溶解氧(DO)是好氧池運(yùn)行中最基礎(chǔ)的參數(shù)之一,但很多站的DO控制其實(shí)很粗糙——要么憑經(jīng)驗(yàn)固定一個(gè)曝氣量不管水質(zhì)變化,要么看出水不好就猛開曝氣。結(jié)果DO長期偏高或偏低,硝化效果不穩(wěn)定,電費(fèi)還白花了不少。DO這件事不是越高越好,也不是越低越省電,關(guān)鍵是找到一個(gè)既滿足微生物需求又不浪費(fèi)能源的最優(yōu)區(qū)間。

DO對硝化反應(yīng)有多重要
硝化菌是好氧微生物,需要在溶解氧充足的環(huán)境下才能高效工作。當(dāng)DO低于1.0mg/L時(shí),硝化菌活性明顯受抑制,氨氮氧化速率大幅下降;DO低于0.5mg/L時(shí),硝化反應(yīng)幾乎停滯,氨氮去除率急劇惡化。
但DO也不是越高越好。當(dāng)DO超過4.0mg/L后,硝化速率的提升已經(jīng)非常有限——也就是說多曝的那些氧氣對去除氨氮沒有額外貢獻(xiàn),只是在浪費(fèi)電。而且DO過高還有副作用:過度曝氣會打碎污泥絮體,導(dǎo)致出水SS升高;多余的氧氣被帶回二沉池后,還可能造成二沉池內(nèi)發(fā)生硝化反應(yīng),產(chǎn)生硝酸鹽積累和污泥上浮。
最優(yōu)DO范圍是多少
一般好氧池的DO建議控制在2.0-3.0mg/L之間。這個(gè)范圍足以維持硝化菌的高效活性,同時(shí)避免過量曝氣的副作用。
但不同位置的好氧池對DO需求不同。好氧池前段(進(jìn)水口附近)有機(jī)物濃度高、異養(yǎng)菌活躍,耗氧速率快,DO可以控制在2.5-3.0mg/L,確保有機(jī)物和氨氮同步降解。好氧池后段有機(jī)物濃度已經(jīng)降低,主要是硝化反應(yīng)在消耗氧氣,DO控制在1.5-2.5mg/L就足夠。如果全池DO都維持3.0以上,后段就是浪費(fèi)。
有條件的站可以做分段曝氣控制——前段曝氣量大一些,后段適當(dāng)減少,既能保證處理效果又能節(jié)省曝氣能耗。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,分段控制比全池均勻曝氣可節(jié)能15%-25%。
DO偏低的常見原因和處理
如果DO長期低于1.5mg/L,即使把曝氣量開到最大也上不去,通常是以下幾個(gè)原因:
曝氣頭堵塞——這是最常見的原因。曝氣頭運(yùn)行1-2年后會逐漸被生物膜、鈣垢或鐵銹堵塞,氣泡變大、氧轉(zhuǎn)移效率下降。同樣的曝氣量,實(shí)際溶入水中的氧氣量可能只有新曝氣頭的50%-70%。判斷方法:停機(jī)檢查曝氣頭表面是否有覆蓋物,或者對比不同廊道的曝氣均勻性——堵塞嚴(yán)重的廊道氣泡大且少。
污泥濃度過高——MLSS太高時(shí),混合液粘度增大,氧轉(zhuǎn)移效率降低。同樣的曝氣量在MLSS=3000mg/L時(shí)DO可能達(dá)到2.5,但在MLSS=6000mg/L時(shí)可能只有1.0。這種情況下需要適當(dāng)排泥降低污泥濃度,而不是盲目加大曝氣量。
進(jìn)水有機(jī)物濃度突增——高濃度廢水進(jìn)入后,異養(yǎng)菌大量消耗氧氣,DO會被快速拉低。這種情況需要在前端增加調(diào)節(jié)池均化水質(zhì),或者在高峰期臨時(shí)加大曝氣。
DO偏高的問題和節(jié)能空間
如果DO長期維持在4.0mg/L以上,雖然硝化效果沒問題,但存在幾個(gè)隱患:一是電費(fèi)浪費(fèi)嚴(yán)重——曝氣系統(tǒng)占整個(gè)污水站能耗的50%-70%,DO從2.0提高到4.0,曝氣能耗大約增加30%-40%。二是過度曝氣導(dǎo)致絮體打碎,二沉池出水SS升高。三是回流到缺氧池的混合液DO偏高,會抑制反硝化(反硝化菌在DO>0.5mg/L時(shí)活性受抑制),影響總氮去除效果。
節(jié)能的實(shí)操建議:裝在線DO儀配合變頻控制,根據(jù)實(shí)時(shí)DO數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率。DO設(shè)定值控制在2.0-2.5mg/L,當(dāng)實(shí)際DO低于設(shè)定值時(shí)風(fēng)機(jī)自動加速,高于設(shè)定值時(shí)自動降頻。這套投入一般半年到一年就能通過電費(fèi)節(jié)省收回成本。
沒有在線儀表的站,至少做到每班次手動測一次DO(用便攜式DO儀或溶氧管),根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣量。別靠目測氣泡大小來判斷——誤差太大,等出水氨氮超標(biāo)了再調(diào)就晚了。
DO控制在2.0-3.0mg/L是性價(jià)比最高的區(qū)間——硝化效率夠高,能耗不過度浪費(fèi)。把這個(gè)參數(shù)盯穩(wěn)了,出水氨氮和電費(fèi)賬單都能好看不少。

