曝氣池(chí)(aeration basin)是人們按照微生(shēng)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(qì)池的運行管理。
一(yī)、曝氣池運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活性(xìng)汙泥微生物能正(zhèng)常生理活動的*適宜溫度(dù)範圍是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時,都會對(duì)好氧活性汙泥的功能產生不利影響。當(dāng)溫度高於40℃或低於5℃時,甚(shèn)至(zhì)會完全(quán)停止。
在一定範圍內,隨著溫度的升高,雖然不利於氧向(xiàng)水(shuǐ)中轉(zhuǎn)移,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(wēn)度突升(shēng)並超過一定限度時(shí),就會產生(shēng)不可逆破壞。相比之下,溫度降低對(duì)微生物的影響要小一些,一般不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙泥中的微(wēi)生物可以逐步適應這種變化,通過采(cǎi)取降低負(fù)荷、提高(gāo)溶解氧濃度、延長曝(pù)氣時間等措施,仍能取得較好的處理效果。
因此,在實際生產運行中,要重視(shì)水溫的突然變化,尤其是水(shuǐ)溫的突(tū)然升高。為防止水溫過(guò)高(gāo)的工業廢水對好氧生物處理產生不利影響,應進行降(jiàng)溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物*適(shì)宜的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以(yǐ)下,活(huó)性汙泥中原生動物將全部消失,大多數微生物的活動會受到抑製,優(yōu)勢菌(jun1)種為真菌(jun1),活性汙泥絮體受到破壞,極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後,微生物的代謝速率將受到極(jí)大的不利影響,菌膠(jiāo)團會解體,也會產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或(huò)低於5時,在進入曝氣池之前,必須進(jìn)行酸堿中和調整pH值,使進入曝氣池的汙水pH值至少(shǎo)在6-9之間。
活(huó)性汙泥混合(hé)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(tuō)氮作用而產生酸,降低環境的pH值;由於脫羧作用而產生堿性酸,又可使pH值上升。因(yīn)此,經過長時間的馴化(huà),活性汙泥法也能處理具有一定酸性或堿性的汙水。此(cǐ)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(shì),汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水進人已適應酸性環境的活(huó)性汙泥係統時,將會(huì)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(yùn)行。
因此,酸堿汙水是否(fǒu)進行中和處理,要根據實際情(qíng)況而定,若是進入活性汙泥係統的汙水pH值變化不大,尤其是(shì)隻有微酸性水或微堿性水其中之(zhī)一時,往往不需要中和處理,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
無論采用哪種活性汙泥法(fǎ),曝氣池所能承受的有機負荷都(dōu)是(shì)有一定限度的,超過限度,曝氣池(chí)的運行效(xiào)果將難以保證。對於正在運行的曝氣池,進水BOD5*高值都是(shì)固定的(de),由於BOD5分析(xī)周期較長(zhǎng),實際上多以(yǐ)COD分析結果指導生產。
曝氣池進水有機負荷(hé)一旦超標,就應當立即采取降低進水(shuǐ)量、加(jiā)大汙泥回流量、提高充氧效率等措施,以免對整個二級生物處理係統造成衝擊和保證出水水質(zhì)。
如(rú)果進水COD值偏低,就應當立即采取(qǔ)增加進水量(liàng)、減少汙泥回流量和減少風(fēng)機運轉台數,降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以免造成不必要的動力浪費(fèi)。
4、氨氮和磷酸鹽
理論上,微生物(wù)對氮、磷(lín)的(de)需要量要(yào)按(àn)BOD5:N: P - 100:5:1來計算(suàn),但實際活性汙泥(ní)法處理係統曝氣(qì)池(chí)進水中的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值,係統也能正常運轉。
氮(dàn)、磷的含(hán)量因處理的工(gōng)業廢水種類不同(tóng)差(chà)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(chū)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(de)氮、磷,微生物的功(gōng)能會受到限製,二沉池出水的COD和BOD5就難以保(bǎo)證達標。
當處理氮、磷的含(hán)量很低的(de)工業廢水時,對於正在運(yùn)行(háng)的曝氣池,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,即可滿足混(hún)合液微生物對氮、磷的(de)需要。如果曝氣池進水中氨氮和(hé)磷酸鹽的含量長時間低於上(shàng)述值,就應當及時(shí)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(zhǒng)類一(yī)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之外,必須對曝氣池進水中有毒(dú)物質的(de)含(hán)量進行監測和控製。
活性汙泥馴化結(jié)束後,要根據混(hún)合液對(duì)進水中有毒物質的適應程度,結合運行經驗,確定(dìng)影響生化係統的進水有毒物質*高限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時間超過(guò)限值,就應當采取降低進水(shuǐ)量、加(jiā)大汙泥回流量、提高充氧效率等措(cuò)施,避免(miǎn)因混合液微生物中毒(dú)而影(yǐng)響處理效果。
二、曝氣池運行管理——沉降比
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控(kòng)製
曝氣池混(hún)合液須維持相(xiàng)對(duì)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(rú)普通空氣曝池活性汙泥的MLSS*佳(jiā)值為2g/L左右,而AB法工(gōng)藝A段(duàn)的MLSS*佳值為5g/L左右,兩者差距很大(dà)。
一般(bān)而言,曝氣池中MLSS接近其*佳值時(shí),處理效果*好。而MLSS過低時往往(wǎng)達不到預期的處理效果(guǒ)。
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(de)溶(róng)解氧數會增加許多,導致對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池混合液的密度會增大,阻力增大,也就(jiù)會增加機(jī)械曝氣或鼓風曝氣的電耗(hào)。
也就是說,雖然MLSS偏高時,可以提高曝氣池對進水水質變(biàn)化和(hé)衝擊負荷的抵抗能力,但在運行上往往是不經濟(jì)的。而且有時還會導(dǎo)致汙泥過度老化,活性下降,*後甚至影響處理水質。
在實際運行時,有時(shí)需要通過(guò)加大剩餘汙泥(ní)排放的方式強製減少(shǎo)曝氣池的MLSS值,刺激曝氣池混合液中的微生物的生長和繁殖,提高活性汙泥分解氧化有機物的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉(chén)降比(bǐ)(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(hòu)所形成(chéng)的沉澱汙泥容積占原混合液容積的比例,以%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好(hǎo)就(jiù)是SV的(de)數值。由於SV值的(de)測(cè)定簡單快速(sù),因此是評定活性汙泥濃度(dù)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泥的凝聚性、沉降性能(néng)等。可用於控製剩餘汙泥排放量,SV的正常值一般(bān)在15%-30%之間,低於此(cǐ)數值區說明汙泥的沉(chén)降(jiàng)性能(néng)好,但也可(kě)能是汙泥的活性不良。
可少(shǎo)排泥或不排泥或加大曝氣量。高(gāo)於此數值區,說明需要排(pái)泥操作,或應采取措施(shī)加大曝(pù)氣量,也可能是絲(sī)狀菌的作用使汙泥發生膨脹,需加大進泥量或減少(shǎo)曝(pù)氣量。
1、SV30實驗液(yè)麵狀態觀察要點
2、SV30實驗沉降(jiàng)過程觀察要點
3、SV30實驗上清液觀察要點
4、SV30實驗*終沉(chén)澱物觀察要點
5、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥(ní)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,每克幹汙泥所形的沉澱汙泥(ní)所占的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下:

SVI與SV值的關係:
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(yìng)活性汙(wū)泥的凝(níng)聚、沉澱性能。一般來說,SVI值過低說明(míng)汙泥顆粒細小,無機(jī)物含量高,缺乏活性(xìng);SVI過高說明汙泥沉(chén)降性較(jiào)差,將要發生或已經發生汙泥膨脹。城市汙水(shuǐ)處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有(yǒu)關,汙泥負荷(hé)過高或過低,活性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很高,存在出現汙泥膨(péng)脹的可能。
曝氣池混合液SVI值(zhí)升高的(de)原因
(1)水溫突然降(jiàng)低使微生(shēng)物活性降低,分(fèn)解有機物的功能(néng)下(xià)降。
(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長時間處於酸性條件下,嗜酸性絲狀微生物大量繁(fán)殖,另外排放酸性廢水的管道內生長的絲狀(zhuàng)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(zhí)。
(3)進水中氮磷營養物質(zhì)比例偏低,而絲狀菌能(néng)夠在氮磷等營養物質嚴重(chóng)不足的(de)情況下大量繁殖,並在混合液中占優勢,進而(ér)引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有機負(fù)荷過高導致活性汙泥的凝聚性能和沉澱性(xìng)能變差,SVI值升高。
(5)進(jìn)水中低分子有機物含量大,而低分子有機(jī)物是絲狀菌*容易吸收利用的成分,從而使(shǐ)絲狀微(wēi)生物大量繁殖,曝氣(qì)池混合液沉降性能降(jiàng)低。
(6)曝氣池混(hún)合液溶(róng)解(jiě)氧不足使絮體生長受抑製。而絲狀菌生物(wù)卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖,導致活性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有(yǒu)害物質增加(jiā),如酚(fēn)、醛、硫化物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠(jiāo)團凝聚性能下(xià)降,大量解絮(xù),而絲狀(zhuàng)菌則得以增(zēng)殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後進人曝氣(qì)池,其中含有大量的低分子(zǐ)有(yǒu)機物和硫化物等,從而(ér)使絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣池。其(qí)中的高濃度有機物使曝氣池有機負荷升高,絲狀菌大量繁殖。
(10)的進水中SS較低而溶解性有機物比例較大(dà),使得汙泥容(róng)重降低,固液難以(yǐ)分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二(èr)沉池停留時間(jiān)過(guò)長,會導(dǎo)致其中溶解氧含(hán)量下降(jiàng),汙泥因(yīn)此腐化變質,進而使回流汙(wū)泥中絲狀(zhuàng)菌大量繁殖,引起曝氣池活性汙泥膨脹,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方法是通(tōng)過顏色(sè)和黏度進行分類,因為確認(rèn)泡沫不同(tóng)的顏色(sè)和黏(nián)度能夠指導(dǎo)我們判斷目前活性汙泥所處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現(xiàn)象描述:
泡沫產生時數量不多(duō),靠近曝氣團四周液麵(miàn)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,泡沫色與當時活性汙泥顏色相同。整(zhěng)個泡(pào)沫形成到積聚的過程中,泡沫呈易碎(suì)狀態,所以此類泡沫在短時間內不會發生嚴重的(de)積聚而導致大量浮渣產生(shēng)。
原因分析(xī):
活性汙泥處(chù)於老化狀態,部分活性汙泥因為老化而解體,懸浮在(zài)活性汙泥混合(hé)液(yè)中,在曝(pù)氣狀態下均勻附著在泡沫中,導致(zhì)泡沫破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造了條(tiáo)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老化狀(zhuàng)態的一種表現。
1)活(huó)性汙泥的沉降比方麵。
活性(xìng)汙泥的沉降比觀察是(shì)判斷活性汙(wū)泥是否出(chū)現老化的(de)重要(yào)方法之一,通過沉(chén)降比值是否偏小,沉降的活性汙泥是否色澤暗黃(huáng),沉降速(sù)度(dù)是否過(guò)快等方麵的(de)確認,結合液麵產生的棕黃色泡沫即可較為準確的判斷活(huó)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(zhí)低於40的時候(hòu),活性汙泥通常發生了老化,結合液麵(miàn)產生的棕黃色泡沫即可較為(wéi)準確地判斷活性汙泥是否出現了老化現象。
3)顯微鏡觀察結果。
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(shì)菌膠(jiāo)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比(bǐ)較致密,且後生動物大量較多(duō),結合液麵的棕黃(huáng)色泡沫,可以判斷(duàn)活性汙泥是否處(chù)於老化階段。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡沫數量(liàng)、產(chǎn)生過程、積聚、易碎性與(yǔ)棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所(suǒ)積聚的產(chǎn)物也呈灰黑色(sè),觀察整個生化係統的活性汙泥顏色(sè)也有略帶灰黑色的感覺。
原因分析(xī):
活性汙泥處於缺氧狀態(tài),缺氧的狀態可使活性汙泥出現局部的厭(yàn)氧反應,這樣,原本處於好氧狀態的活性(xìng)汙泥就會在這個轉變(biàn)的過(guò)程中(zhōng)出現(xiàn)死亡,同樣也就會(huì)附著(zhe)在曝氣時的氣泡(pào)上了(le)。
所以如果(guǒ)我們看到產生的(de)泡沫呈灰黑色的(de)話,除了確(què)認進水(shuǐ)是否(fǒu)含有黑(hēi)色染料廢水外,主要就是(shì)要確(què)認生化池是否在局(jú)部有(yǒu)曝氣不足產生的厭氧情況發生。
工藝判斷(duàn):
灰黑色泡沫多半是活性汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀(zhuàng)態,對應的工藝控製各(gè)指標的確認也就(jiù)需要圍繞這一方麵展開(kāi)。灰黑色泡沫產(chǎn)生時重點需要對DO值進行綜合判斷。
確認活性汙泥(ní)係統是否處於缺氧和(hé)厭氧狀態,*好的方法是直接通過溶(róng)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是(shì)隻檢(jiǎn)測一個點來判斷(duàn)生化係統的整體溶解氧(yǎng)狀況,這種做法是片麵的。
為了避免這種(zhǒng)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(zú)死角(jiǎo)。如果溶解氧在某些位置監測值低於0.5ppm的(de)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(shù):
白(bái)色泡沫產生的原因很多,但主要常見於(yú)負荷過高、曝氣過(guò)度、洗(xǐ)滌劑流入(rù)等。而在區別是何(hé)種原(yuán)因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度(dù)能給我們很多的參考。
通常情況下,粘稠不易破碎(suì)的泡沫,常見於活性汙泥負荷過高(gāo),而且此時的(de)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過度(dù)曝氣,而且此時的泡沫色澤為陳舊的白(bái)色,堆積性差,隻會發生局部堆積,洗滌劑的流入也(yě)會(huì)發生白色的泡沫,因為洗滌劑的存在(zài),增加了水體的表麵張(zhāng)力,*終導(dǎo)致泡沫的形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本歸結(jié)為活性汙(wū)泥負荷過(guò)高、曝氣過量(liàng)、洗滌劑流入等情況。
1)F/M值與白色泡(pào)沫的關係。
我們知道,判斷活性汙泥負荷的指標是F/M(即食微比值),如果F/M值過高(大於0.5),同時對(duì)應產生大量白色粘稠(chóu)泡沫的話,我們就(jiù)可以認為活性汙泥確實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(tóng)樣會(huì)產生大(dà)量白色泡沫,雖(suī)然在泡沫黏度不高的情況下,正常的(de)曝(pù)氣量不會導致生(shēng)化係統泡沫的(de)產生,但活性汙泥在過高的曝氣量作用下,部分(fèn)活性汙泥會解體溶解,隨即導(dǎo)致活性汙泥清液中(zhōng)的(de)有機物含量升高,這(zhè)是在高曝氣(qì)量情況下導致泡沫產生的一個原因。
為此,在保證(zhèng)活性汙泥供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但(dàn)能減少泡沫產生(shēng),同時也能(néng)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較(jiào)大(dà)的。
3)起泡物質流入的問(wèn)題。
除處理負荷過(guò)高、曝氣過(guò)度外,起(qǐ)泡(pào)物質流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(tǒng)中流入了洗滌劑(jì)或表麵活性劑,在曝氣作用下,很快就會產生大量白色泡沫。我們通過監測DO值及生化係統(tǒng)當時的汙泥負荷(hé)情況(kuàng)就可以反過來推斷是否進水水質的影(yǐng)響導致了活性汙泥係統泡沫的產生。
4、彩色泡(pào)沫
現象描述:
彩色(sè)泡沫常發(fā)生於生化係統流入了帶顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水具備較高有機物濃度,在曝氣的作用下,容易導致類似高負荷時產生(shēng)的泡沫。由於水(shuǐ)體本(běn)身就帶有顏色(sè),自然(rán)產(chǎn)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(huò)洗滌劑,流入生化係統後(hòu),自然也會導致泡(pào)沫產生,在陽光照射下,這些泡沫表麵會產(chǎn)生五彩繽紛的顏色,這對判斷此類(lèi)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的流入有(yǒu)關。所以通過觀察物(wù)化區處理出水是否仍帶有顏色(sè)可(kě)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。就洗滌劑(jì)及(jí)表麵活性劑(jì)的問題,重點也是(shì)確認(rèn)物化(huà)區位置的泡沫堆(duī)積情況(kuàng)。由此來判斷表(biǎo)麵活性劑及洗滌劑對後續(xù)生化係統對泡(pào)沫產生的影響。
活性汙泥是一個動態(tài)的係統,意味著在日常運行中要(yào)多看多觀察多思考。除了對(duì)於池麵泡沫的觀察,我們還要時刻關注液麵(miàn)浮(fú)渣(zhā)的情況,配(pèi)合(hé)多項指標,如SV30、溶解氧、食微(wēi)比、生物(wù)相觀察等,才(cái)能快速且準確的(de)做出工藝判斷。
四、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體的原因(yīn)
1)有毒物質
進水中有毒物質或有機物含量突然升(shēng)高很(hěn)多,使微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。這種情況在工業廢水處理場經常出現,通常是工廠事故廢水排放量過多,使汙水處理(lǐ)係統(tǒng)超負荷運行所導致的。
2)低負荷(hé)
處理水量(liàng)或汙水濃度長期偏低而曝氣量仍維持正常(cháng)值,其結果(guǒ)就會出現過度曝氣,引起汙泥的過度自身氧化,菌膠團(tuán)的絮凝性能下降,*後導(dǎo)致汙泥解體。長此以往,還(hái)可能會使汙(wū)泥(ní)部(bù)分或全部失去活性,在進水有機負荷再提(tí)高時失去淨化功能,使出水水質(zhì)急劇惡化。
3)高負荷(hé)
過高(gāo)的碳源進入係統,在高基(jī)質下,細菌吸附的碳源代謝不(bú)了,並在(zài)細(xì)菌表麵分泌出親(qīn)水(shuǐ)性多糖,很難沉澱壓縮,細菌又處於(yú)對數期,這時候細菌具有*強(qiáng)的活性(xìng),導(dǎo)致菌(jun1)膠團解(jiě)體。
4)CN比失調(diào)
當氮嚴重缺乏時,也有可能產(chǎn)生膨脹現象。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(wù)質,過量的碳源將被轉化為多糖類胞(bāo)外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮,發生(shēng)解體現象。
5)過(guò)量曝氣
過量(liàng)曝氣會頻繁地(dì)剪切作用導致活性汙泥(ní)發生解體,加上過量曝氣會導致汙泥自身氧化加劇,多方麵原因導致汙泥解體。
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,汙泥成分發生變化,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,溫度能夠影響微生物的(de)活性,因此溫度是影響細(xì)菌的重要條件(jiàn)。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,新陳代謝的(de)速度(dù)就會大大(dà)降低,導致大量粘性較高的糖類物質聚集(jí)在一起,使汙泥(ní)解體;溫度過(guò)高,細菌難(nán)以承(chéng)受(shòu)高溫,就會大量(liàng)死亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正常的活性汙泥結構較稠密,菌膠團生長良好,顯(xiǎn)微鏡下觀察到菌膠(jiāo)團外緣整齊清晰,並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(hǎo),汙泥體積指數(SVI)在100左右,對正常(cháng)的活性汙泥來說,它們兩者之間有一個適當的比例(lì)關係,如果絲狀菌生長繁殖過多,菌膠團的生長繁殖將受到抑製,好多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆(sōng)散發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷(duàn)活性汙泥解體的原因
判斷的方法可通過顯微鏡(jìng)觀察汙泥的生物相,對活性汙泥狀態(tài)進行(háng)判斷。結合進水水質水量變化、汙水站運(yùn)行方式變化進行判別,檢查進水口情況(kuàng)。
2)采取對應(yīng)措施進行控製(zhì)
1. 汙水量(liàng)水質(zhì)變化引起的(de)解體,就從源頭進行調整,控製進水量,測定並保持(chí)進水濃度,避免超負(fù)荷或者長期低負荷運行
2. 當確定汙水中混入有(yǒu)毒物質時,應查明來源,單(dān)獨收集進行處理(lǐ);事故排水應及時引向事故池。
3. 負荷(hé)低或過(guò)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(zhuǎn)間數,隻運行部分曝氣池。
4. 溫度控製在合(hé)理的範(fàn)圍內,才能使(shǐ)微(wēi)生物維持在正(zhèng)常的(de)生長狀態,以提高其(qí)對汙水處理的效果。
5. 發生負荷(hé)衝擊時,降低汙水的(de)進水量,或者使進水速(sù)度和緩均勻(yún),能夠(gòu)有效降低生化係統中的(de)有機物的負荷。
6. CN比失調,需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(huà)時,應在保(bǎo)證係統(tǒng)代謝正常,出水達標的情況下,增加剩餘汙(wū)泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施參見第(dì)5節!
五、曝氣池運行管(guǎn)理——汙泥膨脹
1、引起活性汙泥中絲狀菌膨脹的環境條件有:
1.進水中有機物質太(tài)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(bú)足(zú)。
3.PH太(tài)低,不利於微生物生長。
4.曝氣(qì)池混合液內溶解氧太低,不能(néng)滿足微(wēi)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.進入曝氣池的汙水因“腐化”產生出較多的H2S(超過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.絲狀菌大量繁殖(zhí)的適宜溫度在(zài)25℃~30℃,因而夏季易發生絲狀菌汙泥膨(péng)脹。
2
、導致非絲狀菌膨脹(zhàng)的條件和成因
非絲狀菌(jun1)膨脹是由(yóu)於菌膠團細菌本身(shēn)生理(lǐ)活動異常,導致(zhì)活性(xìng)汙泥沉降性能惡化。可分為兩種。
一種是(shì)由於進水(shuǐ)中含(hán)有(yǒu)大量的溶解(jiě)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(yǒu)機物(wù)質吸入體內,而由於缺乏(fá)氮、磷或溶(róng)解氧不足,又不能在(zài)體內進行正(zhèng)常的分解代謝。
此時細菌會向體外分泌出過量的多(duō)聚糖類物質(zhì)。這些物質由(yóu)於分子式中含很多(duō)羥基而具有較(jiào)強(qiáng)的親水性。使活性汙(wū)泥的結合水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈粘性的凝膠狀,使活性汙泥在二沉(chén)池內無法進行有效的泥水分(fèn)離及濃縮。這種汙(wū)泥膨(péng)脹稱(chēng)為粘性膨脹。
另一種非絲狀菌(jun1)膨脹是由(yóu)於進水(shuǐ)中含有大量的有毒(dú)物質,導致汙泥中(zhōng)毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物(wù)質,形不(bú)成絮(xù)體,因此(cǐ)也無法在二沉(chén)池進行有(yǒu)效的(de)泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹(zhàng)或離散性膨脹。
3、控製曝氣(qì)池汙泥(ní)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(lín)時控製措施,第二(èr)類是工藝運行控(kòng)製措施,第三類是永久性控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控製措施
臨時(shí)控製措施主要用於控製(zhì)由於臨時原因造成的汙(wū)泥膨脹(zhàng),防(fáng)止汙泥(ní)流失,導致出水SS超標或汙(wū)泥的大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助沉法和殺菌(jun1)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,而殺菌法適用(yòng)絲狀菌引起的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉法是指向發生汙泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑,增強活性(xìng)汙(wū)泥的凝聚性能(néng),使之容易在(zài)二沉池實現泥水分離(lí)。
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氯化鋁、聚合氯化鐵等無機絮凝劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝劑。絮凝(níng)劑可(kě)加在曝氣池的進口,也可投在曝(pù)氣池的出口,但投加量不可太多,否則有(yǒu)可能破壞細菌的生物活性降低處(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(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)化學藥劑,殺死或抑製絲狀菌的繁殖。從而達到控製絲狀菌汙泥膨(péng)脹的目的。
常用的殺(shā)菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都可以(yǐ)使用(yòng)。實(shí)際加氯過程中,應由(yóu)小劑量(liàng)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體重(chóng)的(de)0.3%~0.6%,當發現SVI值低於*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。投加雙氧水(H2O2)對(duì)絲狀菌有(yǒu)持續的(de)抑製作用,過低不起作用,過高會導致汙泥氧化解體。
4、控製汙泥膨脹的調(diào)節(jiē)運行工(gōng)藝措施
調節運行工藝控製措施(shī)對工藝條件控製不當產生的汙泥膨脹非常有效。具體方法有:
1、在(zài)曝氣池(chí)的進口加粘土、消石灰、生汙(wū)泥或消化汙泥等,以(yǐ)提高活性汙(wū)泥的沉降性能和密實性。
2、使進入曝氣池的汙水處於新(xīn)鮮狀(zhuàng)態,如采取預曝氣措施,使汙水盡早(zǎo)處於好氧狀態,避免形成厭氧狀態,同時吹脫硫化氫等有(yǒu)害氣體(tǐ)。
3、加強曝氣強(qiáng)度,提高混合液溶解氧濃度,防止混合液局部缺氧或厭氧。
4、補充氮、磷等營養鹽(yán),保持混合液中碳、氮、磷等營養物質的(de)平衡。在不(bú)降低(dī)汙水處理功能的前(qián)提下,適當提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥在二(èr)沉池的停留時間,避免在二沉池出現厭氧狀(zhuàng)態。
6、當PH值低(dī)時應加堿性(xìng)物質調節,提高曝氣池進水(shuǐ)的PH值。
7、利(lì)用在線儀表的手段加強和提高化驗(yàn)分析的時效性,充分發揮預處理係(xì)統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷相(xiàng)對(duì)穩定。
5、控製(zhì)汙泥膨(péng)脹的永久性控製措施
永久性(xìng)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(kǎo)慮。使汙泥(ní)膨脹不發生,或發生汙泥膨脹時有預(yù)防性設施(shī)。常用的永久性措施是(shì)在曝(pù)氣池前設生物(wù)選擇(zé)器。
通過選擇器對微生物(wù)進行選(xuǎn)擇性培養,即在係統內隻有利(lì)用菌膠團細菌(jun1)的增長繁殖,不利於絲(sī)狀菌的大量繁殖增長。從而避免生物處理係統絲(sī)狀菌汙泥膨脹的發生。選擇器有三種,好氧選擇器、厭(yàn)氧選擇器、缺氧選擇器。
1、好氧選(xuǎn)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(jun1)膠團細菌率先搶占有機物(wù),不給絲狀菌過度增長(zhǎng)的機會。
例如在活性汙泥法工藝的選擇器就是在(zài)回流汙泥進入曝氣池前進行再生(shēng)性曝氣,減少回流汙(wū)泥中高粘結性物質的含(hán)量,使(shǐ)其中微生物進入內源呼吸段,提高菌膠團細菌攝取有機物的能力和與絲狀菌生物的競爭能力(lì),從而使(shǐ)絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑製(zhì)。為加強微生物選擇器的效果,可以(yǐ)在再曝氣過程中(zhōng)投加足量的氮、磷等營養物質,提(tí)高汙泥的活性(xìng)。
2、缺氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是:大部分菌膠(jiāo)團細菌能利用選擇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(yī)菌)沒有這(zhè)種功能,因而在選擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團菌種,大大降低了絲狀菌膨脹發生的可能(néng)。
3、厭氧選擇器控製汙泥膨脹(zhàng)的(de)原理是:經(jīng)大部分種類的絲狀(zhuàng)菌(jun1)(球衣菌)都(dōu)是(shì)好氧的,在厭氧條件下將受到抑製。而菌膠團細菌有一大部分為兼性菌,在厭氧狀態下(xià)短時(shí)間內進行厭氧代謝,繼續增殖。但是厭氧選擇器的設置,會導致產生(shēng)絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能性,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供條件。因此,厭氧選擇(zé)器的水力停(tíng)留時間(jiān)不宜過長。
在實際運行中,以上述三類(lèi)方法應根據實際情況優先采取(qǔ)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(xī)化驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入手(shǒu),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(shēng)次數較多,程度(dù)較嚴重(chóng)的處理廠,應采取永(yǒng)久性措施(shī)及(jí)時(shí)改造,避免長期超標的現象(xiàng)發生。