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,汙染質的降解程度主要取決於曝氣池的運行管(guǎn)理。
一、曝氣池運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活性汙泥微生物能正(zhèng)常生理活動的*適宜溫度範圍是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時,都會(huì)對好氧活性汙泥的功能產生不利(lì)影(yǐng)響。當溫度高(gāo)於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一(yī)定範圍內,隨(suí)著溫度的升(shēng)高,雖然不利於氧向水中轉移,卻可以加快生化反應速率,微生物增殖速率也會加快。但溫度突升並超過一定限度時(shí),就會產生不可逆破壞。相比之下,溫度降低對(duì)微生物(wù)的影響要(yào)小一些,一般不會(huì)出現不可逆破(pò)壞(huài)。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙(wū)泥中(zhōng)的微生物可以逐步適應這種(zhǒng)變化,通過采取(qǔ)降低負荷、提高溶(róng)解(jiě)氧濃度、延長(zhǎng)曝氣(qì)時(shí)間等措施,仍(réng)能取得(dé)較(jiào)好的處(chù)理效果。
因(yīn)此,在實際生(shēng)產運(yùn)行(háng)中,要(yào)重視(shì)水(shuǐ)溫的突然變化,尤其是水溫的突然升(shēng)高。為防止水溫過高的工業廢水對好(hǎo)氧生物處理產生不利影響,應進行降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物*適宜的pH值介於6.5~ 8.5之間(jiān)。pH值降至4.5以下,活(huó)性汙泥中(zhōng)原生(shēng)動物將全部消失,大(dà)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(dào)破壞,極易產生汙泥膨脹(zhàng)現象。
當pH值(zhí)大於9後,微生物的代謝速率將受到極大的不利影(yǐng)響,菌膠團會解體,也會產生(shēng)汙泥膨(péng)脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池(chí)之前,必須進行酸堿中和調整pH值(zhí),使進入曝氣池的汙水pH值至少在6-9之間。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一定的緩衝作用,因(yīn)為好氧微生物(wù)的代謝活(huó)動能改變其活動(dòng)環(huán)境的pH值。比如說好氧微生物對含(hán)氮化合物的利用,由於脫氮作用而產生酸,降低環境的pH值;由於脫羧作用(yòng)而產生堿性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時間的馴化,活(huó)性汙泥(ní)法也能處理具有一定(dìng)酸(suān)性或堿性的汙水。此外,汙水(shuǐ)本身所具有的堿(jiǎn)度對pH值的下(xià)降有一定的抑(yì)製作用。
但是(shì),汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水進人已(yǐ)適應(yīng)酸(suān)性環境(jìng)的活性汙(wū)泥係統時(shí),將會對其中微生物造成衝擊(jī),甚至(zhì)有可能破壞整個係(xì)統的正常運行。
因此,酸堿汙水是(shì)否(fǒu)進行中和處理,要根據實際情況而定,若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(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(jiào)大時,應(yīng)事先(xiān)進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用哪種(zhǒng)活性汙泥法,曝(pù)氣池所能承受的有機負(fù)荷都是有一定限度的,超(chāo)過(guò)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,進水BOD5*高值都是固(gù)定的,由於(yú)BOD5分析周期較長(zhǎng),實際上多以COD分析結果指(zhǐ)導生產。
曝氣(qì)池進水有機負荷一旦超標,就應當立即采取降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧(yǎng)效率等措施,以免(miǎn)對整個二級生物處理係統造成(chéng)衝擊和保證(zhèng)出水水質。
如果進水COD值偏低,就(jiù)應當立即采取(qǔ)增加進水(shuǐ)量、減少汙泥回流量和減少風機運轉台數,降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以免(miǎn)造成不必要的動力(lì)浪費。
4、氨(ān)氮和磷酸(suān)鹽
理(lǐ)論上,微(wēi)生物對氮(dàn)、磷的需要量(liàng)要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算(suàn),但(dàn)實際活性汙泥法處理係統曝氣池進水中(zhōng)的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值,係統也能正常(cháng)運轉。
氮、磷的含量因處理的(de)工業廢水種(zhǒng)類不同差別很大,有(yǒu)的汙水氮、磷的含量(liàng)很高,不經過脫磷除氮,二沉(chén)池出水氮、磷(lín)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(shí)補充一定量的氮、磷,微生物(wù)的功能(néng)會受到限(xiàn)製(zhì),二沉池出(chū)水的COD和BOD5就(jiù)難以(yǐ)保證達標。
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(pù)氣池,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(yòu),即可滿(mǎn)足混合液(yè)微生物對(duì)氮、磷的(de)需要。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低於上述(shù)值,就應當及時增加氮、磷的投(tóu)加量。
5、有毒物質
對於特定(dìng)的(de)工業廢水,有(yǒu)毒物質的(de)種類一般不變,含量和排(pái)水(shuǐ)量卻難以恒定。除了需要采取均質調(diào)節等一級處理措(cuò)施之外,必須對曝氣(qì)池進水中有毒物質的含量進行監測和(hé)控製。
活性(xìng)汙泥馴化結束後,要根據(jù)混合液對進水中有(yǒu)毒物質的適應程度,結合運行經驗,確定影響生化係統的進水有毒(dú)物質*高限值(zhí)。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時間超過限值,就應當采取降低進(jìn)水量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措施,避免因混合液微生物中毒而影(yǐng)響(xiǎng)處理效果。
二、曝氣池運行管理——沉降(jiàng)比(bǐ)
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池混(hún)合液須維持相對固定的汙泥濃度MLSS,才能維持好處理效果和處理係統穩定運(yùn)行。每一種(zhǒng)好(hǎo)氧活(huó)性汙泥法處理(lǐ)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(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(bān)而(ér)言,曝氣池中MLSS接近其*佳值時,處理效(xiào)果*好。而MLSS過低時(shí)往往(wǎng)達不到預(yù)期的處理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這些汙(wū)泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增(zēng)加(jiā)許多,導致對充氧(yǎng)係統能(néng)力的要求增大。同(tóng)時曝氣池混合液的密度會增大,阻力增大,也就(jiù)會增加機械曝氣(qì)或鼓風曝氣的電耗。
也就是說,雖然MLSS偏高時,可以提高(gāo)曝氣池對進水水質變化和衝擊負荷的抵(dǐ)抗能力(lì),但在運行上往(wǎng)往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥過(guò)度老化,活性下降,*後甚至影響處理水質。
在實際運行時,有時需要通(tōng)過加大(dà)剩餘汙泥排放的方式強製(zhì)減少曝氣(qì)池的MLSS值,刺激曝氣池混合液中的微生物的生長和繁殖,提高(gāo)活(huó)性汙泥分解氧化有機物的活性。
二、汙泥(ní)沉降比(SV)的(de)控製
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity,又稱30min沉降(jiàng)率,是曝氣池混合(hé)液在量筒內靜置30min後所(suǒ)形成的沉澱(diàn)汙泥容積占原混(hún)合液容積的比例,以%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的(de)高度(dù)恰好就是SV的數值。由於SV值的測(cè)定簡單快速,因(yīn)此是評(píng)定活性汙泥濃度和質量的常用(yòng)方法(fǎ)。
SV值能反映曝氣池正常(cháng)運行時的汙泥量和汙泥(ní)的凝(níng)聚性、沉降性能(néng)等。可用於控製剩餘汙(wū)泥排放量,SV的正常(cháng)值一般在15%-30%之間,低(dī)於此數值區說明汙泥的沉降性(xìng)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(cǐ)數值區,說明(míng)需要(yào)排泥操作,或應采取措施加大曝氣量,也可(kě)能是絲狀菌的作用使汙泥發生膨脹(zhàng),需加大進泥量或減少(shǎo)曝氣量。
1、SV30實(shí)驗液麵狀態觀察要點
2、SV30實驗沉降過程觀察要點(diǎn)
3、SV30實驗(yàn)上清液觀察要點
4、SV30實驗*終沉澱(diàn)物觀察要點
5、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥(ní)容(róng)積指數(SVI)的英文是Sludge Volume Index,是(shì)指曝氣(qì)池出口處混合液經過30min靜置沉澱後(hòu),每克幹汙泥所(suǒ)形的沉澱汙泥所占的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下(xià):

SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體(tǐ)積的影響,因而比SV值能更準確地評(píng)價和反映活性汙泥的凝聚(jù)、沉澱性能。一般來說(shuō),SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過高說明汙泥沉降性較差,將(jiāng)要發生或(huò)已經發生汙泥膨脹。城(chéng)市汙水處理廠的SVI值一般介(jiè)於70~100之間。
SVI值與汙(wū)泥負荷有關,汙泥負(fù)荷過高或過低,活性汙泥(ní)的代謝性能都(dōu)會(huì)變差,SVI值也會變很高,存在出現汙泥膨脹的可能。
曝氣池混合(hé)液SVI值(zhí)升(shēng)高的原因
(1)水溫突然降低使微生物活性降(jiàng)低,分解有機物的功(gōng)能下降。
(2)流入含酸廢水(shuǐ)使曝氣池混合液pH值長時(shí)間處於酸性條件下,嗜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長的絲狀微生物膜周期性脫落也會導致混合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮磷營養物質比例偏低,而絲狀菌能夠在氮磷等營養(yǎng)物質嚴重不足的情況下大量繁(fán)殖,並在混合液中占優勢,進而(ér)引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池(chí)有機(jī)負荷過高(gāo)導致活性汙泥(ní)的凝聚性能(néng)和沉澱性能變差,SVI值(zhí)升高。
(5)進(jìn)水中低分子有機物含量大,而低分子有機物(wù)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,曝氣池混合液沉降性能降低。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足(zú)使絮(xù)體生長受(shòu)抑製。而絲狀菌(jun1)生物卻能夠在0.1mg/L以下條件(jiàn)中大量(liàng)繁殖,導致活性(xìng)汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物(wù)質增加,如酚、醛(quán)、硫化物等類物質含(hán)量突然升高(gāo),使微生物菌膠團凝聚性能下(xià)降,大量解絮,而絲狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後進人曝(pù)氣池,其中含有大量的低分子有機物和硫化(huà)物等,從而使(shǐ)絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣池。其中的高濃度有機物使曝氣池(chí)有(yǒu)機負荷升高,絲狀菌(jun1)大量繁殖。
(10)的進水中SS較低而溶解性有機物比例較大,使得汙泥容重降低,固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二(èr)沉(chén)池停留時間過長,會(huì)導致其中溶解氧(yǎng)含量下降,汙泥因此腐化變質,進而使回流汙泥中絲(sī)狀菌大量繁(fán)殖,引起曝氣(qì)池活性(xìng)汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝(pù)氣池運行管理——泡沫(mò)
生化係統泡沫比較好的分類方法是通過(guò)顏色(sè)和黏度(dù)進行分類,因為確認泡(pào)沫不同的顏色和(hé)黏度(dù)能(néng)夠指導我們判斷目前活性汙泥所處的(de)狀態。
1、棕黃色泡沫
現象描述:
泡沫產生時數量不多(duō),靠近曝氣(qì)團四周(zhōu)液麵少量產生,沿輻射方向逐漸消散,到四周角落時開始積聚,泡沫顏色(sè)呈棕黃色,泡沫色與當時(shí)活性汙泥顏色相同。整個泡沫形成到積聚的(de)過程中,泡沫呈易碎狀態,所以此(cǐ)類泡沫在短(duǎn)時(shí)間內(nèi)不會發生嚴重的積聚而導致大量浮渣產生。
原因分析:
活性汙泥處於老化狀態,部(bù)分活(huó)性汙泥因(yīn)為(wéi)老化而解體,懸浮在活性汙(wū)泥混合液中,在(zài)曝氣狀態下均勻(yún)附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡(pào)沫積聚創造了條件。
工藝判斷:
此類泡沫產生是汙泥處於或即將進入活(huó)性汙泥老化狀態的一種表現。
1)活性汙泥的沉降(jiàng)比方麵。
活性汙泥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(jiàng)比(bǐ)值是否偏小,沉降的活性汙泥是否色澤暗黃,沉降(jiàng)速度是否過(guò)快(kuài)等方麵的確認,結合(hé)液麵產生的棕黃色泡沫即可較(jiào)為準確的判斷活性汙泥是否出現了老化現象。
2)SVI值方麵。
SVI值用來判斷活性汙泥的鬆散程度(dù)確實是很好的指標,然而它也具備判斷活性(xìng)汙泥是否發生老(lǎo)化的功能。當(dāng)SVI值低於40的時候,活性汙泥通常發生了老化,結合液(yè)麵(miàn)產生的棕黃色泡沫即可較為準確地判斷活性汙泥是否出現了(le)老化現象。
3)顯微鏡(jìng)觀察結果。
對於老化的活性汙泥,顯微鏡觀察方麵(miàn)也能很(hěn)好的發現(xiàn)。重點是菌膠團的致密程度和後生動物出現的比重,如果觀察到的菌膠團(tuán)比較致密,且後生動物大量較多,結合(hé)液麵的棕黃色(sè)泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於老(lǎo)化階(jiē)段。
2、灰黑色(sè)泡沫
現象描述:
泡沫數量、產生過程、積聚、易碎性(xìng)與棕黃色泡沫特性相同(tóng),但其顏色中帶(dài)有(yǒu)黑色的成分,所積聚的(de)產物(wù)也呈(chéng)灰黑色,觀察整個生化係統的活性汙(wū)泥顏色也有略帶灰黑色的感覺(jiào)。
原因分析(xī):
活性汙泥處於缺氧狀態,缺氧的狀態可使活性汙泥出現局(jú)部的厭氧反應,這樣,原本處於好氧狀態的活性汙泥(ní)就會在這個轉變的過程中出現死亡,同樣也就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以如果我們看到產生(shēng)的泡沫呈灰黑色(sè)的話,除了確認進水是否(fǒu)含有黑色染料廢水外,主要就是要確認生化池是(shì)否在局部有曝氣不足產生的厭氧情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是活性汙泥係統出現了(le)缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控(kòng)製各指標的確認也就需要圍繞這一方(fāng)麵(miàn)展開。灰黑色泡沫(mò)產生時重點需要對DO值進行綜合判(pàn)斷。
確認活性汙泥係統是否(fǒu)處於缺氧和厭氧狀(zhuàng)態,*好(hǎo)的方(fāng)法(fǎ)是直接通過溶解氧儀進行實(shí)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(lái)判斷生化係統的整體溶解氧狀況(kuàng),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均勻布點進行實地檢測,隻有這(zhè)樣才能發現局部的供氧不足死角。如果溶解氧在某些位置(zhì)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(rèn)。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫(mò)產生的(de)原因很多,但主要常見於負荷過高、曝氣過度、洗滌劑流入等。而在區別是(shì)何(hé)種(zhǒng)原因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度能給我們很多的參考。
通常情況下,粘稠(chóu)不易破碎的泡沫,常見於活性汙泥負荷過高,而且此時的泡沫色(sè)澤(zé)鮮白,堆(duī)積性較好(hǎo),而粘稠易破碎的(de)泡沫(mò)常見於活性汙(wū)泥的過度曝氣,而且此(cǐ)時的泡沫色澤為陳舊的(de)白色(sè),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(xǐ)滌劑的存在,增加了水體的(de)表(biǎo)麵張力,*終導致泡沫的(de)形成。
工藝判斷:
白色泡沫的(de)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(bǐ)值),如果F/M值過高(大於0.5),同時對應產生大量白色粘稠泡沫的(de)話,我們就可(kě)以認為活性汙泥確實是處於(yú)高負荷運轉狀態了(le)。
2)DO值與白色(sè)泡沫的關係。
曝氣過度同樣會產生大量白色泡沫,雖然在泡沫黏度不高(gāo)的情況下,正常的曝氣量不(bú)會導致生化係統泡沫的產生,但活性汙泥在過高的曝氣量作用下,部分活(huó)性汙泥會解體溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高曝氣量情況(kuàng)下導(dǎo)致泡沫產生的一個原因。
為此,在保證活性汙泥供氧的情況(kuàng)下,盡量降低曝氣量,不但能減少(shǎo)泡沫產生,同(tóng)時(shí)也能減少能源消耗,降低(dī)運行成(chéng)本。通常控(kòng)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(shēng)到5.0mg/l的話,對活性汙泥係統產生的負麵影響是較(jiào)大的。
3)起泡物質流入的問(wèn)題。
除處理負荷過高、曝氣過度外,起泡(pào)物質流入生化(huà)係統同樣可以導致活性汙泥係統產(chǎn)生泡沫(mò),比較常(cháng)見的是生化(huà)係統中流(liú)入了(le)洗滌劑或表麵活性劑,在曝氣作用下,很快就會產生大量白(bái)色泡沫。我(wǒ)們通過監測DO值及(jí)生(shēng)化係統當時的汙泥負荷情況就可以反(fǎn)過來(lái)推斷是否進水水(shuǐ)質的影響導致了活(huó)性汙泥係(xì)統泡沫的產生。
4、彩色泡沫(mò)
現象描述:
彩色泡沫常發生於生(shēng)化係統流入了帶顏色(sè)的廢(fèi)水,通常這些帶顏色的(de)廢水具備較高有機物濃度,在曝氣的作用(yòng)下(xià),容易導致類似高負荷時產生的泡沫。由於水體本身(shēn)就帶有顏色(sè),自然產生的(de)泡沫也會帶有顏色。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵活性劑或洗(xǐ)滌(dí)劑,流入生化係統後,自然也會導致泡沫產生,在陽光照射下,這些(xiē)泡沫表麵會產生五彩繽紛的顏色,這對(duì)判斷此類泡沫的產生原因有很大幫助。
工藝判斷:
彩色(sè)泡沫的產生與帶色廢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出水是否仍帶有顏色可以判(pàn)斷。如部分廢水是(shì)否會對(duì)生化係統(tǒng)也產生顏色幹擾。就洗(xǐ)滌劑及表麵活性劑的(de)問題,重點也是確認物(wù)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對後續生化係統對泡(pào)沫產生的影響。
活性(xìng)汙泥是一個動態的係統,意味(wèi)著在日常運行中要多看(kàn)多觀察多思考。除了對於池麵泡沫的觀察,我們還要時刻關(guān)注液麵浮渣的情況,配合多項指標,如SV30、溶解氧、食微比、生(shēng)物相觀(guān)察等,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
進水中有毒物質或有機物含(hán)量突然升高很多,使微(wēi)生物代謝功能受到損害甚至喪失,活性汙泥失去淨化活性和絮凝活性(xìng)。這種情況在工業廢水處理場經(jīng)常出現,通常是工廠事故廢水排(pái)放量過多,使汙水處理係統(tǒng)超負荷(hé)運行(háng)所導致的。
2)低負荷
處理水量或汙水濃度長期偏低而曝氣量仍維持正常值(zhí),其結果就會出現過度曝氣,引起汙泥的過度自身氧化,菌膠團的絮凝性能下降,*後導致汙泥解體。長此以(yǐ)往,還(hái)可能會使(shǐ)汙泥部分或全部失去活性,在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(rù)係統,在高基質下(xià),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,很難沉澱壓縮,細菌又處於對數(shù)期,這時候細菌具有*強的活性,導致菌膠團解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏時(shí),也有可能產生(shēng)膨脹現象。因為若缺氮,微生物便由於工作不(bú)能充分利用碳源合成細胞(bāo)物質(zhì),過量的(de)碳源將被轉化(huà)為多糖類胞外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮(suō),發生解(jiě)體現象。
5)過量曝氣
過(guò)量曝氣會頻繁(fán)地剪切作用導致活性汙(wū)泥發生(shēng)解體,加上過量曝氣會導致(zhì)汙泥自身氧化加劇,多(duō)方麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老(lǎo)化
汙泥老化是因泥(ní)齡過長(zhǎng)導(dǎo)致的,在長期不排泥或者排泥較少的係統(tǒng),汙泥成分發生(shēng)變化(huà),活性成分減少,無機物含量增加,導致汙泥解體的現象。
7)溫度
眾所周知,溫(wēn)度能夠影響微生物的活性,因此溫度是影響細菌的重要條件。溫度過低,營養物質的運輸就會受到阻礙,微生物因得不到營養物質(zhì),新陳代謝的速度就會大大(dà)降(jiàng)低,導致(zhì)大量粘性較高的(de)糖類(lèi)物質聚集在一起,使汙泥解(jiě)體;溫(wēn)度過高,細菌難以承受高(gāo)溫,就會大量死(sǐ)亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正常的活性汙泥結(jié)構較稠密,菌膠(jiāo)團生長良好,顯微鏡下觀察到菌膠團外緣整齊清晰,並(bìng)可發現有纖毛類原(yuán)生動物,汙泥呈礬花狀,絮凝、沉降和濃縮性能良好,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(dāng)的比(bǐ)例關(guān)係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠團的(de)生長繁殖(zhí)將受到抑(yì)製(zhì),好多(duō)絲狀菌伸出(chū)汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆散發生解體。
2、汙泥解體時的(de)應對(duì)措施
1)先判斷活性汙泥解體的原因
判斷的方法可通過顯微鏡觀察汙泥的生物(wù)相,對活性汙泥狀態進行判(pàn)斷。結合進水水質水量變化、汙水站運行方式變化進行判別,檢查(chá)進水口情況。
2)采取對應(yīng)措施進行控製
1. 汙水量水質變(biàn)化引(yǐn)起的解體,就從源頭進行(háng)調整(zhěng),控製進水量,測定並保持進水濃度,避免超(chāo)負荷(hé)或者長期低負荷運行
2. 當(dāng)確定汙水中混入有(yǒu)毒物(wù)質時,應查明來源,單獨收(shōu)集進行處理;事故排水應及時引(yǐn)向事故池。
3. 負荷低或過量曝氣時,減少風機運轉台數(shù)或(huò)降低表曝機轉速,或減少曝氣(qì)池運轉間數,隻運行部分曝氣池(chí)。
4. 溫度控製在合理的(de)範圍內,才能使微生物維持在正常的生長狀態,以提高其對汙水處理的效果。
5. 發(fā)生負荷衝擊時,降低汙水的進水量,或者(zhě)使(shǐ)進水速度和緩均勻,能夠有(yǒu)效(xiào)降低生化係統中的有機物的負荷。
6. CN比失調(diào),需(xū)添加一些微生物生長必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應(yīng)在保(bǎo)證係統代謝正常,出水達標(biāo)的情況下(xià),增加剩餘汙泥的排放量,降低泥(ní)齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施參(cān)見(jiàn)第5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引起活性汙(wū)泥中絲狀菌膨脹的環境條件有:
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(liào)不足。
2.進水(shuǐ)中氮、磷等營養(yǎng)物質不足。
3.PH太低,不利於微生物生長(zhǎng)。
4.曝氣池混合液內溶解氧太低(dī),不能滿足微生物需要。
5.進水水質或水量(liàng)波動太大,對微(wēi)生物造成衝擊。
6.進入曝氣池(chí)的汙水因“腐化”產生出較多的H2S(超過1-2mg/l)時,還(hái)會(huì)導致絲狀硫磺菌的過量繁殖,使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲(sī)狀菌大量繁殖的適(shì)宜溫度在25℃~30℃,因而夏季易發生絲狀菌汙(wū)泥膨脹。
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、導致非絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲狀菌膨(péng)脹是由於(yú)菌膠團細菌本(běn)身生理活(huó)動異常,導致活性汙泥沉(chén)降性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水中含有大量的溶解性(xìng)有(yǒu)機物,使汙泥負(fù)荷F/M太高,而(ér)進水中缺乏足夠(gòu)的氮、磷等營養(yǎng)物質,或者混合(hé)液內溶解氧不足。高F/M時,細菌會把大(dà)量的有機(jī)物質吸入體內,而由於缺(quē)乏(fá)氮、磷或溶解氧不足,又不能在體內進行正常的分解代謝。
此時細菌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)式中含很多羥基而具有較強的親(qīn)水性(xìng)。使活性汙(wū)泥(ní)的(de)結合水高(gāo)達400%(正(zhèng)常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈(chéng)粘性的凝膠狀(zhuàng),使活性汙泥在(zài)二沉池內無(wú)法進行有效的泥水分離(lí)及濃縮。這種汙泥膨脹稱為粘性(xìng)膨脹。
另一種非絲狀菌膨脹是由於進水中含有大量的有毒物質,導致汙泥中(zhōng)毒。使(shǐ)細菌不能(néng)分泌出足(zú)夠的粘性物質,形不成絮(xù)體,因此也無法在二沉(chén)池(chí)進行有效的泥水分(fèn)離及濃縮。這種汙泥膨脹有(yǒu)時又稱為非粘(zhān)性膨脹或離散性膨脹。
3、控製(zhì)曝氣(qì)池汙泥膨脹的措(cuò)施
控製(zhì)曝氣池汙泥膨脹措施大體可(kě)分成三(sān)類。一類是臨時控製措施,第二類(lèi)是工藝運行控製措施,第三類是永久性控(kòng)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於控製由於臨時原因造成(chéng)的汙泥膨脹,防(fáng)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(zhì)措(cuò)施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助(zhù)沉法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹,而殺菌法適用絲狀菌引起的(de)汙泥膨脹。
1.絮凝(níng)劑助沉法(fǎ)是指向發生汙泥膨脹的曝氣池中(zhōng)投加絮凝劑,增強活性(xìng)汙泥(ní)的凝聚性(xìng)能(néng),使(shǐ)之容易在二沉池實現泥水分離。
混凝處理中的絮(xù)凝劑一般都可以在此時應用(yòng),常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無機(jī)絮凝劑和聚炳烯酰胺等有(yǒu)機高分子絮凝劑。絮凝劑(jì)可加在曝氣池的進口,也可投在(zài)曝氣池(chí)的出口,但投加量不可太多,否則有(yǒu)可能(néng)破壞細菌的生物活性降低處理效果。使用(yòng)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(jì),殺(shā)死或抑(yì)製絲狀菌的繁殖。從而達到控製絲狀菌汙(wū)泥膨脹的(de)目的。
常用的殺菌劑(jì)如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水(shuǐ)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,一般加氯是為汙(wū)泥幹固體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於*大允許(xǔ)值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲(sī)溶解,應當立即停止(zhǐ)加藥。投加雙氧水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製作用(yòng),過低不起作(zuò)用,過高會導致汙泥氧化解(jiě)體。
4、控製汙泥膨脹的調節運行工藝措施
調節運行工藝控製(zhì)措施(shī)對工藝條(tiáo)件控製不當產生的汙泥膨脹非常(cháng)有效。具體方法有:
1、在曝氣(qì)池的進口加粘土、消石灰、生汙泥(ní)或(huò)消化汙泥等,以提高活性汙泥的沉降性能(néng)和密實性。
2、使(shǐ)進入曝氣(qì)池的汙水處(chù)於新鮮狀態,如采取預曝氣措施,使汙水盡早處於好氧狀態,避免形成厭氧狀態,同時(shí)吹脫硫化氫等有害氣體(tǐ)。
3、加(jiā)強曝氣強(qiáng)度,提高混合液溶解氧濃度,防(fáng)止混合液局部缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等(děng)營養(yǎng)鹽,保持混合(hé)液中碳、氮、磷等營養物質的(de)平衡(héng)。在不降低汙水處理功能的前提下,適當提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥在二沉池(chí)的停留時間,避免(miǎn)在(zài)二沉池出現(xiàn)厭氧狀態。
6、當PH值低時(shí)應加堿性物質調節(jiē),提高曝氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段(duàn)加強和提高化(huà)驗分析的時效性,充分發揮預處理(lǐ)係統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
5、控製汙泥膨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、新建工程時予(yǔ)以充分考慮。使(shǐ)汙泥膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設(shè)施。常用的永久性措施是在(zài)曝氣池前設生物選擇器。
通過選擇器對微生物進行選擇性培養,即在係統內隻有利用菌膠團細菌的增長繁殖,不利於絲狀菌的大量繁殖增長。從而避免生物處理係統絲狀菌汙泥膨脹的發生。選擇器有三種,好氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。
1、好氧(yǎng)選擇器的機理是提供一個溶解(jiě)氧充足、食料充(chōng)足的高負荷區,讓菌膠團細菌率先搶占有機物(wù),不給絲狀(zhuàng)菌過度增長的機會。
例如在活性汙泥法工藝的選擇器就是在回流汙(wū)泥進入曝氣池前(qián)進行再生性曝氣,減少回流汙泥中高(gāo)粘結性(xìng)物質(zhì)的含量,使其(qí)中微生物進(jìn)入(rù)內源呼吸段,提高菌膠團(tuán)細(xì)菌攝取有機物的能(néng)力和與絲(sī)狀菌生物的(de)競爭能力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨(péng)脹(zhàng)均能得到抑製。為加強微生物選擇器的(de)效果,可以在再曝氣過程中投加足量的氮、磷等營養物(wù)質,提高汙泥的活性。
2、缺(quē)氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:大部分菌膠團細(xì)菌能利用選(xuǎn)擇器內硝酸鹽中化合態(tài)氧做氧源,進行生物繁殖,而絲狀菌(jun1)(球衣菌)沒(méi)有這種功能(néng),因而在選(xuǎn)擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團(tuán)菌種,大大降低了絲(sī)狀菌膨(péng)脹(zhàng)發生的可能。
3、厭氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:經(jīng)大部(bù)分種類的絲狀菌(球衣菌)都是好(hǎo)氧的,在(zài)厭氧條件下將受到抑製。而(ér)菌膠團細菌有(yǒu)一大部(bù)分為兼性菌,在厭氧狀態下短時間內進行厭氧代(dài)謝,繼續增殖。但是厭(yàn)氧選(xuǎn)擇器的設置(zhì),會導致產生絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能性,因為(wéi)菌膠團的厭氧(yǎng)代(dài)謝會產生硫(liú)化氫(qīng),從而為絲狀菌的繁殖提供條件。因此,厭氧選擇器的水力停(tíng)留時(shí)間不宜過長。
在實(shí)際運行中,以上述三類方法應根據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。同時還(hái)應認真分析(xī)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(péng)脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多(duō),程度較嚴重的處(chù)理廠,應采取永久性措施及時改造,避免長期超(chāo)標的現象發生。