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(de)運行管理。
一(yī)、曝氣池運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活(huó)性汙泥(ní)微生(shēng)物能正常生理活動的*適宜溫度範圍(wéi)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(yǐng)響。當溫度高於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一定範圍內(nèi),隨著溫度的升高,雖然不利於氧向水中(zhōng)轉移,卻可以加快生化反(fǎn)應速率,微生物增殖速率也會加快(kuài)。但溫度突升並超過一(yī)定限度時,就(jiù)會產生(shēng)不可逆破壞。相比(bǐ)之下,溫度降低對微生物的(de)影響要小一些,一般不會出現不可逆破壞(huài)。
如果水溫(wēn)的降低變化(huà)緩慢,活性汙泥中的微生物可以逐步適應這種變(biàn)化,通過采取降(jiàng)低負荷、提高溶解氧濃度、延長(zhǎng)曝氣(qì)時(shí)間等措施,仍能取得較好的處理(lǐ)效果。
因此,在實際生產運行(háng)中,要重視水溫的突然變化,尤其是水溫的突然升高。為防止水溫過高的工業廢水(shuǐ)對好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。pH值(zhí)降至4.5以下,活(huó)性汙泥中原生動物(wù)將全部消失(shī),大多數微生物的活動會(huì)受到抑(yì)製(zhì),優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受(shòu)到破壞,極易(yì)產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後(hòu),微生物的代謝速率將受到(dào)極大的不利影響,菌膠團會解體,也會產(chǎn)生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時(shí),在進入曝(pù)氣池之前,必(bì)須進行(háng)酸(suān)堿中和調整pH值,使進入(rù)曝氣池的汙水pH值至少(shǎo)在6-9之間。
活性汙泥混合(hé)液本身對pH值(zhí)變化(huà)具有一定(dìng)的緩衝作用,因為好氧(yǎng)微生物的代謝活動能改變其活動環境的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,降低(dī)環境的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(jiān)的馴化,活性汙泥法(fǎ)也能處理具有(yǒu)一定酸性或堿性的汙水。此外,汙水本身所具有的堿度對pH值的下降有(yǒu)一定的抑製作用。
但是,汙(wū)水的pH值發生突變,例如(rú)堿性汙水進(jìn)人已適應酸(suān)性環境的活性汙泥係統時,將會對其中微生物造成衝(chōng)擊,甚至有可能破壞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(gēn)據實際(jì)情況而定,若是進入活性汙泥係統的汙水pH值變化不(bú)大,尤其是隻(zhī)有(yǒu)微(wēi)酸性水或微堿性水其中之一時,往往不需(xū)要中(zhōng)和處理,而pH值變化幅(fú)度較大時,應事(shì)先進行中和處(chù)理調整pH值至(zhì)中性。
3、COD和BOD5
無論(lùn)采用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機負荷(hé)都是有一定限度的,超過限度,曝(pù)氣池(chí)的(de)運(yùn)行效(xiào)果將難以保證。對(duì)於正在運行的曝氣池,進水BOD5*高值都是固定的,由於BOD5分析周期較長,實際上多(duō)以COD分析結果指導生產。
曝氣池進水有機負荷一旦超標,就應當立即采取(qǔ)降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措施,以免對整個二級(jí)生物處理係統造成衝擊和保證出水水質。
如果進(jìn)水(shuǐ)COD值(zhí)偏低,就應當立即采(cǎi)取(qǔ)增加進水量、減少汙泥回流量和減少風機(jī)運轉台數,降低表曝機轉速(sù)等,降低充氧效率的措施,以免造(zào)成(chéng)不必要的動(dòng)力浪(làng)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(jì)算,但實際活性汙(wū)泥法處(chù)理係統曝氣池進水中的BOD5與氮(dàn)、磷的比例往往低於此值,係統也能正常運轉。
氮、磷的含量因處理的工業廢水種(zhǒng)類不同差別很大,有的汙(wū)水氮、磷的含量很高(gāo),不經過脫磷(lín)除(chú)氮,二沉池(chí)出水氮、磷的(de)含量就會超標。而對於氮、磷的含量很低(dī)的汙水,如果不能及時補充一定量的氮、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。
當處理氮、磷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(ān)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)微生物對氮(dàn)、磷的需要。如果曝氣池進水中氨氮和磷(lín)酸鹽的含量長時間低於上述值,就應當(dāng)及時增加氮、磷的投加量(liàng)。
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。除了需要采取均(jun1)質調節等一(yī)級(jí)處理措施之(zhī)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(shì)應(yīng)程度,結合運(yùn)行經驗,確定影響生化係統(tǒng)的(de)進水有毒物質*高限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時(shí)間超過限值,就應當采取降低進水量、加大汙(wū)泥回流量、提高(gāo)充氧效率等措施,避免因混合(hé)液微生物中(zhōng)毒而(ér)影響處理效(xiào)果。
二、曝氣池運(yùn)行管(guǎn)理——沉降比(bǐ)
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控製(zhì)
曝氣池混(hún)合液須維持相對固定的汙泥濃度MLSS,才能維持(chí)好處(chù)理效果和處理係(xì)統穩定運行。每一種好氧活性汙泥法處理工藝都有其*佳(jiā)曝(pù)氣池(chí)的MLSS,比如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS*佳值為(wéi)2g/L左(zuǒ)右,而AB法工藝A段的MLSS*佳值為(wéi)5g/L左右,兩者(zhě)差距很(hěn)大。
一般而言,曝氣池中MLSS接(jiē)近其*佳值時,處理效果*好。而MLSS過低(dī)時往(wǎng)往達不到(dào)預期的處理效果。
當MLSS過高時,泥(ní)齡延長,維(wéi)持這些汙泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增加許多,導致對(duì)充氧係統(tǒng)能力的要求增(zēng)大。同時曝氣池混合液的密度會增大(dà),阻力增大,也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。
也(yě)就是說,雖然MLSS偏高(gāo)時(shí),可以提(tí)高曝氣池對(duì)進水水質變化和衝擊負荷的抵(dǐ)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化,活性下降,*後甚至影響處理水質(zhì)。
在實際(jì)運行時,有時需要通過加大剩餘汙泥排放的方式強製(zhì)減少(shǎo)曝氣池的MLSS值,刺激(jī)曝氣池(chí)混合液中的微生物(wù)的生(shēng)長和繁殖,提(tí)高活性汙泥分解氧化有機物的活(huó)性。
二、汙(wū)泥沉(chén)降比(SV)的控製
汙泥(ní)沉降比(SV)的英(yīng)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)形成的沉澱汙泥容(róng)積占原混合液(yè)容積的比例,以%表示。
一般取混合液樣1000ml,用(yòng)滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好就是SV的數值。由於SV值的測定簡單快速,因此是評定活(huó)性汙泥濃度和(hé)質量的常用方法。
SV值能反映曝氣池正常運(yùn)行時的汙泥量和汙泥的凝(níng)聚性、沉(chén)降性能等。可用於控製(zhì)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(wū)泥的活性(xìng)不良。
可少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,或應采取措施加大曝氣量,也(yě)可能是絲狀菌的作用(yòng)使汙泥發生膨脹,需加大進泥量或減(jiǎn)少曝氣量。
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
3、SV30實(shí)驗(yàn)上清液觀察要點
4、SV30實驗*終沉澱物觀察要點(diǎn)
5、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥容積指數(SVI)的英(yīng)文是Sludge Volume Index,是指曝氣(qì)池出口處(chù)混合液經過30min靜置沉(chén)澱後,每克幹汙泥所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(yǔ)SV值的關係:
SVI值排除(chú)了汙泥濃度對(duì)汙泥沉降體(tǐ)積的影響,因(yīn)而比SV值能更準確地評價和反映活性汙(wū)泥的凝聚、沉澱性能(néng)。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒(lì)細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過(guò)高說明汙(wū)泥沉降性較差,將要發生或(huò)已經發生汙泥(ní)膨(péng)脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介(jiè)於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有關(guān),汙泥負荷過高或過(guò)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。
曝氣池混合液SVI值升高的原(yuán)因
(1)水溫突然降(jiàng)低(dī)使微生物活性降低,分解有機物的功能下降。
(2)流入含酸廢水使曝(pù)氣池混合液pH值(zhí)長時間處於酸性條件(jiàn)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(zhuàng)微生物膜周(zhōu)期(qī)性脫落也會導致混合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進(jìn)水中氮磷營養物質(zhì)比例偏低(dī),而絲狀菌能夠在氮磷等營養物質嚴重不足(zú)的情況下大(dà)量繁殖,並在混合(hé)液中占(zhàn)優勢,進而引起汙(wū)泥膨脹。
(4)曝氣池(chí)有機(jī)負荷過高導致(zhì)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(dī)分子有機物含量大(dà),而低分(fèn)子有機物是絲狀菌*容易(yì)吸收利用的成分,從而使絲狀微生物大量繁殖,曝氣池混合(hé)液沉降(jiàng)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以下條件中大量(liàng)繁殖,導致活性汙(wū)泥膨(péng)脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒(dú)有害物質增加,如酚、醛(quán)、硫化物(wù)等類物質含量突然升高(gāo),使微生物菌膠團凝聚性能下降,大量解絮,而(ér)絲狀(zhuàng)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氣池,其中含有大量的低分子有機物和硫化物等,從而(ér)使絲狀菌大量繁(fán)殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣(qì)池。其(qí)中的高濃度有機物使曝(pù)氣池有機負荷升高,絲狀菌大(dà)量繁殖。
(10)的(de)進水中SS較低(dī)而溶(róng)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(gāo)。
(11)汙(wū)泥在二沉池停留(liú)時間過長,會導致其(qí)中溶解氧含量下降,汙泥(ní)因此腐化變(biàn)質,進而使回流汙泥中絲(sī)狀菌大量繁殖(zhí),引起曝(pù)氣池活性汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池運行管理——泡沫
生化係統泡沫比較好的分類(lèi)方法是(shì)通過(guò)顏色和黏度(dù)進行分類,因為確認泡沫不同的顏色和黏度能夠指導我們判(pàn)斷目前活性汙泥所處(chù)的狀態。
1、棕黃色泡沫
現象描述:
泡沫產(chǎn)生時(shí)數量不多,靠近曝氣團四周液麵(miàn)少量產生,沿輻射方向(xiàng)逐漸消散,到四周角落時開始積聚,泡沫顏色呈(chéng)棕黃色,泡沫色與(yǔ)當時活性(xìng)汙(wū)泥顏(yán)色(sè)相同(tóng)。整個(gè)泡沫形成到積聚的過程中,泡沫呈易碎狀態(tài),所以此類泡沫在短時間內不(bú)會發生嚴(yán)重的積聚而導致大量浮渣產生。
原因(yīn)分析:
活性汙泥處於老化狀態,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)狀態下均勻附著在泡沫中,導致泡(pào)沫破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造(zào)了條件。
工(gōng)藝判斷:
此類泡沫產生是汙(wū)泥處於或即將(jiāng)進入活性汙泥老化(huà)狀(zhuàng)態的一種表現。
1)活性(xìng)汙泥的沉降比方麵(miàn)。
活性汙泥的(de)沉降(jiàng)比(bǐ)觀察(chá)是判斷(duàn)活性汙泥是否出現老化的重要方法之一,通過沉(chén)降比(bǐ)值是否(fǒu)偏小,沉(chén)降的活性汙(wū)泥是否色澤暗黃,沉降速度是否過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕(zōng)黃色泡沫即可較為(wéi)準確的判斷活性汙泥是否(fǒu)出現了老化現(xiàn)象。
2)SVI值方麵。
SVI值用來判斷活性汙泥的鬆散程度確實是很(hěn)好的指標,然而它也具備判(pàn)斷活性汙泥是否發生老化的功能。當SVI值低於40的時候,活性汙泥通常發生了老化,結合液麵產生的棕(zōng)黃色泡沫即可較為準確地判斷(duàn)活性汙泥是否(fǒu)出現了老化現象。
3)顯微鏡(jìng)觀(guān)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,如果觀察到的菌膠團(tuán)比較致密,且後生動物大量較多,結合液麵的棕黃色泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於老化階(jiē)段(duàn)。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡沫數量、產生過(guò)程、積聚(jù)、易碎性與棕黃色泡沫特性相同(tóng),但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚(jù)的產物(wù)也呈灰(huī)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。
原因分析:
活性汙泥處於缺氧狀態,缺氧的(de)狀態可使活性汙泥出現局部的厭氧反應,這樣,原本處(chù)於(yú)好氧狀態(tài)的活性汙泥就會在這個轉變的過程(chéng)中出現死亡,同樣也就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以如果我們看到產生的泡沫(mò)呈灰黑(hēi)色的話,除了確認進(jìn)水是否含有黑色染料廢水外(wài),主要就是要確認生化池是否在局(jú)部有曝氣不足(zú)產生的厭氧(yǎng)情(qíng)況發生。
工藝判斷:
灰(huī)黑色泡沫多(duō)半是活性(xìng)汙(wū)泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應的(de)工藝控製各指標的確認也就需要圍繞這一方(fāng)麵展開。灰黑色泡沫產生時(shí)重點需要對DO值進行綜合判斷。
確認活性汙泥係統(tǒng)是否處於缺氧和厭氧狀態,*好的方法是直接通過溶解氧(yǎng)儀進行實地(dì)檢測,這(zhè)方(fāng)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溶解氧(yǎng)狀況,這種做法是片麵的。
為了(le)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,隻有這樣才能發現局部的供氧不足死角。如果溶解氧在某些(xiē)位置監測值低於(yú)0.5ppm的話,我們就需要重點對這些位(wèi)置(zhì)進行確認。
3、白色泡沫
現象描述(shù):
白色泡沫產生的原因很多,但主(zhǔ)要常見(jiàn)於負荷過高、曝氣過度、洗滌(dí)劑流入等。而在(zài)區別是何種原因導致的白色(sè)泡沫時(shí),泡沫的黏度能給我們很多的(de)參考。
通(tōng)常情況下(xià),粘稠不(bú)易破碎的泡沫,常見於活性汙泥負荷過高,而且此時的泡沫色澤鮮白,堆積(jī)性較好,而粘(zhān)稠易破碎的泡(pào)沫常見於活性汙泥的過度曝氣(qì),而且此(cǐ)時的泡(pào)沫(mò)色澤為陳舊的白色,堆積性差,隻會發生局部堆積(jī),洗滌劑的(de)流入(rù)也會發生白色(sè)的泡(pào)沫,因為(wéi)洗滌劑的存(cún)在,增加了水體的表麵張力,*終(zhōng)導致泡沫的形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本歸結為活性汙泥負荷(hé)過高、曝氣過量(liàng)、洗滌劑(jì)流入(rù)等情況。
1)F/M值與白色泡沫的(de)關係。
我們知道,判斷活性汙泥負荷的指標是F/M(即(jí)食微比值),如果F/M值過高(大(dà)於0.5),同時對應產生大(dà)量白色粘稠(chóu)泡沫的話,我們(men)就可以認為活性汙泥確實(shí)是處於高負荷運轉狀態了。
2)DO值與白色泡(pào)沫的關係。
曝氣過度同樣會產生大量(liàng)白色(sè)泡沫(mò),雖然在泡沫黏度不高的情況下,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(zuò)用下,部分活性汙泥會解體溶解,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下導致泡沫產生的一個原因。
為此,在保證活性汙泥(ní)供氧的情(qíng)況下(xià),盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫產生,同時也能減少能源消耗,降(jiàng)低運行成本。通常控製曝氣池出口DO值(zhí)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)較大的。
3)起泡物質流入的問題。
除處理(lǐ)負荷過高、曝氣過(guò)度外,起泡物質流入生化係統同樣可以導致活(huó)性汙泥係統產(chǎn)生泡(pào)沫,比較常見的是生化係統中流入了洗滌劑或表麵(miàn)活性(xìng)劑,在曝氣作用下(xià),很快就會產(chǎn)生大量白色泡沫。我們通過監測DO值(zhí)及(jí)生化係統當時的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了活性汙(wū)泥係統泡沫的產生。
4、彩色泡沫
現象描述:
彩色泡沫常(cháng)發生於生化係統流入了帶顏色的(de)廢水,通常這些帶顏色的(de)廢水具備(bèi)較高有機物濃度,在曝氣的作用下,容易導致類似高(gāo)負荷時產生(shēng)的泡沫。由(yóu)於水體本身就帶有顏(yán)色,自(zì)然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一種情況就是(shì)汙水、廢水中富含表麵活性劑或(huò)洗滌劑,流入生化係統後,自然也會導致(zhì)泡沫產生,在陽光照射下,這些泡沫表麵(miàn)會產生五彩(cǎi)繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產生原因有很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生與帶色廢水的流(liú)入和洗滌劑及表麵活性劑(jì)的流入有關。所以通過觀察物化區處理出水是否(fǒu)仍(réng)帶(dài)有顏色可以判斷。如部分廢水是否(fǒu)會對生化係統也產生顏(yán)色幹擾。就洗滌劑及表麵活(huó)性劑的問題,重點也是確認物化(huà)區位置的(de)泡沫(mò)堆積情況。由此(cǐ)來判斷表麵活(huó)性劑及洗滌(dí)劑對後續(xù)生化係統(tǒng)對泡沫產生的影響。
活性汙泥是(shì)一個動(dòng)態的係統,意味著在日常運行中(zhōng)要多看多(duō)觀察多思考。除了(le)對於池麵泡沫(mò)的觀察,我們還要時刻關注液麵浮渣的情況,配合多項指標,如SV30、溶解氧、食微比、生物相觀察等,才能快速且(qiě)準確的做出工藝判斷。
四、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體(tǐ)的原因
1)有毒物質
進水中有毒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害甚至喪失,活性汙泥失(shī)去淨(jìng)化活性和絮凝(níng)活性。這種(zhǒng)情況在工業廢水處理(lǐ)場經常出現,通常是工廠事故廢水排放量過多,使汙水(shuǐ)處理係統超負荷運行所導(dǎo)致的。
2)低負荷
處(chù)理水(shuǐ)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。長此以往,還可能會使汙泥部分(fèn)或全部(bù)失去活性,在進(jìn)水有機負荷再提高時失去淨化功能(néng),使出水水質急劇惡化。
3)高負荷(hé)
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,很難沉澱壓縮,細菌又處於對數期,這時候細菌具有*強的活(huó)性,導致菌膠團解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏(fá)時,也有可能產生膨(péng)脹現(xiàn)象。因為若缺氮,微生物便由於工作不能充分利用碳源合成細胞物質,過量的碳源(yuán)將被轉化為多糖類胞外貯存物。汙泥很難沉澱(diàn)壓縮,發生解體現象(xiàng)。
5)過量曝氣
過量曝氣會頻繁地剪(jiǎn)切(qiē)作(zuò)用(yòng)導致活性汙泥發生解體,加上過量曝氣會(huì)導致汙泥自身氧化加劇,多方麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老化
汙泥老化是因泥齡過長導致的,在長期不(bú)排泥或者排泥較少的係統,汙(wū)泥成分發(fā)生(shēng)變化,活性成分減(jiǎn)少,無機物含量增加(jiā),導致汙泥(ní)解體的現象。
7)溫度(dù)
眾所周知,溫度(dù)能夠影(yǐng)響微生物的活性(xìng),因(yīn)此溫度(dù)是影(yǐng)響細菌的重要條件。溫度(dù)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,新陳代謝的速度就會大大降低(dī),導致大量粘性較高的糖類物質聚集在一起,使(shǐ)汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受高溫,就會(huì)大量死亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正常的活性(xìng)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,並可(kě)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,汙泥體積指(zhǐ)數(SVI)在100左右(yòu),對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(jun1)生長繁殖過多,菌(jun1)膠(jiāo)團的生長繁殖將受到抑製(zhì),好多絲狀菌伸出汙泥表(biǎo)麵之外,使得(dé)絮狀體鬆(sōng)散發生解體。
2、汙(wū)泥解(jiě)體時的應對措施
1)先判斷活性(xìng)汙(wū)泥(ní)解體的原因
判斷的方法可通過顯微鏡觀(guān)察汙泥的生物相,對活(huó)性汙泥狀態進行判斷。結合進水水質水量變化、汙水站運行方式變(biàn)化進行判(pàn)別,檢查進水口情況。
2)采取對應措施進行控製(zhì)
1. 汙水量水質變化引起的解體,就從源頭進行調整,控(kòng)製進(jìn)水量,測定並保持進水濃度,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,單獨收集進(jìn)行處理;事故排水應及(jí)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轉速,或減少曝氣池運轉間數,隻運行部分曝氣池。
4. 溫度控製在合理的範圍內,才能(néng)使微生物維持在(zài)正常的生長狀態,以提高(gāo)其對汙水(shuǐ)處理的效(xiào)果(guǒ)。
5. 發生負荷衝擊時,降低(dī)汙水的(de)進水量,或者使進水速度和緩均勻,能夠有效降低生化係統中的有機物的負(fù)荷。
6. CN比(bǐ)失(shī)調,需添加一些(xiē)微(wēi)生物生長必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應在保(bǎo)證係統代謝正(zhèng)常,出水達標的情況下,增(zēng)加剩餘汙泥的排放量,降低泥(ní)齡。
8. 絲狀菌(jun1)膨脹的預防措施參見第5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引(yǐn)起活性汙(wū)泥中絲狀菌膨(péng)脹的環境條件有:
1.進水中有機(jī)物質太少(shǎo),曝氣池內F/M低(dī),導致微(wēi)生物食料不(bú)足。
2.進水中氮、磷等營養物(wù)質不足。
3.PH太低,不(bú)利於微生物生長。
4.曝氣池(chí)混合液內溶解氧太低,不能滿(mǎn)足微(wēi)生物需要(yào)。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣池的(de)汙水因“腐(fǔ)化”產生出(chū)較多的H2S(超過1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌的過量繁殖,使絲硫磺(huáng)菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25℃~30℃,因而(ér)夏季易發(fā)生絲狀(zhuàng)菌汙泥膨脹。
2
、導致非絲狀菌膨脹的條件和(hé)成因
非絲狀菌膨脹(zhàng)是由於菌膠團細菌本身生理活動異(yì)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大量的(de)溶(róng)解性(xìng)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(yǎng)物質,或者混合液(yè)內溶解(jiě)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(huò)溶解氧不足,又不能在體內進行(háng)正常的分解代謝。
此時(shí)細菌會向體外(wài)分泌出過量的多聚糖類(lèi)物質。這些(xiē)物質由(yóu)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(yòu))以上。
呈粘性的凝膠狀,使活性汙泥在二沉池內無法進行有效的(de)泥水分離(lí)及(jí)濃縮。這種汙泥膨脹稱為粘性膨脹。
另一種非絲狀菌膨脹是由於進水中含(hán)有大量的(de)有毒物(wù)質(zhì),導致(zhì)汙泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物質,形不成絮體,因此也(yě)無法在二沉(chén)池進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥(ní)膨脹有時又(yòu)稱為非粘性膨脹或離散性膨脹。
3、控製曝氣池汙泥膨脹的措施
控製曝氣(qì)池汙泥膨脹措施大體可分成(chéng)三類。一類(lèi)是臨(lín)時控製措施,第二類是工藝運行控製措施,第三類是永久性控製措(cuò)施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控製措(cuò)施
臨時控製措施主要(yào)用於控製由於臨時原因造成的汙泥膨(péng)脹,防止汙泥流失,導致出(chū)水SS超標或汙泥的大量流失(shī)。
臨時(shí)控製措(cuò)施包(bāo)括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助沉(chén)法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹,而殺(shā)菌法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹。
1.絮(xù)凝劑助(zhù)沉(chén)法是指向發生汙泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑,增強活性汙泥的(de)凝(níng)聚性能,使之容易在二沉池實現泥水分離。
混(hún)凝(níng)處理中的絮凝劑(jì)一般(bān)都可以在此時應用,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機高分子絮凝劑。絮(xù)凝(níng)劑可加在曝氣池的進口,也可(kě)投在曝氣池的出口,但投加量(liàng)不可太多,否(fǒu)則有(yǒu)可能破壞細菌的生物活性降低處理效果。使用絮凝劑時,藥劑投加量摻合三(sān)氧化二鋁為(wéi)10mg/l左右即可。
2.殺菌法是指向發生膨脹的曝氣池中投加(jiā)化學(xué)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。
常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸(suān)鈉、漂白粉、雙氧水等都可以(yǐ)使用。實際加氯過程中,應(yīng)由小劑量到大劑(jì)量逐漸(jiàn)進行,並隨時觀察生物(wù)相和測定(dìng)SVI值,一般加氯是(shì)為汙泥幹固體(tǐ)重的0.3%~0.6%,當發(fā)現SVI值低於*大允許值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶解,應(yīng)當(dāng)立即停止加藥。投加雙氧(yǎng)水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製(zhì)作用,過低(dī)不起作(zuò)用,過高會導致汙泥(ní)氧化解體。
4、控製汙泥膨脹的調節運(yùn)行工(gōng)藝措施
調節運行(háng)工(gōng)藝(yì)控製措施對工藝(yì)條件控製(zhì)不(bú)當產生的汙泥膨脹非常(cháng)有(yǒu)效。具體方法(fǎ)有:
1、在曝(pù)氣池的進口加粘土、消石灰、生汙泥(ní)或消化汙泥等,以提高活性汙泥的(de)沉降性能(néng)和密實性。
2、使(shǐ)進入曝氣池的(de)汙水處於(yú)新鮮狀(zhuàng)態,如采(cǎi)取預曝氣措施,使汙水盡早處於好氧狀(zhuàng)態(tài),避(bì)免形成厭氧狀態(tài),同時吹(chuī)脫硫化氫等有害氣(qì)體。
3、加強曝氣強度,提(tí)高混合液(yè)溶(róng)解氧濃度,防止混合液局部缺氧(yǎng)或厭氧。
4、補充氮、磷等營養鹽,保持混(hún)合液中碳、氮、磷等營養物質的平衡。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(ní)回(huí)流比,降低汙泥在二沉池的停留時間,避免在二沉池出(chū)現厭氧狀態(tài)。
6、當PH值低時應(yīng)加堿性物質調節,提高(gāo)曝氣池進水的PH值。
7、利用(yòng)在(zài)線儀表(biǎo)的手(shǒu)段加強和(hé)提高化驗分析的時(shí)效性,充分發揮預處理係統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
5、控(kòng)製(zhì)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(jiàn)、新建工程時予以充(chōng)分考(kǎo)慮。使汙泥膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池前設生物選擇(zé)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(lì)用菌膠團細菌的增長(zhǎng)繁(fán)殖,不利於絲狀菌的大量繁殖增長。從而(ér)避免生物處(chù)理係統絲狀菌汙(wū)泥膨脹(zhàng)的發生。選擇(zé)器有三種,好(hǎo)氧選擇器、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。
例如在活(huó)性汙泥法(fǎ)工藝的選擇器(qì)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(hán)量,使其中微(wēi)生物進入內源呼吸段,提高菌(jun1)膠團細菌攝(shè)取有機物的能力和與絲狀菌生(shēng)物的競爭(zhēng)能力,從而(ér)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效果,可以在再曝氣(qì)過程中投加足(zú)量的氮、磷等營(yíng)養物質,提高汙泥的活性。
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(néng)利用選擇(zé)器內硝酸鹽中化合態氧做(zuò)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(nèi)受到抑製,增殖落(luò)後於菌膠團(tuán)菌種(zhǒng),大大(dà)降低了絲狀菌膨脹(zhàng)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)的絲狀菌(球衣菌)都是好氧的,在厭氧條件下將受(shòu)到抑製。而(ér)菌膠團(tuán)細菌有一大部分為兼性菌(jun1),在厭氧狀態下短時(shí)間(jiān)內進行厭(yàn)氧代謝(xiè),繼續(xù)增殖。但是厭氧選擇器的設置,會導致產生絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能性,因為(wéi)菌膠團的厭氧代謝(xiè)會產生硫化氫,從而為絲狀菌的繁殖(zhí)提供條件。因此,厭氧選擇器的水(shuǐ)力停留時間不宜過長。
在實(shí)際運行中(zhōng),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(xì)統的失敗。同時還應認(rèn)真分析化驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入(rù)手,采取工藝運行(háng)調節手段,控製膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴(yán)重(chóng)的處理廠(chǎng),應采取永久(jiǔ)性措施及時改造,避免長期超標的現象發生。