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    生(shēng)化系统活性(xìng)污(wū)泥上浮和沉淀池中污(wū)泥(ní)膨胀成因及检测与控(kòng)制

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    发布时间: 2017年7月12日

    在采用活性污泥(ní)法(fǎ)处理废水的(de)运行过(guò)程中(zhōng),有多种原因可引起生化体统(曝气池)中污泥(ní)活性(xìng)受到抑制,导致(zhì)生化系统中污泥上浮和(hé)沉淀池中污泥膨胀,从而使有机物(wù)的去除率下降。

    污泥膨胀、上浮的(de)问题(tí)是活性污泥自产(chǎn)生以来一直(zhí)伴(bàn)随并常常发生的一个棘手(shǒu)的问题。其主要特征是:污(wū)泥结构(gòu)松散(sàn),质量变轻,体积膨大,沉淀(diàn)压缩性能差;SV值增大,有时达到90%,SVI达到400以上(shàng);大量污泥(ní)流失,出水浑(hún)浊;二次沉淀(diàn)池难以固(gù)液分离,回流污泥浓度低,有时(shí)还伴随大量的泡沫的产生,无法维(wéi)持生化处理的(de)正(zhèng)常工作。污泥膨胀、上浮(fú)是生(shēng)化处理系统较为严重的异(yì)常现象之一,它直接影响出水(shuǐ)水质,并危害整个生化系统的运(yùn)作。

    生化池(曝气(qì)池)中(zhōng)污泥活性(xìng)一旦受到(dào)抑(yì)制,就会导致(zhì)微(wēi)生物性(xìng)质和类群(qún)的改变、有机底物的去除(chú)率(lǜ)下降。有些(xiē)微生物(wù)(如丝状菌)的过量增(zēng)长会形成泡沫或浮渣,运行时机械应力、挟(jiā)裹气泡等(děng)均会使活(huó)性污泥的比重降低而上(shàng)浮飘走(zǒu),流入二沉池会引(yǐn)起二沉池污泥膨胀,不仅(jǐn)增加了出水中的悬(xuán)浮固体量,而且会大大降低生(shēng)物反(fǎn)应系(xì)统(tǒng)(曝气池)中活性污泥的活性(xìng)和数量。

    污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近50%的(de)城市污水厂(chǎng)每年都会有不同程度的(de)污泥膨胀发生,在我国的发生率也非常(cháng)高(gāo)。基本上目前各种类型的活(huó)性污泥(ní)工艺都会发生污泥膨胀。污泥膨(péng)胀不但发生率高,发生(shēng)普遍,而且一旦发生难以控(kòng)制,通常都需要很长(zhǎng)的(de)时间来调整。针对污泥膨胀、污泥上浮(fú)及生化体统中(zhōng)污泥活性(xìng)受抑(yì)制,各方面的(de)理论很多,但并不完全一致。本文在阅读大量文(wén)献基础上,对导致活(huó)性污泥活性抑制(zhì)与(yǔ)膨胀、上浮的原因、检测(cè)方法(fǎ)和控制技术进行了(le)讨论,整(zhěng)理出几种较为成熟且有普(pǔ)遍(biàn)意义(yì)的观(guān)点,并归纳如下。

    1 引起活性污泥(ní)上浮的主要因素

    1.1 进水水(shuǐ)质

    1.1.1 过量的表面活性(xìng)物质和油脂(zhī)类化合物

    这类物质可(kě)以影响(xiǎng)细(xì)胞(bāo)质膜的稳定性和通透(tòu)性,使细胞的某些必(bì)要成分流失而导(dǎo)致微生物生长停滞和死亡。当曝气(qì)池进水中含有大量这类物质时,会产生大量泡沫(气泡),这些(xiē)气泡(pào)很(hěn)容易(yì)附聚在菌胶团上,使活性污泥(ní)的比重降低而上浮。另外,当(dāng)进(jìn)水含(hán)油脂量过高时(shí),经过曝气与混合(hé),油脂会附聚(jù)在(zài)菌胶团表面,使(shǐ)细菌缺氧死亡,导(dǎo)致比重(chóng)降低而(ér)上(shàng)浮。

    1.1.2 pH值冲击

    过高或过低的pH值会影响活性(xìng)污(wū)泥微生物胞(bāo)外酶及存在(zài)于细胞质和细胞壁里酶的催化作(zuò)用以及微生物对营(yíng)养物质的吸(xī)收。当(dāng)连(lián)续流曝(pù)气反应池内(nèi)pH<4.0或pH>11.0时(shí),多(duō)数情况下活性污泥中(zhōng)微生(shēng)物活性受到抑制,或失去活性,甚至死亡,以致(zhì)发生污泥上浮。用SBR法处理啤酒废水和化工(gōng)废水的实验结果(guǒ)表明:当(dāng)进水pH值为2.5-5.0和10.0-12.0时(shí),pH值越低(或越高),污泥活性受(shòu)抑制越严重,上浮(fú)污泥量越多。控制低pH值(3.5-7.0)的反应(yīng)周期内pH值不变,两种废水的活性污(wū)泥在pH≤5.5时(shí)就开始出现(xiàn)污泥上浮。另(lìng)一方面,随着pH值的增(zēng)加,由(yóu)于胞外聚合(hé)物(Extra Celluar Polymer)的电离官(guān)能团(tuán)增加(jiā),活性(xìng)污(wū)泥絮凝(níng)作用增加(尽管带(dài)的负电性(xìng)增加(jiā)),但当pH值超过一定范围后,絮凝作用下降。可见,这时的(de)电排斥作用增加,也会造(zào)成活性污(wū)泥脱(tuō)絮(悬(xuán)浮、不絮凝、反絮凝(deflocculation)和上浮(fú)[6]。

    1.1.3 盐含量的影响

    对(duì)进水的pH值(zhí)调整(zhěng)不能消除碱度对活性污泥的影响。对(duì)碱性进(jìn)水调(diào)pH值,虽然(rán)中和了碱性物质,但产(chǎn)生了盐。盐溶(róng)液浓度不同其(qí)渗透(tòu)压(yā)也不(bú)同,渗透压是(shì)影响微生物生存的重要因素之一。如微生物所处(chù)的溶液渗透(tòu)压发生突变,就会导致细胞死(sǐ)亡。

    1.1.4 水(shuǐ)温过(guò)热(rè)

    组成活性污泥的微生物适合的温(wēn)度范围一般(bān)为15-35℃,超过45℃时会使活(huó)性污泥(ní)中大部分微生物死(sǐ)亡而上浮(经过(guò)长期驯化的或特殊微生物除外)。另外,Klaus Kriebitzsch等在用(yòng)SBR工艺测定温度对细(xì)胞内酶活性影(yǐng)响的(de)试验中也发现,温(wēn)度在20、30和(hé)40℃时酶活性较好,大于50℃之后,酶的活性(xìng)明显下降。

    1.1.5 致毒性(xìng)底物(wù)

    对(duì)好氧活性污(wū)泥微(wēi)生物有致(zhì)毒(dú)作(zuò)用的(de)底物主要(yào)包(bāo)括:含量过高的(de)COD、有(yǒu)机物(酚(fēn)及其(qí)衍生物,醇,醛(quán)和某些有机酸等)、硫化物、重金属及卤(lǔ)化物。高底物浓度(dù)可与细胞(bāo)酶活(huó)动(dòng)中心形成(chéng)稳定的化合物,导致(zhì)基质不(bú)能接(jiē)近,无法被降解,甚至(zhì)使细胞中(zhōng)毒死亡。重金属离子进人细胞(bāo)后主(zhǔ)要与(yǔ)酶或蛋白质上的-SH基结合而使之失活或变性。微量的重金属离子还能在细胞内不(bú)断积累最终对微生物发生毒(dú)害作用(微(wēi)动作用)。卤化物最常见的是碘和(hé)氯(lǜ),碘不可逆地与菌体蛋(dàn)白质(或酶)的(de)酪氨酸结合,生成二(èr)碘酪氨酸(suān),使菌体失活。氯与水合成次氯酸,其分解产生强氧化剂(jì)。而且废水中有机物的突变,使(shǐ)原被驯(xùn)化好的并能降(jiàng)解(jiě)有机毒物的微(wēi)生物减(jiǎn)少或消失(shī)。

    1.2 工艺运行

    1.2.1 过量曝气

    微生物处于(yú)饥饿状态而引起(qǐ)自身(shēn)氧化进人衰(shuāi)老期(qī),池中溶解氧浓度(DO)上升;或者由于污泥活(huó)性差(chà),曝气叶轮线速度过高,供(gòng)氧过多。总之,DO上(shàng)升(shēng),短期内污泥活性可能很(hěn)好,因为(wéi)新陈代谢快,有机物分(fèn)解也快,但时间一(yī)久,污泥被打得又轻(qīng)又(yòu)碎(但(dàn)无气泡),象雾花片似的飘满(mǎn)沉淀池表面(miàn),随水流(liú)走。这种(zhǒng)污泥色浅(qiǎn),活性差,耗氧速率下(xià)降,污泥(ní)体积和污泥指数增高,处理效果明显降(jiàng)低(dī)。

    1.2.2 缺氧引(yǐn)起的污泥上(shàng)浮

    污泥呈灰色,若缺(quē)氧过久则呈黑(hēi)色(sè),并常带有小气泡。

    1.2.3 反硝化引起的污泥(ní)上(shàng)浮(fú)

    当废水中有机氨化合物含量高或氨氮高(gāo)时,在适宜(yí)条(tiáo)件下(xià)可被硝酸(suān)菌和亚硝酸(suān)菌氧化为NO3-,如(rú)二沉(chén)池(chí)积泥或(huò)停留时间过长,NO3-还原产生的N2会被活性污泥(ní)絮凝体所吸附,使(shǐ)得(dé)活性(xìng)污泥上浮。

    1.2.4 回流量太(tài)大引起的污泥上浮(fú)

    回流量突增,会使气(qì)水分离不彻底,曝气池中的气泡带到沉淀区上浮,这(zhè)种污泥呈颗粒状,颜色不变,上(shàng)翻的方向是从导流区壁直向沉(chén)淀区壁成湍流翻动。

    1.2.5 二沉池池底(dǐ)积泥引起(qǐ)的污(wū)泥(ní)上浮

    如果二沉池(chí)底泥发(fā)酵,产生的CO2和(hé)H2也会附(fù)聚(jù)在活性污泥上,使(shǐ)污泥比重降(jiàng)低而上浮(fú)。污泥腐化产生CH4、H2S后卜浮,首(shǒu)先是一个个小(xiǎo)气泡逸出水面,紧接着有黑色污泥上浮。

    1.3 活性(xìng)污泥丝状菌过量生长及其控制产生的污泥上浮

    1.3.1 温度与(yǔ)负荷

    微丝菌(jun1)(Mocrothrix patvicella)的最佳(jiā)生长(zhǎng)条件是(shì)温度在12-15℃,污泥负荷小(xiǎo)于0.1kg/(kg·d)。它的(de)天然疏(shū)水(shuǐ)性会(huì)引(yǐn)起活性(xìng)污(wū)泥的脱(tuō)水性(xìng)差,最高为490mL/g。在温度高(gāo)于(yú)20℃后、即使(shǐ)污泥负荷是0.2kg/(kg·d),M.parvicella也不增值。它打(dǎ)碎(suì)成30-80μm的碎片(piàn),成(chéng)浮(fú)渣形式而上浮。

    1.3.2 表面活(huó)性物质、类脂化合物及机械(xiè)应力(lì)作用

    引起(qǐ)低负荷膨胀和污泥上浮的最(zuì)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脂化合物浓度的升高(gāo)、接(jiē)种和(hé)机械应(yīng)力也会引起放线菌(Actinomycetes)的增长。Kappeleretal观察(chá)到机(jī)械应力(lì)(如离(lí)心泵)损(sǔn)坏(huài)紧密的活性污泥絮凝体并导致微(wēi)丝菌的过量增长[9]。

    1.3.3 过量投加丝状菌抑制剂(jì)

    在(zài)曝(pù)气池流出槽中注人过氧化氢,数(shù)天后,丝(sī)状菌就消失,SVI从580mL/g下(xià)降至178mL/g。且(qiě)过氧化氢也有确(què)保曝气池(chí)DO和去除H2S臭味的效果。但若加人量太多(duō)会引起(qǐ)活性污泥的活(huó)性(xìng)抑(yì)制及污(wū)泥上浮。

    2、沉淀池(二次(cì)沉(chén)淀池(chí))中污泥膨(péng)胀(zhàng)原因

    污泥膨胀分为丝(sī)状菌膨胀和非(fēi)丝状菌膨胀。非丝状菌(jun1)膨胀主(zhǔ)要发(fā)生在废(fèi)水水温较低(dī)而(ér)污泥(ní)负荷太高的时候,此时细菌吸附(fù)了大量有机物,来(lái)不及(jí)代(dài)谢,在胞外(wài)积贮大量高(gāo)粘性(xìng)的多糖物质,使(shǐ)得表面(miàn)附(fù)着物大量增加,很难沉淀压(yā)缩(suō)。而(ér)当氮严(yán)重缺(quē)乏时,也有可产生膨胀现象。因(yīn)为(wéi)若缺(quē)氮,微生(shēng)物便于(yú)工(gōng)作不能充(chōng)分利用碳(tàn)源合成细胞物质,过(guò)量(liàng)的碳源将(jiāng)被(bèi)转弯为(wéi)多糖类(lèi)胞(bāo)外贮存(cún)物(wù),这(zhè)种贮存物是高(gāo)度亲水型化(huà)合物,易形(xíng)成结合水,从(cóng)而影响污泥(ní)的(de)沉降性能(néng),产生高粘性(xìng)的污(wū)泥膨胀。非(fēi)丝状菌(jun1)污泥膨胀发(fā)生时其生化处理效能仍较高,出水也还比较清澈,污泥镜(jìng)检也看不到丝状菌。非丝状(zhuàng)菌(jun1)膨胀发生情况较少,且危害并不十分严重,在(zài)这里就不着重研(yán)究。

    丝状(zhuàng)菌膨胀在日常实际工作中较为常见,成因也十(shí)分复杂。影响丝状(zhuàng)菌(jun1)污泥膨胀的因素有很多,但我们首先应该认识到的是活性(xìng)污(wū)泥是一个(gè)混(hún)合培(péi)养系统,其中至少(shǎo)存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。而丝状(zhuàng)菌在与活性胶团(tuán)系统共生的关(guān)系中(zhōng)是不可缺少(shǎo)的一类重要微生物(wù)。它(tā)的存在对净化(huà)污水(shuǐ)起着很好的作用。它对保(bǎo)持污泥的(de)絮体结构,保持生化处理的净化效率(lǜ),及在沉淀中起(qǐ)着对悬浮物的(de)过滤(lǜ)作(zuò)用等都有很重要的意义。事实也证明在丝状菌与菌(jun1)胶团细菌平(píng)衡(héng)时是不(bú)会产生(shēng)污(wū)泥膨胀,只有当丝状(zhuàng)菌生长超过菌胶团细菌(jun1)时,才(cái)会(huì)出现污泥膨胀现象。

    2.1污泥负荷对污泥膨胀的影响

    研究证明(míng)大多数(shù)的丝状菌的KS和μmax值比菌胶团的(de)低,所(suǒ)以,按照以上Monond方程(chéng),具有(yǒu)低KS和μmax值的丝状(zhuàng)菌在(zài)低基质浓度(dù)条件(jiàn)下具有高的增(zēng)长(zhǎng)速率,而(ér)具有较高KS和(hé)μmax值的菌胶团在高基质浓度条件下才(cái)占优势。同样认为低(dī)负荷对(duì)于(yú)丝状菌生长(zhǎng)有利的(de)理论还(hái)有表面积/容(róng)积比(bǐ)(A/V)假说。这里的表面积和容积,是(shì)指(zhǐ)活性污泥中微生物的表面积与体积(jī)。该(gāi)假说(shuō)认为伸展于絮凝体之外的丝状菌(jun1)的比表面积(A/V)要大大超过菌(jun1)胶团细菌的(de)比表面积。当微生物(wù)处于受基质限制和控制的(de)状态时,比表(biǎo)面积大的(de)丝(sī)状菌在取得底物(wù)方面要比菌胶(jiāo)团有(yǒu)利,结果在曝(pù)气池内丝(sī)状菌就变成(chéng)了优势菌(jun1)。

    低(dī)负(fù)荷易导致污(wū)泥(ní)膨胀这(zhè)一观点无论是(shì)在实际(jì)运行中还是在(zài)理论(lùn)上(shàng)都(dōu)有了较为成熟的解(jiě)释。但在(zài)我国(guó),通(tōng)常生化反(fǎn)应的负(fù)荷设计都(dōu)是(shì)较高的,的大量污泥膨(péng)胀却(què)是在高负(fù)荷条件下发生的,这引起了人(rén)们对该理论的怀疑。事实上,在高负(fù)荷条(tiáo)件下的污泥膨胀往往是由于(yú)供氧(yǎng)不足、曝气池内DO浓度降低(dī)引起(qǐ)的。我们下面就针对溶解氧(yǎng)DO对于污泥膨胀的影响。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术(shù)文档(dàng)。

    2.2溶解氧浓度对(duì)污泥膨胀的影响

    微生(shēng)物对有机物的(de)降解过程实质上就是对氧(yǎng)的利用过程。溶(róng)解氧在活(huó)性(xìng)污泥法的运(yùn)行中是一个重要的控制参数,曝(pù)气池中DO浓度的高低直(zhí)接(jiē)影响(xiǎng)着有(yǒu)机物的去除效率(lǜ)和活性污泥的生(shēng)长(zhǎng)。低DO浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀(zhàng)的主要因(yīn)素之一。丝状菌由(yóu)于具(jù)有较大的比表面积和较低的氧饱和常数,在低DO浓度下比(bǐ)絮状菌增殖得快,从(cóng)而(ér)导致丝状菌(jun1)污泥(ní)膨胀。根据各方面的(de)研究反(fǎn)应,DO对于污泥膨胀影(yǐng)响的(de)的临界值(zhí)并不确定。DO浓度的要求是与污泥(ní)负荷息息相关的,负荷越高(gāo),则对应(yīng)的临界(jiè)值(zhí)就越大。这一值的确定(dìng)与工艺选(xuǎn)择、池型及进水类型都有着密切关(guān)系,必须根据实际情况结合实(shí)验才可以得出。

    2.3其(qí)它方面对污(wū)泥膨胀的影响

    2.3.1 污水种类

    污水种类对污泥膨胀有着(zhe)明显的影响(xiǎng)。通常来说,那些含有易生物降(jiàng)解和溶解(jiě)的(de)有机成份,特别是低分子量(liàng)的烃类、糖类和有机酸类等类型基质(zhì)的污水易引起污泥膨胀,例如酿酒、乳品、石化和造纸废水(shuǐ)等。

    2.3.2 营养成分的不均(jun1)衡

    当污水中N、P不足时(shí),易引起污(wū)泥(ní)膨胀的发生。通常认(rèn)为,N、P的合(hé)适比例为BOD5:N:P=100:5:1。很多研(yán)究表明许多丝状菌对营养物质(zhì)N、P有着较强的亲和(hé)力(lì),这可能就是(shì)缺乏营养物质导致污泥膨(péng)胀的原因。

    2.3.3 pH值(zhí)与温(wēn)度

    一般(bān)认为pH偏低易(yì)引起(qǐ)丝状菌的大量繁(fán)殖。而(ér)温度的(de)对丝状菌的影响(xiǎng)也是很(hěn)普遍的。例如,冬天Microthix parvicella在丝状菌群(qún)中占(zhàn)优(yōu)势,而(ér)温暖季节时Nocardiaform,0041型(xíng)或Nostocoida limnicda较易大量繁殖。
    另外污水在进水处理系统前(qián)的早期厌(yàn)氧消化产生(shēng)的(de)有机(jī)酸和硫(liú)化氢也可能(néng)导致污(wū)泥(ní)膨胀的发生。硫磺菌的的贝氏硫(liú)菌、硫丝(sī)菌等能从(cóng)硫(liú)化氢氧化中获取能量。而这么细菌以非常长的丝状(zhuàng)性增殖,有时能长(zhǎng)达(dá)1厘米(mǐ),从(cóng)而导(dǎo)致(zhì)污泥膨胀的(de)发生(shēng)。

    3、生化体(tǐ)统(曝(pù)气池)中污泥活性抑制与上浮的检测方(fāng)法(fǎ)

    3.1 测定污(wū)泥的耗氧速率(OUR)和 ATP

    测定活性(xìng)污(wū)泥(ní)的(de)耗氧速率(OUR),可判断有无毒物流入、负荷条件和排泥平衡情况。若同时测定(dìng)三磷酸(suān)腺(xiàn)苦(ATP),还可以(yǐ)从处理机能方面对微生(shēng)物量和活性度进行定量分析。根据P.E.Jorgensen等的(de)研究表明,测(cè)定ATP含量和OUR是检测(cè)生物量活性的(de)可靠方(fāng)法(fǎ)。

    3.2 利用(yòng)指示生物诊断(duàn)活(huó)性污(wū)泥状态和性能

    用显微镜(jìng)对活性污泥中的微生(shēng)物进行镜检,其中的原(yuán)生动(dòng)物和后生动物(统称为微型(xíng)动物)相对比细菌个体大(dà),在显微镜下易(yì)于观察、鉴别和计数(shù),且对外界环境条(tiáo)件的变化更为敏(mǐn)感,作(zuò)为指(zhǐ)示(shì)生(shēng)物来诊断活性污泥的状态和性能,在工(gōng)程实践中已有较广(guǎng)泛应用。

    4、 控(kòng)制生化体统中污泥上浮的技术措施

    ①稳(wěn)定(dìng)曝气池(chí)进水水质的最(zuì)可行(háng)、最经(jīng)济的(de)方法是终水回流,用以稀(xī)释、调节曝气池(chí)进水中的有机(jī)物浓(nóng)度,使其稳(wěn)定在一定(dìng)范(fàn)围内,终水回流的先决条件是(shì)污水处理厂的处理(lǐ)能力必(bì)须大于实(shí)际进水量。

    ②污(wū)水处理(lǐ)厂应考虑(lǜ)设有较大容积的调节池(均质池)并控制好均质池(调(diào)节池(chí))液位。因高液位会使均质(zhì)池(chí)的水量(liàng)缓冲能(néng)力下降,甚至丧失;而低液位运行不仅(jǐn)均质效果(guǒ)差,且易使油和均质(zhì)池(chí)底(dǐ)的杂质进人(rén)曝气池,造成活性污泥受冲击而上浮。液位(wèi)宜控制在50%-70%。

    ③合理投加营养(yǎng)盐。由于(yú)工业废水中(zhōng)营(yíng)养(yǎng)比例失调,常常碳源充分而氮(dàn)、磷等(děng)营养物(wù)不足(zú),因此处理工业废水(shuǐ)时须另外补(bǔ)加。一般以尿素和磷酸(suān)盐为(wéi)氮源(yuán)和磷源(yuán),但投加(jiā)量不宜(yí)过量。

    ④曝气(qì)池人(rén)口设中和池及(jí)由碱(jiǎn)池、酸池、pH检测(cè)仪、pH自动调节阀等组成(chéng)的(de)pH自动调节系统,使曝气(qì)池进水的pH值控制在要求范围(wéi)内。

    ⑤采用纯氧曝气。从西(xī)德引进的纯氧曝(pù)气(qì)装置,投产5a以来从未出现污(wū)泥上(shàng)浮(fú)。

    ⑥污泥中毒引起的污泥上浮可以加(jiā)大曝气量,减少进水量并清除死(sǐ)污泥。

    ⑦活性污泥的微生(shēng)物组成(chéng)主要依赖于废水成(chéng)分、流(liú)动形式、运行条件和(hé)适宜的设计。由于在实际(jì)处理过程(chéng)中几乎(hū)难以控制废水成分,因此对运行条件(jiàn)和反应器设计(jì)进行(háng)优化选择至关重要。

    5、二次沉(chén)淀(diàn)池(chí)中(zhōng)污泥膨胀的一般解决办法

    5.1应急(jí)措(cuò)施

    适(shì)用(yòng)于临(lín)时应(yīng)急,主要方法是投(tóu)加(jiā)药物(wù)增强污泥沉降性能或是直接杀(shā)死丝状菌。在曝气池的(de)入(rù)口处投加铁盐(yán)铝盐(yán)等混凝剂可以直(zhí)接(jiē)提高污(wū)泥絮(xù)凝性(xìng)、压密性,保证沉淀出(chū)水。另外,投加一些能够杀灭(miè)丝状菌(jun1)的药(yào)剂,如氯气、臭氧、过氧化氢(qīng)等(děng)。氯加在回流(liú)污泥中也可以达到(dào)消(xiāo)除污泥膨胀现象。有效氯(lǜ)为10—20mg/l时,就能够有效杀灭球衣菌,贝代硫菌;高于20mg/l时,可能对絮(xù)凝体形(xíng)成菌(jun1)产生危害,因此,在使用氯时一定要按投加量的允许(xǔ)范围合理投(tóu)加。投加过氧化氢和臭氧也(yě)可以起到破(pò)坏(huài)丝状菌的效果。而(ér)臭氧,过氧化氢等氧化剂只有在较(jiào)高的计量条件下才对球衣(yī)菌有杀灭效果(guǒ)。

    采(cǎi)用这种方法一般能较快降低SVI值,但这种方法并没有从(cóng)根本上控制丝(sī)状菌的繁殖,一旦停止加(jiā)药(yào),污泥膨胀现象(xiàng)可以又(yòu)会卷土(tǔ)重来。而且投药有可能破坏(huài)生化(huà)系统的微生物(wù)生长环境,导(dǎo)致处理效果降低,所(suǒ)以,这种办法只能做(zuò)为临(lín)时应急时用。

    5.2改善生化环境

    污水(shuǐ)厂发生(shēng)污泥膨胀(zhàng)的(de)时候,一般无法从工(gōng)艺流程、池型(xíng)和曝(pù)气(qì)方式的改变来解决,只能在正在运行的流程基础(chǔ)上通(tōng)过改变生化池内的微生物生长环境(jìng)来抑制(zhì)或消除丝(sī)状菌的过度(dù)繁殖。在(zài)不同的工艺和水质的情况下,很难有一(yī)个放之四海而皆准的(de)解(jiě)决方案。但(dàn)生化工艺常遇见的几(jǐ)种应该(gāi)注意的问题必须加以注意。

    5.2.1 污(wū)水性质的控(kòng)制

    首先应该检查和调整pH值,当pH值(zhí)低于5以(yǐ)下时,不仅对污泥膨(péng)胀会有利,而(ér)且对(duì)正常的生化反应也会(huì)有一(yī)定的(de)危(wēi)害,所以当pH值偏(piān)低时应及时调整。

    另(lìng)外水温对污泥膨(péng)胀有一定的影响,组成活性污泥的微生物(wù)适合的温度范围一般为15--35℃,温度每升(shēng)高1℃微生物代谢速度提高1倍。当(dāng)温度超过40℃时会使活性污泥中大(dà)部分微(wēi)生(shēng)物死亡而导致污泥(ní)膨胀。在(zài)北方寒(hán)冷地区一(yī)定应注意冬季时的水温(wēn),若水(shuǐ)温偏低应加热,因为低温也会导致污泥膨胀的发生。采用鼓(gǔ)风曝气能有效地升高曝气池内水温。

    当污水中营养成份不足或失衡时,应补充投加。N、P含量应控制(zhì)在BOD:N:P=100:5:1左右。

    若污水处理(lǐ)生化(huà)系统前(qián)已有消化现象的(de)发生,产生的低分子有(yǒu)机酸将有利(lì)于丝状菌(jun1)的(de)生长,这时可以(yǐ)对废(fèi)水在调(diào)节(jiē)池内预(yù)曝气来(lái)加(jiā)以改善。一般采用空(kōng)气扩散器向3-5米(mǐ)有效水深的调节池曝气,供气量可以控(kòng)制(zhì)在(zài)0.5-1.0m3(空气(qì))/ m3废水·h。它能使调节池(chí)的(de)废水保(bǎo)持新鲜,并有(yǒu)效防止由于厌氧所会带来的臭气(qì)。

    5.2.2保持生化池(chí)内足够的(de)溶解(jiě)氧,一般控制在0.3---2mg/l;对于高负荷的生化系统(tǒng)一般至(zhì)少应控制DO>2 mg/l。

    5.2.3调整曝气池中污泥负荷,运行经验表明,如果污泥负荷超过(guò)0.35kgBOD/kgMLSS.d易(yì)于发(fā)生丝(sī)状(zhuàng)菌性污泥膨(péng)胀。

    5.2.4缩短沉淀池的水力停留时间和(hé)沉(chén)淀池内的(de)污(wū)泥应及时排出或回(huí)流(liú),防(fáng)止其发生厌氧现象。若发生厌氧现象,产生的(de)各(gè)种气体吸附(fù)在污(wū)泥上(shàng),也会使污泥上浮,沉降性能变差。而且(qiě)发生厌(yàn)氧的(de)污泥(ní)回流(liú)也会引发丝状菌的大(dà)量(liàng)繁殖。这种情(qíng)况时除(chú)排泥和清除沉淀池(chí)内的死(sǐ)角,并缩短污(wū)泥在池内的停留时间(jiān)外,还应提高曝气池DO值,使出(chū)入沉淀池(chí)的水保持较的溶解氧,或者在污泥回流进入生化池前曝气(qì)再生。

    在解决了以上问题(tí)后,如果(guǒ)污泥膨胀(zhàng)现象(xiàng)仍得(dé)不到(dào)控制,就得根据实际情(qíng)况加(jiā)以分析,下面(miàn)针对几中常见(jiàn)的工艺提出一些指导性的方(fāng)法,供参(cān)考。

    A. 高负荷(hé)活(huó)性污泥(ní)工艺

    目前国(guó)内对活(huó)性污泥工艺的设计通常采用中等负荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)),而(ér)在实际中人们从经济角度考虑总是采用较高(gāo)的负荷,所以高负荷(hé)下的污泥膨胀在中国具体较为广泛的意义。在高负(fù)荷情况下,最常见的是DO不足,所以先采取提高气水比,强化(huà)曝气(qì),在推流式曝(pù)气池内首端采用射流曝气等方式(shì),观察一段时间,找出(chū)问(wèn)题(tí)的所在。

    如(rú)果在以上措施采取后一段时(shí)间情况仍无好转(zhuǎn),则可考虑在曝气池头部加设软填料(liào)。这一(yī)部份对于(yú)有机酸去除率很(hěn)高,从而去除(chú)丝状菌的生长促进因(yīn)素(sù),帮(bāng)助絮状(zhuàng)菌生长。这个(gè)方(fāng)法比较有效(xiào),但造价较高,且对以后的维修管理造成不便。或者在曝气(qì)池(chí)前设置一个(gè)水力停留时间(jiān)约(yuē)为15min的选择器,一般能很有(yǒu)效的(de)抑制(zhì)丝状(zhuàng)菌的生长。

    对于间歇式进水的(de)SBR工艺来说,反应器本身是完全混(hún)合式的,而且(qiě)在(zài)时(shí)间上其污(wū)染(rǎn)物的基质就存在浓度梯度,所(suǒ)以无需再另设选择器。通(tōng)常间歇式SBR工(gōng)艺(yì)产生(shēng)污(wū)泥(ní)膨胀的原因是,污泥(ní)浓度过(guò)高,而进(jìn)水有机物(wù)浓度偏(piān)低或(huò)水量偏小(xiǎo)而导致污泥负荷偏低。对于这种情况,降低排出(chū)比(bǐ),提高(gāo)基质(zhì)初始(shǐ)浓度,并对SBR强制排(pái)泥,一般就能够对污泥膨胀(zhàng)现(xiàn)象进行有效的控制。而对于连(lián)续进水的(de)SBR如ICEAS和CASS等工艺如(rú)果发生污泥(ní)膨胀的话,就有必要在进水端设置一个预反(fǎn)应区(qū)或生物反应器了。

    B. 低负荷活性污泥工艺

    低负荷活(huó)性污泥工艺曝气池内基(jī)质浓(nóng)度较低,丝状菌容(róng)易获(huò)得较高的增长效率(lǜ),所以是(shì)最容(róng)易产生(shēng)污泥(ní)膨胀。除了在(zài)水质和曝(pù)气上想办法外,最根本和有效的是将曝(pù)气池分(fèn)成多格(gé)且(qiě)以(yǐ)推流方式运(yùn)行,或增设一个分格设(shè)置的小型预曝气池作为生物选择器,在这个选择器内采用高污泥负(fù)荷,吸附部分(fèn)有机物并消除有机酸。这(zhè)个办法不但有助于(yú)抑制(zhì)污泥(ní)膨胀,并能有效的改善生化(huà)处理(lǐ)效果。在曝气池(chí)内增(zēng)加填料的方法(fǎ)也同样在(zài)低负荷完(wán)全混合(hé)工艺中适用。

    对于A/O和A2/O工(gōng)艺可通(tōng)过在(zài)在好氧段(duàn)前(qián)设置缺(quē)氧(yǎng)段和厌氧段以及(jí)污泥回流(liú)系统,使混合菌群交(jiāo)替(tì)处(chù)于(yú)缺氧(yǎng)和好氧状态,并使有机(jī)物浓度发生周期性变化,这既控制(zhì)了污泥膨胀又改善了污泥的沉降性能。而交替工作(zuò)式氧化沟和UNITANK工(gōng)艺(yì)等连续(xù)进水的系统因为其(qí)本身在时间和空(kōng)间上就有了实(shí)际(jì)上的“选择器”,所以(yǐ)对污泥膨胀有着效强的(de)控制能力。如果这两(liǎng)种工(gōng)艺发生污泥膨胀,则可通过(guò)调(diào)整曝气控制溶氧量(liàng)和控制回(huí)流污泥(ní)量来调节池内的污(wū)泥负荷及DO,通过一段时间的改善,一(yī)般能(néng)够控制住污泥膨(péng)胀现象。

    6、 总结

    总的来说,污泥膨(péng)胀由于丝状菌(jun1)的(de)种类繁(fán)多,且(qiě)生长适宜的(de)环境也不尽(jìn)相同(tóng)。在不同工艺不同水质的情况下(xià),微生(shēng)物的生长环(huán)境非常微妙,这就(jiù)要求发生污泥膨(péng)胀时,需要水(shuǐ)处理工作者根据实际(jì)情况作大量切实的实验和分(fèn)析,大胆实践,才能解决污泥膨胀问题。

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