曝氣池(aeration basin)是人們按照微生物的特性所設計的生化反應器(qì),汙染質的降解程度主要取(qǔ)決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池運行管理——常規監測(cè)
1、溫度
好氧活性汙泥微生物能正常生理活動的*適宜溫度範圍是15-30℃。一般水溫低於(yú)10℃或高於35℃時,都會對好氧活性汙泥的功能產生不利影響。當溫(wēn)度高於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一定範圍內,隨著溫度的(de)升高(gāo),雖然不利於氧向(xiàng)水中轉移,卻可(kě)以加快生化反應速率,微生物增殖速(sù)率也會加(jiā)快。但溫度突(tū)升(shēng)並超過一定限度時,就會產生不可逆破壞。相(xiàng)比之下,溫度降低對微生物的影響(xiǎng)要小一些,一(yī)般不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩(huǎn)慢,活性汙泥中的(de)微生(shēng)物可以逐步適應這種變化,通過(guò)采取降低(dī)負荷、提高溶解氧濃度、延長曝氣時間等措施,仍能(néng)取得較好的處理效果。
因(yīn)此,在實際生產運行中,要重視水溫的突(tū)然變(biàn)化,尤其是水溫的突然升高。為防(fáng)止水溫過(guò)高的工業(yè)廢水對好氧生物處理產生不利(lì)影響,應進行(háng)降溫(wēn)處理。
2、pH值
活性汙(wū)泥微生物(wù)*適宜的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降(jiàng)至4.5以下,活性汙泥中原生動物將全部消失(shī),大多數微生物的活動會受到抑製,優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受到破(pò)壞,極易產生汙泥膨(péng)脹現象。
當(dāng)pH值大於9後,微(wēi)生物的代謝速率將受到極大的不利影響(xiǎng),菌膠團會解(jiě)體,也會產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池之前,必須進行酸堿(jiǎn)中和調整pH值,使進入曝氣池的汙水pH值至少(shǎo)在6-9之間。
活性汙泥混(hún)合液本身(shēn)對pH值變(biàn)化具有一定的緩衝作用,因為(wéi)好氧微生物的代謝活動能改變其活(huó)動環境的pH值。比如(rú)說好氧微生物對含氮化合物的利用,由於脫氮作用而產生酸(suān),降低(dī)環境的pH值;由於脫羧(suō)作用而產生堿性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時(shí)間(jiān)的馴化,活性汙泥法也能處(chù)理具(jù)有一定酸性或堿性的汙水。此外,汙水(shuǐ)本(běn)身所具有的堿度對pH值的下降有一定的抑製作用。
但是(shì),汙水(shuǐ)的pH值(zhí)發生突變,例如堿性汙水(shuǐ)進人已適應酸(suān)性環境的活性(xìng)汙泥係統(tǒng)時,將會對(duì)其(qí)中微生物造成衝擊,甚至有可能破壞整個係(xì)統的正常運行。
因此,酸堿汙水是否進行(háng)中和處理,要根據實際情況而定,若是進入活性汙泥係統的汙水pH值變(biàn)化不大,尤其是隻有微酸性水或(huò)微堿性水其中之一時,往往不需要中和處理,而pH值變化幅度較大時,應事(shì)先進行中(zhōng)和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用(yòng)哪種活性(xìng)汙泥法(fǎ),曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定(dìng)限度的,超過限(xiàn)度,曝氣池的運行效果將難以保證。對於正在運行的曝氣池,進(jìn)水BOD5*高值都是固定的(de),由於BOD5分析周期較長,實際上多以(yǐ)COD分析結果指導生產。
曝氣池進水有機負荷一旦超標,就應當立即采取降低進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量、提(tí)高充氧效率等措施,以免對整個二級生物(wù)處理係統造成衝擊和保證出水水質。
如果進水COD值偏低,就應當立即(jí)采取(qǔ)增加進水量、減少汙(wū)泥回流量和減少風機(jī)運轉台數,降低表(biǎo)曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以免造成不必要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理論(lùn)上,微生物對氮、磷的(de)需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算,但實際活(huó)性汙泥法(fǎ)處理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值,係統也能正常運轉。
氮、磷的(de)含量因處理的工業廢水種類不同差別很大,有的汙水氮、磷的含量很高,不經(jīng)過脫磷除氮,二沉池出水氮、磷的含量就會超標。而對於氮、磷的含量很低的汙水,如果不能及時補充一定量的氮、磷,微(wēi)生物的功能會受(shòu)到限製(zhì),二沉(chén)池出水的COD和BOD5就(jiù)難(nán)以保(bǎo)證(zhèng)達標。
當處理(lǐ)氮、磷的含量很低的工業廢水(shuǐ)時,對於(yú)正在運行的曝氣(qì)池,曝氣池(chí)進水中氨氮和磷酸鹽的含量分別為10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液(yè)微生(shēng)物對(duì)氮、磷的需(xū)要。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量(liàng)長時間低於上述值,就應當及時(shí)增加氮、磷的投加量。
5、有毒物質
對於特定的工業廢水(shuǐ),有毒物(wù)質的種類一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除了需要采取(qǔ)均質調節等一(yī)級處理措施之外,必須對曝氣池進水中有毒物質的含量進行監(jiān)測和控製。
活(huó)性汙泥馴化結束後,要根據混合液對進水中有毒物質的適應程度,結合運行經驗(yàn),確定影響生化係統的進水有毒物質*高限值。
如果曝氣池進(jìn)水中有毒物質的含量長時間超過限值,就應當采取降低進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量、提高充(chōng)氧(yǎng)效率等措施,避免因混合液微生(shēng)物中毒而(ér)影響處理效果。
二、曝氣(qì)池運行管理——沉降比(bǐ)
1、曝氣(qì)池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池(chí)混合液須維持(chí)相對固定的汙泥濃度MLSS,才能維持好(hǎo)處理效果和處理係統穩定運(yùn)行。每一種好氧活性(xìng)汙泥法處理工藝都有其*佳曝氣池的MLSS,比如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS*佳值為2g/L左右,而AB法工(gōng)藝A段的MLSS*佳值(zhí)為5g/L左右,兩者差距很大。
一般而言,曝氣池中MLSS接近其*佳值時,處理效果*好。而MLSS過低時往往達不(bú)到預(yù)期的處(chù)理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這(zhè)些汙泥中微生物(wù)正常活動所需的溶解(jiě)氧數會增加許多,導致對充氧係統能力(lì)的要求增大。同時(shí)曝氣池混合液(yè)的密度會增大,阻(zǔ)力增大,也(yě)就會增加機械曝(pù)氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是說(shuō),雖然MLSS偏高時,可以提高曝氣池對進水(shuǐ)水質變化和衝擊負荷的抵抗能力,但在運(yùn)行上往往是(shì)不經濟的。而且有時還會導致汙泥過度老(lǎo)化,活性(xìng)下降,*後甚至影響處理水質。
在實際運(yùn)行時,有時需要通過加大剩餘汙泥排放的方式強製減少曝氣池的MLSS值(zhí),刺激曝氣池混(hún)合液中的微生物的(de)生長和繁殖,提高活性汙泥分(fèn)解(jiě)氧(yǎng)化有機(jī)物的活性。
二(èr)、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity,又稱30min沉降率,是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所(suǒ)形成的沉澱汙(wū)泥容積占原混合液容積的比例,以%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程1000ml量(liàng)筒測量,靜置(zhì)30min後泥麵的高度恰好就(jiù)是(shì)SV的數值。由於SV值的測定簡單快速,因此是評(píng)定活性汙泥濃度和(hé)質(zhì)量的常用(yòng)方法(fǎ)。
SV值能反映曝氣池正常運行時的汙泥量(liàng)和汙泥的凝聚性、沉降性能等。可用於控製剩餘汙泥排放量,SV的正常值一般在15%-30%之(zhī)間,低於此數值區說明(míng)汙(wū)泥的沉降性能好,但也可能是汙泥的活(huó)性不良(liáng)。
可少(shǎo)排泥或不排泥或加大曝氣量。高於此數值區,說明需要排泥操作,或應采取措施加大(dà)曝氣量,也可能(néng)是絲狀菌的作用使汙泥發生膨脹,需加大進泥量或減少曝氣(qì)量。
1、SV30實驗液麵狀態觀察要點
2、SV30實驗沉降過程觀察要點
3、SV30實驗(yàn)上清液觀察要點
4、SV30實驗(yàn)*終沉(chén)澱物觀察要點
5、汙泥容積(jī)指數(SVI)的控製
汙泥容積指數(SVI)的英文(wén)是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處混合液經過30min靜置沉澱後,每(měi)克幹汙(wū)泥所形的沉(chén)澱汙泥所占(zhàn)的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下:

SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙(wū)泥濃度對汙泥沉降體積的影響,因而比SV值能更準確(què)地評價和(hé)反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物(wù)含量高,缺(quē)乏活性;SVI過高說明(míng)汙泥沉(chén)降性較差,將要發生或已經發(fā)生汙泥膨脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介於70~100之(zhī)間。
SVI值與汙泥負荷有關,汙泥負荷過高或(huò)過低,活性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很高,存在出現汙泥(ní)膨脹的可能。
曝氣池混合液SVI值升高的原因(yīn)
(1)水溫突然降(jiàng)低使微生(shēng)物活性降低,分解有機物的功能下降。
(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長時間處於酸性條件下,嗜酸性絲狀微生物大量繁殖,另外(wài)排放酸性廢水的管道內生長的絲狀微生物(wù)膜周期性(xìng)脫(tuō)落也會導致混合液中的絲狀微生(shēng)物的增殖。
(3)進水中氮磷營養物質比例偏低,而絲狀菌能夠在氮磷(lín)等營養(yǎng)物質嚴重不足的情況下大量(liàng)繁殖,並在混合液中占優勢,進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有(yǒu)機(jī)負荷過(guò)高導致活性汙(wū)泥的(de)凝聚(jù)性能和沉澱(diàn)性能變差,SVI值升高。
(5)進水中低分(fèn)子有(yǒu)機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌*容易吸收利用的成分,從而使絲狀微生物大量繁殖(zhí),曝氣池混合液沉降(jiàng)性能降低(dī)。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足使(shǐ)絮體生長受抑製。而絲狀菌生(shēng)物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖(zhí),導致活(huó)性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質增(zēng)加,如酚、醛、硫化物等類物(wù)質含量突然升高,使微生物(wù)菌(jun1)膠團凝聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌則得以增殖,SVI升(shēng)高。
(8)高濃度有機(jī)廢(fèi)水缺氧腐(fǔ)敗後進人曝氣池,其中含(hán)有大量的(de)低分(fèn)子有機物和硫化物等,從而使絲狀菌大(dà)量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時(shí)間內進人曝氣池(chí)。其中的高濃度有機物使(shǐ)曝氣池有機負荷升高,絲狀菌大量繁(fán)殖。
(10)的進水中SS較(jiào)低而溶解性有機(jī)物比例較大,使得汙泥(ní)容(róng)重降低,固液難以分離從而(ér)使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長,會(huì)導致其中(zhōng)溶解(jiě)氧含量下降,汙(wū)泥因(yīn)此腐化變質,進而使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖,引起曝氣池活性汙泥(ní)膨脹,SVI增高。
三、曝(pù)氣(qì)池運行管理——泡(pào)沫
生化係統泡沫比較好的分類方法是通過顏色和黏度進行(háng)分類,因為確認泡(pào)沫不同的顏(yán)色(sè)和黏度能夠指(zhǐ)導我們判斷目前活性汙(wū)泥所處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現(xiàn)象描述:
泡沫(mò)產生(shēng)時數量不多,靠近曝氣(qì)團四周液麵少量產生,沿輻射方向逐漸消散,到四周角落(luò)時開(kāi)始積聚,泡沫顏(yán)色呈棕黃色(sè),泡(pào)沫色與當時活性汙泥顏(yán)色相同。整個泡沫形成到積聚的過(guò)程中,泡沫呈易碎狀態,所以此類泡沫在短時(shí)間內不會發生嚴重的積聚而導致大量浮渣產生。
原因分析:
活性汙泥(ní)處於(yú)老化狀態,部分活性汙(wū)泥因為老化而解體,懸浮在(zài)活性汙泥混合液中,在曝氣狀態下均勻附(fù)著在泡沫中,導(dǎo)致泡沫破(pò)裂的時間延(yán)長,這為泡沫積聚創造了條件。
工藝判斷:
此類(lèi)泡沫產生是(shì)汙泥處於或即將進入活性汙泥(ní)老化(huà)狀態的一種表現。
1)活性汙泥的沉降比(bǐ)方麵(miàn)。
活性汙泥的沉降比觀察是(shì)判斷活性汙泥是否出現老化的重要方法之一,通過沉降比值是否偏小(xiǎo),沉降的活性(xìng)汙泥是否色澤暗(àn)黃,沉降速度是否過快等方麵(miàn)的確認(rèn),結合液麵產生的(de)棕黃色泡沫即(jí)可較為準確的判斷活性汙泥是否出現了老化(huà)現象。
2)SVI值方麵(miàn)。
SVI值用來(lái)判斷活性汙泥的鬆(sōng)散程度確實是很好(hǎo)的指標,然而它也(yě)具備判斷活性汙泥是否發生老化的功能。當SVI值低於40的時候,活性汙(wū)泥通常(cháng)發生了老化,結合液麵產生的棕黃色泡沫即可較(jiào)為(wéi)準確地(dì)判斷活性汙(wū)泥是否出現了(le)老化現象(xiàng)。
3)顯微鏡觀察結果。
對(duì)於老化的活性汙泥,顯微鏡觀察方麵也能很好的發現。重點是菌膠團的致密程度和後生動物出(chū)現的比重,如果觀察到的菌膠(jiāo)團(tuán)比較致(zhì)密,且後生(shēng)動物大量較多,結合液麵的棕黃(huáng)色泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於老化階段。
2、灰黑色(sè)泡沫(mò)
現象描述:
泡沫數量、產生過程、積聚、易碎性與(yǔ)棕黃色泡沫特性相(xiàng)同,但其顏色中帶有黑色的(de)成分,所積聚的產物也呈灰黑色,觀察整(zhěng)個生化係統的活性汙泥顏色(sè)也有略帶灰黑色的感覺。
原因分析:
活性汙泥處於缺氧狀態,缺氧的狀態可使活性汙泥出現局部的厭氧反應,這(zhè)樣(yàng),原本處於好氧狀態的活性汙(wū)泥就會在這個轉變的過程中出現死亡,同(tóng)樣也(yě)就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以如果我們看到產生的泡沫呈灰黑色(sè)的話,除了確認進水是否含(hán)有黑色(sè)染料廢水(shuǐ)外,主要就是要確認生化池是否在局部有曝氣不足產生的厭氧情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫(mò)多半是活性汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應的工(gōng)藝(yì)控製各(gè)指標的確認也就需(xū)要(yào)圍繞這一方麵展開。灰黑色泡沫產生(shēng)時重點需要對DO值進行(háng)綜(zōng)合判斷。
確認活性汙泥係統是否處(chù)於缺氧和厭氧狀態(tài),*好的方法是直接通過(guò)溶解氧儀進行實地檢測,這方麵我們的操作人(rén)員容易犯的錯誤就是隻檢測一個點來判斷生化係統的整體溶解氧狀況,這種做(zuò)法是片麵的(de)。
為了避免這種情況,需要對整個生化係統均勻布點進行實地(dì)檢測,隻有這樣才能發現局部的(de)供氧不足死角(jiǎo)。如果溶解氧在某些位置監測值低於0.5ppm的話,我們就需要重(chóng)點對這些位置進行確認(rèn)。
3、白色泡沫
現象(xiàng)描述:
白色(sè)泡沫產生的原因很多,但主要常見(jiàn)於負荷過(guò)高、曝氣過度、洗滌(dí)劑流入等。而在區別是何(hé)種原因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度能給我們很(hěn)多的(de)參考。
通(tōng)常情況下,粘稠不易破碎的泡沫,常見於活性汙(wū)泥負荷過高,而且此時的泡沫色澤鮮白,堆積性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活性(xìng)汙泥的過度曝氣(qì),而且此時的泡(pào)沫色澤為陳舊的白色,堆積性差,隻會發生局部(bù)堆積,洗滌劑的流入也會發生白色的泡沫,因為洗滌劑的存在,增(zēng)加了水體的表麵張(zhāng)力,*終導致泡(pào)沫的(de)形成。
工藝判斷:
白色泡沫(mò)的產(chǎn)生(shēng),基本歸結為活性汙泥負荷過高(gāo)、曝氣過量、洗滌劑流入等情況。
1)F/M值與白色泡沫的關係。
我們知道,判斷活性汙泥負荷的指標是F/M(即食微比值),如果F/M值過高(大於0.5),同時對(duì)應產(chǎn)生大量白色粘稠泡沫的話,我們就(jiù)可以認為活性(xìng)汙泥確實是處於高負(fù)荷運(yùn)轉狀態(tài)了(le)。
2)DO值(zhí)與白色泡沫的關係。
曝氣過(guò)度同樣會產生大量白色(sè)泡(pào)沫,雖然在泡沫黏度不高的情況下,正常(cháng)的曝(pù)氣量不會導致生化係統泡沫的產(chǎn)生,但活性汙泥在過高的曝氣量作用(yòng)下,部分活性汙泥會(huì)解體溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高(gāo)曝氣量情況下導致泡沫產生的一個原因。
為此(cǐ),在(zài)保證活性汙泥(ní)供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫產生,同時也能減少能源(yuán)消耗,降低(dī)運行成本。通常控製曝氣池出口DO值為1-3mg/l,如果一味提高曝(pù)氣量,使得DO上升到5.0mg/l的話,對活(huó)性汙泥係統產生的負(fù)麵影響是較大的。
3)起泡物質流入(rù)的問題。
除處理(lǐ)負荷過高、曝氣過度外,起(qǐ)泡物質流入生化係統同樣可以(yǐ)導致活性汙泥係(xì)統產生泡(pào)沫(mò),比較常見的(de)是生化係統中流入了洗滌劑或表麵活性劑,在曝氣作用下,很(hěn)快就會(huì)產生大量白色(sè)泡沫。我們通過監測DO值及生化係統當時的汙泥負荷情況就可以反過來推斷是否進水水質的影響導致了活性汙泥(ní)係統泡沫(mò)的產生。
4、彩色泡沫
現象描述:
彩色泡沫常發生於生化係(xì)統流入了帶顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水(shuǐ)具備較高有機物濃度,在曝氣的作(zuò)用下,容易導致類似高負荷時產生的泡沫。由於水體本身就帶有顏色,自然產生的泡沫也會(huì)帶有顏色。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵活性劑或洗滌劑,流入生化係統後,自然也(yě)會導致泡沫產生,在陽光照射下,這些泡沫表麵會產生五彩繽紛的顏色(sè),這對判(pàn)斷此類泡(pào)沫的產生原因(yīn)有很大幫助。
工藝(yì)判(pàn)斷:
彩色(sè)泡沫的產生與帶色廢水的流入和洗滌劑及(jí)表麵活性劑的(de)流入有(yǒu)關。所以通過觀察物化區處理出(chū)水是否仍帶有顏色可以(yǐ)判斷(duàn)。如部分廢水是否會對生化係統也(yě)產生顏色幹擾。就洗滌劑及(jí)表麵活性劑的問題,重點也(yě)是確認物化區(qū)位置的泡沫堆積情況。由此來判斷表麵活性劑及洗(xǐ)滌劑對後續生化係統對泡沫產生(shēng)的影響。
活性汙泥是一個(gè)動(dòng)態的係統,意味著在日常運(yùn)行中要多看多觀(guān)察多思考。除了對於池麵泡沫的觀察,我(wǒ)們還要時刻關注液麵浮渣的情況,配(pèi)合(hé)多項指標,如SV30、溶解氧、食微比(bǐ)、生物相(xiàng)觀察(chá)等(děng),才能快速且準確的做出工藝判斷。
四、曝氣池運行管理(lǐ)——汙泥解體
1、汙泥解體的原因
1)有毒物質(zhì)
進水中有毒物質或(huò)有機物含量突然升高很多,使微生物代謝功能受到損害(hài)甚至喪失,活性(xìng)汙泥失去淨化活性和絮凝活性。這種情況在工業廢水處理場經常出現,通常是工廠事故(gù)廢水排放量過多,使汙水處(chù)理係統超負荷運行(háng)所導(dǎo)致的。
2)低負荷
處(chù)理水量或汙水濃度長期偏低而曝(pù)氣量仍維持正常值,其結果就(jiù)會出現過度曝氣,引起汙泥的過度自身氧化,菌(jun1)膠團的絮凝性能下降,*後導致汙泥解體。長此以往,還可能會(huì)使汙泥部分或全(quán)部失去活(huó)性,在進水有機負荷再提高時失去淨化功能,使出(chū)水水(shuǐ)質急劇惡(è)化。
3)高負荷
過高(gāo)的碳源進入係統,在高基質下,細菌吸附的碳源代謝不了,並(bìng)在細(xì)菌表麵分泌出親水性多糖,很難(nán)沉澱壓縮,細菌又處於對數期,這時候細菌具(jù)有*強的活性,導致菌膠團解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏(fá)時,也(yě)有可能產(chǎn)生膨脹(zhàng)現象。因為若缺氮,微生物便由(yóu)於工作不能充分利用碳源合成細胞物質,過量的碳源將(jiāng)被轉(zhuǎn)化為多糖類胞外貯存物(wù)。汙泥很難沉澱壓縮,發生解體現(xiàn)象。
5)過量曝氣(qì)
過量曝氣會頻繁地剪(jiǎn)切作用導致(zhì)活性汙(wū)泥發生解體,加上過(guò)量曝氣會導(dǎo)致汙泥自身氧化加劇,多方麵原因導致汙泥解體(tǐ)。
6)汙泥老化
汙泥老化是因泥(ní)齡過(guò)長導致的(de),在(zài)長期不排泥或者排泥較少的係統,汙(wū)泥成分發(fā)生變化,活性成(chéng)分減少,無機物含量增加,導(dǎo)致汙泥解體的現象。
7)溫度
眾所周知,溫度能夠影響微(wēi)生物的活性,因此溫度是影響細菌的(de)重要條件。溫度過低,營養物質的運(yùn)輸就會受到阻礙,微生物因得不到營養物質,新陳代謝的速度就會大大降低,導致大量粘性較高的(de)糖類物質聚集在一起,使汙泥解體(tǐ);溫度過(guò)高,細菌難以承受高(gāo)溫,就會大(dà)量死亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正常的活性汙泥結構較稠密,菌膠團生長良好,顯微鏡下觀察到菌膠團外緣整齊清晰(xī),並可發現有纖毛類原生動物,汙泥呈礬花狀,絮凝、沉降(jiàng)和濃(nóng)縮性能良好(hǎo),汙泥體積指數(SVI)在100左(zuǒ)右,對(duì)正常的活性汙泥來說,它們兩者之間有一個(gè)適當的比例關係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠(jiāo)團的生長繁殖將受到(dào)抑製,好多絲狀菌伸出(chū)汙泥(ní)表麵之外,使得絮狀體鬆散發(fā)生解體。
2、汙(wū)泥解體時的應對措施
1)先判斷活性汙(wū)泥解體的原(yuán)因
判斷的方法可通過顯微鏡觀察汙泥的生物相,對活(huó)性汙泥狀(zhuàng)態進行判斷(duàn)。結(jié)合進水水質水量變化、汙水站運行(háng)方式變化進行判別,檢查進水口(kǒu)情況。
2)采取對應措施進行控製
1. 汙(wū)水(shuǐ)量水質變(biàn)化引起的(de)解體,就從源頭進行調整,控製進水量,測(cè)定(dìng)並保持進水濃度,避免超負荷或者長期低負荷運行
2. 當確定汙水中混入有毒物質時,應查明來源,單獨(dú)收集進行處理;事故排水應及時引向(xiàng)事故池。
3. 負荷低或過(guò)量曝氣時,減少風機運轉台數或降(jiàng)低表曝機轉速,或減少曝氣池運轉間數,隻運行部分曝氣池。
4. 溫度(dù)控製在合理的範圍內,才能使微生物維持在正(zhèng)常的生長(zhǎng)狀態,以(yǐ)提高其對汙水處理的效果。
5. 發生(shēng)負荷衝擊時(shí),降(jiàng)低汙水(shuǐ)的進水量,或者使進水速度和緩均勻,能夠有效降低生化係統(tǒng)中(zhōng)的有(yǒu)機物的負荷。
6. CN比失調,需添加一(yī)些微生物生長(zhǎng)必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥(ní)老化時,應(yīng)在保證係統代謝正常,出水(shuǐ)達標的(de)情況下,增加剩餘(yú)汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施參見第5節!
五(wǔ)、曝(pù)氣池運行(háng)管理(lǐ)——汙泥膨脹
1、引起活性汙泥中絲狀菌膨脹的環境條件(jiàn)有:
1.進水中有機物質太少,曝氣池內F/M低,導致微生(shēng)物食料不足。
2.進水中氮、磷等營養物質不足。
3.PH太低,不利於微生物生長。
4.曝氣池混(hún)合液(yè)內溶解氧太低(dī),不(bú)能(néng)滿足微生物需要。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣(qì)池的汙水因“腐化”產生出較多的H2S(超過1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌的過量繁(fán)殖,使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲(sī)狀菌大量繁殖的適宜溫度在25℃~30℃,因而夏季易發生絲狀菌汙泥膨脹。
2
、導致非絲狀(zhuàng)菌膨脹的條件和成因
非絲狀菌膨脹是由於菌膠團細菌本身生理活動異常,導致活性汙泥沉降性能惡化。可分(fèn)為兩種。
一種(zhǒng)是由於進水中含有(yǒu)大量的(de)溶解性有機物,使汙泥負荷F/M太高,而進水中缺(quē)乏足夠的氮、磷等營養物質,或者混合液內溶解氧(yǎng)不足。高F/M時,細菌會把大量的有(yǒu)機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷或溶解氧不足,又不能在體內進行(háng)正常的分解代謝。
此時細菌(jun1)會向體外分泌出過量的多聚糖類物質。這些(xiē)物質由於分子(zǐ)式中含(hán)很多羥基而具有較強的親水性。使活性汙泥的(de)結合水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右(yòu))以上。
呈粘性的凝膠狀,使活性汙泥在(zài)二沉池內無法(fǎ)進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹稱為粘性膨脹。
另(lìng)一種非絲狀菌膨脹是由於進水中含有大量的有毒物質,導(dǎo)致汙泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘(zhān)性物質(zhì),形(xíng)不成絮體,因此(cǐ)也(yě)無法在二沉池進行有效的(de)泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹或離散性膨脹。
3、控(kòng)製(zhì)曝氣池汙泥(ní)膨脹的措施
控製曝氣池汙泥膨脹措施大(dà)體可分成三(sān)類。一類是臨時(shí)控製措施,第二類(lèi)是工藝運行控製措施,第三類(lèi)是永久性(xìng)控製措施。
1)控製曝氣池(chí)汙泥膨脹的臨時控製措施
臨時控製措施主要用於控製由於臨時原因造成的(de)汙泥膨脹(zhàng),防止汙泥流失,導致出水SS超標(biāo)或汙泥的大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助沉法和殺(shā)菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用(yòng)於非絲狀菌引起的汙泥膨脹,而殺菌法適用絲(sī)狀菌(jun1)引起(qǐ)的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉法是指向發生汙泥膨(péng)脹的曝氣池中投加絮凝劑,增(zēng)強活性(xìng)汙泥(ní)的凝聚性能,使之容易在二沉(chén)池實(shí)現泥水分離。
混(hún)凝處理中的(de)絮凝劑一般都可以在(zài)此時應用,常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無機絮(xù)凝劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的進口,也可(kě)投(tóu)在曝氣池的出口,但投加量不可太多,否則有可能破壞(huài)細菌的生物(wù)活性降低處理效果(guǒ)。使用絮凝劑時,藥劑投加量摻(chān)合三氧(yǎng)化(huà)二鋁為10mg/l左右即可。
2.殺菌法是指向發生膨脹的曝氣池中投加化學藥劑,殺死或抑製絲狀菌的繁(fán)殖。從而達(dá)到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都可以使用。實際加氯過程中,應由小劑量到大劑量逐(zhú)漸進行,並隨時觀察生物相和測定SVI值,一般加氯(lǜ)是為汙泥幹固體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於*大允許值或鏡檢觀察到絲(sī)狀菌菌絲溶解,應當立即停止加藥。投加雙(shuāng)氧水(H2O2)對絲狀菌有(yǒu)持(chí)續的(de)抑製作用(yòng),過低不起作用,過高會導致(zhì)汙泥氧化解體。
4、控製汙(wū)泥膨脹的調節(jiē)運行工(gōng)藝(yì)措施
調節運行工藝控製措施對工藝條件控製不當產生的汙泥膨脹非常有效。具體方法有:
1、在曝氣池的進口加粘(zhān)土、消石(shí)灰、生(shēng)汙泥或消化汙泥(ní)等,以提高(gāo)活性汙泥的沉降性能和密實性。
2、使進入曝氣池的汙(wū)水處於新鮮狀態(tài),如(rú)采取(qǔ)預曝氣措施,使汙水盡早處於好氧狀態,避免形成厭氧狀態,同(tóng)時(shí)吹脫(tuō)硫化氫等有害氣體。
3、加(jiā)強曝氣強度,提高混合液溶解氧濃度,防止混合液局部(bù)缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等(děng)營養鹽,保持混合液(yè)中碳、氮、磷等營養物質的平(píng)衡。在(zài)不降低汙水處(chù)理功能的前(qián)提(tí)下,適當提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥在二沉池的(de)停留時間,避免(miǎn)在(zài)二沉(chén)池出現厭氧狀態。
6、當PH值低時應加(jiā)堿性(xìng)物質調節,提高曝氣(qì)池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段(duàn)加強和提高化驗(yàn)分析的時效性,充分發揮預處理係統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
5、控(kòng)製汙泥膨脹的永久性控製措施
永久性控製措施是(shì)指對現有(yǒu)設施進行改造或設計擴建(jiàn)、新建工程時予以充分考慮。使汙泥膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有(yǒu)預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池前設生物選(xuǎn)擇器。
通過選擇器對微生物(wù)進行選擇性培養(yǎng),即在係統內隻有利(lì)用菌膠團細菌的(de)增長繁(fán)殖,不利於絲(sī)狀菌的大量繁殖增長(zhǎng)。從而避免生物處理係(xì)統絲狀菌(jun1)汙泥膨脹(zhàng)的發生。選擇器有三種(zhǒng),好氧選擇(zé)器、厭氧選(xuǎn)擇器(qì)、缺氧選擇器。
1、好(hǎo)氧選擇器的(de)機理(lǐ)是提供(gòng)一(yī)個溶解(jiě)氧充足、食(shí)料充足的高負荷區,讓菌膠團(tuán)細菌率先搶占(zhàn)有機物,不給絲狀菌過(guò)度增長的機(jī)會。
例如在活性汙泥法工藝的選擇器就是在回流汙泥進入曝氣池前進行再生性曝氣,減少回流汙泥中高粘結性物(wù)質(zhì)的含(hán)量,使其中微生物進入內源呼吸段(duàn),提高(gāo)菌膠團細菌攝取有機物的能力和與絲狀菌生(shēng)物的競爭能(néng)力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹(zhàng)均能得到抑製。為加強(qiáng)微生物選擇器的效果,可以在再曝氣過(guò)程中投加(jiā)足量的氮(dàn)、磷等營養物質,提高汙泥的活性(xìng)。
2、缺氧選擇器控製汙泥膨脹的(de)原理是:大部分菌膠團細菌能利用選擇器內硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能,因而在選擇器內受到抑製,增殖落後(hòu)於菌膠團菌種(zhǒng),大大降低了絲狀菌膨脹發生(shēng)的(de)可能。
3、厭氧(yǎng)選擇器控製(zhì)汙泥膨脹的原理是:經大部分種類的(de)絲(sī)狀菌(球衣菌)都是好氧的,在厭(yàn)氧條件(jiàn)下將受到抑製。而菌膠團細菌有(yǒu)一大部分為兼性菌,在(zài)厭氧狀態下短(duǎn)時間內進行厭氧代謝,繼續增殖(zhí)。但是(shì)厭氧選擇器的(de)設置,會導致產生絲(sī)狀菌中絲硫菌汙(wū)泥膨脹的可能性,因為菌膠(jiāo)團的厭氧代(dài)謝(xiè)會產(chǎn)生硫化氫,從(cóng)而為絲狀菌的繁(fán)殖提供條件。因此,厭氧選(xuǎn)擇器的(de)水力停留時間不宜過長。
在實際運行中,以上述三類方法應根(gēn)據(jù)實際情況優(yōu)先采取臨時控製措施,防止汙(wū)泥大量流(liú)失導致係統的失敗(bài)。同時還應(yīng)認真分析化(huà)驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入手,采取(qǔ)工藝運行調(diào)節(jiē)手段,控製(zhì)膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較(jiào)嚴(yán)重的處理廠,應采取永久性措施及(jí)時改造(zào),避免長(zhǎng)期超(chāo)標的現象發生。