污水处理厂活性污泥膨胀原因及控制
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污水处理厂活性污泥膨胀原因及控制
头屯河区污水处理厂
马建强
王广卿
[摘要]作者通过分析引起污泥膨胀的水质、温度、pH、DO、负荷率等主要原因,提出控制污泥膨胀的几种技术措施。[关键词]活性污泥污水处理污泥膨胀
1、概述
所谓活性污泥膨胀是指活性污泥质量变轻,体积膨大,沉降性能恶
[1]
污泥膨胀是活化,不能正常沉池下来,污泥指数异常增高达400以上。
性污泥法污水处理厂运行过程中经常遇到的最棘手的问题之一,其不仅严重影响污水处理工艺的正常运行,导致出水水质恶化和底物去除率降低,增大污泥的处理和处理费用,甚至可能导致整个工艺过程的失败。因此本文通过探寻活性污泥膨胀的原因,提出一些较为有效的控制方法。
2、污泥膨胀及其成因2.1污泥膨胀的原因活性污泥膨胀,根据诱因可分为:因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀。
对于正常的活性污泥来说,菌胶团和丝状菌之间有一个适当的比例关系,二者相互交织。如果丝状细菌过多,则丝状菌将伸出污泥的絮
凝聚很难,导致SVI很高。此为易体之外,使絮体分散,相互间的接触、
发与多发性膨胀,导致产生丝状菌性污泥膨胀的细菌主要有:球衣菌属,假单胞菌属,黄杆菌属,酶菌属。
非丝状菌膨胀没有大量的丝状菌存在,但含有过量的结合水,使体
这种膨胀使污泥含水率较高,比积膨胀,污泥比重减轻,压缩性能恶化。
重降低,难以沉降。
2.2引起污泥膨胀的主要因素2.2.1水质(有机物)①糖类物质。产生丝状膨胀的细菌对糖类物质有特别的嗜好,废水中如果碳源含量多且以糖类物质为主时,特别是豆制品、糖类加工废水中易出现污泥膨胀现象。
②痕量金属。微生物体内,碳、氢、氧、氮、磷、硫等六种元素总量占其干重的95%,而其余的4%则由许多其他元素组成。此外,为满足微生物的正常代谢之需,还需一定量的痕量金属元素。这些痕量金属元素对微生物的生长具有3个方面的主要功能:(1)酶活化剂;(2)在氧化还原
)调节微生物渗透压的作用。如某一种或反应中起到电子传递作用;(3
几种元素缺乏或含量不足时,就会限制或抑制微生物的正常生长,同时会导致丝状菌的大量生长引起污泥膨胀。
③腐败和早期消化的废水硫化氢含量高的废水,废水如果贮存或遗留在排水管道,在初沉池中停留时间过长,底物会出现消化反应,产生低分子有机酸和硫化氢,容易引起丝硫细菌,021N型菌过量繁殖。在下水道坡度很小时,压力管道和不能及时排泥的初沉池中特别容易出现此种情况。
2.2.2DODO上升,短期内污泥活性可能很好,新陈代谢快,有机物分解也快,但时间一久,污泥被打得又轻又碎(但无气泡),像雾花片似的飘满处理池表面,随水流走,影响去除效率。促使处理池中DO上升的原因)当微生物处于内源呼吸时,引起自身氧化,进入衰老期;(2)由于污(1
泥活性差,叶轮线速度过高,供氧过多。
2.2.3温度
温度是影响微生物生长和生存的重要因素之一。温度过低,微生物活性不足;温度过高,吸收细胞中生物化学反应速度和生长速率加快。通常温度每升高10℃,生化反应速度就增加1倍。另一方面,细胞的重
核酸等对温度较敏感,随温度的升高而可能遭受不可要组成如蛋白质、
逆的破坏。适宜活性污泥微生物生长的温度范围为15-35℃。
2.2.4pH值
活性污泥是一个动态的微生态系统,其中不同种属的微生物对pH值有不同的适宜范围。过高或过低的pH值会影响外酶及存在于细胞质和细胞壁内酶的催化作用,影响微生物对营养物质的吸收,改变生长环境中营养物质的可给性以及有毒物质的毒性从而影响底物的降解。丝状细菌宜在酸性环境(pH值为4.5-6.5)中生长,活性污泥的菌胶团宜在pH为6-8的环境中生长。
2.2.5负荷率①高负荷缺氧说
如果曝气池内有机物超过正常负荷,微生物在高负荷下消耗大量
在菌胶团内部产生了适宜丝状菌生长氧气,使絮体内部DO消耗提高,
的低DO条件,从而促使丝状菌的分枝超过絮体,伸入溶液。丝状菌的分枝为细菌的聚合和较大絮体的形成提供了延伸的骨架,加剧了氧的渗透困难,从而导致了内部丝状菌的发展。
②低负荷说进水浓度低,污泥处于低负荷时,絮体中的菌胶团菌得不到足够的营养,而交织于絮凝体中的球衣菌却形成长长的丝状体从絮粒中伸出,造成絮粒架空,以致比重降低,沉降困难。
③冲击负荷
当负荷突增时,活性污泥法系统中原有的正常运行状态遭到了破坏,污泥中原有的生态体系失去平衡,生物相发生变化。这种情况下,丝状菌往往易于适应,较快恢复活性,大量繁殖,发生丝状菌性污泥膨胀。
④反应器的混合液流态与污泥膨胀的发生
反应器的混合液流态对污泥沉降性能有很大影响的观点已由理论和实践证实。在同样负荷条件下,间歇式最不容易发生污泥膨胀[2]。
3、控制污泥膨胀、上浮的技术措施
当在活性污泥系统产生污泥膨胀现象时,必须对污泥膨胀的类型、诱因与性质进行调查,并采取相应的措施加以消除。具体措施如下:
3.1投加药剂改善污泥性状
投加药剂可以对絮凝体形成菌产生危害,抑制其生长;在曝气池的入口处投加硫酸铝、三氯化铁、高分子混凝剂等絮凝剂,可以改善、提高活性污泥的絮凝性;在曝气池的入口处投加粘土、消石灰、生污泥或消
[3]
化污泥,可以改善、提高活性污泥的沉降性,密实性。
3.2稀释进水中有机物浓度稳定曝气池进水最可行、最经济的方法是终水回流,用以稀释、调
加大回流污泥节曝气池进水中的有机物浓度,使其稳定在一定范围内。
量,高粘性膨胀的致因物质,即多糖类物降低了,在多数情况下,能够解脱高粘性膨胀。
有条件的地方还可在回流污泥前进行内源呼吸期,提高絮凝体形成细菌群摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力,丝状菌性膨胀也能够得到抑制。在曝气过程中,可以考虑加入氯,磷等营养物质,这样可以强化污泥活性。
3.3防止形成厌氧状态
使废水经常处于新鲜状态,防止形成厌氧状态,如有条件采取预曝气措施,使废水经常处于预曝气状态,吹脱硫化氢等有害气体,并避免贝代硫菌加以利用增殖。降低污泥在二沉池内停留时间,防止形成厌氧状态。
3.4控制进水温度在有利条件下,可以考虑改变水温,水温在15摄氏度以下易于发生高粘性膨胀,而丝状菌性膨胀则多发生在20摄氏度以上。
3.5调整污泥负荷运行经验表明,如果污泥负荷超过0.35kgBOD/kgMLSS.d易于发生丝状菌性污泥膨胀。
3.6调整混合液中的营养物质平衡当混和液失去营养平衡时,往往会发生高粘性污泥膨胀。调整混合
N:P=10:5:1的要求,合理投加营养液中的营养物质平衡,即保证BOD:
盐。
4、结语
在实际运行中,处理污泥膨胀的方法是相辅相成的。污泥膨胀发生以后,首先应通过观察现象,借助理化分析手段,判明膨胀的种类及发生原因,对症下药,然后再采取有效的控制措施。参考文献
[1]王宝贞.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1990[2]张晓娜等.沈阳北部污水处理厂污泥膨胀的实践调控[J].科技资讯,2010(28),117
[3]顾夏声,李献文,竺建荣.水处理微生物学[M].北京:化学工业
2003出版社,
—695—