔式生物降臭法)三种除臭方式。

4.60 生物过滤法有哪些?
答:生物过滤除臭是目前研究得最多,技术也较成熟,在实际应用中也最常用的生物除臭法。其运行管理方便、成本低,效果好等优点被广泛采用。该法处理流程是含恶臭物质的气体经过去尘、增湿等预处理后从滤床底部由下往上穿过滤层,通过滤层时恶臭物质从气相转移至液相被填料上的微生物吸取后代谢而被分解掉。其除臭效率受滤料中的含水率、PH值、湿度、布气均匀性和滤池周边环境等因素影响。
为防止恶臭气体在装置里形成短流,需在装置内均匀供气。臭气由装置内配置的导气管,经大小鹅卵石级配层的扩散进入滤料层。滤料层是整个生物过滤除臭法的核心部分,滤料应为微生物的附着、生长繁殖提供一个良好的环境,这便要求滤料有良好的通气性,适度的通水性和持水性,并含有丰富的营养物质,且应具有适当的粒径分布和孔隙度,以降低气体通过滤料层的压力损失和为微生物生长提供大的比表面积。最初的生物过滤法采用的过滤介质为土壤、树皮、干草等。随后有采用含微生物量较好的堆肥污泥等为介质。近来又开始采用工程材料如活性碳、沸石、陶粒等为滤料进行除臭研究和试验。因此根据滤料的不同,生物除臭法又可分为土壤除臭法、堆肥除臭法和生物滤池除臭法等。

4.61 什么是生物滤池除臭气法?如何运行管理?
答:(1)生物滤池法是使收集到的臭气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料),气味物质首先被填料吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,完成恶臭气体被处理的过程,固体载本上生长的微生物承担了物质转换的任务,因为微生物生长需要足够的有机养分,所以固体载体必须具有较高的有机成份。还必须为之创造一个良好的生存条件,比如适宜的湿度、PH值、含氧量、温度和营养成份等。环境条件变化也会影响微生物的生长繁殖,因此在试运行时或改变工况时要考虑生物滤池需要一个适应期。
(2)生物滤池的最主要部分是填料。该填料应满足:容易生长的微生物种类多;供微生物生长的表面积大;营养成份合理(N、P、K和微量营养元素);吸水性好;吸附性好;结构均匀孔隙大;腐烂慢(运行时间长,养护周期长)。常用的填料有:干树皮、干草、纤维性泥碳、少量污泥(含水率在75%以下)、少量铁屑、木粉、稻谷壳或麦麸等。由于填料本身上有机养分,运行时起到骨架和供养分两重作用,当滤池暂停运行时,微生物可以利用填料的有机成份继续维持生命活动。
(3)生物过滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为1.0m~1.2m,如果选择的填料合适,工艺上能做到布气均匀,不产生短流现象,最低高度可以在0.5m以上。填料运行寿命约在2~4年,最终高度约为初始堆放高度的60%时应该重新更换。滤池的表面负荷能力可达200m3/(m2.h),一般选用100m3/(m2.d)。
(4)生物过滤池处理恶臭气体工艺包括收集和处理两部分,该工艺的收集部分为了避免气味源扩散,要求封闭气味源,并使它处于负压状态。吸气量的大小可根据室内是否进人,按2~8次/h乘臭气充满量计算。对于有人进入,但工作时间不长的空间,空气交换次数为2~3.5次/h,对于有人长时间工作的宽间,空气交换次数为4~8次/h。在寒冷地区空气的交换量比较大时,要考虑防止冬天室内结冰问题。从气味源收集到的气体被送到生物过滤池处理,进过滤池的空气要求湿润,相对湿度为80~95%,否则填料会干化,微生物将失去活力。另外,为防止过滤池被堵塞,在臭气进入滤池前要进行水淋洗以提高湿度,并除去灰尘和分离油分。运行中要调节喷水量,维持过滤池中臭气达到所要求的湿度。用于喷淋的水首选回用水,其次选井水、雨水等替代自来水。但确定没有替代水后,可选自来水。

4.62 什么是土壤生物法除臭气?如何运行管理?
答:(1)土壤生物法是将恶臭气体收集后送入人工配制的土壤中,使其在通过土壤层时恶臭成份被土壤颗粒吸附,通过土壤中微生物的吸收、降解达到处理的目的。它对低浓度的工业废气来说是一种简单、稳定经济的处理方法。
(2)土壤中有土壤胶粒和种类繁多的细菌、放线菌、霉菌、原生动物、藻类等微生物是土壤降解臭气成份的原动力。还可根据臭气的性质加入某种改良剂,制成专门的处理土壤。如加少量鸡粪和珍珠岩后,可提高对恶臭气体甲基硫醇、二甲基硫、二甲基二硫的去除率;加少量污水处理后污泥可提高土壤中菌种的含量,可加快启动土壤除臭装置运行进入正常。
(3)土壤种类以腐殖土为好,其它土质需进行改良;土壤的有效厚度不小于50cm,水分保持在40%~70%,过多会增加土壤的通气阻力,过少会减少处理效果;臭气通过土壤的速度以2~17mm/秒为宜。土壤过滤装置通常采用床形过滤。在土壤的取项部种有植草,可消耗土壤中氮、磷、钾等营养物质。
(4)气体由风机(风量0.1~1m3)/(m2.min)送入。先通过扩散层均匀分布通过,扩散层上部由黄沙等组成,下部由粗、细石子组成,厚度为40~50cm。臭气由扩散层进入土壤层。土壤中微生物的降解速度与有机物浓度成正比,但超过一定浓度范围后降解速率与浓度无关。土壤中的环境因子、温度、含水率、PH值应控制适当,一般温度为5~30℃;PH值为7~8。土壤处理系统使用一年会发生酸化或碱化,应及时加入碱性或酸性营养物质调整PH值。
(5)土壤生物除臭法工艺操作简单,维护管理费用低,除臭效果好,不足之处是占地面积相对大,2.5~3.3m2/m3气体,不适于多暴雨、多雪地区,对于高温、高湿或过干气体需要进行预处理。

4.63 什么是堆肥生物法除臭气?如何运行管理?
答:(1)堆肥发酵除臭法是以污水处理厂的污泥、城市垃圾、动物粪便等有机固废物为原料,经好氧发酵得到的热化堆肥中生长着许多微生物,可以象土壤那样用作脱臭的滤料。堆肥法一般分为两种类型:①堆肥覆盖在臭气发生源或出口处,自然生化脱臭;②臭气发生源较多时,将其汇总到一处,集中送到除臭装置中脱臭,其装置流程图同土壤法相似,可利用泥碳、堆肥、木屑、小麦壳或大米壳、植物枝杈、树叶等为滤料,彼此相互混合形成一种有利于气体通过的疏松结构即堆肥过滤层。
(2)堆肥滤池一般在地面挖浅坑或筑台池,池底设排水管,在池的一侧或中内设输气总管,总管上接出直径约125mm的多孔配气支管,并覆盖沙石等材料,形成厚50~100mm的气体分配层,在分配层上再摊放厚500~600mm的堆肥过滤层。过滤气速度通常在0.01~0.1m/秒范围内。
(3)堆肥这种形式是微生物繁殖最适宜的场所,好氧细菌的繁殖密度高,整个设施紧凑,去除率比土壤法高,气固接触时间只需30秒,而土壤法则需要50秒以上。因而与土壤法相比,其占地面积大大缩小。另外,为保证净化效果,必须保证滤层温度均恒,不能波动太大,阻力均匀稳定。在运行过程中要经常观测。滤层表面受损或材料腐蚀,可能造成滤层板结,温度波动大或气体过分干燥,滤层可能开成裂缝。出现上述情况,必须用机械将滤层扒松、平整。如经上述处理后,滤层阻力仍过大,则必须更换滤料。如果臭气含尘过大则最好经过预除尘处理。由于堆肥是由可生物降解的物质的构成,因而寿命有限。运行一年后,系统也会酸化或碱化,应及时调整PH值,同时要定期补充微生物生长所需的碳素养料,或酸或碱性营养。
(4)最新工艺有利用酵母菌和霉菌作为微生物菌剂,在温度25℃条件下与反趋动物粪便等含短纤维粪便混合通气培养3天,作滤层可除去粪便中85~99%的恶臭味。还有一种称为EM(有效微生物群Effective Micro-Organisms,简称EM),是一种治理环境臭气污染的生物产品,它由乳酸菌、酵母菌、放线菌及光合菌等10个种属80多种微生物复合培养而成。对鸡舍、鸡粪进行除臭试验。结果表明,EM对粪便中氨氮产生硝化,反硝化和微生物固氮作用,从而减少氨的发挥。达到除臭的目的。

4.64 噪声的污染特征是什么?
答:噪声的污染与大气污染、水污染、固废污染有很大的不同,它有以下几个特征:
(1)噪声是人们不需要的声音的总称,它是一种感觉公害,对噪声的判断取决于判断者心理上和生理上的因素。所以,任何声音都可能成为噪声,噪声的标准也要依据不同的时间,地点和人的行为状态分别制定。
(2)噪声具有局部性和多发性,它在空气中传播时会随着传播距离的长度而衰减,当遇到障碍物,吸收或反射噪声的物质,就会迅速衰减或被反射回去。在某些情况下它的污染面积比较大,例如发电厂高压排气放空时所产生的噪声可能会对周围几十公里内的居民生活产生影响。另外,噪声的污染源很多,因而它的发生十分频繁。
(3)噪声没有具体的污染物,也不会长期残存和积累。一旦噪声源停止发声,噪声污染立即消失,不会对环境产生持久的危害。
(4)噪声对人类的危害是慢性的和间接的一般不会直接致命或致病。

4.65 噪声控制治理的途径有哪些?
答:噪声由声源发生,经过一定的传播介质达到接受者,才会产生干扰和危害,因此控制治理噪声必须从声源、传播介质、接受者这三个方面考虑控制治理,既要对其进行分别研究,又要将它作为一个综合系统考虑。其控制治理的途径就是在噪声到达接受者之前,首先对噪声声源进行技术、工艺、材料等改造,减小或降低噪声的声源。其次就是在噪声传播的途中采用阻尼、隔声、个人防护和建筑布局等控制治理措施,尽可能降低传播介质的传播能量,或通过传播介质将噪声的能量吸收转换成热量消耗掉或者设置传播途径上的障碍,将噪声大部或部分反射出去。总之,要根据噪声污染的现状和现有的技术和规定要求,制定出技术成熟、经济上合理的治理方案,达到控制治理噪声的目的。
4.66 怎样控制治理噪声源?
答:要从声源上根治噪声是比较困难的,因为受各种条件和环境的限制。但是对噪声源进行技术改造还是可行的,例如应用新材料替换原设备部件,改造设备的结构,改进操作方法,提高零部件的加工精度,提高装置质量等。
(1)应用新材料、改进设备的结构
近些年来,随着新材料科技的发展,用一些内摩擦较大、高阻尼合金、高强度塑料生产机器零部件已变成现实,常用于汽车零部件上,可降低噪声。又如将纺织厂织机的铸铁传动齿轮改为尼龙齿轮,可降低噪声5~10dB。改革设备结构来降低噪声也有明显的效果。例如,风机叶片的形状对风机产生噪声的大小有很大影响,若将风机叶片由直片型改为后弯型,则可降低噪声约10dB。又如将齿轮传动装置改为皮带轮传动,也可使噪声降低16dB。
(2)改革生产工艺和操作方法。
改革生产工艺和操作方法,也是一种从声源上降低噪声的一种途径。例如,用液压加工代替冲压锻打,能降低噪声20~40 dB。纺织厂用喷水织布代替普通梭织布,降低噪声源。在建筑施工中用压力打桩机替代柴油打桩机可降低20~50dB。用化学爆破替代炸药爆破工艺更是降噪效果显著,还提高了安全系数。
(3)提高零部件加工精度和装配质量。
零部件加工精度提高和装配精度提高使机件间的摩擦减少,从而使噪声降低,例如,轴承若将滚子加工精度提高一级,可使轴承噪声降低10dB。

4.67 怎样在传播途径上降低噪声?
答:如果在控制治理澡声源时效果不佳或是由于经济、技术上的原因而无法降低声源噪声时,就必须设法在噪声的传播途径上采取适当的措施。
(1)利用“闹静分开”的方法降低噪声
如居民住宅区、医院、学校、宾馆等需要较高的安静环境,应与商业区、娱乐区、工业区分开布置。在工厂内应合理布置生产车间与办公室的位置,应考虑将噪声大的车间集中起来,安置在下风头,办公室、实验室等需要安静场所与车间分开,安置在上风头。噪声源尽量不要露天放置。
(2)利用地形和声源的指向性降低噪声
如果噪声源与需要安静的区域之间有山坡、深沟等地形地物时,可利用这些自然屏障减少噪声的干扰。另外,声源具有指向性,可利用其指向性使噪声指向有障碍物或对安静要求不高的区域。而医院、学校、居民住宅区、办公场所等需要安静的地区应尽量避开声源的指向,减少噪声的干扰。
(3)利用绿化降低环境噪声
采用植树、矮灌木、草坪,在光滑的墙壁上种植绿色植物等绿化手段,可减少噪声源对周边工厂企业、学校等噪声干扰,试验表明,绿色植物减弱噪声的效果与林带的宽度、高度、位置、配置方式及树木种类有密切关系。多条窄林带的隔声效果比只有一条宽林带好。林带的位置尽量靠近声源,这样降噪效果更好。林带应以乔木、灌木和草地结合,形成一个连续、密集的隔声带。树种一般选择树冠矮的乔木,阔叶树的吸声效果比针叶好,灌木丛的吸声效果更为显著。
(4)对于工业噪声而言,最有效的办法还是在噪声的传播途径上采用声学控制措施,包括吸声、隔声、隔振、消声等常用的噪声控制治理技术。

4.68 怎样吸声降噪?
答:(1)吸声降噪的原理是利用一定的吸声材料或吸声结构来吸收声能,从而达到降低噪声强度的目的。
(2)吸声材料降噪是利用本身松软多孔的特性来吸收一部分声波,当声波进入多孔材料的孔隙之后,能引起孔隙中的空气和材料的细小纤维发生振动,由于空气与孔壁的摩擦阻力,空气的粘滞阻力和热传导等作用,相当一部分声能就会转变成热能而耗散掉,从而起到了吸声降噪的作用。
(3)吸声材料多为多孔材料,目前常用的吸声材料主要有:①无机纤维材料,如玻璃丝、岩棉等。②泡沫塑料。③有机纤维材料,如棉麻、稻草等。④建筑吸声材料,如膨胀珍珠岩、加气混凝土等。
多孔吸声材料对于中、高频声波有较大的吸声作用,但对于低频声波的吸收效果差,为弥补这一不足,通常采用共振吸收结构来加以处理。
(4)共振吸声机构是利用共振原理制作成的各种吸声结构,用于对低频声波的吸收,常用的有薄板共振吸声结构、薄膜吸声结构、穿孔板、微穿孔板和空间吸声体等。
(5)吸声降噪是一种简单易行的噪声控制治理技术,但只能降低反射声的影响,对直达声无能为力。因此要根据噪声源的实际情况和降噪的要求来选择降噪的方法。

4.69怎样隔声降噪?
答:(1)隔声降噪的原理是应用隔声构件将噪声源与接收者分开,隔离的噪声在隔离构件内介质中传播,不能顺利通透,达到降低噪声的目的。采用适当的隔声构件如隔声屏障、隔声罩、隔声间,一般能降低噪声级20~40dB。
(2)隔声罩是控制机器噪声传播的较好装置,它可将噪声源封闭在一个相对小的空间内,降低噪声源向周围辐射噪声。罩壁由罩板、阻尼深层和吸声层组成。根据噪声源设备的操作、安装、维修、冷却、通风等具体要求,可采用适当的隔声罩结构形式。隔声罩有活动密封型、固定密封型、局部开敞型等。
隔声罩通常用于车间内的风机、空压机、柴油机、鼓风机、球磨机等强噪声机械设备的降噪,其降噪量一般在10~40 dB之间。其中,固定密封型为30~40 dB,活动密封型为15~30 dB,局部开敞型为10~20 dB,带有通风散热消声器的隔声罩为15~25 dB。
(3)当一个车间内有很多噪声源时,采用隔声罩则很不经济,这时可建立一个小空间使之与声源隔离开来,即隔声间。它可以作为操作控制室或休息室。隔声间的隔声原理与隔声罩是相同的,只是交换了声源和接受点的相对位置。隔声间可用金属板或土木结构建造,并要考虑通风、照明和温度的要求,特别是要采用特制的隔声门和窗。
(4)隔声屏。隔声屏是放在噪声涛和受声点之间的用隔声结构所制成的一种“声屏障”,它可以阻挡操声直接传播到屏障后的区域,使该区域的噪声降低。隔声屏兼有隔声、吸声的双重功能,是简单有效的降噪设施。它具有灵活、方便可拆装的优点,可作为不易安装隔声罩时的补救降噪措施。在使用隔声屏时应注意以下几点:
①隔声屏应尽量靠近声源,活动隔声屏与地面间的缝隙应减到最小。多块隔声屏并排使用时,应尽量减少各块之间接头处的缝隙。
②隔声屏应有足够的高度,有效高度越高,减噪效果越好。隔声屏的宽度也是影响其减噪效果的重要参量,通常取宽度大于高度,一般来说宽度为高度的4~5倍。
③为了形成有效的“声影区”,隔声屏的表面尺寸要远远大于噪声源的波长,同时隔声屏本身的隔声量要比声影区所需的声级衰减量至少大10 dB,才能排除透射声的影响。
④设置隔声屏应同时考虑吸声处理,以避免由于壁面和屋顶的反射形成混响声场,削弱了隔声屏的作用。
⑤隔声屏上可开设观察窗,以便于观看设备运行情况。

4.70 怎样在接受点防护减小噪声危害?
答:在噪声接受点进行个人防护是控制治理噪声的最后一个环节,在其它措施无法实现或只有少数人在强噪声环境中工作时,加强个人防护也是一种经济有效的方法。个人防护主要是利用隔声原理来阻挡噪声进入人耳,从而保护了人的听力和身心健康。目前常用的防护用具有耳塞、防声棉、耳罩、头盔等。
(1)耳塞。耳塞是插入外耳道的护耳器,按其制作方法和使用材料可分成预模式耳塞、泡沫塑料耳塞和人耳模耳塞等三类。预模式耳塞用软塑料或软橡胶作为材质,用模具制造,具有一定的几何形状;泡沫塑料耳塞由特殊泡沫塑料制成,使用前用手捏细,放入耳道中可自行膨胀,将耳道充满;人耳模耳塞把在常温下能固化的硅橡胶之类的物质注入外耳道,凝固后成型。良好的耳塞应具有隔声性能好,使用方便舒适、无毒、不影响通话,经济耐用等特点,又以隔声性和舒适性最为重要。
(2)防声棉。防声棉是用直径1~3μm的超细玻璃棉经过软化处理后制成的。使用时撕下一小块用手卷成锥状,塞入耳内即可。防声棉的隔声比普通棉花好,且隔声值随着噪声频率的增加而提高,它对隔绝高频噪声更为有效。在强烈的高频噪声车间使用这种防声棉,对语言联系不但无妨碍,而且对语言清晰度有所提高。
(3)耳罩。耳罩就是将耳廓封闭起来的护耳装置,类似于音响设备中的耳机,好的耳罩可隔声30 dB。还有一种音乐耳罩,这种耳罩即隔绝了外部强噪声对人的刺激,又能听到美妙的音乐。
(4)防声头盔。防声头盔将整个头部罩起,与摩托车的头盔相似,头盔的优点是隔声量大,不但能隔绝噪声,而且可以减弱骨传导对内耳的损伤。其缺点是体积大不方便,尤其在夏天或者高温车间会感到闷热。

4.71 怎样消声降噪?
答:消声降噪是用于消除空气动力性噪声的主要技术措施,通过消声器具体实施消声降噪。消声器是一类阻止或减弱声音传播而允许气流通过的一种器件,一般安装在空气设备(如鼓风机、空压机)气流通道上或进排气系统中。消声器种类繁多,根据其消声原理不同,可大致分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器。
(1)阻性消声器的消声原理是利用装置在管道(或气流通道)的内壁或中部的阻性材料(吸声材料)的吸声作用使噪声衰减,从而达到消音的目的。
阻性消声器结构简单,对中高频器械声的消音效果好,但对低频噪声的消音性能较差,不适合在高温、高湿的环境中使用。多用于鼓风机、空气压缩机的消音处理。阻性消声器的结构形式很多,常见的主要形式有管式、片式、蜂窝式、列管式、折板式、声流式、小室式、圆盘式、弯头式等。
(2)抗性消声器不能直接吸收声能,而是通过流管截面的突变或旁接共振腔的方法,利用声波的反射干扰来达到消声的目的。常见的抗性消声器有扩张室式和共振腔式两种。适用于消除低中频噪声,可以在高温、高速、脉动气流下工作,其缺点是消声频率带窄,对高频噪声消音效果较差常用于内燃机的进、排气消音处理。
(3)阻抗性消声器把阻性结构和抗性按照一定方式组合起来,构成了阻抗复合式消声器。阻抗复合式消声器具有宽频带、高吸收的消音效果,主要用于消除各种风机和空压机的噪声,由于阻性段有吸音材料,不适合在高温、高湿和含有灰尘等环境使用,严格说来是属加强型阻性消声器。

4.72 怎样隔振、阻尼减弱固体噪声?
答:(1)振动是一种周期性的往复运动,任何一种机械都会产生振动,而引起机械振动产生的原因主要是旋转式往复运动部件的不平衡、磁力不平衡和部件的互相碰撞等。
振动和噪声有着十分密切的联系,声波就是由发声物体的振动而产生的,当振动的频率在20~2000Hz的声频范围内时,振动源同时也就是噪声源。振动能量常以两种方式向外传播而产生噪声,一部分由振动的机器直接向空中辐射,称之为空气声;另一部分振动能量则通过承载机器的基础,向地层或建筑结构传递。在固体表面,振动以弯曲波的形式传播,因而能激发建筑物的地板、墙面、门窗等结构振动,再次向空中辐射噪声,这种通过固体传导的声叫做固体声。
振动不仅能激发噪声,而且还能通过固体直接作用于人体,危害身体健康,降低工作效率,干扰人们正常生活。振动还会影响精密仪器的正常工作,强裂、持续的振动甚至能损害设备结构和建筑结构。因此振动也是环境物理污染之一。对振动的控制治理不仅是防治噪声的重要方法,也是减少振动的不利影响和危害的必不可少的措施。
控制治理振动大致有以下几种方法:
①减小扰动;②防止共振采取隔振措施;③阻尼减振。
(2)减少扰动。减少扰动可以通过改造振动源来解决,以减小和消除振动源的激励。例如:改造机械的结构或工艺过程来降低振动级;提高设备制造精度,减少振动结构的装配公差;使用新材料,改善机械的平衡性能等。改造振源,降低乃至消除振动的发生,这是控制治理振动的根本途径,但实施上有较大难度,因此,一般先采取隔振和阻尼减振措施不见效的情况下再采取减少扰动的措施。
(3)隔振。隔振就是利用波动在物体间的传播规律,在振源和需要防振的设备之间设置隔振装置,使振源产生的大部分振动为隔振装置所吸收,减少了振源对设备的干扰,从而达到减振的目的。
①隔振装置。隔振装置可分为两大类,即隔振器和隔振垫。隔振器包括金属弹簧隔振器、橡胶隔振器等。隔振垫主要有软木、毛毡、石棉、橡胶、泡沫塑料、玻璃纤维等。
还有在设备的进出口管道上安装柔性接管,是防止振动从管道传递出去的隔振措施,柔性接管主要在风机、空压机、水泵、内燃机上都有应用。按材料不同可把管道柔性接管分成两种,橡胶柔性接管和不锈钢波纹管。
②橡胶柔性接管一般可用于温度在100℃以下,压力在2.0MPa以下液体或气体传输管道中,可大幅度降低振动在管道中的传递和有效地隔离、降低管道噪声。水泵的进出口管道、罗茨风机的进出口管道、空压机、真空泵等的进气管道中均可装置橡胶柔性接管,有效地隔离振动。
③不锈钢波纹管一般可用在温度-70~300℃的环境温度,承受压力可达更高,一般说来管径越小耐压越大、耐腐蚀、寿命长。通过介质水、油、气、酸、碱等都可。
④还有一些隔振元件如:
弹性管道支撑——用于管道下部的支撑
高弹性橡胶联轴器——用于水泵与电机连接等
油阻力器——与隔振器并联以增加系统的支撑阻力
动力吸振器——吸收单一频率的振动能量,以降低隔振系统中的机器或设备的振动
吊式振动器——用于管道及隔声结构悬吊的场合
(4)阻尼减振。阻尼减振主要通过减弱金属板弯曲振动的强度来实现的。当金属板发生弯曲振动时,振动能量就迅速传给涂贴在薄板上的阻尼材料,并引起薄板和阻尼材料之间以及阻尼材料内部的磨擦。由于阻尼材料内损耗、内磨擦大,使得相当一部分的金属振动能量被损耗而变成热能消弱了薄板的弯曲振动,并能缩短薄板被激振后的能量,达到了减振降噪的目的。常用的阻尼材料除沥青、软橡胶,还有应用较广和效果较好的阻泥浆。阻泥浆是用多种高分子材料配合而成的,它主要有基料、填料和溶剂三部分组成。其中,起阻尼作用的主要材料称为主料,如橡胶、沥青等。填料有膨胀珍珠岩、软木粉、石棉纤维等,溶剂有矿物质油和植物油等。

4.73 污水处理厂的脱水机房怎样控制治理噪声?
答:污水处理厂的脱水机房一般分两种形式,一种是离心式脱水机房,相对噪声要高些,约85dB左右;另一种是带式压滤机,相对噪声要小些,约80dB左右。
(1)离心式脱水机的防噪声方法有:
①在脱水机房内的墙壁上设置吸音材料。
②给单台脱水机设置隔声罩,同时与除臭收集结合起来,将罩内噪声、热量和臭气一块抽去进行除臭处理,或排向高空。
③进隔声罩内工作应戴耳塞或耳罩或防声棉。
④脱水机房的地面最好建成毛面,以吸音、消音。阻断噪声继续传播。
(2)带式脱水机的噪声较小,可设置隔间罩与除臭收集结合起来,将臭气、噪声收集后排入高空或送至除臭装置除臭。地面和墙面都建成吸音、消音面。以降低噪声音量和阻断传播噪声线路。

4.74 污水处理厂的鼓风机房怎样控制治理噪声?
答:(1)污水处理厂的鼓风机房内墙及顶棚最好采用吸声材料装饰,吸掉一部分直接传在墙壁上的声能,同时防止反射音的来回混响音,吸声材料的选择见前面的叙述。还可在不妨碍天车等机械装置运行情况下,悬挂一些噪声吸声体,进一步吸收直达音和反射音,常用的吸声体有平板形、球形、圆锥形、圆柱形等。其表面粘有吸声材料,悬挂位置尽可能靠近声源,并注意不影响采光、照明、检修和巡视等。此法简单、宜行,价格便宜。
(2)在风机的进气口或进出气口同时加消声器。消声器是一种阻止声音传播而允许气流通过的装置,可以大大减弱进出口辐射出来的噪声。因此,装设消声器是控制治理风机噪声的主要措施之一。
(3)风机在进出口风管加设了消声器后,其风机壳体的辐射噪声仍对周围环境有较大干扰,在条件允许的情况下,可对每台风机采取隔声措施,设置隔声罩(造价高),把周边噪声降到75dB以下。
(4)防止两种振动产生的噪声。一种是喘振引起的噪声,电风机的进、出空气量不平衡,和空气自身的温度、湿度增高,导致空气的粘滞系数增大,所引起的喘振。另一种是风机自身振动产生的低频噪声。
①减轻风机自身振动是控制治理低频噪声的治本办法,一般从制造风机的外壳材料入手,宜选用铸铁,以增加自重和外壳厚度减小自振;在风机的进、出风管接头处设置柔性波纹管减振接头,降低风机振动传递到空气管道上产生的辐射噪声;中小型风机一般都在基座上加设减振器,效果明显。
②喘振是风机运行中不太容易防止的事故。其诱发原因是气温过高,空气湿度过大,或负荷过大等都能引发喘振。其现象是风机出口压力突然大幅下降,而管网中压力并不马上减低,或是风机负荷加大,管网中阻力加大,都能导致管网中的气体压力大于风机出口处的压力,管网中的气体瞬间倒流向风机,直到管网中压力下降于低于鼓风机出口压力才停止。接着鼓风机又开始向管网供气,将倒流的气体压回去,这又使风机内空气流量减少,压力再次突然下降,管网中的气体重新倒流至风机内,如此周而复始,在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象,并发出低沉、响声很大的噪声,风机产生剧烈振动,以至无法工作被迫停机。
③防止喘振的方法有手动和自动两种,都是在风机的出风口设置一旁通管。在启动风机时就要先打开,当启动完成时逐渐关闭。当出现喘振的先兆时,自动放气阀会根据事先设定的程序,自动打开放气,造成风机进口流量增加,风机工况点可由喘振区移至稳定区工作。从而逐渐增大出口压力,使压缩空气逐渐送入管网。在保证出口压力大于管网压力的情况下,该放气阀门逐渐关闭或停留在一个合适的位置上。手动操作阀门需按照自动阀门的程序由熟知详情的工人操作。
④判断风机是否进入喘振工况,从理论上还不能准确计算。一般是根据经验和观察到的风机运行现象来判断。一是观测风机出气管道的气流噪声。接近喘振工况时出气管道中发出的噪声时高时低,产生周期性变化。当进入喘振工况时,噪声立即剧增,甚至有爆音出现。二是观测风机机体的振动情况。进入喘振区,机体和轴承都会强烈的振动。三是观测风机出口压力和进口流量变化。正常工作时其出口压力和进口流量变化不大,当进入喘振区时,二者的变化都很大。
(5)因为鼓风机是产生噪声最大的设备,无论有无其它防噪声设施,当工人要走近风机工作时,都应佩戴防噪声耳塞、耳罩或防声棉等个人防护用具,尽最大可能减小噪声对人体的伤害。这种防护用具价格便宜、适用,效果有效,最容易实现。
(6)当在鼓风机房内有多台风机时,采用隔声罩可能很不经济。这时应建立一个小的空音与噪声源隔离间,这个小隔离间应包括操作控制室、休息室。其材料可用金属或土木结构,并要考虑通风、采暖、照明等要求。特别是要采用特制的隔声门窗。门缝窗缝都要处理好,免得传进噪声。

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