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生化系统活性污泥上浮和沉(chén)淀池中污泥膨胀(zhàng)成因(yīn)及(jí)检测与控(kòng)制(zhì)

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发布时间: 2017年7月12日

在采用活性污泥法处理废水的运行过程中,有多种原因可引(yǐn)起(qǐ)生化体统(曝气池(chí))中污泥活性受到抑制(zhì),导致(zhì)生化系统中污泥上浮和沉淀(diàn)池中污泥(ní)膨胀,从(cóng)而使有机物的去除率下降。

污泥膨(péng)胀、上浮的问(wèn)题是活性污(wū)泥(ní)自产生以来一直伴随(suí)并常常发生(shēng)的一个棘手的问题。其主要特征是:污泥结构松(sōng)散,质量变(biàn)轻,体积膨大,沉淀压缩(suō)性能差;SV值增大,有时达到90%,SVI达到400以上;大量污(wū)泥流(liú)失,出水(shuǐ)浑浊(zhuó);二次沉淀池难(nán)以固液(yè)分离,回(huí)流污泥浓度低,有时(shí)还(hái)伴随大(dà)量的泡(pào)沫的产生(shēng),无法维持生化处理的正常工作。污泥(ní)膨胀、上浮是生化处理(lǐ)系统较为严重(chóng)的异常(cháng)现(xiàn)象之一,它直接影响出水水质,并危害整个生化系统的运作。

生(shēng)化(huà)池(曝气(qì)池(chí))中污(wū)泥活性一旦(dàn)受到抑制,就(jiù)会导致微生物性质和类群的改变、有机底物的去(qù)除率下降。有些微(wēi)生物(wù)(如丝状菌)的过量增长会(huì)形成泡沫或浮渣,运行时机械应力、挟裹气泡等均会使活性污泥的(de)比重降(jiàng)低(dī)而上浮飘走,流入二沉池会引起二沉池污泥膨胀,不仅增加(jiā)了出水中的悬浮固体量,而且会(huì)大(dà)大降低生物反应系统(曝气池)中活(huó)性污泥的(de)活性和数量。

污泥膨胀的(de)发生率是相当高(gāo)的(de),在欧洲近(jìn)50%的城市污水厂每年(nián)都会有(yǒu)不同程度的污泥膨胀发生,在(zài)我国的发生率也非常高。基本(běn)上目前各(gè)种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。污泥膨胀不但发生率高,发生普遍,而且一旦发(fā)生(shēng)难(nán)以(yǐ)控(kòng)制,通常都需要很长的时间来调整。针对污泥膨胀(zhàng)、污泥上浮及生化体统中污(wū)泥(ní)活性受抑制(zhì),各方面的理论很多,但并(bìng)不完全一(yī)致。本文在(zài)阅读大量文献基础上(shàng),对导致(zhì)活(huó)性污泥活性(xìng)抑制与膨胀(zhàng)、上浮的原因、检(jiǎn)测(cè)方法和控制技术进行了讨论,整理出几种较为成(chéng)熟且有普遍意(yì)义的(de)观(guān)点,并归纳如下。

1 引起活性污泥上浮的主要因(yīn)素

1.1 进(jìn)水水质(zhì)

1.1.1 过量的表面活性物(wù)质(zhì)和油脂类化(huà)合物

这类物质可(kě)以影响细胞质膜的稳(wěn)定性和通透性,使细胞(bāo)的某些必(bì)要(yào)成分流(liú)失而导致微生物生(shēng)长停滞和死亡。当曝气(qì)池进水中含有大(dà)量这(zhè)类物质时,会产生大量(liàng)泡沫(mò)(气泡(pào)),这些气(qì)泡(pào)很容易附聚在菌胶团上(shàng),使(shǐ)活性污泥的比重降(jiàng)低而(ér)上浮。另外(wài),当进水含油脂量过高时,经过曝气与混合,油脂会附聚在菌胶团表(biǎo)面,使细(xì)菌缺氧(yǎng)死亡,导致比重降(jiàng)低而上浮(fú)。

1.1.2 pH值冲击

过高或(huò)过(guò)低的(de)pH值会(huì)影响活性污泥(ní)微生物(wù)胞(bāo)外酶及存在于细胞质和细(xì)胞壁(bì)里酶的催化(huà)作用以及(jí)微生物对营(yíng)养(yǎng)物(wù)质的吸收。当连续流曝(pù)气反应(yīng)池内pH<4.0或pH>11.0时,多数情(qíng)况下活性污泥中微生物活性(xìng)受(shòu)到抑(yì)制,或失去活性,甚至(zhì)死亡,以致发生污(wū)泥上(shàng)浮(fú)。用(yòng)SBR法(fǎ)处(chù)理啤酒(jiǔ)废(fèi)水和化工(gōng)废水的实验结果表明:当进水pH值为2.5-5.0和10.0-12.0时,pH值越低(dī)(或越高),污(wū)泥活(huó)性受抑制越严(yán)重,上浮(fú)污(wū)泥量越多。控制低pH值(3.5-7.0)的反应(yīng)周期内pH值不变,两种废水的活(huó)性污泥(ní)在pH≤5.5时就开始出现(xiàn)污泥上浮。另一(yī)方面,随着pH值的增加(jiā),由于胞(bāo)外聚合物(Extra Celluar Polymer)的电离官(guān)能(néng)团增加,活性污泥絮凝作用增(zēng)加(尽管带的负电性增(zēng)加),但当pH值超过一(yī)定范围后(hòu),絮凝作用(yòng)下降。可见(jiàn),这(zhè)时的电排斥作用增加,也会造成活性污泥脱(tuō)絮(悬浮、不絮凝、反絮凝(níng)(deflocculation)和上浮[6]。

1.1.3 盐(yán)含量的影响

对进(jìn)水的pH值调整(zhěng)不能消除碱度对活性污泥的影响。对(duì)碱性进水调pH值,虽然中和了(le)碱性物质,但产生了(le)盐。盐溶液浓度不同其渗透压(yā)也不同,渗透压是影响微生物生(shēng)存的重要因素之一(yī)。如(rú)微生物所(suǒ)处的溶液渗透压发生突变,就会导致细胞死(sǐ)亡(wáng)。

1.1.4 水温过热

组成活性(xìng)污泥的微生物(wù)适(shì)合的温度范围一般为15-35℃,超过45℃时会(huì)使活性污(wū)泥中大部分微生物(wù)死亡而上浮(经过长期驯化的或特殊微生物除外(wài))。另外,Klaus Kriebitzsch等在用(yòng)SBR工艺测定温度对细胞内酶活性影(yǐng)响的试验中也发现,温度在20、30和40℃时酶(méi)活性(xìng)较好,大于50℃之(zhī)后,酶的活性明显下降。

1.1.5 致(zhì)毒性底物(wù)

对好氧活(huó)性污(wū)泥(ní)微生物(wù)有致(zhì)毒作用的底(dǐ)物主要包(bāo)括:含量过高的COD、有机物(酚(fēn)及其衍生物,醇,醛(quán)和某些有机酸等)、硫化物(wù)、重金属及卤化物。高底物浓度(dù)可(kě)与(yǔ)细胞酶活动中心形(xíng)成稳定的化合(hé)物(wù),导致基(jī)质(zhì)不能接近,无法被降解,甚至使(shǐ)细胞中毒死亡。重金属离子进人细(xì)胞后主(zhǔ)要与酶或蛋白质上(shàng)的-SH基结合(hé)而使之(zhī)失(shī)活或变(biàn)性。微量(liàng)的重金属离子(zǐ)还(hái)能在细胞内(nèi)不断积累最终对微生(shēng)物发生毒害作用(微(wēi)动作用)。卤化物(wù)最常见的是碘和氯,碘不可逆地(dì)与菌体蛋白(bái)质(或酶)的(de)酪氨酸结合(hé),生成(chéng)二(èr)碘(diǎn)酪氨酸,使菌(jun1)体失活。氯与水合(hé)成次氯酸,其分(fèn)解产生强氧化剂。而且废水中有机(jī)物的(de)突变,使(shǐ)原被驯化好的并能降解有(yǒu)机毒(dú)物的(de)微生物减少或消(xiāo)失。

1.2 工艺运行

1.2.1 过(guò)量曝气

微(wēi)生物处于(yú)饥(jī)饿状态而引起自身氧化进人衰老期(qī),池中溶解氧浓度(DO)上升;或者由于污泥(ní)活性差,曝气(qì)叶轮线速度过高,供氧过多。总之,DO上升(shēng),短(duǎn)期内(nèi)污泥活性可能(néng)很好,因(yīn)为新(xīn)陈代谢快,有机物(wù)分(fèn)解(jiě)也快(kuài),但时间一久(jiǔ),污泥(ní)被打得(dé)又轻又碎(但(dàn)无气泡),象雾花片似的飘满沉淀(diàn)池表面(miàn),随水流走。这(zhè)种污泥色浅,活性差,耗氧速(sù)率下降,污(wū)泥体积和(hé)污泥指数增高,处理效果(guǒ)明显降(jiàng)低。

1.2.2 缺氧引(yǐn)起的污泥上浮

污泥呈灰色,若缺氧过久则呈黑色,并常(cháng)带有小(xiǎo)气泡。

1.2.3 反硝化引起的污泥上(shàng)浮

当废水(shuǐ)中有机氨化合(hé)物(wù)含(hán)量(liàng)高或氨氮高时,在适宜条(tiáo)件(jiàn)下可被硝酸菌和亚硝(xiāo)酸菌(jun1)氧化为NO3-,如二(èr)沉池积泥或停留时间过长,NO3-还原(yuán)产生的N2会(huì)被(bèi)活(huó)性污泥絮凝(níng)体所(suǒ)吸附,使得活性污泥上浮。

1.2.4 回流(liú)量太(tài)大(dà)引起的污泥上浮(fú)

回流量(liàng)突(tū)增,会使气(qì)水分离不(bú)彻底,曝气池中(zhōng)的气泡带到沉(chén)淀(diàn)区上浮,这种污泥(ní)呈颗粒状,颜色(sè)不(bú)变,上翻(fān)的方向是从(cóng)导(dǎo)流(liú)区壁直(zhí)向沉淀(diàn)区壁成湍流翻动。

1.2.5 二沉池池底积泥引起的污(wū)泥上(shàng)浮

如果二沉池底(dǐ)泥(ní)发酵,产生的(de)CO2和H2也会附聚在活性污泥(ní)上,使污泥(ní)比重降低而上浮。污泥腐化产(chǎn)生CH4、H2S后卜浮(fú),首先是(shì)一个个(gè)小(xiǎo)气泡逸出水面,紧接着有黑色污(wū)泥上浮。

1.3 活性(xìng)污(wū)泥丝状菌过量生长及其控制(zhì)产生的污泥上浮(fú)

1.3.1 温度与(yǔ)负荷

微丝菌(Mocrothrix patvicella)的(de)最佳(jiā)生(shēng)长条(tiáo)件是(shì)温(wēn)度在12-15℃,污泥负(fù)荷小于0.1kg/(kg·d)。它的(de)天然疏水性(xìng)会引起(qǐ)活性污泥的脱水性差(chà),最(zuì)高为490mL/g。在温(wēn)度(dù)高于(yú)20℃后、即使污泥负荷是0.2kg/(kg·d),M.parvicella也不增值(zhí)。它(tā)打碎成30-80μm的碎(suì)片,成浮渣形式而上浮。

1.3.2 表面活性物质、类脂化(huà)合物及(jí)机械应力作用

引起低负荷膨胀和(hé)污泥(ní)上浮的最频繁的丝状菌是:微丝菌、0092型、0041型。在进水中表面活性物质和类(lèi)脂化合物浓度(dù)的升(shēng)高、接种和机械应力也会(huì)引起放线菌(Actinomycetes)的(de)增长。Kappeleretal观察到机械应力(如离心泵)损坏紧密的活(huó)性污泥(ní)絮凝(níng)体并导致微(wēi)丝菌的过量增(zēng)长[9]。

1.3.3 过量投加丝(sī)状菌抑制剂

在曝气池流出槽中注(zhù)人过氧化氢,数天后,丝状(zhuàng)菌就消失,SVI从580mL/g下降至178mL/g。且(qiě)过氧化氢(qīng)也有确(què)保曝气池DO和去除(chú)H2S臭味的效果。但若加人量太多(duō)会(huì)引(yǐn)起活(huó)性污(wū)泥的活性抑制(zhì)及(jí)污泥(ní)上浮。

2、沉淀(diàn)池(二(èr)次沉淀池)中污泥膨(péng)胀原因

污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非(fēi)丝(sī)状菌膨胀。非丝状菌膨胀主要发(fā)生在废(fèi)水水温(wēn)较(jiào)低(dī)而(ér)污泥负荷太高的时(shí)候,此(cǐ)时(shí)细菌吸附了大量有机物,来不及代谢,在胞(bāo)外积贮大量(liàng)高粘性的多糖物质,使得表面附着物大量增加,很(hěn)难沉淀压缩。而当氮严(yán)重缺乏时(shí),也有可产(chǎn)生膨胀现(xiàn)象。因为若缺氮,微生物便于工作不(bú)能充分利用碳源合成(chéng)细胞(bāo)物质,过量(liàng)的碳(tàn)源将被转弯为多糖类胞外贮存物,这(zhè)种贮存物是高度亲水(shuǐ)型化(huà)合(hé)物,易形(xíng)成结合水,从而(ér)影响污泥的沉降性能,产生高粘(zhān)性的污泥(ní)膨胀。非(fēi)丝状菌污泥膨胀发生时(shí)其生(shēng)化处理效能仍较高,出水(shuǐ)也还比较清澈,污(wū)泥镜检也看不到丝状菌(jun1)。非丝状菌膨胀发(fā)生情况较少,且危害并不十分严重,在这里(lǐ)就不(bú)着重研究。

丝状菌膨胀在日常实际工作中较(jiào)为常见,成因也十分复杂。影响丝状菌污(wū)泥膨胀的因(yīn)素有很多,但我们首先应该(gāi)认(rèn)识到的是活性污泥是一个混合培养系统,其中至少存(cún)在(zài)着30种可能引(yǐn)起污(wū)泥(ní)膨(péng)胀的丝状(zhuàng)菌。而丝(sī)状菌在(zài)与活性胶团系(xì)统(tǒng)共生(shēng)的关系中(zhōng)是不可缺少的一(yī)类重要微(wēi)生物。它的存在对(duì)净化污(wū)水起着(zhe)很好的作用。它(tā)对保(bǎo)持污泥的絮体结(jié)构,保持生化处理的(de)净(jìng)化(huà)效(xiào)率(lǜ),及在沉淀中起着(zhe)对悬浮物的(de)过滤作用等都(dōu)有(yǒu)很重要(yào)的(de)意义。事实也证(zhèng)明在丝状菌与菌胶团细菌(jun1)平衡时是不(bú)会(huì)产生污泥(ní)膨胀(zhàng),只有当丝状菌生长超(chāo)过菌胶团细菌时,才会出现(xiàn)污泥膨胀现(xiàn)象。

2.1污泥负荷对污泥膨胀的影(yǐng)响

研究证明大多数的丝(sī)状菌(jun1)的KS和μmax值比菌胶团的低,所以,按照以上Monond方程,具有低KS和μmax值的丝状菌在低基质浓(nóng)度条件下具有高(gāo)的增长速率,而(ér)具有较高KS和(hé)μmax值的菌(jun1)胶团(tuán)在高基质浓度条件下(xià)才占优势。同样认为低负荷对于丝状菌生长(zhǎng)有利的理论还(hái)有表面积/容积比(A/V)假说。这里的表面积和容积,是指活性污泥中微生(shēng)物的表(biǎo)面积与体积。该(gāi)假说认为伸展于絮凝体(tǐ)之外(wài)的丝状菌(jun1)的比表面积(A/V)要(yào)大大超过菌胶(jiāo)团细菌的(de)比表面积(jī)。当(dāng)微生物处于受基(jī)质限制(zhì)和控制的状(zhuàng)态时,比表面积大的丝状菌在取得底物方面要(yào)比菌胶团有利,结(jié)果在曝气池内丝(sī)状菌就变(biàn)成了优势菌。

低负荷易导致污泥(ní)膨胀这(zhè)一观点无论是在实际运(yùn)行中还(hái)是(shì)在理论(lùn)上都有了较为成熟的解释。但在我(wǒ)国,通常生(shēng)化反应(yīng)的负(fù)荷设计都是较(jiào)高(gāo)的,的大量污泥膨胀却是在高负荷条(tiáo)件下(xià)发生的,这引起(qǐ)了人们对该理论的怀疑。事实上(shàng),在高(gāo)负荷条件下的污泥膨胀往往是由(yóu)于(yú)供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的。我们下面就(jiù)针对(duì)溶解氧DO对于污泥膨(péng)胀的影响。具体参(cān)见http://www.dowater.com更多相关(guān)技术文档。

2.2溶解氧(yǎng)浓(nóng)度对污泥膨胀的影响

微生物对(duì)有机(jī)物的降解过程实(shí)质上就是对氧的利用过程。溶解(jiě)氧在活性(xìng)污泥法的运行中是一个重(chóng)要的控制参数,曝(pù)气池中DO浓度(dù)的(de)高低直(zhí)接影响着有(yǒu)机物的去除效率和活性污泥的(de)生长。低DO浓度一直被(bèi)认为是(shì)引起丝状(zhuàng)菌污泥膨(péng)胀(zhàng)的主要(yào)因素之一。丝(sī)状菌由于具有(yǒu)较大的比表面积和较低的(de)氧饱和常数,在低DO浓度下比絮状菌增殖(zhí)得(dé)快,从而导致丝(sī)状菌污泥膨胀。根据各方面的研究反应,DO对于污泥膨胀影(yǐng)响的的临界值并不确定(dìng)。DO浓(nóng)度的要求是与(yǔ)污泥负荷(hé)息息相关的,负荷(hé)越高(gāo),则(zé)对应的(de)临界值就(jiù)越大。这(zhè)一值的(de)确(què)定与(yǔ)工(gōng)艺选择、池(chí)型及(jí)进水类型都有(yǒu)着密切关(guān)系,必(bì)须根据实际(jì)情况结(jié)合实验(yàn)才可以得出。

2.3其它方(fāng)面对污泥(ní)膨胀的影(yǐng)响

2.3.1 污(wū)水种类

污水种类(lèi)对污泥(ní)膨胀有着明显的影响。通(tōng)常来说(shuō),那(nà)些含有易生物降(jiàng)解和溶(róng)解(jiě)的(de)有机成份(fèn),特别是(shì)低分子量的(de)烃类、糖类和有机酸类(lèi)等类型基质的污水易引起污泥(ní)膨胀,例如酿酒、乳品、石化和造(zào)纸废水等。

2.3.2 营养成分的不均衡

当污(wū)水(shuǐ)中N、P不足时,易引起污泥膨胀的(de)发(fā)生。通(tōng)常认为,N、P的合适比例为BOD5:N:P=100:5:1。很多研究表明许多丝状菌对营养物质N、P有(yǒu)着较(jiào)强的亲和力,这可能就是缺乏营养物质导致污泥膨(péng)胀的原因。

2.3.3 pH值与温度

一(yī)般认(rèn)为(wéi)pH偏低(dī)易引起丝状(zhuàng)菌的大量繁殖。而温度(dù)的对丝状菌的影响(xiǎng)也是很普遍(biàn)的。例如,冬(dōng)天Microthix parvicella在丝状菌群中占优势(shì),而温暖季节时(shí)Nocardiaform,0041型或Nostocoida limnicda较易大量繁殖。
另外污水在进(jìn)水处(chù)理(lǐ)系统(tǒng)前的早期(qī)厌氧消化产生的有(yǒu)机酸和(hé)硫化氢也可(kě)能导致污泥膨(péng)胀的发生。硫磺菌的的贝氏(shì)硫菌(jun1)、硫丝菌等能从硫化氢氧化中获(huò)取能量。而这么细菌以非常长的丝状性增殖,有时能长达1厘米,从而(ér)导致污泥膨胀的发生。

3、生化体统(曝(pù)气池)中污泥活性抑制与上(shàng)浮的检测方法

3.1 测定(dìng)污泥的耗氧速率(OUR)和 ATP

测定活(huó)性污泥的耗氧速率(OUR),可判断有(yǒu)无毒物流入(rù)、负荷条件和排(pái)泥平衡(héng)情况。若同(tóng)时测定三磷酸腺苦(ATP),还可以从处理机能方面对微生物量和活性度进(jìn)行定量分析。根据P.E.Jorgensen等(děng)的研究表明,测(cè)定ATP含量和OUR是检(jiǎn)测生物量活性(xìng)的可靠方法。

3.2 利用(yòng)指(zhǐ)示生(shēng)物诊(zhěn)断活(huó)性污泥状(zhuàng)态和性能(néng)

用显微镜对活性(xìng)污泥中(zhōng)的微生物进行(háng)镜检,其中(zhōng)的原生动物和后(hòu)生(shēng)动物(统称为微型动物)相对比细菌个体(tǐ)大(dà),在显微镜下易于观察、鉴(jiàn)别和计(jì)数,且(qiě)对外界环境条件的变化更为(wéi)敏感,作为指示生物来诊断活性污泥的状态和性能,在工(gōng)程实践中(zhōng)已有较广泛(fàn)应(yīng)用。

4、 控(kòng)制生化体统中污泥上(shàng)浮(fú)的技(jì)术措施

①稳(wěn)定曝气池进水水质的(de)最可行、最经(jīng)济的方法是(shì)终水回流,用以稀释、调节曝(pù)气池(chí)进水(shuǐ)中(zhōng)的有机物(wù)浓(nóng)度,使其稳定在一定范围内,终水回流的先(xiān)决条件是污水处理厂(chǎng)的处理(lǐ)能(néng)力必须大于实际进水量。

②污水(shuǐ)处理(lǐ)厂应考虑设(shè)有较大容积的(de)调节(jiē)池(均质(zhì)池)并控制好均质池(调节(jiē)池)液位。因高液(yè)位(wèi)会使均质池的(de)水(shuǐ)量缓冲能力下降(jiàng),甚至丧失;而(ér)低液位运行不仅均质效果(guǒ)差,且易(yì)使油和均质(zhì)池(chí)底的(de)杂质进(jìn)人曝(pù)气池,造成活性污泥受冲击而上浮。液位宜控制在50%-70%。

③合(hé)理投加(jiā)营养盐(yán)。由于工业(yè)废水中营养比(bǐ)例失调,常常碳源充分而氮(dàn)、磷等营养物不足,因此处理工业废水时须另(lìng)外(wài)补加。一般以尿素(sù)和(hé)磷(lín)酸盐为氮(dàn)源和磷源,但(dàn)投加量(liàng)不(bú)宜(yí)过量(liàng)。

④曝气池人口设中和池及由碱池、酸池、pH检测仪、pH自动调(diào)节阀等组成的pH自动(dòng)调节系统,使曝气(qì)池进水的pH值(zhí)控制在(zài)要求范围内。

⑤采用纯(chún)氧曝气。从西德引进的纯(chún)氧曝气装置,投产5a以来从未出现污泥(ní)上(shàng)浮。

⑥污(wū)泥中毒引起的(de)污泥上浮可以(yǐ)加(jiā)大(dà)曝气量,减少(shǎo)进水量(liàng)并(bìng)清除死(sǐ)污泥。

⑦活性(xìng)污泥的(de)微生物组成(chéng)主要依赖于废水成分(fèn)、流动形式、运行条件和(hé)适宜(yí)的设计。由于在实际处理过程中几乎难以控制废水成分,因(yīn)此(cǐ)对运行条件(jiàn)和反应器设计进行(háng)优化选择至关重(chóng)要。

5、二次沉淀池中污泥膨胀的一(yī)般解决办(bàn)法

5.1应急措施

适用于临时应急,主要(yào)方法(fǎ)是投(tóu)加药物增强污泥沉降性能或是直接杀(shā)死(sǐ)丝状(zhuàng)菌(jun1)。在曝气(qì)池的入口处(chù)投(tóu)加铁盐(yán)铝盐(yán)等混(hún)凝(níng)剂可以直接提高污泥絮凝性、压密性,保证(zhèng)沉(chén)淀出水。另外,投加一些(xiē)能够(gòu)杀灭丝状(zhuàng)菌的(de)药剂,如氯气、臭(chòu)氧、过(guò)氧(yǎng)化(huà)氢等。氯加在回流污泥中也(yě)可以达到消除(chú)污泥膨胀现象(xiàng)。有效氯为10—20mg/l时,就能够(gòu)有效杀灭球衣菌,贝(bèi)代(dài)硫菌(jun1);高于(yú)20mg/l时,可能对絮凝(níng)体形成菌产生危(wēi)害,因此,在使用(yòng)氯时一定要按投加量的允许范围合理投加。投加过(guò)氧化氢和(hé)臭氧(yǎng)也可(kě)以起到破坏丝状菌的效果。而(ér)臭氧,过氧化氢等氧化剂只有在较(jiào)高的(de)计(jì)量条件下(xià)才对球衣菌有杀灭(miè)效果。

采用这种方法一般能较(jiào)快降低SVI值,但这种方法(fǎ)并没(méi)有从根本上控(kòng)制(zhì)丝状菌的繁殖,一旦停(tíng)止加药,污泥膨(péng)胀现象可以又会卷土(tǔ)重来(lái)。而且(qiě)投(tóu)药有可能(néng)破坏生化系(xì)统(tǒng)的微生(shēng)物生长环(huán)境(jìng),导致处理效果降低,所以(yǐ),这种办法只能做为临时应急时用。

5.2改善生化环境

污水厂发生污泥膨胀的时候,一般(bān)无法(fǎ)从工艺(yì)流(liú)程(chéng)、池型和曝气方式的改变来(lái)解决,只能在正在运(yùn)行的流程(chéng)基础上通过改变(biàn)生化池内的微生(shēng)物生长环境来抑制或消除丝状菌的过(guò)度繁殖。在不同(tóng)的工艺和水(shuǐ)质(zhì)的(de)情况下,很难(nán)有(yǒu)一个放(fàng)之四(sì)海(hǎi)而皆准的解决方案。但生(shēng)化工艺(yì)常遇见的几种(zhǒng)应(yīng)该注意(yì)的问题必须加(jiā)以注意。

5.2.1 污水性(xìng)质的(de)控(kòng)制

首先应该检(jiǎn)查和(hé)调整pH值,当pH值(zhí)低(dī)于5以下时,不仅对污泥膨胀会有利,而(ér)且对正常的生化反应也会有(yǒu)一定的(de)危(wēi)害,所以当pH值偏低时(shí)应及时(shí)调整。

另外水温对污泥膨胀有一定的影响,组成活性污泥的(de)微生物适合的温度范(fàn)围一般为15--35℃,温度每升高1℃微生物代谢速度提高1倍(bèi)。当温度(dù)超(chāo)过40℃时会使(shǐ)活性(xìng)污泥中大部分微生物死亡而(ér)导致污泥膨胀。在北(běi)方(fāng)寒(hán)冷地区一定(dìng)应注意冬季时的水温,若水(shuǐ)温偏低应加(jiā)热,因为低温也(yě)会导致污泥膨胀的发生。采用鼓风曝气能有效地升(shēng)高曝气池内水(shuǐ)温。

当(dāng)污水中(zhōng)营(yíng)养成份不足或失衡时,应(yīng)补充(chōng)投加。N、P含量应控制在BOD:N:P=100:5:1左(zuǒ)右。

若(ruò)污水处理生化系统(tǒng)前已(yǐ)有(yǒu)消(xiāo)化现象的发生,产(chǎn)生的(de)低分子(zǐ)有机酸将有利(lì)于丝状(zhuàng)菌的生(shēng)长,这时可以对废(fèi)水在调节池(chí)内预曝(pù)气来加以改善。一般(bān)采(cǎi)用空气扩散器向3-5米有(yǒu)效水深的调(diào)节池曝气,供(gòng)气量可以控(kòng)制(zhì)在0.5-1.0m3(空气)/ m3废水·h。它能使调节池的废(fèi)水保(bǎo)持新鲜,并有效防止由于厌氧所(suǒ)会带来的臭气。

5.2.2保(bǎo)持生(shēng)化(huà)池内足(zú)够的溶解(jiě)氧,一般控制在0.3---2mg/l;对于(yú)高(gāo)负(fù)荷的生化系统(tǒng)一般至少(shǎo)应控制(zhì)DO>2 mg/l。

5.2.3调整曝(pù)气(qì)池中污泥负荷,运行经验表明(míng),如果污泥负荷超过0.35kgBOD/kgMLSS.d易(yì)于发生丝(sī)状(zhuàng)菌性污(wū)泥膨胀。

5.2.4缩短沉淀池的水力停留(liú)时间和沉淀(diàn)池(chí)内的污泥应及时排出或回流,防止其发生厌氧现象。若(ruò)发生厌氧现象(xiàng),产生的(de)各种气体吸(xī)附在污泥上,也会使污泥上浮,沉(chén)降性能变差。而且发生厌(yàn)氧的污泥回流也会引发丝状菌的(de)大量(liàng)繁殖。这种(zhǒng)情况时除排(pái)泥和清除(chú)沉淀池内的死角(jiǎo),并(bìng)缩短污泥在(zài)池内的停留时间外,还(hái)应提高(gāo)曝(pù)气池DO值,使出入沉淀池的水保(bǎo)持较的溶解(jiě)氧,或者在污(wū)泥回流进入生化池前(qián)曝气再生(shēng)。

在解决了以上问题后,如果污泥膨胀(zhàng)现象仍得不到控制,就得(dé)根(gēn)据(jù)实际情况加以分(fèn)析,下面针对几中常见的工艺提出一些指导性的方法,供参考。

A. 高(gāo)负荷活(huó)性污泥工(gōng)艺

目前国内对活(huó)性(xìng)污泥工艺的设(shè)计通常采用中等负荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)),而在实际中人们(men)从经济角度考虑总是采用较高的负荷,所(suǒ)以高负荷下的污(wū)泥膨(péng)胀在中(zhōng)国(guó)具体(tǐ)较(jiào)为广泛的意义。在高负荷情况(kuàng)下(xià),最常见的是DO不足,所以先采(cǎi)取提高气水比(bǐ),强(qiáng)化曝气,在推(tuī)流式曝气池内首端采用射(shè)流曝气等方式,观(guān)察(chá)一段时间,找出问(wèn)题的所在。

如果在以(yǐ)上(shàng)措(cuò)施(shī)采取后(hòu)一(yī)段时间情况仍无好转,则可考虑在曝气池头部加设软填料。这一部份对于有机酸去除率很高,从而(ér)去除丝状(zhuàng)菌的生长促进因素,帮助絮状菌生长。这个(gè)方法比较有效,但造(zào)价较高,且对以后的维修(xiū)管理造成不便。或者在曝气池前设置一个(gè)水力停留时间约为15min的选择器,一般能很有效的抑(yì)制丝状菌的生长。

对于间(jiān)歇式进水(shuǐ)的(de)SBR工(gōng)艺来说(shuō),反应器本身是完全混合式的,而且在时间上其污(wū)染(rǎn)物的基质就存在浓度(dù)梯度,所以无需再另设(shè)选择器。通常(cháng)间歇式SBR工(gōng)艺产生污泥膨(péng)胀的原因(yīn)是(shì),污泥浓(nóng)度(dù)过高,而进(jìn)水(shuǐ)有机物浓度偏低或水量偏小而导致污泥(ní)负荷偏低。对于这种情况,降低(dī)排出(chū)比(bǐ),提(tí)高基质(zhì)初始浓度,并对SBR强制排泥,一般就能(néng)够对污泥膨胀(zhàng)现(xiàn)象进行有效的控制。而对于连续(xù)进水的(de)SBR如ICEAS和CASS等工艺如果(guǒ)发生污(wū)泥(ní)膨胀的话(huà),就有必要(yào)在进(jìn)水端设置一个预反应区或生物(wù)反应器了。

B. 低负荷活性(xìng)污泥工艺

低负荷活性污(wū)泥工(gōng)艺曝气池内基质浓(nóng)度较低,丝状(zhuàng)菌容易(yì)获(huò)得(dé)较高的(de)增长效(xiào)率,所以是最容易产(chǎn)生(shēng)污泥膨胀。除了在水(shuǐ)质和曝气上想办法外,最(zuì)根本(běn)和有效的是将(jiāng)曝气池分成多格且(qiě)以推流方式运行,或增设一个分格(gé)设置的小(xiǎo)型预曝气池作为生(shēng)物选择器,在这个选择器内(nèi)采用高污泥负荷,吸附部分(fèn)有机(jī)物并消除有机(jī)酸。这个办法(fǎ)不但有助于(yú)抑制污泥膨胀,并能(néng)有效的改善生化(huà)处理(lǐ)效果。在(zài)曝气池内增加填料(liào)的方法也同样在(zài)低负荷完全混合工艺(yì)中适用(yòng)。

对于A/O和(hé)A2/O工艺可通(tōng)过在在好(hǎo)氧段前设置缺(quē)氧(yǎng)段和厌(yàn)氧段以及污泥回流系统,使(shǐ)混合菌群(qún)交替处于缺氧(yǎng)和(hé)好氧状态,并使有(yǒu)机物浓度发生周期性变(biàn)化,这既控制了污(wū)泥膨胀又(yòu)改善了污泥的沉降性(xìng)能。而交替工作式氧化沟和UNITANK工艺等(děng)连续进水(shuǐ)的(de)系统因为其本身(shēn)在时间和(hé)空(kōng)间上就(jiù)有了实(shí)际上的“选(xuǎn)择(zé)器”,所以对(duì)污泥膨(péng)胀(zhàng)有着效强的控制能(néng)力。如果这两种工艺发生污(wū)泥膨(péng)胀,则(zé)可通过(guò)调整曝气控(kòng)制溶氧量和控制回流污泥量来调节池内(nèi)的污泥负荷及(jí)DO,通过一段时(shí)间的改善,一般能够控(kòng)制(zhì)住污泥(ní)膨(péng)胀现象。

6、 总结

总的来说,污(wū)泥(ní)膨胀由于丝状(zhuàng)菌的种类繁多,且生长适宜的环(huán)境也(yě)不尽相同。在(zài)不同工艺不同水质的情况下,微生物的(de)生(shēng)长环境非常微妙(miào),这就要求发生污(wū)泥膨胀时,需要(yào)水(shuǐ)处理工作者根据(jù)实际情况作大量切(qiē)实的实验和分析,大胆实践,才能解决污泥膨胀问(wèn)题。

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