曝氣池(aeration basin)是人們按照微生(shēng)物的(de)特性所設計的生(shēng)化反應器,汙染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(háng)管理——常規監測
1、溫度
好(hǎo)氧活性汙泥微(wēi)生物能正常生理活動(dòng)的*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(hǎo)氧活性汙泥的功能產(chǎn)生不利影響。當(dāng)溫(wēn)度高於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一定範圍內,隨著溫度的升高(gāo),雖(suī)然不利於氧向(xiàng)水中轉移(yí),卻可以加快生化反應速率,微生物(wù)增殖速率也會加快。但溫度突升並超過(guò)一定限度時,就會產生不可逆破壞。相比之下,溫度降低對微生物的影響要小一些(xiē),一般不會出現不(bú)可(kě)逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活(huó)性汙泥中的(de)微生(shēng)物可以逐步適應這種變化,通過采取降低負荷、提(tí)高溶解氧濃度、延長曝氣(qì)時間等措(cuò)施,仍能(néng)取得較好(hǎo)的處理效果。
因此,在(zài)實際生產運行中,要重視水(shuǐ)溫的突(tū)然變化,尤其是水溫的突(tū)然升高。為防止水溫過高的工業廢水對好氧(yǎng)生物處理產生不利影響,應進行降溫處理(lǐ)。
2、pH值
活性汙泥微生物(wù)*適宜(yí)的pH值介於6.5~ 8.5之(zhī)間。pH值降至(zhì)4.5以下,活性汙泥中原生(shēng)動物將全部消失(shī),大多數微生物的(de)活動會受到抑製,優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受(shòu)到(dào)破壞,極易產(chǎn)生汙泥膨脹現象。
當pH值(zhí)大於9後,微生物的代謝速率將受(shòu)到(dào)極大的不利影響,菌膠團會解體,也會產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或低(dī)於5時(shí),在進入曝氣池之前,必須進行酸堿中和(hé)調(diào)整(zhěng)pH值,使進入(rù)曝(pù)氣池的汙水pH值至(zhì)少在6-9之(zhī)間。
活性汙泥混合液本身對pH值(zhí)變(biàn)化具有一定的(de)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(de)pH值。比如說好氧微生(shēng)物對含氮化合物的利用,由於(yú)脫氮(dàn)作用而產生酸,降低環境的pH值;由(yóu)於脫羧(suō)作用而產生堿性酸(suān),又可使pH值(zhí)上升。因此,經過長時間的馴化,活性汙泥法也能處(chù)理具有一定酸性或堿性的汙水。此外,汙(wū)水本身所具有的堿度對pH值的(de)下降有一定的抑(yì)製作用。
但是,汙水的pH值(zhí)發生突變,例(lì)如堿性汙水進人已適應酸性環境的(de)活性汙泥係統時(shí),將會對其中微生物造成衝擊,甚至有可能破壞整個係統的正常運行。
因此,酸堿汙水(shuǐ)是否進行中和處理,要根據實際情況而定,若是進(jìn)入活性汙(wū)泥係統的汙(wū)水pH值變化不(bú)大(dà),尤(yóu)其是隻有(yǒu)微酸性水(shuǐ)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,應事先進行中和處理調整(zhěng)pH值至中性。
3、COD和BOD5
無(wú)論采用哪種活性汙泥法,曝(pù)氣池所能承(chéng)受的有機負荷都是有一定限度的(de),超(chāo)過限度,曝氣池的運行效果(guǒ)將難以(yǐ)保證。對於正在運行的曝(pù)氣池,進水(shuǐ)BOD5*高值都(dōu)是固定的,由於BOD5分析周期較長(zhǎng),實際上多(duō)以COD分析結果指導生(shēng)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量(liàng)、加大汙泥回流量、提高(gāo)充(chōng)氧效率等措施(shī),以免對整個二級(jí)生物處理係統造成衝擊和(hé)保(bǎo)證出水水質。
如果進水COD值偏低,就應當立即采取增加進水量、減少汙泥回流量和減少風機運轉台數,降低表曝機(jī)轉速等,降低充氧(yǎng)效(xiào)率的措施,以(yǐ)免造成不必要的動力(lì)浪費。
4、氨(ān)氮和磷酸鹽
理論上,微生物對氮、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理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值(zhí),係統(tǒng)也能正常運轉。
氮、磷的含量因處理的工業廢水(shuǐ)種類不同差別很大,有的汙水(shuǐ)氮、磷的含量很(hěn)高,不經過脫磷除氮,二沉池出水氮、磷的含量(liàng)就會超標。而對於氮、磷的含量很低的汙水,如果(guǒ)不能及時補充一定量的氮、磷,微生物的功能會受到限(xiàn)製,二沉池出水的COD和BOD5就難以保證(zhèng)達標。
當處理氮、磷的含量很(hěn)低的工業廢水時(shí),對於正在運行的曝氣池,曝氣池進(jìn)水中氨氮和磷酸鹽的含量分別為(wéi)10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液微生物對氮、磷的需要。如果曝(pù)氣池進(jìn)水中氨(ān)氮和磷酸鹽的含量長時間低(dī)於上述值,就應當及(jí)時增加氮、磷(lín)的投(tóu)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(biàn),含量和(hé)排水量卻難以(yǐ)恒定。除(chú)了需要采取均質調節(jiē)等一級處理措施之外,必須對曝氣池進水中(zhōng)有毒(dú)物質的含量進(jìn)行監(jiān)測和控製。
活性汙(wū)泥馴化(huà)結束後,要根據(jù)混合液(yè)對進水中有毒物質的適應程度,結合(hé)運行經驗,確定影響生化係(xì)統的進水有毒物質*高限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的(de)含(hán)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(gāo)充氧效(xiào)率等措施,避免因混(hún)合液微生物中毒而影響處理效(xiào)果。
二、曝氣池運行管理——沉降比
1、曝氣(qì)池MLSS或MLVSS的(de)控(kòng)製
曝氣池混(hún)合(hé)液須維持相對固定的汙泥濃度MLSS,才(cái)能維(wéi)持好處理效(xiào)果和處理(lǐ)係統穩定(dìng)運行。每一種好氧活性汙泥法處理工藝都有其*佳曝氣池的MLSS,比如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS*佳值為2g/L左右,而AB法工藝(yì)A段的MLSS*佳值為5g/L左右(yòu),兩者(zhě)差距很大。
一般而(ér)言(yán),曝氣池中MLSS接近其*佳值時,處理效果*好。而MLSS過低時往往達不到預期的處理效(xiào)果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這些汙泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增加許(xǔ)多,導致對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池混(hún)合液(yè)的密度會增大,阻力增大,也就會增加機械(xiè)曝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(lì),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。
在實(shí)際運行時,有時需要通過加大剩餘汙泥排放(fàng)的方式(shì)強製減少曝氣池的MLSS值,刺激(jī)曝氣池混合液中的微生物的生(shēng)長和繁殖,提高活性汙泥分解(jiě)氧化有機物的活性。
二、汙泥沉(chén)降比(SV)的控製
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity,又稱30min沉降率,是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥(ní)容積占原(yuán)混合液容積的比(bǐ)例,以%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程(chéng)1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好(hǎo)就(jiù)是SV的(de)數值。由於SV值的測(cè)定簡單快(kuài)速,因此是評定活性汙泥濃度和質(zhì)量的常(cháng)用方法(fǎ)。
SV值能反映(yìng)曝氣池正(zhèng)常運行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(zhèng)常值一般在15%-30%之(zhī)間,低於此數值區說明汙泥的沉(chén)降性能好,但也可能是汙泥的活性不良。
可少排泥或不排泥或(huò)加大曝氣量。高於此數值區,說明需要排泥操作,或(huò)應采取措施加大曝氣量,也可能是絲狀菌(jun1)的作用使汙泥發生膨(péng)脹,需加(jiā)大進泥量或減少曝氣量。
1、SV30實驗液麵狀態觀察要點
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*終(zhōng)沉澱物觀察要點
5、汙泥容積(jī)指數(SVI)的(de)控(kòng)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靜置沉澱後,每(měi)克幹汙泥所形的沉(chén)澱汙泥所占的容積。單位以ml/g計。
計(jì)算公式如下:

SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙泥濃度對(duì)汙泥(ní)沉降體積的影響,因而比SV值(zhí)能更準確地評價和反映活性(xìng)汙泥的凝聚、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(jiào)差,將要發生或已經發生汙泥膨脹。城市汙水處理廠的(de)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(huò)過低,活性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很高,存在出現汙(wū)泥膨脹的(de)可能。
曝氣池混合液SVI值升高的(de)原因
(1)水溫突然降低(dī)使微生物活性(xìng)降(jiàng)低,分解有(yǒu)機物的功能下降。
(2)流(liú)入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長時間(jiān)處於酸性條件下,嗜酸(suān)性(xìng)絲狀微生物大量繁(fán)殖(zhí),另外排(pái)放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(hún)合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮(dàn)磷營養物質比例偏低,而絲狀菌能夠在氮磷等營養物質嚴重不足的情況下大量繁殖,並在(zài)混合液(yè)中占優勢,進而引起汙(wū)泥(ní)膨脹。
(4)曝氣池有機(jī)負荷過高導致活性汙泥的凝聚性能(néng)和沉澱性能變差,SVI值(zhí)升高。
(5)進水中低分子有機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌*容易吸收利(lì)用的成分,從而(ér)使絲狀微生(shēng)物大量繁殖,曝氣池混合液沉(chén)降性能(néng)降低。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足(zú)使絮體生長受抑製(zhì)。而(ér)絲狀菌生物卻能夠在(zài)0.1mg/L以下條件(jiàn)中大量繁殖,導致活性汙(wū)泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害(hài)物質增加,如酚、醛、硫化物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝(níng)聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌(jun1)則得以增殖,SVI升高(gāo)。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後進人(rén)曝氣池,其中含有大量的低分子有機物和硫化物(wù)等,從而使(shǐ)絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消(xiāo)化池上清液短時間內進人曝氣池。其中的高濃(nóng)度有機物使(shǐ)曝氣池有機(jī)負荷升高,絲狀菌大量繁殖。
(10)的進水(shuǐ)中(zhōng)SS較低而溶解性有機物(wù)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(wū)泥在二沉池停留時間過長,會導致(zhì)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)性汙泥膨脹,SVI增高(gāo)。
三、曝氣池運行管(guǎn)理——泡沫
生化係統泡沫比較好的(de)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能夠指導我們(men)判斷目前活性汙泥所處的狀態。
1、棕黃色泡沫(mò)
現象描述:
泡沫產生時數量不多,靠近曝氣(qì)團四周液麵少量產生,沿輻(fú)射方向逐漸消散,到四(sì)周角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫色與當時活(huó)性(xìng)汙泥顏色相同。整個泡沫形成到積聚(jù)的過程中,泡沫呈易碎狀態(tài),所以此類泡沫在短時間內不會發生嚴重的積(jī)聚而(ér)導致大量(liàng)浮渣產生。
原因分析:
活性汙泥處於老化狀態,部分活性汙泥因為老化而(ér)解體,懸浮在活性汙泥混(hún)合液中,在曝氣狀態下均勻附著(zhe)在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長(zhǎng),這為泡(pào)沫積聚創造了條件。
工藝(yì)判斷:
此類泡沫產生是汙泥處於或即將進入活性汙泥(ní)老化狀態(tài)的一種表現。
1)活性汙泥的沉降比方麵。
活性汙泥的沉降比觀察(chá)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(chén)降的(de)活性汙泥是否色(sè)澤暗(àn)黃,沉降速度是否過快等方麵的確認,結合液麵產(chǎn)生的棕黃色泡沫(mò)即可較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(zhí)用來判斷活性(xìng)汙泥的鬆散(sàn)程度確實是很(hěn)好的指標,然而它也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,活性汙(wū)泥通常(cháng)發生了老化,結合液麵產生的(de)棕黃色泡沫即可較為準確地判斷活性汙泥是否出現了老化現象(xiàng)。
3)顯微鏡(jìng)觀(guān)察結果。
對於老化的活性汙泥,顯微鏡觀察(chá)方麵也能很好的(de)發現。重點(diǎn)是(shì)菌膠團(tuán)的致密程度和後生動物出現的比重,如果觀察到的(de)菌膠團比較致密,且後生動物大量較多(duō),結合液麵的棕黃色泡沫,可以判斷活性汙泥是否處於(yú)老化階段。
2、灰黑(hēi)色泡沫
現象描述:
泡(pào)沫數量、產生過(guò)程、積聚、易碎性與棕黃色泡沫特性(xìng)相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的產物也(yě)呈灰黑(hēi)色,觀察整個(gè)生化係統的活性汙泥顏(yán)色也有略帶灰黑色的感覺。
原因分析(xī):
活性汙泥處(chù)於缺氧(yǎng)狀態,缺氧的狀態可使活性(xìng)汙泥出現局部的厭氧反應,這樣,原本處於好氧狀態的活性汙泥就會在這個轉變的過(guò)程中出現死亡,同樣也就會附著在曝氣時的(de)氣泡(pào)上(shàng)了。
所以如果我們看(kàn)到產生(shēng)的泡沫呈灰黑色的話,除了(le)確認進水是否含有黑色染料廢水外,主要就(jiù)是要確認生化(huà)池是否在局(jú)部有曝氣不足產生的厭氧情況(kuàng)發生。
工藝判斷(duàn):
灰黑色泡沫多(duō)半(bàn)是活性(xìng)汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應(yīng)的工藝控製各指標的確認也就需要圍繞(rào)這(zhè)一(yī)方麵(miàn)展開(kāi)。灰黑色(sè)泡沫產生(shēng)時重點需要對DO值進行綜合判斷(duàn)。
確認活性汙泥(ní)係統是否處於(yú)缺氧和厭氧狀態,*好的方法是直接通過溶解氧儀進行實地(dì)檢測,這方麵我們的操作人員容易犯的(de)錯誤就是隻檢測一個點來(lái)判斷生化係統的整體溶解(jiě)氧狀況,這種做法是(shì)片麵的。
為了避免這(zhè)種情況,需要對整個生化係統(tǒng)均勻布點進行實地檢測,隻(zhī)有這樣才能發現局部的供氧不足死角。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(diǎn)對這些位置進行(háng)確(què)認。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫產生的原因很多,但主要常見於負荷過高、曝氣過度、洗滌劑流入等。而在區別是何種原因導致的(de)白色泡沫時(shí),泡沫(mò)的黏度能(néng)給(gěi)我們很多的參考。
通常情況下,粘稠不易破碎的泡沫,常見於活性汙泥負荷過高,而且此時(shí)的泡沫色澤鮮白,堆積性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活性(xìng)汙泥的(de)過度曝氣,而(ér)且此時的泡沫色澤為陳舊(jiù)的白色,堆積(jī)性差,隻會發生局部堆積,洗滌劑的流入也(yě)會發生白色的泡(pào)沫,因(yīn)為洗滌劑的存在,增加了水體的表麵張力,*終導致泡沫的形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本歸結為活(huó)性汙泥負荷過高、曝氣過量、洗滌(dí)劑流(liú)入等情況。
1)F/M值與(yǔ)白色泡沫的關係。
我們知(zhī)道,判斷活性汙泥負荷的指標是F/M(即食微比值(zhí)),如果F/M值過高(大於0.5),同時對應(yīng)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(chù)於高負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態了。
2)DO值與白色泡沫的關係。
曝氣過度同樣會產生大量白色泡沫,雖然(rán)在泡沫黏度不高的情況下,正常的曝氣量不會導致生化(huà)係統泡沫(mò)的產生,但活性汙泥在過高的曝氣量作用下,部(bù)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(shēng)高,這是(shì)在高曝氣量情況下導致泡沫產生的一個原因。
為(wéi)此,在保證(zhèng)活性汙泥供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫產生(shēng),同時也能減少能源消耗,降低運(yùn)行(háng)成本。通常控製曝(pù)氣池出(chū)口DO值為(wéi)1-3mg/l,如果一味提高曝氣(qì)量,使得DO上升到5.0mg/l的話,對活性汙(wū)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。
除處理負荷(hé)過高、曝氣(qì)過度外,起泡物質流入生化係統同樣可以導(dǎo)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(le)洗滌劑或表麵活性(xìng)劑,在曝氣作(zuò)用下,很快就會產生大量白色泡沫。我們通過(guò)監測DO值及生化係統當時的汙泥負荷情況就(jiù)可以反過來推斷(duàn)是否進水水質的影響導致了活性汙泥係統(tǒng)泡沫的產生。
4、彩色泡沫
現(xiàn)象描述:
彩(cǎi)色(sè)泡沫常發生於生化係統流入(rù)了帶顏色的廢水,通常這些帶(dài)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)類似高負荷時產生的(de)泡沫。由(yóu)於水體本(běn)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(shì)汙水、廢水中富含表麵活(huó)性劑或洗滌劑,流入生化(huà)係統(tǒng)後,自然也會導致泡沫產生,在(zài)陽光照射下,這些泡沫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很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生(shēng)與帶色廢水的流入(rù)和洗滌劑及表麵活性劑的流入有關。所以通過(guò)觀察物化區處理出水是否仍帶有(yǒu)顏色可以判斷。如部分廢水是否會對生化(huà)係統也產生(shēng)顏色幹擾。就洗(xǐ)滌劑及表麵活性(xìng)劑的問題,重點也是確認(rèn)物化區位置的泡沫堆積情況(kuàng)。由此來判斷表麵活性劑及洗滌劑對後(hòu)續生化係(xì)統對泡(pào)沫產生的影響。
活(huó)性汙泥是一個動態的係統,意味著在日常運行中要(yào)多看多觀察多思考。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,配合多項指(zhǐ)標,如SV30、溶解氧、食(shí)微比、生物相觀察(chá)等,才能快速且準確的(de)做出工藝判斷。
四、曝氣池運行管(guǎn)理——汙泥解體
1、汙泥解體的原因
1)有毒物質
進水中有毒(dú)物質或有機物含量突然升高很多,使微生(shēng)物代謝功能受到損害甚至喪失,活性汙泥(ní)失去淨(jìng)化活性和絮凝活性。這種情況在工業(yè)廢水處理場經常出現,通(tōng)常是(shì)工廠事故(gù)廢水排放量過多,使汙(wū)水處理係統超負荷運行所導致的。
2)低負荷(hé)
處理水量或汙水濃度長期偏低而曝氣(qì)量(liàng)仍(réng)維持(chí)正常值,其結果就會出(chū)現過度曝氣,引起(qǐ)汙泥的過度自身氧化,菌(jun1)膠團的(de)絮凝性能(néng)下降,*後導致汙泥解體。長此以往,還可能會(huì)使汙泥部分或全部失去(qù)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,在高基質下,細菌吸附的碳源代(dài)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(jiāo)團解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏時,也有可能產生膨脹現象。因為(wéi)若缺氮,微生物便由於工作不(bú)能充分利用碳源(yuán)合成(chéng)細胞物質,過量的碳(tàn)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(jiě)體現象。
5)過量曝(pù)氣(qì)
過量曝氣會頻繁地剪切作用導致活性汙泥發生解體,加上過量曝氣(qì)會導致汙泥自身氧化加劇,多方麵(miàn)原因導致汙泥解體。
6)汙泥老化
汙泥老化是因(yīn)泥齡過長導致的,在長期不排泥或者排泥(ní)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(dǎo)致汙泥解體的現象(xiàng)。
7)溫度
眾所周知,溫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(jiàn)。溫度過低,營養物質的運輸就會受到(dào)阻礙,微生物因得(dé)不到營(yíng)養物質,新陳(chén)代謝的速度就會大大降低,導致大量粘性較高的糖類物質聚集在一起,使汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受高溫,就(jiù)會大量死亡。
8)絲狀菌膨脹解(jiě)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(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(wū)泥來說,它(tā)們兩者(zhě)之間有一個適當的比例關係,如果絲(sī)狀菌生長繁殖過多(duō),菌(jun1)膠團的生長繁殖將受到抑製,好多絲狀菌(jun1)伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆散發生解(jiě)體。
2、汙(wū)泥解體時(shí)的應對措施
1)先判斷(duàn)活(huó)性汙泥解體的原因
判斷(duàn)的方法可通過顯微鏡觀察汙泥的生(shēng)物相,對活性汙泥狀態進(jìn)行(háng)判斷。結合進水水質水量變化、汙水站運行方式(shì)變化(huà)進行判別,檢查進水口(kǒu)情況。
2)采取(qǔ)對應措(cuò)施進行控製
1. 汙水量水質變化引起的解體,就從源頭進(jìn)行調整,控(kòng)製進水量,測定並保持進水濃度(dù),避免超負荷或(huò)者長(zhǎng)期低負荷運行
2. 當確定汙(wū)水中混入有毒物質時,應查明(míng)來(lái)源,單獨收集進行處理;事故(gù)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(zhuǎn)台數或降(jiàng)低表曝機轉速,或減少曝(pù)氣池(chí)運轉間數,隻運行(háng)部分曝氣池。
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,以提高其對汙水處理的效果。
5. 發生負荷衝擊時,降(jiàng)低汙水的進水量,或(huò)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荷。
6. CN比失(shī)調,需(xū)添加一(yī)些(xiē)微生物生長必需的氮(dàn)源,CN比(bǐ)維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應在保證(zhèng)係統代謝正常,出水達標的情(qíng)況下,增加剩餘汙泥的(de)排放量,降低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施(shī)參見第5節(jiē)!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引起活性汙泥中絲狀菌膨脹的環境(jìng)條件有:
1.進水中有機物(wù)質太少,曝氣池(chí)內F/M低,導致微生物食料不足。
2.進水中氮、磷(lín)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(néng)滿足微生物需要。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造(zào)成衝擊。
6.進入曝氣池的汙水因(yīn)“腐(fǔ)化”產生(shēng)出較多的H2S(超過(guò)1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌(jun1)的過量繁殖,使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌(jun1)大(dà)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(zhàng)。
2
、導致非(fēi)絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲狀(zhuàng)菌膨脹是由於菌膠團(tuán)細菌本身生理活動異常,導(dǎo)致活性汙泥沉降性(xìng)能惡化。可分(fèn)為兩種。
一種是由於進水中含有大量(liàng)的溶解性有機物,使汙泥負(fù)荷F/M太高,而進水(shuǐ)中缺乏足夠的氮、磷等(děng)營養物質,或(huò)者(zhě)混合液內溶解氧(yǎng)不足。高F/M時,細菌會(huì)把大量的(de)有機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷(lín)或溶解(jiě)氧不(bú)足,又不能(néng)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聚糖類物質。這些物質由於分子(zǐ)式中含很多羥基而具有較強(qiáng)的親水性。使活性汙泥(ní)的(de)結合水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈粘(zhān)性的凝膠(jiāo)狀,使(shǐ)活性汙泥在二沉池內(nèi)無法進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹稱為(wéi)粘性膨脹。
另一(yī)種非絲狀菌膨脹是由於進水中含(hán)有大量的有毒物質,導致汙(wū)泥中(zhōng)毒(dú)。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(chí)進行有效的(de)泥水分離及濃縮。這種汙泥(ní)膨脹有時(shí)又稱為非粘性膨脹或離(lí)散性膨脹。
3、控製曝氣池汙泥膨脹的措施
控製曝(pù)氣池汙泥膨脹措施大體可分成(chéng)三類。一類是臨時控(kòng)製措(cuò)施,第二類是工藝運行控製措施,第三類是永久性控製(zhì)措施。
1)控製曝(pù)氣池(chí)汙泥膨脹的(de)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的汙泥膨(péng)脹,防止汙泥流失,導致出水SS超標或汙(wū)泥的大量流失。
臨時控(kòng)製措施包括絮凝(níng)劑(jì)助沉法和(hé)殺菌劑(jì)殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用於非絲狀(zhuàng)菌引起的汙泥膨脹,而殺菌(jun1)法(fǎ)適用絲狀菌(jun1)引起的汙泥(ní)膨脹。
1.絮凝劑(jì)助沉法是指向發生汙泥膨脹的曝氣池中投(tóu)加絮凝劑(jì),增(zēng)強活性汙泥的(de)凝聚性能,使(shǐ)之(zhī)容易在二沉池實(shí)現泥水分離。
混凝處(chù)理中的絮凝劑一般都(dōu)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(jī)高分子絮凝劑。絮凝劑可加在(zài)曝氣池的進口,也(yě)可投在曝氣池的(de)出口,但(dàn)投(tóu)加量不(bú)可太多,否則有可(kě)能破壞細菌(jun1)的生物活性降低處理效果。使用絮凝劑(jì)時,藥劑投加量摻合三氧化二鋁(lǚ)為10mg/l左(zuǒ)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(sǐ)或抑製絲狀(zhuàng)菌的繁殖。從而達到控(kòng)製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用的殺菌劑如液氯(lǜ)、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都可以使用。實際(jì)加氯(lǜ)過程中,應由小劑量到(dào)大劑量逐漸進(jìn)行,並隨時觀察生物相和測(cè)定SVI值,一般加氯是為(wéi)汙泥(ní)幹固體重的0.3%~0.6%,當發(fā)現SVI值低(dī)於(yú)*大允許值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲(sī)溶解,應當(dāng)立即停止加藥。投加雙氧水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製作用,過低不起作用(yòng),過高會導致汙泥氧化解體。
4、控製汙(wū)泥膨脹的調(diào)節運行(háng)工藝措施
調節運行工藝控製措施對工藝條件控製不當產(chǎn)生的(de)汙泥膨脹非常有效(xiào)。具體方法有:
1、在曝氣池的進口加粘(zhān)土、消石灰、生汙泥或消(xiāo)化(huà)汙泥等,以提高活性汙泥的(de)沉降性能和密實性。
2、使進入曝(pù)氣池的(de)汙水(shuǐ)處於新鮮(xiān)狀態,如采取預(yù)曝氣措施,使(shǐ)汙水盡早處於好氧狀態,避免形成厭氧狀(zhuàng)態,同時吹脫(tuō)硫化氫等有害(hài)氣體。
3、加強曝氣強(qiáng)度,提高混合(hé)液(yè)溶解氧濃度,防止混合液局部缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等營養鹽,保持混合液中(zhōng)碳(tàn)、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、提高汙泥回流比(bǐ),降(jiàng)低汙泥在二沉池的停留時間,避(bì)免在二(èr)沉池出現(xiàn)厭氧狀態。
6、當PH值低時應加堿性(xìng)物質調節,提(tí)高曝氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段(duàn)加強和提(tí)高化驗分析的時效性,充分發揮(huī)預處(chù)理係(xì)統的作用,保(bǎo)證曝氣池的汙泥負荷相對穩(wěn)定。
5、控製汙泥膨脹的永久(jiǔ)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(zhàng)不(bú)發生,或發生汙泥膨脹時有預防(fáng)性設施。常用的永久性措施(shī)是(shì)在曝氣池前設生物選擇器。
通過(guò)選擇器對微生物進行選擇性培(péi)養,即在(zài)係統內隻有利用菌膠團細菌的增長繁殖,不利於絲(sī)狀菌的大量繁殖(zhí)增長。從(cóng)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(qì)、厭氧選擇器、缺氧(yǎng)選擇器。
1、好氧選擇器(qì)的機理是提供一個溶解氧充足、食料充足(zú)的高負荷區,讓菌膠團細菌率先搶占有機物,不給絲狀(zhuàng)菌過度增長的機會。
例如在(zài)活性汙泥法工藝的選擇器就(jiù)是在回流汙泥進入曝(pù)氣(qì)池前進行再生性曝氣,減少回流汙泥中高粘結性物質的含量,使其中微生物進入內源(yuán)呼吸段,提高菌膠團細菌攝取有機物的能力和與(yǔ)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(dào)抑製。為加強微生物選擇器的效果,可(kě)以在再曝氣過程中投加足量的氮、磷等營養物質,提(tí)高汙(wū)泥的活性。
2、缺氧選擇器(qì)控製汙泥膨脹的原理是:大部分菌膠團細菌能利用選擇器(qì)內硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生(shēng)物繁殖(zhí),而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能,因而在選擇器內受(shòu)到(dào)抑製,增殖落後於菌膠團(tuán)菌種,大大降低了絲狀菌膨脹(zhàng)發生的可能。
3、厭氧選擇器(qì)控製(zhì)汙泥(ní)膨脹(zhàng)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(yǎng)條件下將受(shòu)到抑製。而(ér)菌膠(jiāo)團細菌有一大(dà)部分為(wéi)兼性菌,在厭氧狀態下短時間內進行厭氧代謝,繼續增殖。但是厭氧(yǎng)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(kě)能性,因為菌膠團的厭氧代謝會(huì)產生硫化氫,從而為絲狀菌的繁殖(zhí)提供條件。因此(cǐ),厭氧選擇器的水力(lì)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際情況優先(xiān)采取臨時控製措施,防止汙泥大(dà)量流失導致(zhì)係統的失敗。同時還應認真(zhēn)分析化驗汙(wū)泥膨脹(zhàng)產(chǎn)生的原因(yīn),從根源入手,采取工藝運行調(diào)節手段,控製膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較(jiào)多,程度較嚴重的處理(lǐ)廠,應采取永久性措施及(jí)時改造(zào),避免長期超標的現象發生。