曝氣池(aeration basin)是人們按照微生物的特性所設計(jì)的生化反應器,汙染(rǎn)質的降(jiàng)解程度主(zhǔ)要(yào)取決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活性汙(wū)泥微生物(wù)能正常生理活動(dòng)的(de)最適宜溫度範圍是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(gōng)能(néng)產生不利(lì)影響。當溫度高於40℃或(huò)低於5℃時,甚至(zhì)會完全停止。
在一定範圍內,隨著溫度的升高,雖然不利於氧(yǎng)向水中轉(zhuǎn)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(chāo)過一定限度時(shí),就會產生不可逆破壞。相比之下,溫(wēn)度降低對微生物的(de)影響要小一些,一般不(bú)會出(chū)現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化(huà)緩慢,活性汙泥中的微生物(wù)可以逐步適應這種變(biàn)化,通過采取降低(dī)負荷、提高(gāo)溶解氧濃度、延長曝氣時(shí)間等措施(shī),仍能取得(dé)較好(hǎo)的處理效果。
因此,在實(shí)際生產運行中,要重視水溫的突然變化,尤其是水溫的突然升高。為(wéi)防止水溫過高(gāo)的(de)工業廢水對好氧(yǎng)生物處理產生不利影響,應進行(háng)降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物最適宜(yí)的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下,活性(xìng)汙(wū)泥中原生動物將全部消失,大多數微(wēi)生物的活動會受(shòu)到抑製,優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受到破壞,極易產生汙泥膨脹(zhàng)現象。
當pH值大於9後,微生物的代謝速率將受到極大(dà)的不利影(yǐng)響,菌膠團會(huì)解體,也會產生汙泥膨脹現象(xiàng)。當(dāng)汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池之前,必須進行酸堿中和調整pH值,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(de)緩衝作用,因為好氧微生物的代謝活動能(néng)改變其活動環境(jìng)的pH值。比(bǐ)如說好氧(yǎng)微生物對含氮化合物的(de)利用,由於脫氮作用而產生酸,降低環(huán)境的pH值;由於脫羧作用而產生堿(jiǎn)性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時間的馴化(huà),活性汙泥法也能(néng)處理具有一定酸性或堿(jiǎn)性的汙(wū)水。此外,汙水本身所具有的(de)堿度對pH值的下降有一定的抑製作用。
但是,汙水的(de)pH值發生突變,例如堿性汙水進人已適(shì)應酸性環境的活性汙泥係統時,將會對其中微生物造成衝擊,甚至有可能破壞(huài)整個係統的正常運行。
因此,酸堿汙水是否進行中和處理,要根據實際情況而定,若是進入活性汙泥係統的汙(wū)水pH值變化不大,尤其是(shì)隻(zhī)有微(wēi)酸性水或微堿性水其中之一(yī)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值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承(chéng)受的有機負荷都是有(yǒu)一(yī)定限度的,超過限度,曝氣池的運行效果將難(nán)以保證。對於正在運行的(de)曝氣池(chí),進水BOD5最高值都(dōu)是固定的,由於BOD5分析周期較長,實際上多(duō)以COD分析結果指導(dǎo)生產。
曝氣池進水有機負荷一(yī)旦超標,就應當立即采取降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措(cuò)施,以免(miǎn)對(duì)整個(gè)二級(jí)生物(wù)處理係統造成(chéng)衝擊和保證出水水質。
如果進水COD值(zhí)偏低,就(jiù)應當立(lì)即采取增加進水(shuǐ)量、減少汙泥(ní)回流量和減少風機運轉台數,降低表曝(pù)機轉速等,降低充氧效率的措施,以免造成不必要的動(dòng)力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理論上,微生(shēng)物對(duì)氮、磷的需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算,但實際活性汙泥法處(chù)理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的(de)比例往往低於此值,係統也(yě)能正(zhèng)常運轉。
氮、磷的含量因處理的工(gōng)業廢水種類不同差別很大,有的(de)汙水氮、磷的含量很高,不經過脫磷除氮,二沉池出水氮(dàn)、磷的含量就會超標。而對於氮、磷的(de)含量很低的(de)汙(wū)水,如果不能及時補充一定量(liàng)的氮、磷,微生物的功能會受到限製,二沉池出水的COD和BOD5就難以保證達標。
當處理(lǐ)氮、磷的含量很低的工業廢水時,對於(yú)正在運行的曝氣池(chí),曝氣池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)微生物對(duì)氮、磷的需要。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低於上述值,就應當及時增加(jiā)氮、磷的投加量。
5、有毒物質(zhì)
對於特定(dìng)的工業廢(fèi)水,有毒物質的種類一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除了需要(yào)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質的含量進行監測和控製。
活性汙泥馴化結(jié)束後(hòu),要(yào)根據(jù)混合液(yè)對進水中有毒物(wù)質的(de)適應程度(dù),結合運(yùn)行經(jīng)驗,確定影響生化係(xì)統的進水有毒物質最高限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時間超過限值,就應當采取降低進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措(cuò)施,避免因混合液微生物(wù)中毒而影響處理效(xiào)果(guǒ)。
二、曝氣池運行管理——沉降比
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池混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(dìng)運行。每一種好(hǎo)氧活性汙泥法處理工(gōng)藝都有其(qí)最佳曝(pù)氣(qì)池的MLSS,比如普(pǔ)通空氣曝(pù)池活性汙泥的(de)MLSS最佳(jiā)值為2g/L左(zuǒ)右,而(ér)AB法(fǎ)工(gōng)藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右,兩者差距很大。
一般而言,曝氣池中MLSS接近其最佳值時,處理效果最好。而MLSS過低時往往達不到預期(qī)的處(chù)理效果(guǒ)。
當MLSS過高時(shí),泥齡延長,維持這些汙泥中微生物(wù)正常活動所需的(de)溶解氧數會增(zēng)加許多,導致對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池混合液的(de)密度會增大,阻力(lì)增大,也就會增加機械曝(pù)氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是說,雖然MLSS偏高時,可以提高曝氣池對進水水質變化和(hé)衝擊負荷(hé)的抵抗能力,但在運行上往往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥過度老(lǎo)化,活性下降,最後甚至影響處理水質。
在實際運行時,有時需要通過加大剩餘汙泥排放的方式強製減少曝氣池(chí)的(de)MLSS值,刺激曝氣池混合液中的(de)微生物的生長和(hé)繁殖,提高活性汙泥分解氧化有機物的活(huó)性。
二、汙(wū)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(jiàng)率,是曝氣池混合液(yè)在量筒內靜置(zhì)30min後所形成的沉澱汙泥容積占原混(hún)合液容積的比例(lì),以(yǐ)%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿(mǎn)量程1000ml量筒測量,靜置30min後(hòu)泥麵的(de)高度恰好就是SV的數值。由於SV值的測(cè)定(dìng)簡單快速,因此是評定活性汙泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反映曝氣池正常運行時的汙泥量和汙(wū)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%之間,低於此數值區說明汙泥的沉降性能好,但也可能是汙泥的活性不良。
可(kě)少(shǎo)排泥或不排泥或加(jiā)大曝氣量。高於(yú)此數值區,說明需要排泥(ní)操作,或應采取措施加大曝氣量,也(yě)可能(néng)是絲狀菌的作用(yòng)使汙泥發生膨脹,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(diǎn)
2、SV30實驗沉降過(guò)程觀察要點
3、SV30實驗上清液觀察要點
4、SV30實驗最終沉澱物觀察要點
4、汙泥容積(jī)指數(SVI)的控(kòng)製
汙泥容積(jī)指數(shù)(SVI)的英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池(chí)出口處混合液經過30min靜置沉澱後,每克幹汙泥所形的沉澱(diàn)汙泥所占的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下:
SVI與(yǔ)SV值的關係(xì):
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體積的影響,因而比(bǐ)SV值能更準確地評價和反(fǎn)映活性汙泥(ní)的凝(níng)聚、沉澱性能。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過高說明汙泥沉降性較差,將要發生或已經發生汙泥膨脹。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,汙泥負荷過高或過低,活性汙泥的代(dài)謝(xiè)性能都會變差,SVI值也會變(biàn)很高,存在出現汙泥膨脹的可能。
曝氣池混合液SVI值(zhí)升高的原因
(1)水(shuǐ)溫突然降低使微生物(wù)活性降低,分解有機物的功能下降。
(2)流(liú)入含酸廢水(shuǐ)使曝氣池混合液pH值長時間處(chù)於酸性條件下,嗜酸性絲狀微生(shēng)物大量繁殖,另外(wài)排放酸性廢水的管道內生(shēng)長的絲狀微生物膜周期(qī)性脫落也會導致混合液中的絲狀(zhuàng)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(zài)氮磷等營養物質嚴重不足的(de)情況下大量繁殖,並在混合(hé)液(yè)中占優勢,進而引起汙泥(ní)膨脹。
(4)曝氣池有機負(fù)荷過高導致活性(xìng)汙泥的凝聚性能和沉澱(diàn)性能變差,SVI值升高(gāo)。
(5)進水中低分子有機物含量大,而低分子有機(jī)物是絲狀菌最容易吸收利用的成分,從而使(shǐ)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使絮體生長受抑製。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大(dà)量繁殖,導致活性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質增加,如酚、醛、硫化物等類物質含量突然(rán)升高,使微生(shēng)物菌膠團凝聚性能(néng)下降,大量解絮,而絲狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢水缺(quē)氧(yǎng)腐敗後進人曝(pù)氣(qì)池,其中含有大量的低分子有機物和(hé)硫化物等,從而使絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進(jìn)人曝氣池。其中(zhōng)的高濃度有機物使曝氣池有機負荷升高,絲狀菌(jun1)大(dà)量繁殖(zhí)。
(10)的進水(shuǐ)中SS較低而溶解性有(yǒu)機(jī)物比例較大(dà),使得(dé)汙泥容重(chóng)降低,固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長,會導致其中溶解(jiě)氧含量下降,汙泥因此腐化變質,進而(ér)使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖,引起曝氣池活性汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池(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(háng)分(fèn)類(lèi),因為確認(rèn)泡沫不同的顏(yán)色和黏度能夠(gòu)指導我們判斷(duàn)目前活性汙泥所處的狀態(tài)。
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(shè)方向逐漸消(xiāo)散,到四周(zhōu)角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫色與當時活性(xìng)汙泥顏色相同。整(zhěng)個泡沫形(xíng)成到積聚的過(guò)程中,泡沫呈易碎狀態,所以此類泡沫在(zài)短時間內(nèi)不會(huì)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,部分活性汙泥(ní)因為(wéi)老化而解體,懸浮在活性汙泥混合液中,在曝氣狀態下(xià)均(jun1)勻附著在(zài)泡沫中,導致(zhì)泡沫破裂的(de)時間延長,這為泡沫積聚創造了條件。
工藝判斷:
此類泡沫(mò)產生是汙泥處於或即將進(jìn)入(rù)活性汙泥老化狀態的一種表現。
1)活性汙泥的沉降比(bǐ)方麵。
活性汙泥(ní)的沉降比觀察(chá)是判斷活性汙泥是否出現老化(huà)的重要方法(fǎ)之(zhī)一,通過沉降比值是否偏小,沉降的活性汙(wū)泥是否色澤暗黃,沉(chén)降速度是否過快等方麵的(de)確認,結合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確實(shí)是很好的指標,然而它也具備判斷(duàn)活性(xìng)汙泥(ní)是否發生老化的功(gōng)能。當SVI值低於(yú)40的時候(hòu),活性汙泥通常發生了老化,結合液麵產生的棕黃色泡(pào)沫即可較為準確地判斷活性汙泥(ní)是否出現了老化現象。
3)顯(xiǎn)微(wēi)鏡觀察結果。
對於老化的(de)活性汙泥,顯微鏡觀察方麵也能很好的發現(xiàn)。重(chóng)點是菌膠團的致密程(chéng)度和後生(shēng)動物出現(xiàn)的比重,如果(guǒ)觀察到的菌(jun1)膠團比較(jiào)致密,且後生動(dòng)物大量較多,結合液麵的棕(zōng)黃色泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於老化階段(duàn)。
2、灰(huī)黑(hēi)色泡沫
現(xiàn)象描述:
泡(pào)沫數量、產生過程、積聚、易碎性與棕(zōng)黃色泡沫特性相同,但其顏色中(zhōng)帶有黑色的成分,所積聚的產物也(yě)呈灰黑色(sè),觀察整個生(shēng)化係統的活性汙(wū)泥顏色也有略帶灰黑色的感覺。
原(yuán)因(yīn)分析:
活性汙泥處於(yú)缺氧(yǎng)狀態,缺氧的狀態可使(shǐ)活性汙泥出現局部的(de)厭氧反應,這樣,原本處於好氧狀態的活性汙泥就會在這個轉變的(de)過(guò)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的泡沫呈灰黑色的話,除了確認進水是否含有黑色染料廢(fèi)水外(wài),主要就是要確認(rèn)生化池是否在局部有曝氣不足產生(shēng)的厭氧(yǎng)情況發生(shēng)。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是活性汙泥係統出(chū)現了缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控製(zhì)各指標的確認也就需要圍繞這一方麵(miàn)展開。灰黑色泡沫產生時(shí)重(chóng)點需要對DO值(zhí)進行綜合判斷。
確認(rèn)活性汙泥係統是否處於(yú)缺氧和厭氧狀態,最好的方法是直接通過溶解氧儀進行實地檢測(cè),這(zhè)方麵我們的操作人(rén)員容易犯的錯(cuò)誤就是隻檢測一個點來判斷生化係統的整體溶解氧狀況,這種做法是片麵的。
為了避(bì)免這種情況,需要對整(zhěng)個生化係統均勻布點進行實地檢測,隻有這樣才能發現局部的(de)供氧不(bú)足死角。如果溶解氧在某些位置監測值(zhí)低於0.5ppm的話,我們就需要重點對這些(xiē)位置進行確認。
3、白色泡(pào)沫
現象(xiàng)描(miáo)述:
白色泡(pào)沫產生的(de)原因很多(duō),但主要(yào)常(cháng)見於負荷過高、曝(pù)氣(qì)過度、洗滌劑流入等。而在區別(bié)是何種原因導致的白(bái)色泡沫時,泡沫的黏度能給我們很多的參考。
通常情況(kuàng)下,粘稠不易破碎的泡(pào)沫,常見於活性(xìng)汙泥負荷(hé)過高,而且此時的泡沫色澤(zé)鮮白,堆(duī)積(jī)性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活(huó)性汙泥的過度曝氣,而且此時的泡沫色澤為陳舊的白色,堆積(jī)性差,隻會發(fā)生局部堆(duī)積,洗滌劑的流入也會發生白色的泡沫,因為洗(xǐ)滌劑的存在,增(zēng)加了水體(tǐ)的表麵張力,最終導致泡沫的(de)形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本歸結為活性汙泥負荷過高(gāo)、曝氣過量、洗滌(dí)劑流入等情況。
1)F/M值(zhí)與白色泡沫的關係。
我們(men)知(zhī)道,判斷活性汙泥負荷的指(zhǐ)標是F/M(即食微比值),如果F/M值過高(大於0.5),同時對應產(chǎn)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轉狀態了。
2)DO值(zhí)與(yǔ)白色泡沫的關係。
曝(pù)氣過度同樣會產生大量(liàng)白色泡沫,雖然在泡沫黏度不高的情況(kuàng)下,正常的曝氣(qì)量不會導致生化係統泡沫的產生,但活性汙泥在(zài)過高的曝氣量作用下,部分活性汙泥會(huì)解體溶解(jiě),隨即導致(zhì)活性汙泥清(qīng)液中的有機物含量升高,這是在高曝氣(qì)量情(qíng)況下導致泡沫產(chǎn)生的一個原因。
為此,在保證活性汙泥供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫(mò)產生,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(yī)味提高曝氣量(liàng),使得DO上(shàng)升到5.0mg/l的話,對活性汙泥(ní)係統產生的負(fù)麵影響(xiǎng)是較大的。
3)起泡(pào)物質流(liú)入的問題。
除處理負(fù)荷過高、曝氣過度外,起泡(pào)物質流入生化係統同(tóng)樣可以導致活性汙泥係統產生泡(pào)沫,比較常見的是生化係統中流入了(le)洗滌劑或表麵活(huó)性劑,在曝(pù)氣作用(yòng)下,很快就會產生大量白(bái)色泡沫(mò)。我們通過(guò)監測DO值及生化係統當時的(de)汙泥負荷情況就可以反過來推斷是(shì)否進水水質的影響導致(zhì)了活性汙泥係統泡沫(mò)的產生。
4、彩(cǎi)色泡(pào)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(fèi)水,通常這些帶(dài)顏色的廢水具備較高有機(jī)物濃度,在曝氣的(de)作(zuò)用下,容易導致類似高(gāo)負荷時產生的泡(pào)沫。由(yóu)於水(shuǐ)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、廢水中富含表麵活性劑或洗滌劑,流入生化係統後,自然也會導致泡沫產生,在陽光(guāng)照射下,這些泡沫表麵會產生(shēng)五(wǔ)彩繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產生原因(yīn)有很大幫助。
工藝(yì)判斷:
彩色泡沫的產生與帶色(sè)廢水的流入(rù)和洗滌劑及表麵活性劑的流(liú)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斷。如部分廢水是否會對生化係統也產生顏色幹擾(rǎo)。就洗滌劑及表麵活性劑的問題,重點(diǎn)也是確認物化區位置的泡沫堆積情況。由此來判(pàn)斷表麵活性劑及(jí)洗滌劑對後續生化係統對泡沫產生的影響。
活性汙泥是一個動態(tài)的係統,意味著在日常運(yùn)行中要多看多觀察多(duō)思考。除了對於池麵泡沫的觀察,我們還要時刻關注液麵浮渣的情況(kuàng),配合多項指標,如SV30、溶(róng)解氧、食微比、生物相觀察等,才能快速且準確的做出工藝判(pàn)斷。
四(sì)、曝氣池(chí)運行管理——汙泥(ní)解體
1、汙泥解體的原因
1)有毒物質(zhì)
進水中有毒(dú)物質或有機物含量突然升高很多,使微生物代謝功能受到損(sǔn)害甚(shèn)至喪失,活性汙泥失去淨化活性和絮凝活性。這(zhè)種(zhǒng)情況在(zài)工業廢水處理場經常出現,通常是工廠事(shì)故廢水排放(fàng)量過多,使汙水處理係統(tǒng)超(chāo)負荷運行所導致的。
2)低(dī)負(fù)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,最(zuì)後導致汙泥解體。長此以往,還可能會使汙泥部分或(huò)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
過高的碳源進入係統,在高基質(zhì)下,細(xì)菌吸附的碳源代謝不了,並在細(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(shí)候細菌具有最強的活性,導致菌膠團解(jiě)體。
4)CN比失(shī)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(wù)便由於工作(zuò)不能充分利用碳源合成細胞(bāo)物質,過量的碳源將被轉化為多糖(táng)類(lèi)胞外貯存物。汙泥很難沉澱壓(yā)縮,發生解(jiě)體現象。
5)過量(liàng)曝氣
過量曝氣會頻繁地(dì)剪切作用導致活性汙泥發生(shēng)解體,加上過量(liàng)曝氣會導(dǎo)致汙泥(ní)自身氧(yǎng)化加(jiā)劇,多方麵(miàn)原因導致汙泥解體。
6)汙(wū)泥老化
汙泥老化是因泥齡過長導致的,在長期不排泥或者排泥較少的係統,汙泥成分發生(shēng)變化,活性成分減少,無機物含量增加,導致(zhì)汙泥解體的現(xiàn)象。
7)溫度
眾所周知,溫度能夠影響微生物的活(huó)性,因此溫度(dù)是影響細菌的重要條(tiáo)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(dào)營養物質,新陳代謝的(de)速度就會大大降低,導致大(dà)量粘性較高的(de)糖類物質(zhì)聚集在一起,使汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受高溫(wēn),就會大量死亡。
8)絲(sī)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(jiāo)團外緣整齊清晰,並(bìng)可發現有纖毛類原生動物,汙泥呈礬花狀,絮凝、沉降和濃縮性能良好,汙泥體(tǐ)積指數(SVI)在100左右,對正常的(de)活性汙泥來說,它們兩者之間有一個(gè)適當的比(bǐ)例關係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠團(tuán)的生長繁殖將受到(dào)抑製,好(hǎo)多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀(zhuàng)體鬆散發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷活性(xìng)汙泥解體(tǐ)的原因
判斷的方法可通過顯微鏡觀(guān)察汙泥的生物(wù)相,對活性汙泥狀態進行判斷。結合進水水質水(shuǐ)量變化、汙水站運(yùn)行方式變化進行判別,檢查進水口情況(kuàng)。
2)采取(qǔ)對應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引起(qǐ)的解體,就從源(yuán)頭進行(háng)調整,控製進水量(liàng),測定並保持進水濃度,避免超負荷或者長期低負荷運(yùn)行
2. 當確定汙水中混入(rù)有毒物質時,應查明(míng)來源,單獨收集進(jìn)行處理;事故排水應及時(shí)引向(xiàng)事故池(chí)。
3. 負荷低或(huò)過量曝(pù)氣(qì)時,減少風機運(yùn)轉台數或(huò)降低表曝機轉速,或減(jiǎn)少(shǎo)曝(pù)氣池運(yùn)轉(zhuǎn)間數,隻(zhī)運行部分曝氣池。
4. 溫度控製在合理(lǐ)的範圍(wéi)內(nèi),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(de)效果。
5. 發生負荷衝擊(jī)時,降低汙水的進水量,或者使進水速(sù)度和緩均勻,能夠有效降低生化係統(tǒng)中(zhōng)的有機物的負荷。
6. CN比失調,需添加一些微(wēi)生物生長必需的氮源,CN比維持在(zài)100:5。
7. 汙泥老化時,應在保證係統代(dài)謝正常,出水達標的(de)情況下,增加剩餘汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預(yù)防措施參見第5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹(zhàng)
1、引起活性(xìng)汙泥中絲狀菌(jun1)膨脹的環境(jìng)條件有:
1.進水(shuǐ)中有機(jī)物質太少,曝氣池內F/M低,導致微生物食料不足。
2.進水中氮、磷等營養物(wù)質不足(zú)。
3.PH太低(dī),不利於微生物生長。
4.曝(pù)氣池混合液內溶解氧太低,不能滿足微生物需要。
5.進水水質或水量波(bō)動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣池的汙水因“腐化”產生出較多的H2S(超(chāo)過1-2mg/l)時,還會(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(zhì)非絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲狀菌膨脹是(shì)由於菌膠團細菌本(běn)身生理活動(dòng)異常,導致活性汙泥沉降性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水中含有(yǒu)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,細菌會把大量的有機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷或溶(róng)解氧不足,又不能在體內進行正常的分解代謝。
此時(shí)細菌會(huì)向體外分泌(mì)出過量的(de)多聚糖類物質。這些物質由於分子式中含很(hěn)多羥基而具有較強的親水性。使活性汙(wū)泥(ní)的結合水(shuǐ)高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈粘性的(de)凝膠狀,使(shǐ)活性(xìng)汙泥在二沉池內無(wú)法進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹稱為粘(zhān)性膨脹。
另一種非絲狀菌膨脹是由(yóu)於進水中含有大量的有毒物質,導致汙(wū)泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物質,形不成絮體,因此也無法在二沉池進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙(wū)泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹或離散性膨脹。
3、控製曝氣池汙(wū)泥膨脹的措施(shī)
控製曝氣池汙泥膨脹措施大(dà)體可分成三類。一類是臨時控製措施,第二類是工藝(yì)運行控製措施,第三類是永久性控(kòng)製措施。
1)控製曝氣(qì)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(shí)原因造成的汙泥膨脹,防止汙泥流失,導致出水SS超標或汙泥的大量流失。
臨時控製(zhì)措施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法(fǎ)兩種。絮凝劑助沉法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹,而殺菌(jun1)法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉(chén)法(fǎ)是指向發生汙泥膨脹的曝氣(qì)池中投加絮凝(níng)劑,增強活性汙泥的凝聚(jù)性能,使之容易在二沉池實現泥水分離(lí)。
混凝處(chù)理中的絮凝劑一般都可以在此(cǐ)時應用,常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無(wú)機絮凝劑和聚炳烯酰(xiān)胺等有機高分子絮凝劑。絮(xù)凝劑可加在曝氣池(chí)的進口,也可投在曝氣池的出口,但投加量不(bú)可太多,否則有可能破壞細菌的(de)生物活性降低處理效果(guǒ)。使用絮凝劑(jì)時,藥劑投加量摻(chān)合三氧化二鋁(lǚ)為10mg/l左右即可。
2.殺菌法是(shì)指向發生膨脹的曝氣池(chí)中投(tóu)加化學藥劑,殺(shā)死或抑製絲狀菌的繁殖。從而達到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用的(de)殺菌(jun1)劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉(fěn)、雙氧水等(děng)都(dōu)可以使用(yòng)。實際加氯過程中,應由小劑量到大劑量逐漸進行,並隨時觀察生物相和測定SVI值,一般加氯是為汙泥幹固(gù)體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於最大允許值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶解,應當立即停止加藥。投加(jiā)雙氧(yǎng)水(H2O2)對絲狀菌有(yǒu)持續的抑製作用,過低(dī)不起作用,過高(gāo)會導致汙泥氧化解體。
2、控製(zhì)汙泥膨脹的調節運行工藝措施(shī)
調節運(yùn)行工藝控製措施對工藝條件(jiàn)控製不當產生的(de)汙泥膨脹非常(cháng)有效。具體方法有:
1、在曝氣池的進口加粘土、消石灰、生汙泥或消(xiāo)化汙泥等(děng),以提高活性汙泥的沉降性能(néng)和(hé)密實性。
2、使進入曝氣池的汙水處(chù)於新鮮狀態,如(rú)采取預曝(pù)氣(qì)措施,使汙水盡早處於好氧狀態,避免形成厭(yàn)氧狀態,同時吹脫硫化氫等(děng)有害氣體。
3、加強曝氣強(qiáng)度,提高(gāo)混(hún)合液溶解氧濃度,防止混(hún)合液局部缺(quē)氧或厭氧(yǎng)。
4、補充(chōng)氮、磷等(děng)營養鹽,保持混合液中碳、氮、磷等營(yíng)養物質的平衡。在不降低(dī)汙水處理(lǐ)功能的前提下(xià),適當(dāng)提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥(ní)在二沉池的停(tíng)留時間,避免在二沉池出現厭(yàn)氧狀態(tài)。
6、當PH值低時應加堿性物質調節,提高(gāo)曝氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段加強和提高化驗分析(xī)的時(shí)效性,充分發揮預處理係統的作用,保證曝氣池的汙泥負(fù)荷相對穩定。
3、控製汙(wū)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、新建工程時予以充分考慮。使汙泥膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設施。常用(yòng)的(de)永久性措施是在曝氣池前設生物選擇器。
通過選(xuǎn)擇器對微生物進(jìn)行選擇性培養,即(jí)在係統內隻有利用菌膠團細菌的增長繁(fán)殖,不利於絲狀菌的大量繁殖增(zēng)長。從(cóng)而避免生物處理係統絲狀菌汙泥膨脹的發生(shēng)。選擇器(qì)有三(sān)種,好氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧(yǎng)選擇器。
1、好氧選擇器的機理是提供一個溶解氧充足、食(shí)料充足的高負荷(hé)區,讓(ràng)菌膠團細菌率先搶(qiǎng)占有機物,不給絲狀菌過度增長的機會。
例(lì)如在活性汙泥法工藝的選擇器就是在回流汙泥進入(rù)曝氣池前進行再生性曝氣,減少回流汙泥(ní)中高粘結性物質(zhì)的含(hán)量,使其中微生(shēng)物進入內源呼吸段,提高菌膠團細菌攝取有機物的能力(lì)和與絲狀菌生物的競(jìng)爭能力,從而使(shǐ)絲狀菌(jun1)膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑製。為加強微生物選擇器(qì)的效果,可以在再(zài)曝氣過程(chéng)中投(tóu)加足量的氮、磷(lín)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是:大部分菌膠團(tuán)細菌能(néng)利用選擇器內硝酸(suān)鹽中化合態氧做氧源,進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有(yǒu)這種功能,因而在選擇器內受到(dào)抑製,增殖落後於菌膠(jiāo)團菌種,大大降低(dī)了絲(sī)狀菌膨脹發生(shēng)的可能。
3、厭氧選擇器控製汙泥(ní)膨脹的原理是:經(jīng)大部分(fèn)種類的絲狀菌(球衣菌)都是好氧的(de),在厭氧條(tiáo)件下將受到抑製。而菌膠團細菌有一大部分為兼性菌,在厭氧狀態下短時(shí)間內進行厭氧代(dài)謝,繼續增殖。但是厭氧選擇器(qì)的設置,會導致產生絲狀菌中(zhōng)絲硫菌(jun1)汙泥(ní)膨脹的可能性,因為菌膠團的厭氧代謝會產生硫化氫,從而為絲狀菌的繁殖提(tí)供(gòng)條件。因此,厭(yàn)氧選(xuǎn)擇器的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據實(shí)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(jiē)手段,控製膨(péng)脹(zhàng)的發生。對於汙泥膨脹發生次(cì)數較多,程(chéng)度較嚴重(chóng)的處(chù)理廠,應采(cǎi)取永久性措施及時改造,避免長期超標的現象發生。