曝氣池(aeration basin)是人們按照(zhào)微(wēi)生物的(de)特性所(suǒ)設計的生化反(fǎn)應器,汙染質(zhì)的降解程度主要取決(jué)於曝氣(qì)池的運行管理。
一(yī)、曝氣池運行(háng)管理(lǐ)——常規監測
1、溫度
好氧活性汙泥(ní)微生(shēng)物(wù)能正常生理活動的*適宜溫度範圍是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時,都會對好氧活性汙泥(ní)的功(gōng)能產生不利影響。當(dāng)溫度高於(yú)40℃或低於5℃時,甚至會完全停(tíng)止。
在一定範圍內,隨著溫度的升高,雖然不利於氧向水中轉移,卻可以加快生化反應速(sù)率,微生物增(zēng)殖速率也會加快。但溫度突升並超(chāo)過一定限度時,就會產生不可逆破壞。相比之下,溫度(dù)降低對微生物的影響要小一些,一般不(bú)會出現不可逆破壞。
如(rú)果水溫的降低變化緩慢(màn),活性汙(wū)泥中的微生物可以逐步適應這種變(biàn)化,通過采取降低負荷、提高溶解(jiě)氧濃度、延長曝氣時間等措施,仍能取(qǔ)得較好的處理效果。
因此,在實際生產運行中,要重視水溫的突(tū)然變化,尤(yóu)其是水溫的突然升高(gāo)。為防止水(shuǐ)溫(wēn)過高的工業廢水對好氧生物處理產生不(bú)利影響,應進行降溫(wēn)處理。
2、pH值
活性汙泥微生物*適宜的pH值介於(yú)6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下,活性汙泥中原生動物將全(quán)部消失,大(dà)多數微生物的活動會受到(dào)抑製,優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受到破(pò)壞,極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後,微(wēi)生物的代謝速率將受到極大的不利影響,菌膠團會解(jiě)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),在進入曝氣池之前,必(bì)須進行酸堿中和調整pH值,使進入曝氣池的汙水(shuǐ)pH值至少(shǎo)在6-9之間。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一定的緩衝作用,因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(duì)含氮化合物的利用(yòng),由於脫氮作用而(ér)產生酸,降低環境的pH值;由於脫羧作(zuò)用(yòng)而產生堿性酸,又可使pH值上升。因此,經過(guò)長時間的馴化,活性汙(wū)泥法也能處(chù)理具有一定酸性或堿性的汙水。此外(wài),汙水本身所具有的堿度對pH值的下降有一定(dìng)的抑(yì)製作用。
但是,汙水的pH值(zhí)發生突變,例(lì)如堿(jiǎn)性汙水進人已適應酸性環境的活(huó)性汙泥係統時,將會對其中微生物造(zào)成衝擊(jī),甚至有可能破壞整個係統的正常運行。
因此,酸堿汙水是否(fǒu)進行中(zhōng)和(hé)處理,要根據實際情況而定(dìng),若是進入活性汙(wū)泥係統的汙水pH值變化(huà)不大,尤其(qí)是隻有微酸性水或微堿(jiǎn)性水其中之一時,往往不需要中和處理,而pH值變(biàn)化(huà)幅度較大(dà)時,應事先進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無(wú)論采用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機(jī)負荷(hé)都(dōu)是有一定限度(dù)的,超過限度,曝氣池的運行效果將難以保證。對於正在(zài)運行的曝氣池,進水BOD5*高值(zhí)都是固(gù)定的,由於BOD5分(fèn)析周(zhōu)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(dàn)超標,就應當立即采取降低進水量(liàng)、加大汙泥回(huí)流量、提高充氧效率(lǜ)等措施,以免(miǎn)對整個二級生物處理係統造成衝擊和保證(zhèng)出水水(shuǐ)質。
如果進水COD值偏低,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(fēng)機運轉台(tái)數,降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以免(miǎn)造(zào)成不必要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
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(dàn)實際活(huó)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(yú)此值,係統也能正常運轉。
氮、磷的含量因(yīn)處理的工業廢水(shuǐ)種類不同差(chà)別很大,有的汙水氮、磷的含量很高,不經過脫磷除氮(dàn),二沉池出(chū)水氮、磷的(de)含量就會超標。而對於氮(dàn)、磷的(de)含量(liàng)很低的(de)汙水(shuǐ),如果不(bú)能及時(shí)補充一定量的氮、磷,微生物的功能會受到限製,二(èr)沉池出水的COD和BOD5就難以保(bǎo)證達標。
當處理氮、磷的含量(liàng)很低的(de)工業廢水時(shí),對於(yú)正在運行的(de)曝氣池,曝氣池進水中(zhōng)氨氮和磷酸鹽(yán)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。如果曝氣池進水中氨氮和磷(lín)酸鹽(yán)的含量長時間(jiān)低於上述值(zhí),就應(yīng)當及時增加氮、磷的投(tóu)加量。
5、有毒物質
對於特定(dìng)的工業廢水,有毒物質的種類(lèi)一般不變(biàn),含量和排水量(liàng)卻難以恒定。除了需要采取均質調節等一級處理措施之外,必須對曝(pù)氣池進水中有毒物質的含量進行監測和控(kòng)製。
活性汙泥馴化結束後,要根據混合液對進水中有毒物質的適應程度,結合運行經驗,確定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(dú)物(wù)質的(de)含量長時間超過限(xiàn)值,就應當采取降低進(jìn)水量(liàng)、加大汙泥(ní)回流量、提高充(chōng)氧效率等措施,避免因混(hún)合液(yè)微生物中毒而影響處理效果。
二(èr)、曝(pù)氣池運(yùn)行管理(lǐ)——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(ní)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(hǎo)氧活性汙泥法處理工藝都有其*佳(jiā)曝氣池的(de)MLSS,比如普通空氣曝池活(huó)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),兩者差距很(hěn)大。
一般而言,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(dào)預期的處理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這些汙泥中微生物(wù)正常活動所需的溶解氧數會增(zēng)加許多,導致對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池混(hún)合液的密度會增大(dà),阻(zǔ)力增大,也就會增加(jiā)機械曝氣或(huò)鼓風曝(pù)氣(qì)的電耗。
也就是說,雖(suī)然MLSS偏高(gāo)時,可以提高曝(pù)氣池對進水水質變化和衝擊(jī)負荷的抵抗能力,但在運行上往往是不經濟的(de)。而且有時還會導致汙泥過度老化,活性下降,*後甚至(zhì)影響處理(lǐ)水質。
在實際運行時,有時需要(yào)通過加(jiā)大剩餘汙泥排放的方式強製減(jiǎn)少曝(pù)氣池(chí)的MLSS值,刺激曝氣(qì)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(wù)的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(bǐ)(SV)的英文是Settling Velocity,又稱30min沉降率,是曝氣池(chí)混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積占(zhàn)原混合液容積的比例,以%表示。
一般取混合液(yè)樣1000ml,用滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的(de)高度(dù)恰好就是SV的數值。由於SV值的測(cè)定簡單快速,因此是評定活性汙(wū)泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反映曝氣池正(zhèng)常運行時的汙泥量和汙泥的(de)凝聚性(xìng)、沉降性(xìng)能等。可用於控製剩餘汙泥排放量,SV的正常值一(yī)般在15%-30%之間,低於此數值(zhí)區說明汙泥的沉降性能好,但也可能是汙泥的(de)活性不(bú)良。
可少(shǎo)排泥或不排泥或加大(dà)曝氣量。高於此數(shù)值區,說明(míng)需要排泥操作,或應采取措施加大曝氣量,也可(kě)能是絲狀菌的作用使汙(wū)泥發生膨脹,需加大進泥量或減少曝氣量。
1、SV30實驗液麵狀態(tài)觀察要(yào)點
2、SV30實驗沉降過(guò)程觀察(chá)要點
3、SV30實驗(yàn)上清液觀察要點
4、SV30實驗(yàn)*終沉澱物觀(guān)察要點
5、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥容積指數(SVI)的英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處(chù)混合(hé)液(yè)經過30min靜置沉澱後,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(hé)反映活(huó)性汙泥(ní)的凝聚、沉澱性能(néng)。一般來說,SVI值過低說明汙(wū)泥顆粒細小,無機物(wù)含量高,缺乏活性;SVI過高說明(míng)汙(wū)泥(ní)沉降性(xìng)較差,將要發生或已經發生汙泥膨脹(zhàng)。城市汙水處理廠的SVI值一(yī)般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負(fù)荷有關,汙泥負(fù)荷過高或過低,活性汙(wū)泥的代謝性能都會變(biàn)差(chà),SVI值也會變(biàn)很高(gāo),存在出現汙泥膨(péng)脹的可能。
曝氣池(chí)混合液(yè)SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使微生物活性降低,分解有機物的功能下降。
(2)流入(rù)含(hán)酸廢水使曝氣池(chí)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殖,另外排放酸性廢水的管道內生長的絲狀微生物(wù)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(dàn)磷營(yíng)養物質比(bǐ)例偏低,而絲狀菌能夠在氮磷等營養物(wù)質嚴重不(bú)足(zú)的情況下大量繁殖,並在混(hún)合液中占優勢,進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有機負荷過高(gāo)導致活性汙泥的凝聚性能和沉澱性能變差,SVI值升高。
(5)進水中(zhōng)低(dī)分子有機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌*容易吸收利用的成分(fèn),從而使絲狀微生物大(dà)量繁(fán)殖,曝氣池混(hún)合液沉降性能降低(dī)。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足使絮體生長受(shòu)抑製。而絲狀菌生物卻能(néng)夠在0.1mg/L以下(xià)條件中大量繁殖,導致活性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質增加,如酚、醛、硫化物(wù)等類(lèi)物(wù)質含量突然升高,使微生物菌膠(jiāo)團凝聚性能下降,大量解絮,而絲(sī)狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高(gāo)濃度有機(jī)廢(fèi)水缺氧(yǎng)腐(fǔ)敗後進人曝氣池,其中含有大(dà)量的低分子有機物和硫化物等,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人曝(pù)氣池。其中的高濃度有機物使(shǐ)曝氣池有機(jī)負荷升高,絲狀菌大量繁殖。
(10)的(de)進(jìn)水中SS較低而溶解性有機物比例較大,使得汙泥容重降低,固液(yè)難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在(zài)二沉池停留時間過長,會導致其中溶解氧含量下降,汙泥(ní)因此(cǐ)腐化變質,進而使回流汙泥中(zhōng)絲狀菌(jun1)大量繁殖,引起曝氣池活(huó)性汙泥(ní)膨脹,SVI增高。
三、曝氣池運(yùn)行管(guǎn)理——泡沫
生化係統泡沫比較好的分(fèn)類方法是通過顏色和黏度進(jìn)行分類,因為確認泡沫不同的顏色和(hé)黏度能夠指導我們判斷目前活性汙泥所處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現象(xiàng)描述:
泡沫產生時(shí)數量不多,靠近曝(pù)氣團四周液麵少量產生,沿輻(fú)射方向逐(zhú)漸消散,到(dào)四周(zhōu)角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫色與當時活性汙泥顏色相(xiàng)同。整個泡沫形成到積(jī)聚的過程中,泡沫呈易(yì)碎狀(zhuàng)態,所以此類(lèi)泡沫(mò)在短時間內不會發生嚴(yán)重的積聚而導致大量浮渣產生。
原因分析(xī):
活(huó)性汙泥處於老化狀態,部分活性汙泥因為老化而解體,懸浮(fú)在活性汙泥混合液中,在曝氣狀態下均勻附著在泡沫中,導致泡沫(mò)破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造了(le)條件。
工藝判斷(duàn):
此類泡沫(mò)產生是汙泥處於或即將(jiāng)進入活性汙泥老(lǎo)化狀態的一種表現。
1)活性汙泥的沉(chén)降比方麵。
活性汙泥的(de)沉降比觀察是判斷活性汙泥是否(fǒu)出現老化的重要方法之一,通過沉(chén)降比值是否(fǒu)偏(piān)小,沉降的活性汙泥是否色澤暗黃(huáng),沉降速度是否過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕黃(huáng)色泡沫即可較為準確的判斷活性汙(wū)泥是否出現(xiàn)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(què)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),活性汙泥通常發生了老化,結合液麵(miàn)產生的棕黃色泡沫即可較為準確地判斷活性汙泥是(shì)否出(chū)現了老化現象。
3)顯微鏡觀察結果。
對於老化的活性(xìng)汙泥,顯微鏡觀察方麵(miàn)也能很好的發現。重點是(shì)菌膠團的致密程度和後生動物出現的比重,如果(guǒ)觀察到的菌膠團比較致密,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(wū)泥是否(fǒu)處於老化階段。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡沫數量、產生過程、積聚、易碎性與(yǔ)棕黃色泡沫特性相同(tóng),但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的產物(wù)也呈(chéng)灰黑(hēi)色,觀察整個生化係統(tǒng)的活性汙泥顏色也有略(luè)帶灰黑色的感覺。
原因分析:
活性汙泥處於缺氧狀(zhuàng)態,缺氧的狀態可使活性汙泥出現(xiàn)局部的厭氧(yǎng)反應,這樣,原本(běn)處於好氧狀(zhuàng)態的活性汙泥就會在這個轉(zhuǎn)變的過程中出現死亡,同樣也就會附(fù)著在曝氣時的氣泡上了。
所(suǒ)以如果我們看到產生的泡沫呈灰(huī)黑色的話,除了確認進水是否含有黑色染料廢水外,主要就是要確認生(shēng)化池是否在局(jú)部有曝氣不足產生的厭氧(yǎng)情況發生。
工藝判斷:
灰黑(hēi)色泡沫多半(bàn)是活性汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控製各指標的確認也就需要圍繞這一方麵展開。灰黑色泡沫產生時重點需要對DO值進行綜合判斷。
確認活性汙泥係統是否處於(yú)缺(quē)氧和厭氧狀態,*好的方法是直(zhí)接通過溶解氧(yǎng)儀進行實地檢測,這(zhè)方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(tǒng)的整(zhěng)體溶解氧狀況,這種做法是片麵的。
為了避免這種情況,需要(yào)對整個生化係統均勻布點進行實地檢測,隻有這樣(yàng)才能發現(xiàn)局部的供氧不足(zú)死角。如果溶解氧在某些位置監測值低於0.5ppm的話,我們就需要重點對這些位置進行確(què)認。
3、白色泡(pào)沫
現象描述:
白(bái)色泡沫產生的原因很多,但主要常見於負荷過高、曝氣過(guò)度、洗滌劑(jì)流入等。而在區別(bié)是何種原因導致的白色泡(pào)沫時,泡沫的黏度能(néng)給我們很多的參考。
通常情況下,粘稠不易(yì)破(pò)碎的泡沫,常見於活性(xìng)汙泥負荷過高,而(ér)且此時的泡沫色澤鮮白(bái),堆積(jī)性較好,而粘稠(chóu)易(yì)破碎的泡沫(mò)常見於活性汙泥的過度曝氣,而且此(cǐ)時的泡沫色澤為陳舊的白色,堆(duī)積性差,隻會發生局部堆積,洗滌劑(jì)的流入也會發生白(bái)色的泡沫,因為洗滌劑的存在,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,基本歸結為活性(xìng)汙泥(ní)負荷過高、曝氣過量(liàng)、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(huó)性汙泥負荷的指標是F/M(即食微比(bǐ)值),如果F/M值過高(大於0.5),同時(shí)對應(yīng)產生(shēng)大量白色粘稠泡沫的話,我們就可(kě)以認為活性汙泥(ní)確實是處於高(gāo)負荷運轉(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,雖然在泡沫黏度不高的(de)情況下(xià),正常的曝氣量不會導(dǎo)致生化係統泡(pào)沫的產生,但活性(xìng)汙泥在(zài)過高的曝氣量作用下,部分(fèn)活性汙泥會解體溶解,隨即導致活性汙泥清(qīng)液中的(de)有機(jī)物含量升高(gāo),這是在高曝氣(qì)量情況下導致泡沫產生的一個原因。
為此,在(zài)保證活性汙泥供氧的情況下,盡量(liàng)降低曝氣量,不但能減少泡沫(mò)產(chǎn)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(gāo)曝氣量,使得DO上升到5.0mg/l的話,對活性汙泥係(xì)統產生的負麵影響是較大的。
3)起泡(pào)物質流入的問題。
除處理負荷過高、曝(pù)氣過度外,起泡物質流入生化係統同樣可以(yǐ)導致活(huó)性(xìng)汙泥係統產生泡(pào)沫(mò),比較常見的是生化係統中流入了洗滌劑或表麵(miàn)活性劑,在曝氣作用下,很快就會產生(shēng)大量白色泡沫(mò)。我們通過監測DO值及生化係統當時的汙泥負荷(hé)情況就(jiù)可以(yǐ)反過來推斷是否進水水質的影響導(dǎo)致了活性汙(wū)泥係統泡沫的產生(shēng)。
4、彩(cǎi)色泡沫
現象描述:
彩色泡沫常發生於生化係統流入了帶顏色的廢水,通常這些(xiē)帶顏色(sè)的廢水(shuǐ)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的泡沫。由於水體本身就帶有顏色,自然產生的泡沫也會帶(dài)有顏(yán)色(sè)。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵活性劑(jì)或洗滌劑,流入生化係(xì)統後,自然也會導致泡(pào)沫(mò)產生,在陽(yáng)光照射下,這些泡沫表麵會(huì)產生五彩繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫(mò)的產生原因(yīn)有很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產(chǎn)生(shēng)與帶色廢水的流入和洗(xǐ)滌劑及表麵活性劑的流(liú)入(rù)有關。所以通過觀(guān)察物(wù)化(huà)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(gàn)擾。就洗滌劑及表麵活性劑的問題,重點也(yě)是確認物化(huà)區位置的泡沫堆積情況。由此來判斷表麵(miàn)活(huó)性劑及洗滌劑對後續生化係統對泡沫產(chǎn)生的影響。
活性汙泥是一(yī)個動態的(de)係統(tǒng),意味著在日(rì)常運行中要多(duō)看多觀(guān)察多思考。除了對於池(chí)麵泡沫的觀察,我們還要時刻關注液麵浮渣的情況(kuàng),配合(hé)多項指標,如SV30、溶解氧、食(shí)微比(bǐ)、生物相觀察等,才能快速且準確的做出工藝判斷。
四、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體的原(yuán)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(dài)謝功能受到損害甚至(zhì)喪失,活性汙泥失(shī)去淨化活性和絮凝(níng)活性。這種(zhǒng)情況在工業廢水處理場經常(cháng)出現,通常是工廠事故廢水排放(fàng)量(liàng)過多,使汙水處理係統超負荷運行所導致的。
2)低負荷
處理水(shuǐ)量或汙水濃度長期偏低而曝氣量仍(réng)維持(chí)正常值,其結果就會出現過度曝氣(qì),引起汙泥的過(guò)度自身(shēn)氧化(huà),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或全(quán)部失去活性,在(zài)進水有(yǒu)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(gāo)基質下,細菌吸附的碳源代謝不了,並在細菌表麵(miàn)分泌出親水性多糖,很難沉(chén)澱壓縮,細(xì)菌又處於對數期,這時候細菌(jun1)具有*強的活性,導(dǎo)致菌膠團解體。
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(dàn),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(wù)。汙泥很(hěn)難沉澱壓縮,發生解體現(xiàn)象。
5)過量曝(pù)氣
過(guò)量曝氣會頻繁地剪切作用導致活性汙(wū)泥發生解體,加上(shàng)過量曝氣會導(dǎo)致(zhì)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(ní)齡過長(zhǎng)導致的,在(zài)長期不排泥或者排泥較少(shǎo)的係統,汙泥成分發生變化,活性成分減(jiǎn)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活性,因此溫度是影響(xiǎng)細菌的重要條件。溫度過低,營養物質的運(yùn)輸就會受到阻礙,微生(shēng)物(wù)因得(dé)不到營養物(wù)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(yī)起,使汙泥(ní)解體;溫度過高,細菌(jun1)難以承受高溫,就會大量死亡。
8)絲狀菌膨(péng)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(xià)觀察到菌膠團外緣整齊清晰,並(bìng)可發現有纖毛類原生(shēng)動物,汙泥呈礬花狀,絮凝、沉降和濃縮性能良好,汙泥(ní)體積指數(SVI)在100左右,對正常的活性(xìng)汙泥來說,它們兩者(zhě)之間有一個適當的比例關係,如(rú)果絲狀菌(jun1)生長(zhǎng)繁殖過多,菌(jun1)膠團的生長繁殖將受到抑製(zhì),好多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(jiě)體時的應對措施
1)先判斷活性汙(wū)泥解體的原因
判斷的方法可通過顯微鏡觀察汙泥(ní)的生物相,對活性汙(wū)泥狀態進行判斷。結合進水水質水量變(biàn)化、汙水站(zhàn)運(yùn)行(háng)方式變化進行判別,檢(jiǎn)查進水口情(qíng)況。
2)采取對應措(cuò)施進行控製
1. 汙水(shuǐ)量水質變(biàn)化(huà)引起的解體,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(fù)荷或者長期低負荷運行
2. 當(dāng)確定汙水中混入有毒物質時,應查明來源,單獨(dú)收集進行處理;事故排水應及時引向事故池。
3. 負荷低或過(guò)量曝氣時,減少風機運轉台數或降低表曝機轉速,或減少曝氣池運轉間數,隻(zhī)運行部分曝氣池。
4. 溫度控製在(zài)合理(lǐ)的(de)範圍內,才能使微生物維持在(zài)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,降低汙(wū)水(shuǐ)的(de)進水(shuǐ)量(liàng),或者使進水速度(dù)和緩均勻,能夠有效降低(dī)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的氮源,CN比維持在(zài)100:5。
7. 汙泥老化時,應在保證係統代謝正常,出水達標的情況下,增加剩餘汙泥的排放量(liàng),降低泥齡。
8. 絲(sī)狀菌膨(péng)脹的預防措施參見第5節(jiē)!
五、曝氣(qì)池運行管理——汙泥膨脹
1、引起(qǐ)活性汙泥(ní)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(liào)不足。
2.進水中氮、磷等營養物(wù)質(zhì)不(bú)足(zú)。
3.PH太低,不利(lì)於微生物生長。
4.曝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(tài)大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣池的汙水因“腐化(huà)”產生出較多的H2S(超過1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌的過量繁殖(zhí),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)夏季易發生絲狀菌汙泥膨脹。
2
、導致非絲狀菌(jun1)膨(péng)脹的條件和成因
非絲狀菌膨脹是由於菌膠團細菌本身生理活動異常(cháng),導致活性汙泥沉降性能惡化(huà)。可分為兩種。
一種是由於進水(shuǐ)中(zhōng)含有大量的溶解(jiě)性有機(jī)物,使(shǐ)汙泥負荷F/M太高(gāo),而進(jìn)水中缺(quē)乏足(zú)夠的氮(dàn)、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(rù)體內,而由於缺乏氮、磷或溶解(jiě)氧不足,又不能在體內進行正常的(de)分解代謝。
此時(shí)細菌會向體外分泌出過量的多聚糖類物質。這(zhè)些物質由於分子式中含很多羥基而具有較強的親水性(xìng)。使活性汙泥的結合水(shuǐ)高(gāo)達400%(正常汙泥(ní)結合水為100%左右)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(xiào)的泥水分離及濃(nóng)縮。這種汙泥膨脹稱為粘性膨脹。
另(lìng)一種非絲狀菌膨脹是由於進水中含有大量的有(yǒu)毒物質,導致汙泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物(wù)質,形不成絮體,因此(cǐ)也無法在(zài)二沉池進行有效的泥水(shuǐ)分離及濃(nóng)縮。這種汙(wū)泥膨脹有時又稱為(wéi)非粘(zhān)性膨脹或離散(sàn)性膨脹。
3、控製曝(pù)氣(qì)池汙泥膨脹的措(cuò)施(shī)
控製曝氣池汙泥膨脹措施大體可分成三類(lèi)。一類是臨時控製措(cuò)施(shī),第二類是工(gōng)藝運行(háng)控製(zhì)措施,第三類是永久性控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹(zhàng)的臨時(shí)控製措施
臨(lín)時控(kòng)製措施主要(yào)用於控製由(yóu)於臨(lín)時原因造成(chéng)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(lín)時控製措施包括絮(xù)凝劑助沉法和(hé)殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑(jì)助沉(chén)法一般用於非絲狀菌(jun1)引起的汙泥膨脹(zhàng),而殺菌法適用絲狀菌引起(qǐ)的汙(wū)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(jiā)絮凝劑,增強活性汙泥的凝聚性能,使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(shí)應用,常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化(huà)鐵等無(wú)機絮凝劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝(níng)劑。絮凝劑可加在曝氣池的進口,也可投在曝氣池的(de)出口,但投加量不可太多,否則有(yǒu)可能破壞細菌的生物(wù)活性降低處理效果。使用絮(xù)凝劑時(shí),藥劑投加量摻合三氧化二鋁為10mg/l左右即可。
2.殺(shā)菌法是指向發生膨脹的曝氣池中投加化學(xué)藥劑,殺(shā)死或(huò)抑製絲狀菌的繁殖。從而達(dá)到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的(de)。
常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水(shuǐ)等都(dōu)可以(yǐ)使用。實際(jì)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(xiàng)和測定SVI值,一般加(jiā)氯是為汙泥幹固體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於*大允許值(zhí)或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶解,應當立即停止(zhǐ)加藥。投加雙氧水(H2O2)對絲(sī)狀菌有持續(xù)的抑製作用,過低不起作(zuò)用,過(guò)高會導致(zhì)汙泥氧化解體。
4、控製(zhì)汙泥膨脹的調節運行工藝措施
調(diào)節運行工藝控(kòng)製措施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、在曝氣池(chí)的進口加粘土、消(xiāo)石灰、生汙泥或消(xiāo)化汙泥等,以提高活性汙泥的(de)沉降(jiàng)性能和(hé)密實性。
2、使進入曝氣池的汙水處於(yú)新鮮狀態,如采取預曝氣措施,使汙(wū)水盡早處於好氧狀態,避免(miǎn)形成厭氧(yǎng)狀態,同時吹脫硫化氫等有害氣體。
3、加強曝氣(qì)強度,提高混合液溶解氧濃度,防止混合液局部缺氧(yǎng)或厭氧。
4、補充(chōng)氮、磷等營養鹽,保持混合液中碳、氮、磷等營養物(wù)質的平衡(héng)。在不降低汙水處理功能的前提下,適當(dāng)提高F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙(wū)泥在二沉池(chí)的停留時(shí)間,避免在二沉池出現厭氧狀態。
6、當PH值低時應加堿性物(wù)質調(diào)節(jiē),提高曝氣池(chí)進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段加強(qiáng)和提(tí)高化驗分析(xī)的時(shí)效性,充分發揮預處(chù)理係統的作用,保證曝氣(qì)池的汙泥負荷相對穩定。
5、控製汙泥膨脹(zhàng)的永久性控製措(cuò)施
永久性控製措施是指對現有設施進行(háng)改造或設計擴(kuò)建、新建工程(chéng)時予以充分考慮。使汙泥膨(péng)脹不發生,或(huò)發生汙泥膨脹時有(yǒu)預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池前(qián)設(shè)生物選擇器。
通過選擇器對(duì)微生物進行選擇性培養,即在係統內隻有(yǒu)利用菌膠(jiāo)團細菌的增長繁殖,不利(lì)於絲狀菌的大(dà)量繁殖增長(zhǎng)。從而避免(miǎn)生物處理係統絲狀菌汙泥膨脹的(de)發生。選擇器有三種,好氧選擇器、厭氧選擇器(qì)、缺氧選擇器。
1、好氧選擇器的機理是提供一(yī)個溶解氧(yǎng)充足、食料(liào)充足的高負荷區,讓菌膠(jiāo)團細菌率先搶(qiǎng)占有機物(wù),不(bú)給絲狀菌過度(dù)增長的機會。
例如在活性(xìng)汙泥法工藝的選擇器就是在回流汙泥進入曝氣(qì)池前進(jìn)行再生性曝氣,減少回流汙泥中高粘結性(xìng)物質的含量,使其中微(wēi)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(yǔ)絲狀(zhuàng)菌(jun1)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抑製。為加強微生物選擇器的效(xiào)果,可以在再曝氣過程中投加足量的氮(dàn)、磷等營養物質,提高汙泥(ní)的活(huó)性。
2、缺氧選擇器控(kòng)製汙泥膨脹的原理是:大部分菌(jun1)膠團細菌能利用選擇器內硝(xiāo)酸(suān)鹽中化合態氧做氧源,進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能(néng),因而在選擇(zé)器內受(shòu)到抑(yì)製(zhì),增殖落後於菌膠團菌種,大大降低了絲狀菌膨脹發生(shēng)的可能。
3、厭氧選擇器(qì)控製汙泥膨脹的(de)原理是(shì):經大部分種類的絲(sī)狀菌(球衣菌)都是(shì)好氧的,在(zài)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,在厭氧狀態下短時間內進行厭氧代謝,繼續(xù)增殖。但是厭氧選擇器的設置(zhì),會(huì)導致產生絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能(néng)性,因為菌膠團的厭氧代謝會(huì)產生硫化氫,從而為(wéi)絲狀菌的(de)繁殖提供條件。因此,厭氧選(xuǎn)擇器的(de)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(yì)運行調節手段,控製膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴重(chóng)的處理廠,應采取永久性措施及時改造,避免長(zhǎng)期超標的現象發生。