曝氣池(aeration basin)是人們(men)按照微(wēi)生物(wù)的特性所設計的生化反應(yīng)器,汙染質的降解程度主要取決於曝氣池(chí)的運行管理。
一、曝(pù)氣池運行管理(lǐ)——常規監測
1、溫度
好氧活(huó)性(xìng)汙泥微(wēi)生(shēng)物能正常生理活動的最(zuì)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影響。當溫度高於(yú)40℃或(huò)低於5℃時,甚至會完全停止。
在一(yī)定範圍內(nèi),隨著溫(wēn)度的升高,雖(suī)然不利(lì)於氧向水中(zhōng)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(tū)升(shēng)並超過一定限度時,就會(huì)產生(shēng)不可逆破壞。相比之下,溫度降低(dī)對微生物的影響要(yào)小一些,一般不會出現(xiàn)不可逆破壞。
如果水溫的降低變化(huà)緩慢,活性汙泥中的微(wēi)生物可以逐步適應這種變化,通過采取(qǔ)降低負(fù)荷、提高(gāo)溶解氧濃度、延長曝氣時間等措施,仍能取得(dé)較好的處理效果。
因此,在實際生產(chǎn)運行中,要重視水溫的突然變(biàn)化,尤其(qí)是(shì)水(shuǐ)溫的突然(rán)升高。為防止水溫過高的工業廢(fèi)水對好氧生物處理產生不(bú)利影響,應(yīng)進行降溫(wēn)處理。
2、pH值
活性汙泥微生物最適宜的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至(zhì)4.5以下,活性汙泥中原生動物將全(quán)部消失,大多數微生物的活動會(huì)受到抑(yì)製,優勢菌種(zhǒng)為真菌,活性汙泥絮體受到破壞,極易產(chǎn)生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後,微生物的(de)代謝速率將受到極大的不利影(yǐng)響,菌膠團會(huì)解體,也(yě)會產生汙泥膨脹(zhàng)現象。當汙(wū)水pH值(zhí)高於(yú)10或低於(yú)5時,在進入曝(pù)氣池之前,必須進行酸堿(jiǎn)中(zhōng)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(huó)動能改變其活動(dòng)環境(jìng)的pH值。比如說好氧微生物(wù)對含氮化(huà)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(tuō)羧作用而產生(shēng)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酸性或堿性的汙水。此(cǐ)外(wài),汙水本身所具(jù)有的堿度對pH值的下降有(yǒu)一定的抑製作用。
但(dàn)是,汙水的pH值發生突變,例如堿性汙(wū)水進人已適應酸性(xìng)環境的活性汙(wū)泥係統時,將會對其中微生物造成衝擊,甚至有可能(néng)破壞(huài)整個係統的正常運(yùn)行。
因此,酸堿汙(wū)水是否進行中和處理,要根(gēn)據實際情況而定,若是進(jìn)入活性汙泥係統的汙(wū)水pH值(zhí)變化不(bú)大,尤其是隻有微(wēi)酸性水或(huò)微堿性水其中之一(yī)時,往往不(bú)需要(yào)中(zhōng)和處理,而pH值變化幅度較大時,應事先進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用(yòng)哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機負(fù)荷都是有一定限度的,超過限度,曝氣池的(de)運行效果將難以保證。對於正(zhèng)在運行的曝氣池,進水BOD5最高值都是固定(dìng)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(chōng)氧效率等措施,以免(miǎn)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,就應(yīng)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(biǎo)曝機轉速(sù)等,降低充氧效率的措施,以免造(zào)成不必要的動力浪費。
4、氨氮和磷(lín)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(jì)活性汙泥法處理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往(wǎng)往低於此值,係統也能正常運轉。
氮、磷的(de)含量因處理的工業廢水種類(lèi)不同差別很(hěn)大,有的汙水氮、磷的含量很高,不經過脫磷除氮,二沉池出水氮、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(lín),微生(shēng)物的功(gōng)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(gōng)業廢水時,對於正在運行的曝氣池,曝氣(qì)池進水(shuǐ)中氨氮(dàn)和磷酸鹽的含量分(fèn)別為10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液微生物對氮、磷的需(xū)要。如果曝氣池進水(shuǐ)中氨(ān)氮和磷酸鹽的含量長時間低於上述值(zhí),就應當及時增加氮、磷的投加量。
5、有毒物質
對於特定的工業(yè)廢水,有毒物質的種類一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除了需要采取均質調節等(děng)一級處理措施之外,必須對曝氣(qì)池(chí)進水中有毒物質的含量進行監測和控製。
活性汙泥馴化結束後,要(yào)根據混合液對進水中有毒(dú)物質(zhì)的適應程度,結合運(yùn)行經驗,確(què)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(jìn)水中有毒物質的含量長時間超過(guò)限值(zhí),就(jiù)應當采取降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧效(xiào)率等(děng)措施,避免因混合(hé)液微生物中毒而影響處理效果(guǒ)。
二、曝氣池運行管理——沉(chén)降比
1、曝(pù)氣池MLSS或MLVSS的(de)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。每一種好氧活性汙泥法處理工藝(yì)都有其最佳曝氣池的MLSS,比如普通空氣曝池活性汙泥(ní)的MLSS最佳值為2g/L左右,而AB法工藝A段的MLSS最佳(jiā)值為5g/L左右,兩者差(chà)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(guò)低時(shí)往(wǎng)往達不到預期的處理效果。
當MLSS過高(gāo)時,泥齡延長,維持這些(xiē)汙泥中(zhōng)微生物正常(cháng)活動所需的溶(róng)解氧數會增加許多,導致對充氧係統能力的要(yào)求增大。同時曝(pù)氣池混(hún)合液的密度會增大,阻力增(zēng)大,也就會增(zēng)加機械曝氣或鼓風曝氣(qì)的電耗。
也就是說(shuō),雖然(rán)MLSS偏高時,可以提高曝氣池對進(jìn)水水質變化和衝(chōng)擊負荷的抵抗能力,但在運行上往(wǎng)往是不經濟(jì)的。而且有時還(hái)會導致(zhì)汙泥過度老化,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(guò)加大剩餘汙(wū)泥排放的方式(shì)強製減少曝氣池的MLSS值,刺激曝(pù)氣池混合液中的微生(shēng)物的生長和繁殖,提高活性汙泥分解氧化有機(jī)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,是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積占原(yuán)混合液容積(jī)的比例,以%表示。
一般(bān)取混(hún)合液樣1000ml,用滿量程(chéng)1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好就是SV的數值。由於SV值的測定簡單快速,因(yīn)此是評定活性汙泥濃度(dù)和質量的常用方法。
SV值能(néng)反(fǎn)映曝氣池正常運行時的汙(wū)泥量和汙(wū)泥的凝聚性(xìng)、沉(chén)降性能等。可用於控製剩餘汙(wū)泥排放量(liàng),SV的正(zhèng)常值一般在15%-30%之間,低於此(cǐ)數值區說明汙泥的沉降性(xìng)能好,但也可能是汙泥的活(huó)性不良。
可少排泥或(huò)不排泥或(huò)加大曝氣量。高於此數值區,說明需要排泥操作,或應采取措施加(jiā)大(dà)曝(pù)氣量,也可能是絲狀菌的作(zuò)用使(shǐ)汙泥發生膨脹,需加大進泥量或減少曝(pù)氣量。
1、SV30實驗液麵狀(zhuàng)態觀(guān)察要點
2、SV30實(shí)驗(yàn)沉降過程觀察要點
3、SV30實驗上清液觀(guān)察要點(diǎn)
4、SV30實驗最終沉澱物觀察要點
4、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥容(róng)積指數(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(hòu),每克幹(gàn)汙泥所(suǒ)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SV值(zhí)的關係:
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體積的影響,因而比SV值能更準確地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般來(lái)說,SVI值(zhí)過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高(gāo),缺乏活(huó)性;SVI過高說明汙泥沉降性較差,將要發生(shēng)或已經發(fā)生汙泥膨脹。城市汙水處(chù)理廠的SVI值一(yī)般介(jiè)於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有(yǒu)關(guān),汙泥負荷過高或過低(dī),活性汙泥的代謝性能都(dōu)會變差,SVI值(zhí)也會變很高,存在出現汙泥膨脹的可能(néng)。
曝氣池混合液SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使微生物(wù)活性降低,分解有機物(wù)的功能(néng)下降。
(2)流入含酸廢水使曝(pù)氣池(chí)混合液pH值長時間處於酸性(xìng)條件下,嗜酸性絲(sī)狀微生物大量繁(fán)殖,另外排放酸性(xìng)廢水的管道內生長的絲狀微生物膜周期性脫落也(yě)會導致混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(jun1)能(néng)夠在氮磷等(děng)營養(yǎng)物質嚴重不足的(de)情況下大量繁殖(zhí),並在混合液中占優勢,進而引起汙(wū)泥膨脹。
(4)曝氣池有機負荷過高(gāo)導致(zhì)活性汙泥的凝聚性能和沉澱性能變(biàn)差(chà),SVI值升高(gāo)。
(5)進水中低分子有機物含量大,而低分子有機物是(shì)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(xìng)能降低。
(6)曝氣(qì)池混(hún)合液溶解氧不足使絮體生長受抑製(zhì)。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量(liàng)繁殖,導致活性汙泥膨脹(zhàng),SVI值升高。
(7)進水中有(yǒu)毒有害物質增(zēng)加,如酚、醛、硫化物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團(tuán)凝聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌則得以(yǐ)增殖,SVI升高。
(8)高(gāo)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(jī)物和硫(liú)化物等,從而使絲狀菌(jun1)大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清(qīng)液短時間內進人曝氣池。其中的高濃(nóng)度有機物使曝氣池有機負荷升高,絲狀菌大量繁(fán)殖。
(10)的進(jìn)水中SS較低(dī)而溶解性有機物比(bǐ)例較大,使得汙泥容(róng)重降低(dī),固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉(chén)池停留時間(jiān)過(guò)長,會導致其中溶解氧含量下(xià)降,汙泥(ní)因此腐化變質,進而使(shǐ)回流汙(wū)泥中絲(sī)狀菌大量繁殖,引起曝氣池活性汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池運(yùn)行管理——泡(pào)沫(mò)
生化係統(tǒng)泡沫比較好的分類方法是通過(guò)顏色和黏度進行分類,因為確認泡沫不同的顏(yán)色和黏度能夠指導(dǎo)我們判斷目(mù)前活性(xìng)汙泥所處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現象描述:
泡(pào)沫(mò)產生時數量不多,靠近曝(pù)氣團四周液麵少量產生,沿輻射方向逐漸消散,到四周角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡(pào)沫色與當時活性汙泥顏色相同。整個泡沫形成到積聚的過程中,泡沫呈易碎狀態,所以此類(lèi)泡(pào)沫在短時間(jiān)內不會發生嚴重的積聚而導(dǎo)致大量浮渣產(chǎn)生。
原因分析:
活性汙泥處於老化(huà)狀態,部分活性汙泥因為老化而解體,懸浮在活(huó)性汙泥混合液中,在曝氣狀態下均勻附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡沫(mò)積聚創(chuàng)造了條件。
工藝判斷:
此類泡沫產(chǎn)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)活性汙泥(ní)的沉降比方麵。
活性汙(wū)泥的沉降比觀察是判斷活性汙泥是否出現老化的重要(yào)方法之一,通過沉降比值(zhí)是否偏小,沉降的活性汙泥是否色澤暗(àn)黃,沉降速度是否過快等方麵的確認,結合液麵(miàn)產生的棕黃色泡沫(mò)即可較為準確的判斷活性汙泥是(shì)否出現了老化現象。
2)SVI值方麵。
SVI值(zhí)用來判斷活性汙泥的鬆(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化的功能。當SVI值低於40的時候(hòu),活性汙泥通(tōng)常發生了老化,結合液麵產生的棕黃(huáng)色泡沫即可較為準確地判斷活(huó)性汙泥是否出現了老化現象(xiàng)。
3)顯微鏡觀察結果。
對於老化(huà)的活性汙(wū)泥,顯微鏡觀察方麵也能很好的發現。重點是菌膠團的(de)致(zhì)密程度和後生動物出現的比重,如果觀察到的菌膠團比較致(zhì)密,且後生動物大量較多,結合液麵的棕黃色泡沫(mò),可以判斷活性汙泥是否處於老化階段。
2、灰黑色泡沫(mò)
現象描述:
泡沫數量(liàng)、產生過程、積聚、易碎性與(yǔ)棕黃色(sè)泡沫特性相同,但其顏色中帶有(yǒu)黑色(sè)的(de)成(chéng)分,所積聚的產物也呈灰黑色,觀察整個生化係統的活性(xìng)汙泥顏色也有略帶灰黑色的感覺。
原因分析(xī):
活性汙泥處(chù)於缺氧狀態,缺氧的狀態可使活性汙泥出現局部的厭氧反應,這樣,原本處於好氧(yǎng)狀態(tài)的活性(xìng)汙泥(ní)就會在這個轉變的過程中出現死亡(wáng),同樣也就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以如果我們看到(dào)產生的泡沫呈灰黑色的話,除(chú)了確認進水是否含有黑(hēi)色染料廢水外,主要就是要確認(rèn)生化(huà)池(chí)是否在(zài)局部有曝(pù)氣不足產生的厭氧(yǎng)情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是(shì)活性汙泥係統出現了缺氧(yǎng)或厭氧狀態,對應的工(gōng)藝控製各指標的(de)確(què)認也就需要圍繞這一方麵(miàn)展開。灰黑色泡沫產生時(shí)重點需要對DO值進行綜合判斷。
確認活性汙泥係統是否處於缺氧和厭氧狀態,最好的方法是直接通過溶解氧儀進行實地檢測,這方麵我們的操作人員容易犯的錯誤就(jiù)是(shì)隻檢測一個點來判(pàn)斷生化係統的整體(tǐ)溶解氧狀況,這種(zhǒng)做法(fǎ)是片麵的。
為了避免這種情況,需要對(duì)整個生化係統均勻(yún)布點進行實地檢測(cè),隻有這樣才能發現局部的供氧不足死角。如果溶解氧(yǎng)在某些位置監測值低於(yú)0.5ppm的話,我們就需要重點對這些(xiē)位置進行確認(rèn)。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫產生的原因很多,但主要常見於負荷過(guò)高、曝氣過度、洗滌劑流入(rù)等。而在區別是何種原因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度(dù)能給我們很多的參考。
通常(cháng)情況(kuàng)下,粘稠不易破碎(suì)的泡沫,常見於活性汙泥負(fù)荷過高,而且此時的泡沫色澤鮮白,堆積性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活性汙泥的(de)過(guò)度曝氣,而且此時的泡(pào)沫色澤為陳舊的白色,堆積性差,隻會發生(shēng)局部堆積,洗滌(dí)劑的流入也(yě)會發生白色的泡沫,因為洗滌(dí)劑的存在,增加了水體的表麵張(zhāng)力,最終導致泡沫的形成。
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(hé)的指標是F/M(即食微比值),如果(guǒ)F/M值過(guò)高(大於0.5),同時對應產生大量白(bái)色粘稠泡(pào)沫的話,我們就可(kě)以認為活性(xìng)汙泥確實是處於高負荷運轉(zhuǎn)狀(zhuàng)態(tài)了。
2)DO值與(yǔ)白色泡沫的關係。
曝氣過度同樣會產(chǎn)生大量白色泡沫,雖然在泡沫黏度不高的情況下,正(zhèng)常的(de)曝氣量(liàng)不會導致生化係統(tǒng)泡沫的產生(shēng),但活性汙泥在過高的曝氣量作用下(xià),部分活性汙泥會解體(tǐ)溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物含(hán)量升高,這是在高曝氣(qì)量情況下導致泡沫(mò)產生的(de)一個原因。
為此(cǐ),在保證活性汙泥供氧的情況下,盡(jìn)量降低曝氣量,不但能(néng)減少(shǎo)泡沫產生,同時也能減少能源消耗,降低運行成本。通常控製曝氣池出(chū)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(shēng)的負麵影響是較大的。
3)起泡物質流入的問題。
除處理負荷過高、曝氣過度外,起泡物質(zhì)流(liú)入生化係統同樣可以導致活性汙泥係統產生泡沫,比較常見(jiàn)的是生化係統中流入(rù)了洗滌劑或表麵活性劑,在曝(pù)氣作用(yòng)下,很快就會產(chǎn)生大量白色泡沫。我們通過監測(cè)DO值及生化係統(tǒng)當時的汙泥負荷情況就可以反過來推斷是否進水水質的影響導致了活(huó)性汙泥係統泡沫的(de)產生。
4、彩色泡沫
現象描述:
彩色泡沫常發生於生化係統流入(rù)了帶顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水具備較高(gāo)有機物濃度,在曝氣的作(zuò)用下,容(róng)易導致類似高負荷時產生的泡(pào)沫(mò)。由(yóu)於水體本身就帶有顏色,自然產(chǎn)生的泡(pào)沫也(yě)會帶有顏色。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵活性劑(jì)或(huò)洗滌劑,流(liú)入生化係統後,自然也會導致泡沫產生,在陽(yáng)光(guāng)照射(shè)下,這些泡沫表麵會產生五彩繽紛的顏色,這對判斷此(cǐ)類泡沫的產生原因有很大幫助。
工(gōng)藝判斷:
彩色泡沫的產生與(yǔ)帶色廢水的(de)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(kě)以判斷。如部分廢水(shuǐ)是否會對(duì)生化係統也產生顏色幹擾。就洗滌(dí)劑及表麵活性(xìng)劑的問題,重點(diǎn)也是確認物化區位置(zhì)的(de)泡(pào)沫堆積情(qíng)況。由此來判斷表麵活性劑及洗滌(dí)劑(jì)對後續生化係(xì)統對泡沫產生的影響(xiǎng)。
活性汙泥是(shì)一個動態的係統,意味著在日常運行中要多看多觀(guān)察(chá)多(duō)思考。除了對於池麵泡沫的觀察,我們還要時刻關注液(yè)麵浮(fú)渣的情況,配合多項指標,如SV30、溶解氧、食微比、生物相(xiàng)觀察等,才能快速且準確(què)的做出工藝判斷。
四(sì)、曝氣池(chí)運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體的(de)原因(yīn)
1)有毒物質
進水中有毒物質或有機物含量(liàng)突(tū)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。這種(zhǒng)情況在工業廢水處(chù)理場經(jīng)常出現,通(tōng)常是工廠事故(gù)廢水排放量過多,使汙水處理係統超(chāo)負荷運行所(suǒ)導致的(de)。
2)低負荷
處理水量或汙水(shuǐ)濃度長(zhǎng)期偏低而曝(pù)氣(qì)量仍維持正常值,其結果就會出現過(guò)度曝氣,引起汙泥的過度(dù)自身氧化,菌膠團的絮(xù)凝性能下降,最後導(dǎo)致(zhì)汙(wū)泥解體。長此(cǐ)以往,還可能會使汙泥部分或全部失去(qù)活性,在進(jìn)水有機負荷再提高時失去淨(jìng)化功能(néng),使出水水質急劇(jù)惡化。
3)高負荷
過高的碳源進入係統,在高基(jī)質下,細菌(jun1)吸(xī)附的碳源代謝不了,並在(zài)細菌表麵分泌出親水性多糖,很難沉澱壓縮,細(xì)菌又處於對數期,這時候細菌具有最強的活性(xìng),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。因為若缺氮,微(wēi)生物便(biàn)由於工作不能充分利(lì)用碳(tàn)源合成細胞物質,過量的碳源將(jiāng)被轉化為多糖類胞外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮,發生(shēng)解(jiě)體現象。
5)過量曝氣
過量曝氣會(huì)頻繁地剪切作(zuò)用導致活性(xìng)汙泥發生解體,加(jiā)上(shàng)過量曝氣會導(dǎo)致汙泥自身氧化加劇(jù),多方(fāng)麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥(ní)老(lǎo)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較(jiào)少的係統,汙泥成分發(fā)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。
7)溫度
眾(zhòng)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(guò)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(jiù)會(huì)大大降低,導致大量(liàng)粘性較高的(de)糖類物質聚(jù)集在一起,使(shǐ)汙(wū)泥解體;溫度過高,細菌難以(yǐ)承受高溫,就會大量死亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正常的活性汙泥結構較(jiào)稠密,菌(jun1)膠團生長(zhǎng)良好,顯微鏡下觀察到菌(jun1)膠團外緣(yuán)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,汙泥體積指數(SVI)在100左(zuǒ)右,對正常的活性汙泥來說,它們兩者之間(jiān)有一個適當的比例(lì)關係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠團的生長繁殖將受(shòu)到抑製,好多(duō)絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆散發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷活性汙泥解體的原因
判斷的方法可通過(guò)顯微鏡觀察汙泥的生物相,對活性汙泥狀(zhuàng)態進行判斷。結合進(jìn)水(shuǐ)水質水量變化、汙水站運行方式變(biàn)化進行判別,檢查進水口情況。
2)采取對應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引起的(de)解體,就從源頭進行調整,控製進水量,測定(dìng)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(lái)源,單獨收集進行處理;事(shì)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(jī)運轉台數或降低表曝機轉速,或減少曝氣池運轉(zhuǎn)間(jiān)數,隻運行部分曝氣池(chí)。
4. 溫度控製在合理的(de)範(fàn)圍內,才能使微生物維持在正常的生長(zhǎng)狀態,以提高(gāo)其對汙水處理的效(xiào)果。
5. 發生負荷(hé)衝擊時,降低汙水的(de)進(jìn)水量,或者使(shǐ)進(jìn)水(shuǐ)速度和緩(huǎn)均勻,能(néng)夠有效降低生化係統中的有機物的負荷。
6. CN比失調,需添加一些微生物生長必需(xū)的氮源,CN比維持(chí)在100:5。
7. 汙泥老化時,應(yīng)在保證(zhèng)係統代謝正常,出水達標的情況下,增加剩餘汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀(zhuàng)菌膨脹(zhàng)的預防措施參見(jiàn)第5節!
五、曝氣池運行管理(lǐ)——汙泥(ní)膨脹
1、引起活(huó)性汙泥中絲(sī)狀菌膨(péng)脹的環境條件有:
1.進水中(zhōng)有機物質太少(shǎo),曝氣(qì)池內F/M低,導致(zhì)微生物食料不足。
2.進水中氮、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(hé)液內溶解氧(yǎng)太低,不能滿足微生物需要。
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“腐化”產生出較多(duō)的H2S(超過1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺(huáng)菌的過量繁殖,使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌(jun1)大(dà)量(liàng)繁殖的適宜溫度在25℃~30℃,因而夏季易發生絲狀菌汙(wū)泥膨脹。
2、導致非絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲狀(zhuàng)菌膨脹是由於菌膠團細菌本身生理活動異常,導(dǎo)致活性汙(wū)泥沉(chén)降性能惡化。可(kě)分為兩種。
一種是由於進(jìn)水中含有大量(liàng)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(yǎng)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、磷或溶解氧不足,又不能在體內(nèi)進行正常的(de)分解代謝。
此(cǐ)時細菌(jun1)會向體外分泌(mì)出(chū)過量(liàng)的多聚糖(táng)類物質。這些物質由於(yú)分子(zǐ)式中含(hán)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(zhān)性的凝膠狀,使活(huó)性汙泥(ní)在二沉池內無法進行有效的泥水(shuǐ)分離及濃縮。這種汙泥膨脹稱為粘性膨脹。
另一種非絲(sī)狀菌膨脹是由於進水中含有大(dà)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,形不成絮體,因此也無法在二沉池進行有效的(de)泥水分離及濃縮。這種(zhǒng)汙泥膨脹有時又稱為(wéi)非粘(zhān)性膨脹或(huò)離散性膨脹。
3、控製曝氣池汙泥膨脹的措施
控製曝氣池汙泥膨脹措施大體可分成三類。一類是臨時控製措施,第二類是(shì)工藝運行控製措施,第三類是永(yǒng)久性控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控(kòng)製措施(shī)
臨時控製措施主要用於控製由於(yú)臨時原因造成的汙泥膨脹,防止汙泥(ní)流失(shī),導(dǎo)致出水(shuǐ)SS超標或汙泥的大(dà)量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹(zhàng),而殺菌法適用絲(sī)狀菌引起(qǐ)的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉法(fǎ)是指向發生汙泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑,增強活性汙泥的凝聚性能(néng),使(shǐ)之容易在二沉池實現泥水分離。
混凝處理中的絮凝劑一般都可以在此時應用,常用的絮凝劑有聚合(hé)氯化鋁(lǚ)、聚合氯化鐵等無(wú)機絮凝劑和聚(jù)炳烯酰胺等有機高分子絮(xù)凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的進口,也可投在曝氣池的出口,但投加量不可(kě)太多,否則有可能破(pò)壞細菌的生物活性降(jiàng)低處(chù)理效果。使用絮凝劑時,藥(yào)劑(jì)投加量摻合三氧化二鋁為10mg/l左右即可(kě)。
2.殺菌法是指向發生膨脹的曝氣池中投加化學藥劑(jì),殺死或(huò)抑製(zhì)絲狀菌的繁殖。從而達到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用(yòng)的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白(bái)粉、雙氧水等都可以使用。實際加氯過(guò)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(yī)般加氯是為汙泥幹固(gù)體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值(zhí)低於最大允(yǔn)許(xǔ)值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶(róng)解,應當立即停止加藥。投(tóu)加雙氧(yǎng)水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製作用,過低不起作用,過高(gāo)會導致汙泥氧化(huà)解體。
2、控(kòng)製汙泥膨脹(zhàng)的調節運行工藝措施
調節運行工藝控製措施對工藝條件控製不(bú)當產生的汙泥(ní)膨脹(zhàng)非常有(yǒu)效。具(jù)體方法有:
1、在曝氣池的進(jìn)口加粘土、消石灰、生汙(wū)泥(ní)或消化汙泥等,以提(tí)高活性汙泥的沉降(jiàng)性能和密實(shí)性。
2、使進入曝氣池的汙水處於新鮮狀(zhuàng)態,如采取預(yù)曝氣(qì)措施,使汙水盡早處(chù)於好氧狀態,避免形成厭氧狀(zhuàng)態,同時吹脫硫化氫(qīng)等有害氣體。
3、加(jiā)強曝氣強度,提高混合液溶解氧濃度,防止混合液(yè)局部缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等營(yíng)養鹽,保(bǎo)持混合液中碳、氮、磷(lín)等營(yíng)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,降低汙泥在二沉池的停留時間,避免在二沉池出現厭氧狀態。
6、當PH值低時應加堿性物質(zhì)調節,提高曝(pù)氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表(biǎo)的手段加強和提高化驗分析的時效性,充(chōng)分發揮預(yù)處理係統(tǒng)的作用,保證(zhèng)曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
3、控製汙泥膨脹的永久性控製(zhì)措施
永久性控製措施是指對現有設施進行改造(zào)或設(shè)計擴建、新建工程時予以充(chōng)分考慮。使汙泥(ní)膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設施。常用的永(yǒng)久性(xìng)措(cuò)施是在曝氣池前設生物(wù)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(zhǎng)。從而避免生物處理係統絲狀菌(jun1)汙泥膨脹的發生(shēng)。選擇器有三種,好(hǎo)氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇(zé)器。
1、好氧選擇器的機理是提供一個溶解氧充足(zú)、食(shí)料充足的高負荷區,讓菌膠團(tuán)細菌率先搶占有(yǒu)機物,不給絲狀菌過度增(zēng)長的機會。
例如在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,使其中微生物進入內源呼吸段,提高菌膠團細菌(jun1)攝取有(yǒu)機物的能力和與絲狀菌生物的競(jìng)爭能力,從而使絲狀菌膨脹(zhàng)和非絲狀菌膨脹均能得到抑製。為加強微(wēi)生(shēng)物(wù)選擇器的效果,可以在再曝氣過程中投加足量(liàng)的氮、磷等營養物質,提高汙泥的(de)活性。
2、缺氧選擇器控製汙泥膨脹的原(yuán)理是:大部分菌(jun1)膠團細菌能利用選擇器內硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生(shēng)物(wù)繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能,因而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(jun1)膨脹(zhàng)發生的可能。
3、厭氧選擇器控製汙(wū)泥膨脹的原理是:經大部分種類的絲(sī)狀菌(球衣菌)都(dōu)是好氧的,在厭氧條件下(xià)將受到(dào)抑製(zhì)。而菌膠團(tuán)細菌有一大部分為兼性菌,在厭氧狀態下短時間內(nèi)進行厭氧代謝,繼續增殖。但(dàn)是厭氧選擇(zé)器的設置,會導致產生(shēng)絲狀菌中(zhōng)絲硫菌汙泥膨脹的可能性,因為(wéi)菌(jun1)膠團的厭氧代謝會產生硫(liú)化氫,從而為(wéi)絲狀菌的繁(fán)殖提供條件。因此,厭氧選擇器(qì)的水力停留時間不宜過長。
在實際運行(háng)中,以上述三類方(fāng)法應(yīng)根據實際情況優先采取(qǔ)臨時控製措(cuò)施,防止汙泥大量流失導致係(xì)統的失敗。同時還(hái)應認真分析化驗汙泥膨脹(zhàng)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。對於汙泥膨脹發生次數(shù)較(jiào)多,程度較嚴重的處理廠,應采取永久性措施及時改造,避免長期超標的現(xiàn)象發生。