曝氣池(chí)(aeration basin)是人們按照微生(shēng)物的特性所設計的生化反應器(qì),汙染(rǎn)質的降解程度主要取決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池運行管理(lǐ)——常規監測
1、溫度
好氧活性(xìng)汙泥微生物能正常生理活動(dòng)的最適宜溫度範圍(wéi)是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於(yú)35℃時,都會對好氧活性汙泥的功能產生不利影響。當溫度高於40℃或低於5℃時,甚(shèn)至會完(wán)全(quán)停止。
在一定範(fàn)圍內,隨著溫(wēn)度(dù)的升高,雖然不利於(yú)氧向水(shuǐ)中轉(zhuǎn)移,卻可以加快生(shēng)化(huà)反應(yīng)速率,微生物增殖速率也會加快。但溫度突(tū)升並超(chāo)過一定限度時,就會產生不(bú)可逆破(pò)壞。相比之下,溫度降低對微生物的影響要小一些,一般不會出現不(bú)可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙泥中的微(wēi)生物可以逐步適應這(zhè)種變化,通過(guò)采取降低負荷、提高溶解氧濃度、延長曝氣時(shí)間等措施,仍能取得較好的處理效果。
因此,在實際生產運行中,要重視水(shuǐ)溫的突然變化,尤其是(shì)水溫的突然升高。為防止水溫過高的工業廢水對好氧生物處(chù)理產生不利(lì)影響,應進行降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物最適(shì)宜的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下(xià),活(huó)性汙(wū)泥中原生動物將全部消失,大多(duō)數微生物(wù)的活動會受到抑製,優勢菌種為真菌(jun1),活性汙泥絮體受到(dào)破壞,極易產生汙泥(ní)膨脹現象。
當pH值大於9後(hòu),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(chǎn)生汙泥膨(péng)脹現象(xiàng)。當汙(wū)水pH值高於10或低(dī)於5時,在進入曝氣池之前,必須進行酸堿中(zhōng)和(hé)調整pH值,使進入曝氣池的汙水pH值至少在6-9之間(jiān)。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一定的緩衝作用,因為好氧微生物的代謝活動能改變其活動環境(jìng)的(de)pH值。比如說好氧微生物對含氮化合物的(de)利用,由於脫氮作用而產生酸(suān),降(jiàng)低(dī)環境的(de)pH值;由於脫羧作用而產生堿性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時間的馴化,活性汙泥法也能處理具有一定(dìng)酸性或堿性的汙水。此外,汙水本身所具有的堿度對pH值的下降有一定的抑製作用(yòng)。
但是,汙水的pH值發(fā)生突變,例如堿性汙水進人(rén)已適應酸性環境的活性汙泥係統時,將會對(duì)其中微生物造成衝擊,甚至(zhì)有可(kě)能破壞整個(gè)係統的正常運行(háng)。
因此,酸堿汙水是否進行中和處理,要根據實際情況而定,若(ruò)是進入活性汙泥係統(tǒng)的汙水pH值變化不大,尤其是隻有微酸性水或微堿性水其(qí)中之一時,往(wǎng)往不需要(yào)中和處理,而pH值變化幅度較大時,應事先進(jìn)行(háng)中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采(cǎi)用哪種活性汙(wū)泥法,曝氣池所能承受的(de)有機負荷都是有(yǒu)一定限度的,超過限度,曝氣池的(de)運行效果將難以保證。對於正在運行的曝(pù)氣池,進水BOD5最(zuì)高值都是固定的,由於BOD5分析周期較長,實際上多以COD分析結果指導生產。
曝氣池(chí)進水有機負荷一旦(dàn)超標,就應當立即采取降低進水量、加大(dà)汙(wū)泥回流量、提高充氧(yǎng)效率等措施,以免對整個二級生物處理係統造成衝擊和保證出水水質。
如果進水COD值(zhí)偏低(dī),就應當立即采取增加進水量、減少汙泥回流(liú)量和減少風機運轉(zhuǎn)台數(shù),降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以免造成(chéng)不必(bì)要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理論上,微生物對氮、磷的(de)需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算,但實際活性汙泥(ní)法處(chù)理係統曝氣池進水中(zhōng)的BOD5與氮、磷的比例往往低於此(cǐ)值,係統也能正常運轉。
氮、磷的含(hán)量因處(chù)理的工(gōng)業廢水種類不同(tóng)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,微生(shēng)物的功能會受到限(xiàn)製,二沉池出水的COD和BOD5就難以保證達標(biāo)。
當處理氮、磷(lín)的含量很低的工業廢水時,對於正在運行的曝氣池,曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽(yán)的含量分別為10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液微生物對氮、磷(lín)的需要。如果曝氣池進(jìn)水(shuǐ)中氨氮和磷酸鹽(yán)的含量長時間低(dī)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(de)工業廢水,有毒物質的種類一般不變,含量和排水(shuǐ)量卻難以恒定。除了需要采取均質調節等一(yī)級處理措施之外(wài),必(bì)須對曝氣池進水中有毒物質(zhì)的含量進行監測和控製。
活性汙泥馴化結束後(hòu),要根據混合(hé)液對(duì)進水(shuǐ)中有毒物質的適應程度,結(jié)合運行經驗,確定影響生化係統的進水有(yǒu)毒物質最高限值。
如(rú)果曝氣池(chí)進水(shuǐ)中有毒物質的含量長時間超過限值,就應當采取降低(dī)進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量、提高(gāo)充氧效率等(děng)措施,避免因混合液(yè)微生物中毒而影響處理效果。
二、曝氣池運行(háng)管理——沉降比
1、曝氣池MLSS或(huò)MLVSS的控製(zhì)
曝氣池混合液須維(wéi)持相對固定的汙泥濃(nóng)度MLSS,才能維持好處理(lǐ)效果和處理係統穩定運行。每一(yī)種好氧活性汙泥法處理工藝都有其最佳曝氣池的MLSS,比(bǐ)如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS最(zuì)佳值為2g/L左右,而AB法工藝A段的MLSS最(zuì)佳值為5g/L左右,兩者差距很大(dà)。
一般而言,曝氣(qì)池中MLSS接(jiē)近(jìn)其最佳值時,處理效果最好。而MLSS過低時往往達不到預期的處理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維(wéi)持這些汙(wū)泥中微生物正常活(huó)動所需的溶(róng)解氧數會增加許多,導致對充氧係統能力的要求(qiú)增大。同時曝氣池混合液(yè)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(shuō),雖然MLSS偏(piān)高時(shí),可以提高曝氣池對進水水質變化和(hé)衝擊負荷的抵抗能力(lì),但在運行上往往是不經(jīng)濟的(de)。而(ér)且有時還會導致汙泥過度老化,活性下降,最(zuì)後甚至(zhì)影響處理水質。
在實(shí)際運行時,有時需要(yào)通過加(jiā)大剩餘汙泥排放的方式強製減少曝氣池的MLSS值,刺激(jī)曝氣池混合(hé)液中的微生物的生長和繁殖,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,又稱30min沉降率,是曝氣(qì)池混合液在量筒內靜置(zhì)30min後所形成的沉澱汙泥容積占原混合液(yè)容積的比例,以%表示。
一般(bān)取混合液樣1000ml,用滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好(hǎo)就是SV的數值。由於(yú)SV值的測(cè)定簡單快速,因此是評定活性汙泥濃度和質量(liàng)的(de)常用方(fāng)法。
SV值能反映曝氣池正常(cháng)運行時的汙泥量和汙泥的凝聚性、沉降性能(néng)等(děng)。可用(yòng)於控製剩餘汙泥排放量,SV的正常值一般在15%-30%之間,低於此數值區說明汙泥的沉降(jiàng)性能好,但也可能是汙泥的活性不良。
可少排泥或不排泥或加大曝氣量。高(gāo)於此數值區,說明需要排泥操(cāo)作,或應采取措施(shī)加大(dà)曝氣量,也可能是絲狀菌的作用使汙泥發生膨脹(zhàng),需加大進泥量或(huò)減少曝氣量。
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實驗上清液觀察要點
4、SV30實驗(yàn)最終沉澱物觀察要點
4、汙泥容積指數(SVI)的控製(zhì)
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靜置沉澱後,每(měi)克(kè)幹汙泥所(suǒ)形的沉澱汙泥所占的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下:
SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙泥濃度(dù)對汙(wū)泥沉降體積的影響,因而比(bǐ)SV值能更準確(què)地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般(bān)來說(shuō),SVI值過低(dī)說明汙(wū)泥(ní)顆粒細小,無機(jī)物含量高,缺乏活性;SVI過高說明汙(wū)泥沉降性較差,將要發生或已經發生汙泥膨脹。城市(shì)汙(wū)水處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有關,汙泥負荷過高或過低,活性汙泥(ní)的代謝性能都會變差,SVI值也會變很高,存在出現汙泥膨脹的可能。
曝(pù)氣池混合液SVI值升高的原因
(1)水(shuǐ)溫(wēn)突然降低使(shǐ)微生物活性降低,分解(jiě)有機物的功能下降。
(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值(zhí)長時(shí)間處於酸性條件下,嗜(shì)酸性絲狀微生物大量繁殖,另外排放(fàng)酸性廢水的管道內生(shēng)長的絲狀微生(shēng)物膜周期性脫落也會導致混合(hé)液中的絲狀微生物(wù)的增殖(zhí)。
(3)進水中氮磷營養物質比例偏低(dī),而絲狀菌能夠在氮磷等營養物質嚴重不足的(de)情況下大量繁殖,並在(zài)混合液中占優勢,進而(ér)引起汙(wū)泥膨脹(zhàng)。
(4)曝氣池有機負荷過高導致活性汙泥(ní)的凝聚性能和沉澱性能變差(chà),SVI值升高。
(5)進水中低(dī)分子有機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌最容易吸收利用的成分,從而使絲狀微生物大量繁殖,曝氣池混合液沉降性能降低。
(6)曝(pù)氣池混合(hé)液溶解氧不足使絮體生長受(shòu)抑(yì)製(zhì)。而絲狀(zhuàng)菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖,導致活性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害(hài)物質增加,如酚、醛(quán)、硫化物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝聚(jù)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(jī)廢水(shuǐ)缺氧(yǎng)腐敗後(hòu)進人曝氣池,其中含有大量的低分子有機物和硫化物等,從而使(shǐ)絲狀菌大量繁殖,SVI值(zhí)升高。
(9)消(xiāo)化池上清(qīng)液短時間內進人曝氣池。其中的高濃度(dù)有機物使曝氣池有機負荷升高,絲狀菌(jun1)大量繁殖。
(10)的進(jìn)水中SS較低而溶解性有機物比例較(jiào)大,使得汙泥容重降低,固液難以分(fèn)離從而(ér)使SVI值升(shēng)高(gāo)。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長,會導致其中溶解氧含量下降,汙泥因此腐化變質,進而使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖,引起曝氣池活(huó)性(xìng)汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池(chí)運(yùn)行管理——泡沫
生化係統泡沫比較好的分類方(fāng)法是通(tōng)過顏色和黏度進行分類,因(yīn)為確認泡沫不同的顏(yán)色和黏度能夠指導我們判斷目前活(huó)性汙泥所處的(de)狀態。
1、棕黃(huáng)色泡沫
現象描述:
泡沫產生時數(shù)量不多,靠近曝(pù)氣團四周液(yè)麵少(shǎo)量產生,沿輻射方向逐漸(jiàn)消散,到四周角落時開始積(jī)聚,泡沫顏色呈棕黃(huáng)色,泡沫色與當時活性汙泥(ní)顏色相同。整個泡沫形成(chéng)到積聚的過程中,泡沫呈易碎狀態,所以此類(lèi)泡沫在短時間內(nèi)不會發生嚴重的積聚而導致大量(liàng)浮渣產生。
原因分析:
活性汙泥處(chù)於老化狀態,部分活性汙泥因為老化(huà)而解體,懸浮在活(huó)性汙泥混合(hé)液中,在曝氣狀態下均勻附(fù)著在泡沫中,導致泡沫破裂的(de)時間延長,這為泡沫積聚創造了條件。
工(gōng)藝判斷:
此類(lèi)泡沫產生是汙泥處於或即將進入活性汙泥老化狀態的一種表現。
1)活性汙(wū)泥的沉(chén)降(jiàng)比方(fāng)麵。
活性汙泥的沉降比觀察是判斷活性汙泥是(shì)否出現老化的重要方法之一,通過沉降比值(zhí)是否偏小,沉降(jiàng)的活性汙泥(ní)是否色澤暗黃,沉降速度是否過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕黃色(sè)泡沫(mò)即可較為(wéi)準確的(de)判斷活(huó)性汙泥是否出現了老化現象。
2)SVI值方麵。
SVI值用來(lái)判斷活性(xìng)汙泥的(de)鬆(sōng)散程度確實是很好的指標,然而它也具備判斷活性汙泥是否發生老(lǎo)化的功能。當SVI值低於40的時候,活性(xìng)汙泥通常發生了(le)老化,結合液麵產生的棕黃(huáng)色泡沫即可較為準確地判斷活性汙泥是(shì)否(fǒu)出現了老化現象。
3)顯微鏡觀察結果。
對於老化的活性汙泥,顯微鏡觀察方麵也能很好的發現。重點是(shì)菌膠團的致密程度和(hé)後生動物出現的(de)比重,如果觀察到的(de)菌膠團比較致密,且後生動物大量較多,結(jié)合液麵的棕黃色泡沫,可以判斷活性汙泥是(shì)否處於(yú)老化階段。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡沫數量、產生過程、積聚(jù)、易碎性與棕黃色泡沫特(tè)性相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的(de)產物也呈灰黑色,觀察整個生化係統的活性汙泥顏色也有略帶灰黑色的感覺(jiào)。
原因分析:
活性汙泥處於缺氧(yǎng)狀態,缺氧的狀態可使活(huó)性汙泥出(chū)現局部的厭氧反應(yīng),這樣,原本處於好氧狀(zhuàng)態的活(huó)性汙泥就會在這個轉變的過程中(zhōng)出現死亡,同樣也就會附著(zhe)在曝氣時的氣泡上了(le)。
所以(yǐ)如果我們看到產生的泡沫呈灰(huī)黑(hēi)色的話,除(chú)了確認進水是否含有黑色染料廢水外,主要就是要確(què)認生(shēng)化池是否在(zài)局部有曝氣不足產生的厭氧情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是活性汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控製各指標的確認也就需要圍繞這一方麵展開。灰黑色泡沫產生時重點(diǎn)需要對DO值進行綜合判斷。
確認活性(xìng)汙泥係統是否(fǒu)處於(yú)缺氧和厭氧狀態,最好的方法是直接通過溶解氧儀(yí)進行實地檢測,這方麵我們的操作人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(tǐ)溶解氧狀況,這種做法是片麵的。
為了避免這種情況,需要對整個生化係統(tǒng)均勻布點進行實(shí)地(dì)檢測,隻(zhī)有這樣才能發現局部的供(gòng)氧不足死(sǐ)角。如果溶解氧在某些位置監測值低於(yú)0.5ppm的(de)話,我們就需(xū)要重點對這些(xiē)位置(zhì)進行確認(rèn)。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫產生的原因很多,但(dàn)主要常見於(yú)負荷過高、曝氣過度(dù)、洗滌劑(jì)流入等。而在區別是何種(zhǒng)原因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度能給我們(men)很多的參考。
通常情況(kuàng)下,粘稠不易破碎的泡沫,常見於活性汙泥(ní)負荷過高,而且(qiě)此時的泡沫色澤鮮白,堆積性較好(hǎo),而粘稠易破碎的泡沫常見於活性汙泥的過度曝氣,而且此時的泡沫色澤為(wéi)陳舊的白色,堆積性差,隻會發生局部堆積,洗滌劑的流入(rù)也會發生(shēng)白色的泡沫,因為洗滌劑(jì)的存在,增加了水體的(de)表麵張力,最終導(dǎo)致泡沫的(de)形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基(jī)本歸結為活性汙(wū)泥負荷過高、曝氣過量、洗滌劑流入等情(qíng)況。
1)F/M值與白色泡沫的(de)關係。
我們(men)知道,判斷活性(xìng)汙泥負荷的指標是F/M(即食微比值),如果(guǒ)F/M值過高(gāo)(大於0.5),同時對(duì)應產生大量白色粘稠泡沫的話,我們就可以認為活性汙泥確實是處於高負荷運(yùn)轉狀態了。
2)DO值(zhí)與白(bái)色泡沫的關係。
曝氣過度同樣會(huì)產生大量白色泡沫,雖然在泡沫黏度不高的情況下,正常的曝(pù)氣量不會導致生化係統泡沫的產生(shēng),但活性汙泥在過高的曝(pù)氣量作用下,部分活性(xìng)汙泥會(huì)解體(tǐ)溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高曝氣量情況(kuàng)下導致(zhì)泡沫產(chǎn)生的一個原因。
為此,在保證活性汙泥供氧的情況下(xià),盡量降低曝(pù)氣(qì)量,不但能減少泡沫產生,同時也能減少能源消耗(hào),降低運行成本。通常(cháng)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,對活性汙泥係統產生的負麵影響是(shì)較大(dà)的。
3)起泡物質流入的問題。
除處理負荷過高、曝(pù)氣過度外,起泡物質流(liú)入生化係統同樣可(kě)以導致活(huó)性汙泥係統產(chǎn)生泡沫,比(bǐ)較常見的是生化係統中(zhōng)流入了洗滌劑或表麵活性劑,在曝氣(qì)作用下,很快就會產生大量白色泡沫。我們通過監(jiān)測DO值及生化係統當時的汙泥(ní)負荷情況就(jiù)可以反過來推斷是否進水水質的影響導致了活性(xìng)汙泥係統泡沫的產生。
4、彩色泡沫
現象描述:
彩色泡(pào)沫常發生於生化係統流入(rù)了帶顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水具備較高有機物濃度,在曝氣的作用下,容易導致(zhì)類似高(gāo)負荷時產生(shēng)的泡沫。由於(yú)水體本身就帶(dài)有顏色,自然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一(yī)種情況就是汙水、廢水中富含表麵活(huó)性劑或洗滌劑,流入生化係(xì)統後,自然也(yě)會導致泡沫產生,在陽光照射下(xià),這些(xiē)泡沫(mò)表麵會產生五彩繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產生原因有(yǒu)很大幫助。
工藝(yì)判斷:
彩色(sè)泡沫(mò)的產生與帶色廢水的流入和洗滌劑及表麵活(huó)性劑的(de)流入有關。所(suǒ)以通過觀察物化區處理出水是否仍(réng)帶有顏色可以判斷。如部分廢水是否(fǒu)會對生化(huà)係統也產生顏(yán)色幹擾。就洗滌劑及表麵活性劑的(de)問題,重點也是確認物化區位置的泡沫堆積情(qíng)況。由此來判斷表麵活性劑及洗(xǐ)滌劑對後續生化係統(tǒng)對泡沫產生的影響。
活性汙泥是一個動態的係統,意味著在日常(cháng)運行中要多看多觀察(chá)多思(sī)考。除了對(duì)於池麵泡沫的觀察,我們還要時刻關(guān)注液麵浮渣的情況(kuàng),配(pèi)合多項指標,如SV30、溶解氧、食微比、生物相觀察等,才能快(kuài)速且準確的做出(chū)工藝判(pàn)斷。
四、曝(pù)氣池運行管理——汙泥解體
1、汙(wū)泥解體的原因
1)有毒物質
進水中有(yǒu)毒物質或有機物含(hán)量突然升高很多,使微生物代謝(xiè)功能(néng)受到損害甚至喪(sàng)失,活性汙泥失去淨化活(huó)性和絮凝活(huó)性。這種情況在(zài)工業廢水處理場經常出現(xiàn),通常是工廠事(shì)故廢水(shuǐ)排(pái)放量過多,使汙水處理係統超負荷運行所導致的。
2)低(dī)負荷
處理水量或汙水濃度長期偏低而曝氣量仍維持正常值,其(qí)結果就會出現過度曝氣,引起(qǐ)汙泥的過度自身氧化,菌膠(jiāo)團的絮凝性能下降,最後導致汙泥解(jiě)體。長此以往,還可能會使(shǐ)汙泥部分或全部失去活性,在(zài)進水有機負荷再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(gāo)基質下,細菌吸附的碳(tàn)源代謝不(bú)了,並(bìng)在細菌表麵(miàn)分泌出親(qīn)水性多糖,很難沉澱壓(yā)縮,細菌又處(chù)於對數(shù)期,這時候細菌具有(yǒu)最強(qiáng)的(de)活性,導致菌膠團(tuán)解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏時,也有可能產生膨脹現象。因為若缺氮,微生物便由於工作不能充分利用碳(tàn)源合成細胞物質,過量的碳源將被轉化為多糖類胞外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮,發生解體現象(xiàng)。
5)過量曝氣
過量曝氣會頻繁地剪切作用導致活性汙泥發生解體,加上(shàng)過(guò)量曝氣會導致汙泥自身氧化加(jiā)劇,多方麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老化
汙泥老(lǎo)化是(shì)因泥齡過長導致的,在長期(qī)不排泥或(huò)者排泥較少的係統,汙泥成分發生變化,活性成分減少,無機物含量增加,導致汙泥解體(tǐ)的現(xiàn)象。
7)溫度
眾所周知,溫度能夠影響(xiǎng)微生物(wù)的活性,因此溫度是影響細菌(jun1)的重(chóng)要條件。溫度過低,營養物質(zhì)的運輸就會受到阻礙,微生物因得不到營養物質,新(xīn)陳代謝的(de)速度(dù)就會大大(dà)降低,導致大量粘性較高的糖類(lèi)物質聚(jù)集在一起,使汙泥解體;溫度過(guò)高,細菌難以承受高溫,就會大量死亡。
8)絲狀(zhuàng)菌膨脹解體
正(zhèng)常的活性汙泥結構較稠密(mì),菌膠團生長(zhǎng)良好,顯微鏡下觀察到菌膠團外緣整齊清晰,並可發現有纖毛類(lèi)原生動物,汙(wū)泥呈礬花狀,絮凝、沉(chén)降和濃縮性能良好,汙泥體積指數(SVI)在100左右,對正常的活性汙泥(ní)來說,它們兩者之間有一個適當的比(bǐ)例關係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠團的(de)生長繁殖將受到抑製(zhì),好多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體(tǐ)鬆散發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷(duàn)活性(xìng)汙泥解體的(de)原因(yīn)
判斷的方法可通過顯微鏡觀察汙泥的生物相,對活性汙(wū)泥狀態進行判斷。結合進水水質(zhì)水量變化、汙水(shuǐ)站運行方式(shì)變化進行判別,檢(jiǎn)查進水(shuǐ)口(kǒu)情況。
2)采取對應措施進行(háng)控製
1. 汙水量水質變化引起的解體(tǐ),就(jiù)從源頭進行調整,控製進水量,測定並保持(chí)進水濃度,避免超負荷或者長期低負荷運行
2. 當確定汙(wū)水中混入有毒物質時,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. 負荷低或過量曝氣時,減少風機運轉台數或降低表曝機(jī)轉速,或減少曝氣池運(yùn)轉間數,隻運行(háng)部分曝氣池。
4. 溫度控製在合理的範(fàn)圍內,才能使微生物維持在正常的生長(zhǎng)狀態,以(yǐ)提高其對(duì)汙水處理的效果。
5. 發生負荷衝擊時(shí),降低汙水的進水量,或者(zhě)使進水速度和緩均(jun1)勻,能夠有效降低生化係統中的有機物的負(fù)荷。
6. CN比失調(diào),需添加一些微生物生長(zhǎng)必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙(wū)泥老化時,應在保證係統代謝正常,出水達標的情況(kuàng)下,增加剩餘汙泥的(de)排放(fàng)量(liàng),降(jiàng)低(dī)泥(ní)齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施參見第5節!
五、曝氣(qì)池運行(háng)管理——汙泥膨脹
1、引起活(huó)性汙泥中絲狀菌膨(péng)脹的(de)環境條件有:
1.進(jìn)水中(zhōng)有機物質太少,曝氣池內F/M低(dī),導致微(wēi)生物食料不足。
2.進水中氮(dàn)、磷等營養物質不足。
3.PH太低,不利於微生物生長。
4.曝氣池混合液內溶解氧太低,不能滿足微生(shēng)物需要。
5.進水水質(zhì)或水量波動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣(qì)池的(de)汙水因“腐化”產生(shēng)出較(jiào)多的H2S(超過1-2mg/l)時(shí),還會導致絲狀硫磺菌的過(guò)量繁殖,使(shǐ)絲硫磺(huáng)菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌大量繁殖的適宜溫度(dù)在25℃~30℃,因(yīn)而(ér)夏季易發生絲狀(zhuàng)菌汙泥膨脹。
2、導致非(fēi)絲狀菌膨脹的(de)條件(jiàn)和成因
非絲狀菌膨脹是由於菌膠團細菌(jun1)本身(shēn)生理(lǐ)活動異常,導致活性汙(wū)泥沉降性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水中(zhōng)含(hán)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(zú)夠的氮、磷等(děng)營養物質,或(huò)者混合(hé)液(yè)內溶解氧不足。高F/M時,細菌會把大量的有機物質吸(xī)入體內(nèi),而由於缺乏氮、磷或(huò)溶解氧(yǎng)不足,又不(bú)能在體內進(jìn)行正常的分解代謝。
此時細菌會向體外分泌出過量的多(duō)聚糖類物質。這些物(wù)質由於分子式中含很多羥基而具有較強的親水性。使活性汙泥的結合水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈粘性的凝膠狀,使(shǐ)活性汙泥在二沉池內無法進行有效(xiào)的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹稱為(wéi)粘性膨脹。
另一種非絲狀菌膨脹是由於進水中(zhōng)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的粘性物質,形不成絮(xù)體,因(yīn)此也無法在二沉池進(jìn)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(zhàng)或離(lí)散性膨脹。
3、控製曝(pù)氣(qì)池汙泥膨脹的措施
控製曝氣(qì)池汙泥膨脹措施大體可分成三類。一類是(shì)臨時控製措施,第二類是工藝運行控製措施,第三類是永久性(xìng)控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控製措施
臨時控製措施主要用(yòng)於控製由於臨時原因造成的汙泥(ní)膨脹,防(fáng)止汙泥流失,導致出水SS超標或汙泥的大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助沉法和(hé)殺菌劑殺菌(jun1)法兩種。絮(xù)凝劑助沉法(fǎ)一般用於非絲狀菌引起的汙(wū)泥(ní)膨脹,而殺菌法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉法是指向發生汙泥膨脹(zhàng)的曝氣池中投加絮凝劑,增強活性汙(wū)泥的凝聚性能,使(shǐ)之容易在(zài)二沉池(chí)實現泥水分離。
混凝處理中的絮凝劑一般都可以在此時應用,常用(yòng)的(de)絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵(tiě)等無機絮凝(níng)劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝(níng)劑。絮凝(níng)劑可(kě)加在曝(pù)氣池的進口,也可投在(zài)曝氣池的出口,但投加量不可太多,否則有可能破壞細菌的生物活性降(jiàng)低處理效果。使用絮凝劑時,藥劑投加量摻合三氧化二鋁為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殖。從而達到控製(zhì)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(nà)、漂白粉、雙氧(yǎng)水等都可(kě)以使用。實際加(jiā)氯過程中(zhōng),應由小劑量到(dào)大劑量(liàng)逐漸進行,並隨時觀察生物相和測(cè)定SVI值,一般加(jiā)氯是為汙泥幹固體(tǐ)重的0.3%~0.6%,當發現SVI值(zhí)低於(yú)最大允許值或鏡(jìng)檢觀察到絲狀(zhuàng)菌菌(jun1)絲溶解,應當立即停止加藥。投加雙(shuāng)氧水(shuǐ)(H2O2)對(duì)絲狀菌有持續的抑製作用(yòng),過低不起作用,過高(gāo)會導致汙泥氧化解體(tǐ)。
2、控製汙泥膨脹的(de)調節運行工藝措施
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(fēi)常(cháng)有效。具體方法有:
1、在(zài)曝氣池的進口加粘土、消石灰、生(shēng)汙泥或消(xiāo)化汙泥等,以提高活性汙(wū)泥的沉降(jiàng)性能和密實(shí)性(xìng)。
2、使進(jìn)入曝(pù)氣池的汙水處於新鮮狀態,如采取預(yù)曝氣措施,使(shǐ)汙水盡早處於好氧狀態,避免形(xíng)成厭氧狀態,同時吹脫硫化氫等有害氣體。
3、加強曝(pù)氣強度,提高混合液溶解氧(yǎng)濃度,防止混合液(yè)局部(bù)缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等(děng)營養(yǎng)鹽,保持混合液中碳、氮、磷(lín)等營養物質的平衡。在不降低汙水處理功能的前提(tí)下,適當提高F/M。
5、提(tí)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(yàn)氧狀態。
6、當PH值低(dī)時(shí)應加堿性物質調節,提高曝氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段加強和提高(gāo)化驗分析的時(shí)效性(xìng),充分發揮預處理係統(tǒng)的作用,保證曝氣池的汙泥負荷(hé)相對穩定。
3、控製汙泥膨脹的永久性控製措施
永久性控製措施是指對(duì)現(xiàn)有設施進行改造或設計擴建、新建工(gōng)程時予以充分考慮。使汙泥膨脹不發生,或發生汙(wū)泥膨脹時(shí)有預防性設(shè)施。常用的永久性措(cuò)施是(shì)在曝氣池前設生物選(xuǎn)擇器。
通過選擇器對微(wēi)生(shēng)物進行選擇性培養,即在係統內隻有利用菌膠團細菌的增長(zhǎng)繁殖,不利於絲狀(zhuàng)菌的(de)大量繁殖增長。從而避免生物處理係統絲狀菌汙泥(ní)膨脹的發生。選擇器有(yǒu)三種,好氧(yǎng)選擇(zé)器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。
1、好氧選擇器的機理是提供一個溶解氧充足、食料充足的高負(fù)荷區,讓菌膠團細菌率先搶占有機物,不給絲狀菌過度增長的機會。
例如在(zài)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(jìn)行再生性曝氣,減少回流汙泥中高粘結性物質的含量,使其(qí)中(zhōng)微生物進入內源呼吸段,提(tí)高菌膠團細菌攝取有機物的能(néng)力和與絲狀菌生物的競爭能力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑製。為加強微生物選擇器的(de)效果(guǒ),可以在再曝氣過程(chéng)中(zhōng)投加足量(liàng)的氮、磷等營養物質,提高汙泥的活性(xìng)。
2、缺(quē)氧選擇器控製汙泥膨脹的原理(lǐ)是:大部分菌膠團細菌能利用選擇器內(nèi)硝酸鹽(yán)中化合態(tài)氧做氧源,進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能(néng),因而(ér)在選擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團菌種,大大降低了絲狀菌膨脹發生的可能。
3、厭氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:經大部分種類(lèi)的絲(sī)狀菌(球衣菌)都是好氧的,在厭氧條(tiáo)件下將受到抑製。而菌膠團細(xì)菌有一大部分為兼性菌,在厭(yàn)氧狀態(tài)下短時間內進行厭氧代謝,繼續增殖。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,因為菌膠團的厭氧代謝會產生硫化(huà)氫,從而為絲狀菌的繁殖提(tí)供條件。因此,厭氧選擇器的水力停留時間不宜過長。
在實際運行中,以上(shàng)述三類方法應根據(jù)實際情況優先采取臨時控製措施,防止汙泥大量流失導致係統的失敗(bài)。同時還應認真分析化驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入手,采取工藝運行調節手段,控製膨脹的發生(shēng)。對(duì)於汙泥膨(péng)脹發生次數較多,程度較嚴(yán)重的(de)處理廠,應采取永久性措施及時改造,避免(miǎn)長期超標的現象(xiàng)發生。