曝氣池(aeration basin)是人們按照微生(shēng)物的特性所設計的生化反應(yīng)器,汙(wū)染質的降解(jiě)程度主要取決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池運行管理——常規監(jiān)測
1、溫度
好氧(yǎng)活性汙(wū)泥微生物能正常生理活動的*適宜(yí)溫度範圍是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時,都會對好氧活性汙泥的功能產生不利影響(xiǎng)。當溫度高於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一定(dìng)範圍內,隨著溫度的升高(gāo),雖然不利於氧向(xiàng)水中轉移,卻可以加(jiā)快生化反應速率,微生物增殖速率也會加快。但溫度突升並超過一定限度時,就會產生(shēng)不可逆破壞。相比之(zhī)下,溫度降低對微生物的影響要小一些,一般不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙泥中的(de)微(wēi)生物可以(yǐ)逐步適應這種變化(huà),通過(guò)采取(qǔ)降(jiàng)低負荷、提(tí)高溶解氧濃度(dù)、延長曝氣時間等措(cuò)施,仍能取得較好的處理效果。
因此,在實(shí)際生產運(yùn)行中,要重視水溫(wēn)的突然變化,尤其是水溫的突然升(shēng)高。為防止(zhǐ)水溫過高的工業廢水對好氧生物處理產生不利影響(xiǎng),應進(jìn)行降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生(shēng)物*適宜(yí)的(de)pH值介於6.5~ 8.5之間(jiān)。pH值降至4.5以下,活性汙泥中原生動物將全(quán)部消失,大多數微生物的活動會受(shòu)到抑製,優(yōu)勢菌種為真菌,活(huó)性汙(wū)泥絮體受到破(pò)壞,極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後,微生物的代謝速率將受到極大的不利影響,菌膠團會解體,也會產生汙泥膨脹現(xiàn)象(xiàng)。當汙水pH值高於10或(huò)低於5時,在進入曝(pù)氣池之前,必須進行酸堿中和調整(zhěng)pH值,使進入曝(pù)氣池的汙水pH值至少在(zài)6-9之(zhī)間(jiān)。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一定的緩衝(chōng)作用,因為好氧微生物的代謝活動能改變其(qí)活動環境的(de)pH值。比如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),降低環境的(de)pH值;由於(yú)脫羧作(zuò)用而產生堿性酸,又(yòu)可使pH值(zhí)上升。因(yīn)此,經過長時間的馴化,活性汙泥法也能處理具有一定酸(suān)性或堿性的汙水。此外,汙水本身所(suǒ)具有(yǒu)的堿度對pH值的下降有一定的抑製作用。
但是,汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水(shuǐ)進人已適應(yīng)酸性環境的活性汙泥係統時,將會對其中微生物造成衝擊,甚至(zhì)有可能破壞整個係統的正常運行。
因此,酸堿汙(wū)水是否進行中(zhōng)和處理,要根據實際情況(kuàng)而定,若是進入活性汙泥係(xì)統的汙(wū)水pH值變化(huà)不大,尤其是隻有微酸(suān)性水或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,應事先進(jìn)行中和處理調整pH值至(zhì)中性。
3、COD和BOD5
無論采用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定限度的,超過限度,曝(pù)氣池的運行效果將難以保證。對於正在運行的曝氣池,進水BOD5*高值都是固定的,由於(yú)BOD5分析周期較長,實際上多以COD分析結果指導生產(chǎn)。
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、提高充(chōng)氧效率等措施,以免對(duì)整個(gè)二級生物處理係統造成(chéng)衝(chōng)擊和保證出水水質。
如(rú)果進水(shuǐ)COD值偏低,就應當立即采取增加進水量、減少汙泥(ní)回(huí)流量和減少風機運轉台數,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(lì)浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理論上,微生物對氮、磷的需要量要(yào)按BOD5:N: P - 100:5:1來計算,但實際活性汙泥法處理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷(lín)的比(bǐ)例往往低於此值,係統也能正常運轉。
氮、磷的含量因處理(lǐ)的工(gōng)業廢水種類不同差別很大,有的汙水氮、磷的含量很高,不經過脫磷除氮,二沉(chén)池出水氮、磷的(de)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(yī)定量的氮、磷,微生物的功能會受到限製(zhì),二(èr)沉池出水的COD和BOD5就難(nán)以保證(zhèng)達標(biāo)。
當處理氮、磷的含量(liàng)很低的工業廢水時,對於正在運行的曝氣池,曝氣(qì)池(chí)進水中氨氮和磷酸鹽(yán)的含量分別為10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合(hé)液微生物對氮、磷的需要。如果曝氣(qì)池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低於上述值,就應當及時增加氮、磷的投加量。
5、有毒物質
對於特定的工業廢水,有毒物質的種類一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除(chú)了需要采取均質調節等一級處理措施(shī)之外,必須對曝氣池進水中有毒物(wù)質的含量(liàng)進行監測和控製。
活性汙泥馴化結束後,要根(gēn)據混(hún)合液對進水中有毒物質的適應程(chéng)度,結合運行經驗,確定影響生化係統的進水有(yǒu)毒物質(zhì)*高限(xiàn)值。
如果(guǒ)曝氣池進水中有毒物質的含量長時間(jiān)超過限值,就應當采取降(jiàng)低進水量、加大(dà)汙泥(ní)回流量、提高充氧效率等措施,避免因混合液微生物中毒而影響(xiǎng)處(chù)理效果。
二、曝氣池運行管理——沉(chén)降比
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池混(hún)合液須(xū)維持相對(duì)固(gù)定的汙泥濃度MLSS,才能維持好處理效果和處理係統穩定運行(háng)。每一種(zhǒng)好氧活性汙泥法處(chù)理工藝都有其*佳曝(pù)氣池的MLSS,比如普(pǔ)通空氣曝池活性汙泥的MLSS*佳值為(wéi)2g/L左右,而AB法工藝A段的MLSS*佳值為5g/L左右,兩者差距很大。
一般而言,曝氣池中MLSS接近其(qí)*佳值時,處理效果*好。而MLSS過低時往(wǎng)往達不到預期的處理效果。
當MLSS過(guò)高時,泥齡(líng)延長,維(wéi)持這(zhè)些汙(wū)泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增加許多,導致對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池(chí)混合液的密度會增大,阻力增大,也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是說,雖然(rán)MLSS偏高時,可以提高曝氣(qì)池對進水水質變化和衝擊負荷的抵抗能力,但在運行(háng)上往往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥過度(dù)老化,活性下降,*後甚至影響處理水質(zhì)。
在實際運行時,有時需要通過加大剩餘汙泥(ní)排放的方式強製減少曝氣池的MLSS值,刺激曝氣池混合液中的微生(shēng)物(wù)的生長和繁殖,提高活性汙泥分解氧化有機物的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity,又(yòu)稱30min沉降率,是曝氣池混合液在(zài)量筒內(nèi)靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積占(zhàn)原混合液(yè)容積的比例,以%表示。
一般取混(hún)合液樣1000ml,用滿量程1000ml量筒(tǒng)測量,靜置30min後泥麵的高度恰好就(jiù)是SV的數值。由(yóu)於SV值的測定簡單快速,因(yīn)此是評定活性汙泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反映曝(pù)氣(qì)池正常(cháng)運行(háng)時的汙泥量和汙泥的凝聚性、沉降性能等。可用於控製剩餘汙泥排(pái)放量,SV的正常值(zhí)一般在15%-30%之間,低於(yú)此數值(zhí)區說明汙泥的沉降性能好,但也可能是汙泥的活性不良。
可少排泥或不排(pái)泥或加大曝氣量。高於此數值區,說明(míng)需要排泥操作,或應采取措施加大曝氣量,也可能是絲狀菌的作(zuò)用使汙泥發(fā)生膨脹,需加大進泥量或減少曝氣量。
1、SV30實(shí)驗液麵狀態觀(guān)察要點
2、SV30實驗沉降過程觀察要點
3、SV30實驗上清液觀察要點(diǎn)
4、SV30實驗*終沉澱物觀察要點
5、汙泥容積(jī)指數(SVI)的控製
汙泥容積指數(SVI)的英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處混合液經過30min靜置沉(chén)澱後(hòu),每克幹汙(wū)泥所形的沉澱汙泥所占的(de)容積。單位以ml/g計。
計算公式如下:

SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體積的影響,因而比SV值能更準確地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般(bān)來說,SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過(guò)高說明汙泥沉降性較差,將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生汙泥膨(péng)脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值(zhí)與汙泥負荷有(yǒu)關(guān),汙泥負荷過高或(huò)過低,活性汙泥的(de)代謝(xiè)性能(néng)都會(huì)變差(chà),SVI值也(yě)會變很(hěn)高,存在出現汙泥膨脹的可能。
曝氣池混(hún)合液SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使(shǐ)微生物活性(xìng)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(jiān)處(chù)於酸性條件下,嗜酸(suān)性絲狀微生物大量繁殖,另外排放酸性廢水(shuǐ)的管道內(nèi)生長的絲狀微生物膜(mó)周期性脫落也會導致混合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮(dàn)磷營養(yǎng)物質(zhì)比例偏低,而絲狀菌能夠在氮磷等營養物質嚴重不足的情(qíng)況下大量繁殖,並在混(hún)合液中占優勢,進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有機負荷過高導致活性汙泥的凝聚性能和沉澱性能變差,SVI值升高。
(5)進水中低分子有機物含量大,而低分子有機(jī)物(wù)是絲狀菌*容易吸收利用的成分(fèn),從而使絲狀微生物大量繁殖,曝(pù)氣池混合液沉(chén)降性能(néng)降低。
(6)曝氣池混合液溶(róng)解氧不足使絮體生長受抑製(zhì)。而絲狀菌生物卻(què)能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖,導致活性汙泥(ní)膨(péng)脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質(zhì)增加,如酚、醛、硫化物等類(lèi)物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢(fèi)水缺氧腐(fǔ)敗(bài)後(hòu)進人曝氣池,其中含有大量的低分子(zǐ)有機物和硫化物等,從而使絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液(yè)短時間內進(jìn)人曝氣池。其中的高濃度有機物使曝氣池有機負(fù)荷(hé)升高,絲狀(zhuàng)菌大量繁殖。
(10)的進水中SS較低而溶解(jiě)性有機物比例較大,使得汙泥容重(chóng)降低,固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二(èr)沉池停留時間過長,會導致其中溶解氧含量下降,汙泥因此腐(fǔ)化變質,進而使回流汙泥中絲狀(zhuàng)菌大量繁殖,引(yǐn)起曝氣池活性汙泥膨脹,SVI增(zēng)高(gāo)。
三、曝(pù)氣(qì)池(chí)運行管理——泡沫
生化係統泡沫比較好的分類方法是通過顏色和黏度進行分類,因為確認泡沫不同的顏色和黏度(dù)能夠指導(dǎo)我們判斷目前活性汙泥(ní)所處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現象描述:
泡沫產(chǎn)生時數量不多,靠近曝氣團四周液麵少量產生,沿輻射方向逐漸消散,到四周角落(luò)時開始積聚,泡沫顏色(sè)呈棕黃色,泡沫色與當時活性(xìng)汙泥顏色相同。整個泡沫形成到積(jī)聚的過程中,泡沫呈易碎狀態,所(suǒ)以此類泡沫在短時間內不會發生嚴重(chóng)的積聚(jù)而導致(zhì)大量浮渣(zhā)產生。
原因分析:
活性汙泥處(chù)於(yú)老化狀態,部分活性汙泥因為老化而解體,懸浮在活性汙泥混合液中,在曝氣(qì)狀態下均勻附著(zhe)在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造了條件。
工藝(yì)判斷:
此類泡沫(mò)產生是汙泥處於或即將進入活性汙泥老化狀態的一(yī)種表現。
1)活性汙泥的沉(chén)降比(bǐ)方麵。
活性汙泥(ní)的沉降比觀察是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,沉降的活性汙泥是否色澤暗黃,沉降速度是否(fǒu)過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕黃色泡沫即可較為準確的判(pàn)斷活性汙泥是否出現了老化現象。
2)SVI值方(fāng)麵。
SVI值用來判斷活(huó)性(xìng)汙泥的鬆(sōng)散程度確(què)實是很(hěn)好的指標,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(huó)性汙泥通(tōng)常發生了老化,結合液麵產生的棕黃色泡沫(mò)即可較為準確地判斷活性汙泥是否出現了老(lǎo)化現象。
3)顯微鏡觀察結果。
對(duì)於老化的活性汙泥(ní),顯微(wēi)鏡觀察方麵也能很好的發現。重點是菌膠(jiāo)團的(de)致密程度和後生動物出(chū)現的比重,如果觀察到的菌膠團比較致密,且(qiě)後生(shēng)動物大(dà)量較多,結合液麵(miàn)的棕黃色泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於老化階段。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡沫(mò)數量、產生(shēng)過程(chéng)、積聚、易碎(suì)性與棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有(yǒu)黑色的成分,所積聚的(de)產物也呈灰黑色,觀察整(zhěng)個(gè)生化(huà)係統(tǒng)的(de)活性汙泥顏(yán)色也(yě)有略帶灰黑色(sè)的感(gǎn)覺。
原因分析:
活性汙泥處(chù)於缺氧狀態,缺氧的狀態可使活性汙泥出現局部的厭氧反(fǎn)應,這樣,原(yuán)本處於好氧狀態的活性汙泥就會在這個轉變的過程(chéng)中出現死亡,同樣也就會附著在(zài)曝氣時的氣泡上了。
所以如(rú)果我(wǒ)們看(kàn)到(dào)產生的泡沫呈灰黑色的話(huà),除了確認(rèn)進水是否含(hán)有黑色染料廢水(shuǐ)外,主要就是要確認生化池(chí)是否在局部有曝氣不足產生的厭氧(yǎng)情況(kuàng)發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是(shì)活性(xìng)汙泥係統出現了缺氧(yǎng)或厭(yàn)氧狀(zhuàng)態,對應的工藝控製各指(zhǐ)標的確認也就需要圍(wéi)繞這一(yī)方麵展開。灰黑色泡沫產生時(shí)重點(diǎn)需要對DO值進行綜(zōng)合判斷。
確認活性汙(wū)泥係統是否處於缺氧和厭氧狀態,*好的方法是直接通過溶解氧儀進行實地檢測,這方麵我們的操作人員(yuán)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(zhè)種做法是片麵的。
為了避免這種(zhǒng)情況,需要(yào)對整(zhěng)個(gè)生化(huà)係統均勻布點進行實(shí)地檢測(cè),隻有這樣(yàng)才能發現局部的供(gòng)氧不足死角。如果溶解氧在某些位置監測值低於0.5ppm的話,我們就需要重點對這些位置進行確認。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫產生(shēng)的原因很多,但主要(yào)常見於負荷過(guò)高、曝氣過度、洗滌劑流入等(děng)。而(ér)在區別是何(hé)種原因導致的白色泡沫時,泡(pào)沫的黏度能給我們很多(duō)的參考。
通常情況下,粘(zhān)稠不易破碎的泡沫(mò),常見於活(huó)性汙泥負荷過高,而且此(cǐ)時的泡沫色澤鮮(xiān)白,堆積性較好,而粘稠易破碎的泡沫(mò)常見於活(huó)性汙泥的(de)過度曝氣(qì),而且此時的泡沫色澤為陳舊的白色,堆積性差(chà),隻會發生局部堆積,洗滌(dí)劑的流入也會發生白色的泡(pào)沫,因為洗滌劑的存在,增加了水(shuǐ)體的表(biǎo)麵張力,*終導致泡沫的形成。
工藝判斷:
白色(sè)泡沫的產生,基本歸結為活性汙泥負荷過高、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(tóng)時對應產生(shēng)大量白色(sè)粘(zhān)稠泡沫的話,我們就可以認為活性(xìng)汙泥確實是處於高負(fù)荷運轉狀態了。
2)DO值與白色泡沫的關係。
曝(pù)氣過度同(tóng)樣會產生大(dà)量白色泡沫(mò),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(shēng)化係統泡沫(mò)的產生,但活性汙泥在過高的曝氣量作(zuò)用下,部分活性汙泥會解體溶解(jiě),隨(suí)即導致活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高曝氣量情(qíng)況下導致泡沫產生的一個原因。
為此,在保證活性汙泥供氧的情況下,盡(jìn)量降低曝氣量,不但能減少(shǎo)泡沫產(chǎn)生,同時也能減少能源消耗,降低運行成本。通常控製曝氣池出口DO值為1-3mg/l,如果一味提高曝氣量,使得DO上升到5.0mg/l的話,對活性汙泥係統(tǒng)產生的負麵影響是較大的。
3)起泡物(wù)質流(liú)入的問題。
除處理負荷過高、曝氣過度外,起泡物質流入生化係統(tǒng)同樣可以導致活性汙泥係統產生泡沫,比較常見的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)快就會產生大量白色泡(pào)沫。我們(men)通過監測DO值及生化係統當時(shí)的汙泥負荷情況就可以反過(guò)來推斷是否進水水質的影響導致了活性汙泥係統泡沫的產生。
4、彩色泡沫
現象描(miáo)述:
彩色泡沫常發生於生化係統流入了帶(dài)顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水(shuǐ)具備較高(gāo)有機物濃度,在曝氣的作用下,容易導致類似高負荷時產生的泡(pào)沫。由於水體本身就帶有顏色,自然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵(miàn)活性劑或洗滌劑,流入生(shēng)化係(xì)統後,自然也會導致泡沫產生,在陽(yáng)光照射下,這(zhè)些(xiē)泡沫表麵會產生五彩繽紛的顏色,這對判(pàn)斷此類泡(pào)沫的(de)產生原因有很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生與帶色廢(fèi)水的流入和洗滌劑及表麵活性劑的流入有關。所以通過觀察物化區處理(lǐ)出(chū)水是否仍帶(dài)有(yǒu)顏色可以判斷。如部(bù)分廢水(shuǐ)是否(fǒu)會對生化係統也產生顏色幹擾。就洗(xǐ)滌劑及表麵活性劑的問題,重點也是確認物化區位置的泡沫堆積情況。由此來判斷表麵活性劑及洗滌劑(jì)對後續生化係統對泡沫產生的(de)影響。
活性汙泥是一個動態的係統,意味著在日常運行中要多看多觀察多思考。除了對於池麵泡沫的觀察(chá),我們(men)還要時刻關注液麵浮渣的情況,配(pèi)合多(duō)項指標,如SV30、溶解氧、食微比、生物相觀察等,才能快速且準確的做出(chū)工藝判斷。
四、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體的原因
1)有毒物質
進(jìn)水中有毒(dú)物質或(huò)有機物含量突然升(shēng)高很多,使(shǐ)微生物代謝(xiè)功能受到(dào)損害甚至喪失(shī),活性汙泥失去淨化活性(xìng)和絮凝活(huó)性。這種情況在工業廢水處理(lǐ)場經常出現,通(tōng)常是工廠事故廢水排放量過多,使汙水處理(lǐ)係統超負荷運行所導致的。
2)低(dī)負荷
處理水量或(huò)汙水濃(nóng)度長期偏低而曝氣量仍維持正常值(zhí),其結果就會出現(xiàn)過度曝氣,引起汙泥的過度自身氧化,菌膠(jiāo)團的絮凝性(xìng)能下降(jiàng),*後導致(zhì)汙泥(ní)解體。長此以往,還可能會使汙泥(ní)部分或全部失去活(huó)性,在進水有機負荷再(zài)提高時失去淨化功能,使出水水質急劇惡化。
3)高負荷
過高的碳源進入係統,在高基質下,細菌吸附的碳源代謝不了,並在細菌表麵分泌出親水性多糖,很難(nán)沉澱(diàn)壓縮,細菌又處於對數期,這時候細菌具有*強的活性,導致菌膠團解體。
4)CN比失調
當(dāng)氮嚴重(chóng)缺乏時,也(yě)有可能產生膨脹現(xiàn)象。因為若(ruò)缺氮,微生物便由(yóu)於工作不能充(chōng)分利(lì)用碳(tàn)源合成細胞物質,過量的碳源將被轉化為多(duō)糖類胞外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮,發生解體現象。
5)過量曝氣(qì)
過量曝氣會頻繁地剪切作用導致活性汙泥發生(shēng)解體,加上過量曝氣(qì)會(huì)導致汙泥自身氧化加劇,多方麵原因導致汙泥解(jiě)體。
6)汙泥老化
汙泥老化是因泥齡(líng)過(guò)長(zhǎng)導致的,在長期不排泥或者(zhě)排泥較少的係統,汙泥成(chéng)分發生變化,活性成分減少,無機物含(hán)量增加(jiā),導致(zhì)汙(wū)泥解體的現象。
7)溫度
眾所周知,溫度能夠(gòu)影響微生物的活性,因此溫度是影響細菌的(de)重要條件。溫度過低,營養物質的運輸就會(huì)受到阻礙,微生物因得不到營養物(wù)質,新陳代謝的速度就會大大降低,導致(zhì)大量粘性較(jiào)高的(de)糖類物質聚集在一起,使汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受(shòu)高溫,就會大量死亡。
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(chá)到菌膠團外緣整齊清晰,並可發現有纖毛類原生動物,汙泥呈礬花狀,絮凝(níng)、沉降和濃縮性能良好,汙泥體積指數(SVI)在100左右(yòu),對正常的活性汙泥來說(shuō),它(tā)們兩者之(zhī)間有一個適當的比例關係,如果絲狀菌生長繁殖過(guò)多(duō),菌膠(jiāo)團的生長繁殖將(jiāng)受到抑製,好多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆(sōng)散發生解(jiě)體(tǐ)。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判(pàn)斷活性汙(wū)泥解體的原因
判斷的方法可通過顯微鏡觀察汙泥的生物(wù)相,對活性汙泥狀態(tài)進行判斷。結(jié)合進水水質水量(liàng)變化、汙水站運行方式變化進行判別,檢查進水口(kǒu)情況。
2)采取對(duì)應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引起的解體,就從源頭進行調整,控製進水量,測定並保持進水濃度,避免超負荷或(huò)者長期低(dī)負荷(hé)運行
2. 當確定汙水中混入有(yǒu)毒物(wù)質時,應查明來源,單獨收集進行處理;事故排水應及時引向事故池。
3. 負荷(hé)低或過量曝氣時,減少風機運轉(zhuǎn)台數(shù)或降低表曝機(jī)轉速,或減少曝氣池運轉間數,隻運行部分曝(pù)氣(qì)池。
4. 溫度控製在合理的範圍內,才能使微生物維持在正常的生長狀態,以提高其(qí)對汙水處理的效果。
5. 發生負荷衝擊時,降低汙水(shuǐ)的進水(shuǐ)量,或者使進水(shuǐ)速度(dù)和緩均勻,能夠有效降低生化係統中的(de)有機物的負荷。
6. CN比失(shī)調(diào),需添加一些微生物(wù)生長必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應在保(bǎo)證係統代謝正常,出水達標的情況下,增加(jiā)剩餘汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀(zhuàng)菌膨脹的預防措施參見第5節!
五、曝氣池運(yùn)行管理——汙泥膨脹
1、引起活性汙泥中(zhōng)絲狀菌膨(péng)脹的環境條件有:
1.進水中有機物質太少,曝氣池內F/M低(dī),導致微生物食料不足。
2.進水中氮、磷等營養物質(zhì)不足。
3.PH太低,不利於微(wēi)生物生長。
4.曝氣池混合液內溶解氧(yǎng)太低,不能滿足微生物需要。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造成衝擊(jī)。
6.進入曝氣池的汙(wū)水因“腐化”產生(shēng)出較多的H2S(超過1-2mg/l)時,還會導致絲(sī)狀硫磺菌的過量繁殖,使(shǐ)絲硫磺菌汙泥膨脹(zhàng)。
7.絲(sī)狀菌大量繁殖的適宜溫(wēn)度在25℃~30℃,因而夏(xià)季易發生絲狀菌汙泥膨脹。
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、導致非絲狀菌膨(péng)脹的條件和成因
非絲狀菌膨脹是由於菌膠團細菌本(běn)身生理活動異常,導致活性汙泥沉降(jiàng)性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水中含有大量的溶解性有機物,使汙泥負荷F/M太高,而進水中缺乏足夠的(de)氮、磷等營養物質,或者混合液內溶解氧不足。高F/M時,細菌會把大(dà)量的有機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷或溶解(jiě)氧不足,又不能在體內進行正常(cháng)的分解代謝。
此時細(xì)菌會向體外分泌出過量的多聚糖類物質(zhì)。這些物質由於分子(zǐ)式中含很多羥基而具有(yǒu)較強的親水性。使(shǐ)活性汙泥的結合(hé)水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上(shàng)。
呈粘性的凝(níng)膠(jiāo)狀,使(shǐ)活性汙泥在二沉池內無(wú)法進行有效的泥水分離及(jí)濃縮。這種汙泥膨脹稱為(wéi)粘(zhān)性膨脹。
另一種非絲狀(zhuàng)菌膨(péng)脹是由於進水中含有大量的有毒物質,導致汙泥中毒。使細菌不能分泌出足夠(gòu)的粘性物質,形不成絮(xù)體,因此(cǐ)也無法(fǎ)在二沉池進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹或離散(sàn)性膨脹。
3、控製曝氣(qì)池汙泥膨脹的措施
控製曝氣池汙泥膨脹措施大體可分成三類。一類(lèi)是臨時控製措施,第二類是工(gōng)藝運行控(kòng)製措施,第三類是永久性控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時(shí)控製措施
臨時控製措施主要用於控製由於臨時(shí)原因造成(chéng)的汙泥膨脹,防止汙泥流失,導致出水SS超標或(huò)汙泥的(de)大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑(jì)助沉法和殺菌劑(jì)殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用(yòng)於非絲狀菌(jun1)引起的汙泥膨脹,而殺菌法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹(zhàng)。
1.絮凝劑助沉法是指向(xiàng)發生汙泥膨脹的曝氣池中投(tóu)加絮凝劑,增(zēng)強活性汙泥的凝聚性能,使(shǐ)之容易在二沉池實現(xiàn)泥水分離。
混(hún)凝(níng)處理(lǐ)中的絮凝劑一般都可以在此(cǐ)時應(yīng)用,常(cháng)用的絮凝劑(jì)有聚合氯化鋁(lǚ)、聚合氯化鐵等無機(jī)絮凝劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝劑(jì)。絮凝劑(jì)可加在曝氣池(chí)的進口,也可投在曝氣池的出口,但投加量不可太多,否則有可能破壞細(xì)菌的生(shēng)物活性降低處理效果。使用絮凝劑時,藥劑投加量摻合三氧化(huà)二鋁為10mg/l左右即可。
2.殺菌法是指(zhǐ)向(xiàng)發生膨脹的曝氣池中(zhōng)投加化學藥劑,殺死(sǐ)或抑製絲狀(zhuàng)菌的繁殖。從而(ér)達到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用的殺菌(jun1)劑如液氯、二氧化(huà)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漸進行,並隨時觀察生物(wù)相和測定(dìng)SVI值,一般加(jiā)氯是為汙泥幹固體重的(de)0.3%~0.6%,當發現SVI值低於(yú)*大允許值或(huò)鏡(jìng)檢(jiǎn)觀察到絲狀菌菌(jun1)絲溶解,應當立即停(tíng)止加藥。投加雙氧水(shuǐ)(H2O2)對絲狀(zhuàng)菌有持續的抑製作用,過低不(bú)起作用,過高會導致汙泥氧(yǎng)化(huà)解體。
4、控製汙(wū)泥膨脹的調節運行工藝措施
調節運行工藝控製措施(shī)對(duì)工藝條件控製不當產生的汙泥膨脹非常有效。具(jù)體方法(fǎ)有(yǒu):
1、在曝(pù)氣池的進口(kǒu)加粘土、消石灰、生汙泥或消化(huà)汙泥等,以提高活性汙泥的沉降性能和密(mì)實性。
2、使進入曝氣池的汙水處於新鮮狀態,如(rú)采取預曝氣措(cuò)施,使汙水盡早處於好(hǎo)氧(yǎng)狀態,避免形成厭氧狀態,同(tóng)時吹(chuī)脫硫化氫等有害氣體。
3、加強曝氣強度,提(tí)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、磷等營養鹽,保持混合液中碳、氮、磷等(děng)營養物質的(de)平衡。在不降低汙水處(chù)理功能的前(qián)提下,適當提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥在二沉池的停留時間,避免在二沉池出現厭氧狀態。
6、當(dāng)PH值低時應加堿性物質調節,提高曝氣池進水的PH值。
7、利用在線(xiàn)儀表的手(shǒu)段加強和提(tí)高化驗分析的時效(xiào)性,充分發(fā)揮預處(chù)理係統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷(hé)相對(duì)穩定。
5、控製汙泥膨(péng)脹的永久性控製措施
永久性控製措施是指對現有設施進行改造或設計擴建、新建(jiàn)工(gōng)程時予以充分考慮。使汙(wū)泥膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池(chí)前設生物選擇器。
通過選擇器對微生物(wù)進行選(xuǎn)擇性培養,即在係統內隻有利用菌膠團細菌的增長(zhǎng)繁(fán)殖(zhí),不利於絲狀(zhuàng)菌的大量繁殖增長。從而避免生物處理係統絲狀菌汙泥膨(péng)脹的發生。選擇器有三種,好氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。
1、好氧選擇器的(de)機理是(shì)提供一個溶解氧充足、食料充足的高負(fù)荷區,讓菌膠(jiāo)團細菌率先搶占有機物,不給絲狀(zhuàng)菌過度(dù)增長的機會。
例如在活(huó)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(zài)生性曝氣,減(jiǎn)少回流汙泥中高(gāo)粘結性物質的(de)含量,使(shǐ)其(qí)中微生物進入內源呼吸段,提(tí)高菌膠團細菌(jun1)攝取有機物(wù)的能力和(hé)與(yǔ)絲(sī)狀菌生物的競爭能力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌(jun1)膨脹均能得到抑製。為加強微生物選擇器的效果,可以在再曝氣過程中投加足量的氮、磷等營養物質,提高汙(wū)泥的活性。
2、缺氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:大部分菌膠團細菌能利(lì)用選擇器內硝酸鹽中化合態氧做氧源(yuán),進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功(gōng)能,因(yīn)而在(zài)選擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團菌種,大大降低了絲狀菌(jun1)膨脹發(fā)生的(de)可能。
3、厭氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:經大部分種類的絲狀菌(球衣菌)都是好氧的,在厭氧條件(jiàn)下將受到抑(yì)製。而菌膠團(tuán)細菌有一大部分為兼性菌,在厭氧狀態下短時間內進行厭氧代謝(xiè),繼續(xù)增殖。但是厭氧選擇器的設置,會導致產生絲(sī)狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能性,因為菌膠(jiāo)團的厭氧代謝會產生硫化(huà)氫,從而為絲(sī)狀菌的繁殖提供條件(jiàn)。因(yīn)此,厭氧選擇器的(de)水力停留時間不宜(yí)過長。
在實際運(yùn)行中,以上述三類方法應根據實際情況優先采(cǎi)取臨時(shí)控製措施,防止汙泥大量流失導致係統的失敗。同時還應認真(zhēn)分析化驗汙泥膨脹產生(shēng)的原因,從根源入手,采(cǎi)取工藝運行調節手段,控製膨脹的發生。對(duì)於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴重的處理廠(chǎng),應采取永久性(xìng)措施及時改造,避免長期超(chāo)標的現象發生。