生化系統活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹成因及檢測與控制
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2012-3-1 14:10:47
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
引言:
在采用活性污泥法處理廢水的運行過(guò)程中,有多種原因可引起生化體統(曝氣池)中污泥活性受到抑制,導致生化系統中污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹,從而使有機物的去除率下降。
污泥膨脹、上浮的問(wèn)題是活性污泥自產(chǎn)生以來(lái)一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問(wèn)題。其主要特征是:污泥結構松散,質(zhì)量變輕,體積膨大,沉淀壓縮性能差;SV值增大,有時(shí)達到90%,SVI達到400以上;大量污泥流失,出水渾濁;二次沉淀池難以固液分離,回流污泥濃度低,有時(shí)還伴隨大量的泡沫的產(chǎn)生,無(wú)法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹、上浮是生化處理系統較為嚴重的異,F象之一,它直接影響出水水質(zhì),并危害整個(gè)生化系統的運作。
生化池(曝氣池)中污泥活性一旦受到抑制,就會(huì )導致微生物性質(zhì)和類(lèi)群的改變、有機底物的去除率下降。有些微生物(如絲狀菌)的過(guò)量增長(cháng)會(huì )形成泡沫或浮渣,運行時(shí)機械應力、挾裹氣泡等均會(huì )使活性污泥的比重降低而上浮飄走,流入二沉池會(huì )引起二沉池污泥膨脹,不僅增加了出水中的懸浮固體量,而且會(huì )大大降低生物反應系統(曝氣池)中活性污泥的活性和數量。
污泥膨脹的發(fā)生率是相當高的,在歐洲近50%的城市污水廠(chǎng)每年都會(huì )有不同程度的污泥膨脹發(fā)生,在我國的發(fā)生率也非常高;旧夏壳案鞣N類(lèi)型的活性污泥工藝都會(huì )發(fā)生污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高,發(fā)生普遍,而且一旦發(fā)生難以控制,通常都需要很長(cháng)的時(shí)間來(lái)調整。針對污泥膨脹、污泥上浮及生化體統中污泥活性受抑制,各方面的理論很多,但并不完全一致。本文在閱讀大量文獻基礎上,對導致活性污泥活性抑制與膨脹、上浮的原因、檢測方法和控制技術(shù)進(jìn)行了討論,整理出幾種較為成熟且有普遍意義的觀(guān)點(diǎn),并歸納如下。
1 引起活性污泥上浮的主要因素
1.1 進(jìn)水水質(zhì)
1.1.1 過(guò)量的表面活性物質(zhì)和油脂類(lèi)化合物
這類(lèi)物質(zhì)可以影響細胞質(zhì)膜的穩定性和通透性,使細胞的某些必要成分流失而導致微生物生長(cháng)停滯和死亡。當曝氣池進(jìn)水中含有大量這類(lèi)物質(zhì)時(shí),會(huì )產(chǎn)生大量泡沫(氣泡),這些氣泡很容易附聚在菌膠團上,使活性污泥的比重降低而上浮。另外,當進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí),經(jīng)過(guò)曝氣與混合,油脂會(huì )附聚在菌膠團表面,使細菌缺氧死亡,導致比重降低而上浮。
1.1.2 pH值沖擊
過(guò)高或過(guò)低的pH值會(huì )影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細胞質(zhì)和細胞壁里酶的催化作用以及微生物對營(yíng)養物質(zhì)的吸收。當連續流曝氣 反應池內pH<4.0或pH>11.0時(shí),多數情況下活性污泥中微生物活性受到抑制,或失去活性,甚至死亡,以致發(fā)生污泥上浮。用SBR法處理啤酒廢水和化工廢水的實(shí)驗結果表明:當進(jìn)水pH值為2.5-5.0和10.0-12.0時(shí),pH值越低(或越高),污泥活性受抑制越嚴重,上浮污泥量越多?刂频蚿H值(3.5-7.0)的反應周期內pH值不變,兩種廢水的活性污泥在pH≤5.5時(shí)就開(kāi)始出現污泥上浮。另一方面,隨著(zhù)pH值的增加,由于胞外聚合物(Extra Celluar Polymer)的電離官能團增加,活性污泥絮凝作用增加(盡管帶的負電性增加),但當pH值超過(guò)一定范圍后,絮凝作用下降?梢(jiàn),這時(shí)的電排斥作用增加,也會(huì )造成活性污泥脫絮(懸浮、不絮凝、反絮凝(deflocculation)和上浮[6]。
1.1.3 鹽含量的影響
對進(jìn)水的pH值調整不能消除堿度對活性污泥的影響。對堿性進(jìn)水調pH值,雖然中和了堿性物質(zhì),但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同,滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。如微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生突變,就會(huì )導致細胞死亡。
1.1.4 水溫過(guò)熱
組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15-35℃,超過(guò)45℃時(shí)會(huì )使活性污泥中大部分微生物死亡而上。ń(jīng)過(guò)長(cháng)期馴化的或特殊微生物除外)。另外,Klaus Kriebitzsch等在用SBR工藝測定溫度對細胞內酶活性影響的試驗中也發(fā)現,溫度在20、30和40℃時(shí)酶活性較好,大于50℃之后,酶的活性明顯下降。
1.1.5 致毒性底物
對好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括:含量過(guò)高的COD、有機物(酚及其衍生物,醇,醛和某些有機酸等)、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細胞酶活動(dòng)中心形成穩定的化合物,導致基質(zhì)不能接近,無(wú)法被降解,甚至使細胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細胞內不斷積累最終對微生物發(fā)生毒害作用(微動(dòng)作用)。鹵化物最常見(jiàn)的是碘和氯,碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)(或酶)的酪氨酸結合,生成二碘酪氨酸,使菌體失活。氯與水合成次氯酸,其分解產(chǎn)生強氧化劑。而且廢水中有機物的突變,使原被馴化好的并能降解有機毒物的微生物減少或消失。
1.2 工藝運行
1.2.1 過(guò)量曝氣
微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)人衰老期,池中溶解氧濃度(DO)上升;或者由于污泥活性差,曝氣葉輪線(xiàn)速度過(guò)高,供氧過(guò)多?傊,DO上升,短期內污泥活性可能很好,因為新陳代謝快,有機物分解也快,但時(shí)間一久,污泥被打得又輕又碎(但無(wú)氣泡),象霧花片似的飄滿(mǎn)沉淀池表面,隨水流走。這種污泥色淺,活性差,耗氧速率下降,污泥體積和污泥指數增高,處理效果明顯降低。
1.2.2 缺氧引起的污泥上浮
污泥呈灰色,若缺氧過(guò)久則呈黑色,并常帶有小氣泡。
1.2.3 反硝化引起的污泥上浮
當廢水中有機氨化合物含量高或氨氮高時(shí),在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-,如二沉池積泥或停留時(shí)間過(guò)長(cháng),NO3-還原產(chǎn)生的N2會(huì )被活性污泥絮凝體所吸附,使得活性污泥上浮。
1.2.4 回流量太大引起的污泥上浮
回流量突增,會(huì )使氣水分離不徹底,曝氣池中的氣泡帶到沉淀區上浮,這種污泥呈顆粒狀,顏色不變,上翻的方向是從導流區壁直向沉淀區壁成湍流翻動(dòng)。
1.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮
如果二沉池底泥發(fā)酵,產(chǎn)生的CO2和H2也會(huì )附聚在活性污泥上,使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮,首先是一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面,緊接著(zhù)有黑色污泥上浮。
1.3 活性污泥絲狀菌過(guò)量生長(cháng)及其控制產(chǎn)生的污泥上浮
1.3.1 溫度與負荷
微絲菌(Mocrothrix patvicella)的最佳生長(cháng)條件是溫度在12-15℃,污泥負荷小于0.1kg/(kg·d)。它的天然疏水性會(huì )引起活性污泥的脫水性差,最高為490mL/g。在溫度高于20℃后、即使污泥負荷是0.2kg/(kg·d),M.parvicella也不增值。它打碎成30-80μm的碎片,成浮渣形式而上浮。
1.3.2 表面活性物質(zhì)、類(lèi)脂化合物及機械應力作用
引起低負荷膨脹和污泥上浮的最頻繁的絲狀菌是:微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類(lèi)脂化合物濃度的升高、接種和機械應力也會(huì )引起放線(xiàn)菌(Actinomycetes)的增長(cháng)。Kappeleretal觀(guān)察到機械應力(如離心泵)損壞緊密的活性污泥絮凝體并導致微絲菌的過(guò)量增長(cháng)[9]。
1.3.3 過(guò)量投加絲狀菌抑制劑
在曝氣池流出槽中注人過(guò)氧化氫,數天后,絲狀菌就消失,SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過(guò)氧化氫也有確保曝氣池DO和去除H2S臭味的效果。但若加人量太多會(huì )引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。
2、沉淀池(二次沉淀池)中污泥膨脹原因
污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷太高的時(shí)候,此時(shí)細菌吸附了大量有機物,來(lái)不及代謝,在胞外積貯大量高粘性的多糖物質(zhì),使得表面附著(zhù)物大量增加,很難沉淀壓縮。而當氮嚴重缺乏時(shí),也有可產(chǎn)生膨脹現象。因為若缺氮,微生物便于工作不能充分利用碳源合成細胞物質(zhì),過(guò)量的碳源將被轉彎為多糖類(lèi)胞外貯存物,這種貯存物是高度親水型化合物,易形成結合水,從而影響污泥的沉降性能,產(chǎn)生高粘性的污泥膨脹。非絲狀菌污泥膨脹發(fā)生時(shí)其生化處理效能仍較高,出水也還比較清澈,污泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發(fā)生情況較少,且危害并不十分嚴重,在這里就不著(zhù)重研究。
絲狀菌膨脹在日常實(shí)際工作中較為常見(jiàn),成因也十分復雜。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多,但我們首先應該認識到的是活性污泥是一 個(gè)混合培養系統,其中至少存在著(zhù)30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團系統共生的關(guān)系中是不可缺少的一類(lèi)重要微生物。它的存在對凈化污水起著(zhù)很好的作用。它對保持污泥的絮體結構,保持生化處理的凈化效率,及在沉淀中起著(zhù)對懸浮物的過(guò)濾作用等都有很重要的意義。事實(shí)也證明在絲狀菌與菌膠團細菌平衡時(shí)是不會(huì )產(chǎn)生污泥膨脹,只有當絲狀菌生長(cháng)超過(guò)菌膠團細菌時(shí),才會(huì )出現污泥膨脹現象。
2.1污泥負荷對污泥膨脹的影響
一般認為活性污泥中的微生物的增長(cháng)都是符合Monod方程的:
S
μ=μmax
KS +S
式中μ----微生物比增長(cháng)速率,d-1;μ=1/x * dx/dt
X----生物體濃度,mg/L;
S----生長(cháng)限制性基質(zhì)濃度(殘留與溶液中的基質(zhì)濃度),mg/L;
KS-----飽和常數(半速度常數),其值為μ=μmax/2時(shí)的基質(zhì)濃度,mg/L;
μmax-----在飽和濃度中微生物的最大比增長(cháng)速率,d-1
研究證明大多數的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團的低,所以,按照以上Monond方程,具有低KS和μmax值的絲狀菌在低基質(zhì)濃度條件下具有高的增長(cháng)速率,而具有較高KS和μmax值的菌膠團在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢。同樣認為低負荷對于絲狀菌生長(cháng)有利的理論還有表面積/容積比(A/V)假說(shuō)。這里的表面積和容積,是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說(shuō)認為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表 面積(A/V)要大大超過(guò)菌膠團細菌的比表面積。當微生物處于受基質(zhì)限制和控制的狀態(tài)時(shí),比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團有利,結果在曝氣池內絲狀菌就變成了優(yōu)勢菌。
低負荷易導致污泥膨脹這一觀(guān)點(diǎn)無(wú)論是在實(shí)際運行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在我國,通常生化反應的負荷設計都是較高的,的大量污泥膨脹卻是在高負荷條件下發(fā)生的,這引起了人們對該理論的懷疑。事實(shí)上,在高負荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內DO濃度降低引起的。我們下面就針對溶解氧DO對于污泥膨脹的影響。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.2溶解氧濃度對污泥膨脹的影響
微生物對有機物的降解過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是對氧的利用過(guò)程。溶解氧在活性污泥法的運行中是一個(gè)重要的控制參數,曝氣池中DO濃度的高低直接影響著(zhù)有機物的去除效率和活性污泥的生長(cháng)。低DO濃度一直被認為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數,在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快,從而導致絲狀菌污泥膨脹。根據各方面的研究反應,DO對于污泥膨脹影響的的臨界值并不確定。DO濃度的要求是與污泥負荷息息相關(guān)的,負荷越高,則對應的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進(jìn)水類(lèi)型都有著(zhù)密切關(guān)系,必須根據實(shí)際情況結合實(shí)驗才可以得出。
2.3其它方面對污泥膨脹的影響
2.3.1 污水種類(lèi)
污水種類(lèi)對污泥膨脹有著(zhù)明顯的影響。通常來(lái)說(shuō),那些含有易生物降解和溶解的有機成份,特別是低分子量的烴類(lèi)、糖類(lèi)和有機酸類(lèi)等類(lèi)型基質(zhì)的污水易引起污泥膨脹,例如釀酒、乳品、石化和造紙廢水等。
2.3.2 營(yíng)養成分的不均衡
當污水中N、P不足時(shí),易引起污泥膨脹的發(fā)生。通常認為,N、P的合適比例為BOD5:N:P=100:5:1。很多研究表明許多絲狀菌對營(yíng)養物質(zhì)N、P有著(zhù)較強的親和力,這可能就是缺乏營(yíng)養物質(zhì)導致污泥膨脹的原因。
2.3.3 pH值與溫度
一般認為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對絲狀菌的影響也是很普遍的。例如,冬天Microthix parvicella在絲狀菌群中占優(yōu)勢,而溫暖季節時(shí)Nocardia form,0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。
另外污水在進(jìn)水處理系統前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機酸和硫化氫也可能導致污泥膨脹的發(fā)生。硫磺菌的的貝氏硫菌、硫絲菌等能從硫化氫氧化中獲取能量。而這么細菌以非常長(cháng)的絲狀性增殖,有時(shí)能長(cháng)達1厘米,從而導致污泥膨脹的發(fā)生。
3、生化體統(曝氣池)中污泥活性抑制與上浮的檢測方法
3.1 測定污泥的耗氧速率(OUR)和 ATP
測定活性污泥的耗氧速率(OUR),可判斷有無(wú)毒物流入、負荷條件和排泥平衡情況。若同時(shí)測定三磷酸腺苦(ATP),還可以從處理機能方面對微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據P.E.Jorgensen等的研究表明,測定ATP含量和OUR是檢測生物量活性的可靠方法。
3.2 利用指示生物診斷活性污泥狀態(tài)和性能
用顯微鏡對活性污泥中的微生物進(jìn)行鏡檢,其中的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物(統稱(chēng)為微型動(dòng)物)相對比細菌個(gè)體大,在顯微鏡下易于觀(guān)察、鑒別和計數,且對外界環(huán)境條件的變化更為敏感,作為指示生物來(lái)診斷活性污泥的狀態(tài)和性能,在工程實(shí)踐中已有較廣泛應用。這種指示作用概括于表1中。
表1 微型動(dòng)物對活性污泥狀態(tài)和性能的指示作用
微型動(dòng)物鏡檢情況 | 活性污泥狀態(tài) |
①鐘蟲(chóng)、遁纖蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、聚縮蟲(chóng)、獨縮蟲(chóng)等固著(zhù)型原聲動(dòng)物和輪蟲(chóng)等后生動(dòng)物大量出現(≥106個(gè)/L) | 良好 |
②微型動(dòng)物種類(lèi)高度多樣化,沒(méi)有占絕對優(yōu)勢數量的微生物 | |
①波豆蟲(chóng)、尾波蟲(chóng)、側滴蟲(chóng)、屋滴蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)等快速游泳型原生動(dòng)物較多 | 惡化 |
②嚴重惡化時(shí)微型動(dòng)物極少,或被一種(或一組)占優(yōu)勢 | |
漫游蟲(chóng)、斜葉蟲(chóng)、管葉蟲(chóng)等慢速游泳型或匍匐行進(jìn)的原生動(dòng)物較多 | 惡化→良好 |
可觀(guān)察到微型動(dòng)物,但個(gè)體數比正常污泥害臊,蠕動(dòng)纖毛類(lèi)叫少。球衣菌、絲硫菌、微絲菌、放線(xiàn)菌大量出現 | 膨脹、泡沫和浮渣 |
變形蟲(chóng)和簡(jiǎn)便蟲(chóng)等肉足類(lèi)原生動(dòng)物的個(gè)數在混合液中出現104個(gè)/mL | 分散、解體 |
新態(tài)蟲(chóng)、扭頭蟲(chóng)、草履蟲(chóng)出現較多 | 溶解氧(DO)不足 |
輪蟲(chóng)和變形蟲(chóng)大量出現 | 曝氣過(guò)剩 |
4、 控制生化體統中污泥上浮的技術(shù)措施
①穩定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟的方法是終水回流,用以稀釋、調節曝氣池進(jìn)水中的有機物濃度,使其穩定在一定范圍內,終水回流的先決條件是污水處理廠(chǎng)的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水量。
②污水處理廠(chǎng)應考慮設有較大容積的調節池(均質(zhì)池)并控制好均質(zhì)池(調節池)液位。因高液位會(huì )使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降,甚至喪失;而低液位運行不僅均質(zhì)效果差,且易使油和均質(zhì)池底的雜質(zhì)進(jìn)人曝氣池,造成活性污泥受沖擊而上浮。液位宜控制在50%-70%。
③合理投加營(yíng)養鹽。由于工業(yè)廢水中營(yíng)養比例失調,常常碳源充分而氮、磷等營(yíng)養物不足,因此處理工業(yè)廢水時(shí)須另外補加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源,但投加量不宜過(guò)量。
④曝氣池人口設中和池及由堿池、酸池、pH檢測儀、pH自動(dòng)調節閥等組成的pH自動(dòng)調節系統,使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求范圍內。
⑤采用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣裝置,投產(chǎn)5a以來(lái)從未出現污泥上浮。
⑥污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量,減少進(jìn)水量并清除死污泥。
⑦活性污泥的微生物組成主要依賴(lài)于廢水成分、流動(dòng)形式、運行條件和適宜的設計。由于在實(shí)際處理過(guò)程中幾乎難以控制廢水成分,因此對運行條件和反應器設計進(jìn)行優(yōu)化選擇至關(guān)重要。
5、二次沉淀池中污泥膨脹的一般解決辦法
5.1應急措施
適用于臨時(shí)應急,主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。在曝氣池的入口處投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥絮凝性、壓密性,保證沉淀出水。另外,投加一些能夠殺滅絲狀菌的藥劑,如氯氣、臭氧、過(guò)氧化氫等。氯加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現象。有效氯為10—20mg/l時(shí),就能夠有效殺滅球衣菌,貝代硫菌;高于20mg/l時(shí),可能對絮凝體形成菌產(chǎn)生危害,因此,在使用氯時(shí)一定要按投加量的允許范圍合理投加。投加過(guò)氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。 而臭氧,過(guò)氧化氫等氧化劑只有在較高的計量條件下才對球衣菌有殺滅效果。
采用這種方法一般能較快降低SVI值,但這種方法并沒(méi)有從根本上控制絲狀菌的繁殖,一旦停止加藥,污泥膨脹現象可以又會(huì )卷土重來(lái)。而且投藥有可能破壞生化系統的微生物生長(cháng)環(huán)境,導致處理效果降低,所以,這種辦法只能做為臨時(shí)應急時(shí)用。
5.2改善生化環(huán)境
污水廠(chǎng)發(fā)生污泥膨脹的時(shí)候,一般無(wú)法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來(lái)解決,只能在正在運行的流程基礎上通過(guò)改變生化池內的微生物生長(cháng)環(huán)境來(lái)抑制或消除絲狀菌的過(guò)度繁殖。在不同的工藝和水質(zhì)的情況下,很難有一個(gè)放之四海而皆準的解決方案。但生化工藝常遇見(jiàn)的幾種應該注意的問(wèn)題必須加以注意。
5.2.1 污水性質(zhì)的控制
首先應該檢查和調整pH值,當pH值低于5以下時(shí),不僅對污泥膨脹會(huì )有利,而且對正常的生化反應也會(huì )有一定的危害,所以當pH值偏低時(shí)應及時(shí)調整。
另外水溫對污泥膨脹有一定的影響,組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15--35℃,溫度每升高1℃微生物代謝速度提高1倍。當溫度超過(guò)40℃時(shí)會(huì )使活性污泥中大部分微生物死亡而導致污泥膨脹。在北方寒冷地區一定應注意冬季時(shí)的水溫,若水溫偏低應加熱,因為低溫也會(huì )導致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風(fēng)曝氣能有效地升高曝氣池內水溫。
當污水中營(yíng)養成份不足或失衡時(shí),應補充投加。N、P含量應控制在BOD:N:P=100:5:1左右。
若污水處理生化系統前已有消化現象的發(fā)生,產(chǎn)生的低分子有機酸將有利于絲狀菌的生長(cháng),這時(shí)可以對廢水在調節池內預曝氣來(lái)加以改善。一般采用空氣擴散器向3-5米有效水深的調節池曝氣,供氣量可以控制在0.5-1.0m3(空氣)/ m3廢水·h。它能使調節池的廢水保持新鮮,并有效防止由于厭氧所會(huì )帶來(lái)的臭氣。
5.2.2保持生化池內足夠的溶解氧,一般控制在0.3---2mg/l;對于高負荷的生化系統一般至少應控制DO>2 mg/l。
5.2.3調整曝氣池中污泥負荷,運行經(jīng)驗表明,如果污泥負荷超過(guò)0.35kgBOD/kgMLSS.d易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。
5.2.4縮短沉淀池的水力停留時(shí)間和沉淀池內的污泥應及時(shí)排出或回流, 防止其發(fā)生厭氧現象。若發(fā)生厭氧現象,產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上,也會(huì )使污泥上浮,沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會(huì )引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時(shí)除排泥和清除沉淀池內的死角,并縮短污泥在池內的停留時(shí)間外,還應提高曝氣池DO值,使出入沉淀池的水保持較的溶解氧,或者在污泥回流進(jìn)入生化池前曝氣再生。
在解決了以上問(wèn)題后,如果污泥膨脹現象仍得不到控制,就得根據實(shí)際情況加以分析,下面針對幾中常見(jiàn)的工藝提出一些指導性的方法,供參考。
A. 高負荷活性污泥工藝
目前國內對活性污泥工藝的設計通常采用中等負荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)),而在實(shí)際中人們從經(jīng)濟角度考慮總是采用較高的負荷,所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下,最常見(jiàn)的是DO不足,所以先采取提高氣水比,強化曝氣,在推流式曝氣池內首端采用射流曝氣等方式,觀(guān)察一段時(shí)間,找出問(wèn)題的所在。
如果在以上措施采取后一段時(shí)間情況仍無(wú)好轉,則可考慮在曝氣池頭部加設軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高,從而去除絲狀菌的生長(cháng)促進(jìn)因素,幫助絮狀菌生長(cháng)。這個(gè)方法比較有效,但造價(jià)較高,且對以后的維修管理造成不便;蛘咴谄貧獬厍霸O置一個(gè)水力停留時(shí)間約為15min的選擇器,一般能很有效的抑制絲狀菌的生長(cháng)。
對于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來(lái)說(shuō),反應器本身是完全混合式的,而且在時(shí)間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度,所以無(wú)需再另設選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是,污泥濃度過(guò)高,而進(jìn)水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對于這種情況,降低排出比,提高基質(zhì)初始濃度,并對SBR強制排泥,一般就能夠對污泥膨脹現象進(jìn)行有效的控制。而對于連續進(jìn)水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話(huà),就有必要在進(jìn)水端設置一個(gè)預反應區或生物反應器了。
B. 低負荷活性污泥工藝
低負荷活性污泥工藝曝氣池內基質(zhì)濃度較低,絲狀菌容易獲得較高的增長(cháng)效率,所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外,最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行,或增設一個(gè)分格設置的小型預曝氣池作為生物選擇器,在這個(gè)選擇器內采用高污泥負荷,吸附部分有機物并消除有機酸。這個(gè)辦法不但有助于抑制污泥膨脹,并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中適用。
對于A(yíng)/O和A2/O工藝可通過(guò)在在好氧段前設置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統,使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài),并使有機物濃度發(fā)生周期性變化,這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續進(jìn)水的系統因為其本身在時(shí)間和空間上就有了實(shí)際上的“選擇器”,所以對污泥膨脹有著(zhù)效強的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹,則可通過(guò)調整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來(lái)調節池內的污泥負荷及DO,通過(guò)一段時(shí)間的改善,一般能夠控制住污泥膨脹現象。
6、 總結
總的來(lái)說(shuō),污泥膨脹由于絲狀菌的種類(lèi)繁多,且生長(cháng)適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下,微生物的生長(cháng)環(huán)境非常微妙,這就要求發(fā)生污泥膨脹時(shí),需要水處理工作者根據實(shí)際情況作大量切實(shí)的實(shí)驗和分析,大膽實(shí)踐,才能解決污泥膨脹問(wèn)題。(谷騰水網(wǎng))