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生化系統(tǒng)活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹成因及檢測與控制

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發(fā)布時(shí)間: 2017年7月12日

在采用活性污泥法處理廢水的運(yùn)行過程中,有多種原因可引起生化體統(tǒng)(曝氣池)中污泥活性受到抑制,導(dǎo)致生化系統(tǒng)中污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹,從而使有機(jī)物的去除率下降。

污泥膨脹、上浮的問題是活性污泥自產(chǎn)生以來一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問題。其主要特征是:污泥結(jié)構(gòu)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(dá)到90%,SVI達(dá)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(tǒng)較為嚴(yán)重的異?,F(xiàn)象之一,它直接影響出水水質(zhì),并危害整個(gè)生化系統(tǒng)的運(yùn)作。

生化池(曝氣池)中污泥活性一旦受到抑制,就會導(dǎo)致微生物性質(zhì)和類群的改變、有機(jī)底物的去除率下降。有些微生物(如絲狀菌)的過量增長會形成泡沫或浮渣,運(yùn)行時(shí)機(jī)械應(yīng)力、挾裹氣泡等均會使活性污泥的比重降低而上浮飄走,流入二沉池會引起二沉池污泥膨脹,不僅增加了出水中的懸浮固體量,而且會大大降低生物反應(yīng)系統(tǒng)(曝氣池)中活性污泥的活性和數(shù)量。

污泥膨脹的發(fā)生率是相當(dāng)高的,在歐洲近50%的城市污水廠每年都會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類型的活性污泥工藝都會發(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,通常都需要很長的時(shí)間來調(diào)整。針對污泥膨脹、污泥上浮及生化體統(tǒng)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(xiàn)基礎(chǔ)上,對導(dǎo)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?過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物

這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性,使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí),會產(chǎn)生大量泡沫(氣泡),這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上,使活性污泥的比重降低而上浮。另外,當(dāng)進(jìn)水含油脂量過高時(shí),經(jīng)過曝氣與混合,油脂會附聚在菌膠團(tuán)表面,使細(xì)菌缺氧死亡,導(dǎo)致比重降低而上浮。

1.1.2 pH值沖擊

過高或過低的pH值會影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH<4.0或pH>11.0時(shí),多數(shù)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(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)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(yán)重,上浮污泥量越多??刂频蚿H值(3.5-7.0)的反應(yīng)周期內(nèi)pH值不變,兩種廢水的活性污泥在pH≤5.5時(shí)就開始出現(xiàn)污泥上浮。另一方面,隨著pH值的增加,由于胞外聚合物(Extra Celluar Polymer)的電離官能團(tuán)增加,活性污泥絮凝作用增加(盡管帶的負(fù)電性增加),但當(dāng)pH值超過一定范圍后,絮凝作用下降。可見,這時(shí)的電排斥作用增加,也會造成活性污泥脫絮(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(diào)整不能消除堿度對活性污泥的影響。對堿性進(jìn)水調(diào)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,就會導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

1.1.4?水溫過熱

組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15-35℃,超過45℃時(shí)會使活性污泥中大部分微生物死亡而上?。ń?jīng)過長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(xì)胞內(nèi)酶活性影響的試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn),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:含量過高的COD、有機(jī)物(酚及其衍生物,醇,醛和某些有機(jī)酸等)、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細(xì)胞酶活動中心形成穩(wěn)定的化合物,導(dǎo)致基質(zhì)不能接近,無法被降解,甚至使細(xì)胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對微生物發(fā)生毒害作用(微動作用)。鹵化物最常見的是碘和氯,碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)(或酶)的酪氨酸結(jié)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(qiáng)氧化劑。而且廢水中有機(jī)物的突變,使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。

1.2?工藝運(yùn)行

1.2.1?過量曝氣

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,曝氣葉輪線速度過高,供氧過多??傊?,DO上升,短期內(nèi)污泥活性可能很好,因?yàn)樾玛惔x快,有機(jī)物分解也快,但時(shí)間一久,污泥被打得又輕又碎(但無氣泡),象霧花片似的飄滿沉淀池表面,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(shù)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(dāng)廢水中有機(jī)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)間過長,NO3-還原產(chǎn)生的N2會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,會使氣水分離不徹底,曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮,這種污泥呈顆粒狀,顏色不變,上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動。

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,緊接著有黑色污泥上浮。

1.3?活性污泥絲狀菌過量生長及其控制產(chǎn)生的污泥上浮

1.3.1?溫度與負(fù)荷

微絲菌(Mocrothrix patvicella)的最佳生長條件是溫度在12-15℃,污泥負(fù)荷小于0.1kg/(kg·d)。它的天然疏水性會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(fù)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)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用

引起低負(fù)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)和類脂化合物濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會引起放線菌(Actinomycetes)的增長。Kappeleretal觀察到機(jī)械應(yīng)力(如離心泵)損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過量增長[9]。

1.3.3?過量投加絲狀菌抑制劑

在曝氣池流出槽中注人過氧化氫,數(shù)天后,絲狀菌就消失,SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過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(fù)荷太高的時(shí)候,此時(shí)細(xì)菌吸附了大量有機(jī)物,來不及代謝,在胞外積貯大量高粘性的多糖物質(zhì),使得表面附著物大量增加,很難沉淀壓縮。而當(dāng)?shù)獓?yán)重缺乏時(shí),也有可產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因?yàn)槿羧钡⑸锉阌诠ぷ鞑荒艹浞掷锰荚春铣杉?xì)胞物質(zhì),過量的碳源將被轉(zhuǎn)彎為多糖類胞外貯存物,這種貯存物是高度親水型化合物,易形成結(jié)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(yán)重,在這里就不著重研究。

絲狀菌膨脹在日常實(shí)際工作中較為常見,成因也十分復(fù)雜。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多,但我們首先應(yīng)該認(rèn)識到的是活性污泥是一個(gè)混合培養(yǎng)系統(tǒng),其中至少存在著30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團(tuán)系統(tǒng)共生的關(guān)系中是不可缺少的一類重要微生物。它的存在對凈化污水起著很好的作用。它對保持污泥的絮體結(jié)構(gòu),保持生化處理的凈化效率,及在沉淀中起著對懸浮物的過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(tuán)細(xì)菌平衡時(shí)是不會產(chǎn)生污泥膨脹,只有當(dāng)絲狀菌生長超過菌膠團(tuán)細(xì)菌時(shí),才會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。

2.1污泥負(fù)荷對污泥膨脹的影響

研究證明大多數(shù)的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團(tuán)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速率,而具有較高KS和μmax值的菌膠團(tuán)在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢。同樣認(rèn)為低負(fù)荷對于絲狀菌生長有利的理論還有表面積/容積比(A/V)假說。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。該假說認(rèn)為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表面積(A/V)要大大超過菌膠團(tuán)細(xì)菌的比表面積。當(dāng)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(tuán)有利,結(jié)果在曝氣池內(nèi)絲狀菌就變成了優(yōu)勢菌。

低負(fù)荷易導(dǎo)致污泥膨脹這一觀點(diǎn)無論是在實(shí)際運(yùn)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(yīng)的負(fù)荷設(shè)計(jì)都是較高的,的大量污泥膨脹卻是在高負(fù)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(fù)荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)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http://www.dowater.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(jī)物的降解過程實(shí)質(zhì)上就是對氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運(yùn)行中是一個(gè)重要的控制參數(shù),曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機(jī)物的去除效率和活性污泥的生長。低DO濃度一直被認(rèn)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(shù),在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快,從而導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹。根據(jù)各方面的研究反應(yīng),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(fù)荷息息相關(guān)的,負(fù)荷越高,則對應(yīng)的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進(jìn)水類型都有著密切關(guān)系,必須根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合實(shí)驗(yàn)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

污水種類對污泥膨脹有著明顯的影響。通常來說,那些含有易生物降解和溶解的有機(jī)成份,特別是低分子量的烴類、糖類和有機(jī)酸類等類型基質(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?營養(yǎng)成分的不均衡

當(dāng)污水中N、P不足時(shí),易引起污泥膨脹的發(fā)生。通常認(rèn)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養(yǎng)物質(zhì)N、P有著較強(qiáng)的親和力,這可能就是缺乏營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致污泥膨脹的原因。

2.3.3 pH值與溫度

一般認(rèn)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(jié)時(shí)Nocardiaform,0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。
另外污水在進(jìn)水處理系統(tǒng)前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機(jī)酸和硫化氫也可能導(dǎo)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(xì)菌以非常長的絲狀性增殖,有時(shí)能長達(dá)1厘米,從而導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。

3、生化體統(tǒng)(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),可判斷有無毒物流入、負(fù)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(jī)能方面對微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據(jù)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,其中的原生動物和后生動物(統(tǒng)稱為微型動物)相對比細(xì)菌個(gè)體大,在顯微鏡下易于觀察、鑒別和計(jì)數(shù),且對外界環(huán)境條件的變化更為敏感,作為指示生物來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(yīng)用。

4、 控制生化體統(tǒng)中污泥上浮的技術(shù)措施

①穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回流,用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度,使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),終水回流的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水量。

②污水處理廠應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池(均質(zhì)池)并控制好均質(zhì)池(調(diào)節(jié)池)液位。因高液位會使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降,甚至喪失;而低液位運(yùn)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合理投加營養(yǎng)鹽。由于工業(yè)廢水中營養(yǎng)比例失調(diào),常常碳源充分而氮、磷等營養(yǎng)物不足,因此處理工業(yè)廢水時(shí)須另外補(bǔ)加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源,但投加量不宜過量。

④曝氣池人口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測儀、pH自動調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求范圍內(nèi)。

⑤采用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣裝置,投產(chǎn)5a以來從未出現(xiàn)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于廢水成分、流動形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際處理過程中幾乎難以控制廢水成分,因此對運(yùn)行條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)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(yīng)急措施

適用于臨時(shí)應(yīng)急,主要方法是投加藥物增強(qiáng)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、過氧化氫等。氯加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)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。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。而臭氧,過氧化氫等氧化劑只有在較高的計(jì)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,但這種方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖,一旦停止加藥,污泥膨脹現(xiàn)象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長環(huán)境,導(dǎo)致處理效果降低,所以,這種辦法只能做為臨時(shí)應(yīng)急時(shí)用。

5.2改善生化環(huán)境

污水廠發(fā)生污泥膨脹的時(shí)候,一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決,只能在正在運(yùn)行的流程基礎(chǔ)上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。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(zhǔn)的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應(yīng)該注意的問題必須加以注意。

5.2.1?污水性質(zhì)的控制

首先應(yīng)該檢查和調(diào)整pH值,當(dāng)pH值低于5以下時(shí),不僅對污泥膨脹會有利,而且對正常的生化反應(yīng)也會有一定的危害,所以當(dāng)pH值偏低時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)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(dāng)溫度超過40℃時(shí)會使活性污泥中大部分微生物死亡而導(dǎo)致污泥膨脹。在北方寒冷地區(qū)一定應(yīng)注意冬季時(shí)的水溫,若水溫偏低應(yīng)加熱,因?yàn)榈蜏匾矔?dǎo)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(nèi)水溫。

當(dāng)污水中營養(yǎng)成份不足或失衡時(shí),應(yīng)補(bǔ)充投加。N、P含量應(yīng)控制在BOD:N:P=100:5:1左右。

若污水處理生化系統(tǒng)前已有消化現(xiàn)象的發(fā)生,產(chǎn)生的低分子有機(jī)酸將有利于絲狀菌的生長,這時(shí)可以對廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)預(yù)曝氣來加以改善。一般采用空氣擴(kuò)散器向3-5米有效水深的調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池的廢水保持新鮮,并有效防止由于厭氧所會帶來的臭氣。

5.2.2保持生化池內(nèi)足夠的溶解氧,一般控制在0.3---2mg/l;對于高負(fù)荷的生化系統(tǒng)一般至少應(yīng)控制DO>2 mg/l。

5.2.3調(diào)整曝氣池中污泥負(fù)荷,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,如果污泥負(fù)荷超過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(nèi)的污泥應(yīng)及時(shí)排出或回流,防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象,產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上,也會使污泥上浮,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(nèi)的死角,并縮短污泥在池內(nèi)的停留時(shí)間外,還應(yīng)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。

在解決了以上問題后,如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制,就得根據(jù)實(shí)際情況加以分析,下面針對幾中常見的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法,供參考。

A.?高負(fù)荷活性污泥工藝

目前國內(nèi)對活性污泥工藝的設(shè)計(jì)通常采用中等負(fù)荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)),而在實(shí)際中人們從經(jīng)濟(jì)角度考慮總是采用較高的負(fù)荷,所以高負(fù)荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負(fù)荷情況下,最常見的是DO不足,所以先采取提高氣水比,強(qiáng)化曝氣,在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式,觀察一段時(shí)間,找出問題的所在。

如果在以上措施采取后一段時(shí)間情況仍無好轉(zhuǎn),則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對于有機(jī)酸去除率很高,從而去除絲狀菌的生長促進(jìn)因素,幫助絮狀菌生長。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(shè)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。

對于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來說,反應(yīng)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,所以無需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是,污泥濃度過高,而進(jìn)水有機(jī)物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負(fù)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(qiáng)制排泥,一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。而對于連續(xù)進(jìn)水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話,就有必要在進(jìn)水端設(shè)置一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。

B.?低負(fù)荷活性污泥工藝

低負(fù)荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低,絲狀菌容易獲得較高的增長效率,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(yùn)行,或增設(shè)一個(gè)分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器,在這個(gè)選擇器內(nèi)采用高污泥負(fù)荷,吸附部分有機(jī)物并消除有機(jī)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(nèi)增加填料的方法也同樣在低負(fù)荷完全混合工藝中適用。

對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng),使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài),并使有機(jī)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(xù)進(jìn)水的系統(tǒng)因?yàn)槠浔旧碓跁r(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效強(qiáng)的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹,則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負(fù)荷及DO,通過一段時(shí)間的改善,一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

6、 總結(jié)

總的來說,污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多,且生長適宜的環(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(jù)實(shí)際情況作大量切實(shí)的實(shí)驗(yàn)和分析,大膽實(shí)踐,才能解決污泥膨脹問題。