曝(pù)氣池(aeration basin)是人們按照微生物的(de)特性所設計的生化反應器,汙(wū)染質的降解(jiě)程度主要取決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池運行管理——常(cháng)規監測
1、溫度
好(hǎo)氧活性汙泥微(wēi)生物能正(zhèng)常生理(lǐ)活動的最適宜溫度範圍是15-30℃。一般水(shuǐ)溫低於(yú)10℃或高於35℃時,都會對好氧活性(xìng)汙泥的功能產生不利影響。當溫度高於40℃或(huò)低於5℃時,甚至會完全停止。
在一(yī)定(dìng)範圍內,隨著溫度的升高,雖然不利於氧向水中(zhōng)轉移,卻可以(yǐ)加快生化反應(yīng)速率,微生物增殖速率也會加快。但溫度突升並超過一定限度時,就會產生不可逆破壞。相比(bǐ)之(zhī)下,溫度降低(dī)對微生物(wù)的影響(xiǎng)要小一些,一般不會(huì)出現不可逆破壞。
如果(guǒ)水溫(wēn)的降低(dī)變化緩慢,活性汙(wū)泥中的微生(shēng)物可以逐(zhú)步適應(yīng)這種變化,通過采取降低負荷、提高溶解氧濃度、延長曝氣時間等措施,仍能取得較(jiào)好的(de)處理效果。
因此,在實際生產運行中,要重(chóng)視水(shuǐ)溫的突然變化,尤其是水溫的(de)突然升高。為防止水溫過高的工業廢(fèi)水對好氧生物處理產生不利影響,應進行降溫處理。
2、pH值(zhí)
活性汙泥微生物最適宜的pH值(zhí)介於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部(bù)消失,大多(duō)數微生(shēng)物的(de)活動(dòng)會受到抑製,優勢菌種為真菌,活性汙(wū)泥絮體受到破壞,極易(yì)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大的不利影響,菌膠團會解體,也會產生(shēng)汙泥膨脹現(xiàn)象。當汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池之前,必須進行酸堿中和調整pH值,使進入曝(pù)氣池(chí)的汙水pH值至少在6-9之(zhī)間(jiān)。
活性汙(wū)泥混合液(yè)本身對pH值(zhí)變化具有一定(dìng)的緩衝作用,因為好氧微生物(wù)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,降低環境的pH值;由於脫羧作用而產生堿性酸,又(yòu)可使pH值上升。因此,經過長時(shí)間的馴化,活性汙泥(ní)法也能處理(lǐ)具有一定酸性或堿性的汙(wū)水。此外(wài),汙水本身所具(jù)有的堿度對pH值的下降有一定的抑製作用。
但(dàn)是,汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水進人已適(shì)應酸性環境的(de)活(huó)性汙泥係統時,將會(huì)對其中(zhōng)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(yào)根據實際情(qíng)況(kuàng)而定,若是進入(rù)活性汙泥係(xì)統的汙水pH值變化不大,尤其是隻有微酸性水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(fú)度較大時,應事先進行中和處理(lǐ)調整pH值至(zhì)中性。
3、COD和BOD5
無論采(cǎi)用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定限度的,超過限度(dù),曝氣池的運行效果將難以保證。對於正在運行的曝氣池,進水BOD5最高值都是固定(dìng)的,由於BOD5分析周期較長(zhǎng),實際(jì)上多(duō)以COD分(fèn)析(xī)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(dī)進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量、提(tí)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(bǎo)證(zhèng)出水水質。
如果進水COD值(zhí)偏低,就應當立即采取增加進水量、減(jiǎn)少汙泥(ní)回流量和減少風機運轉台數,降(jiàng)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。
4、氨氮(dàn)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(suàn),但實際活性汙泥法處理係統曝氣池進(jìn)水中的BOD5與氮、磷的比例(lì)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種類不同差別很大,有的汙水氮(dàn)、磷的含量很(hěn)高,不經過脫磷除氮(dàn),二沉池出水氮(dàn)、磷的含量就會超標。而對(duì)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,微(wēi)生物的功能會受(shòu)到限製,二沉池出水的COD和BOD5就(jiù)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(de)曝氣池,曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的(de)含量(liàng)分別為10mg/L和5mg/L左右,即可滿足混合液(yè)微生物對氮、磷的需要。如果曝氣池(chí)進水中氨氮和(hé)磷酸(suān)鹽的含量長時間低於上述值,就應當及(jí)時(shí)增加氮、磷的投加量(liàng)。
5、有毒物質
對(duì)於特定的工業廢水(shuǐ),有毒物質的種(zhǒng)類一般不變(biàn),含量和排水(shuǐ)量卻難以恒定。除了需要采取均質調節等一級處理措施之外(wài),必須對曝氣池進水中(zhōng)有毒物質的含量進行監測(cè)和控製。
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(shēng)化係統的進水有毒物質最高(gāo)限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時間超過限值,就應當采取降低進水量(liàng)、加大汙泥回流量、提高充氧效率等(děng)措施,避免因混合(hé)液微生物中(zhōng)毒而影響(xiǎng)處理效(xiào)果。
二、曝氣(qì)池運行管理——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(wū)泥濃度MLSS,才能維持好處(chù)理效果(guǒ)和處理係統穩定運行。每一種好氧活性汙泥法處理工(gōng)藝都有其最佳曝氣池的(de)MLSS,比如普通空氣曝(pù)池活性汙泥的MLSS最佳(jiā)值為2g/L左右,而AB法(fǎ)工藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右,兩者差距很大。
一(yī)般而言,曝氣池中MLSS接近其最佳值(zhí)時,處理效(xiào)果最好。而MLSS過低時往往達不到預(yù)期的處理效果(guǒ)。
當MLSS過高時,泥(ní)齡延(yán)長,維(wéi)持(chí)這些汙泥中微生物正常活動(dòng)所需的(de)溶解氧數會增加許(xǔ)多,導(dǎo)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,也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是說,雖然MLSS偏高時(shí),可以提高曝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。而且(qiě)有時還(hái)會導致汙泥過度老化,活(huó)性下降,最後甚至影響處理水質。
在實際(jì)運行時,有(yǒu)時需(xū)要通過加大剩餘汙泥排放的方式(shì)強製減少曝(pù)氣池的MLSS值,刺激曝氣池混合液中的微生(shēng)物的生長和繁殖,提高活性(xìng)汙泥分解氧化有機物的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(bǐ)(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)形成的沉澱汙泥容積(jī)占原混合液容積的比例,以%表示(shì)。
一般取混合液樣1000ml,用滿(mǎn)量程1000ml量筒測量(liàng),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(jiǎn)單快速,因此是評(píng)定活性(xìng)汙(wū)泥濃度和(hé)質量的常用(yòng)方法。
SV值能反映曝氣池正常運行時的汙泥量和(hé)汙泥的凝(níng)聚性、沉(chén)降性能等。可用於控製剩餘汙泥排放量,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(jiàng)性能好,但也可能是汙泥的活性不良(liáng)。
可少排(pái)泥(ní)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(huò)應采取措施加大曝氣量,也可能是絲狀菌的作用使汙泥發(fā)生膨脹,需加大進泥量或減少曝氣量。
1、SV30實驗液麵狀態觀察要點
2、SV30實驗沉降過程觀(guān)察要(yào)點
3、SV30實(shí)驗上清(qīng)液觀察要點
4、SV30實驗最終沉澱物觀察要(yào)點
4、汙泥容積指(zhǐ)數(SVI)的控(kòng)製
汙泥容積指數(shù)(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(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(rú)下:
SVI與SV值的關(guān)係:
SVI值排除了(le)汙泥濃度對汙(wū)泥沉降(jiàng)體積的影響,因而比(bǐ)SV值能更準確(què)地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性(xìng)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,缺乏活性;SVI過高說(shuō)明(míng)汙(wū)泥沉降性較差,將要發生或已經發生(shēng)汙泥膨脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙(wū)泥負荷(hé)有關,汙泥負荷(hé)過(guò)高或過低,活性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很(hěn)高,存在出現汙泥(ní)膨脹的可能(néng)。
曝氣池混合液SVI值升高的原因(yīn)
(1)水溫突然(rán)降低使微生物活性降低,分解(jiě)有機物的功能下降。
(2)流入含酸廢水使曝氣池混(hún)合液pH值長時間處於酸(suān)性條件下,嗜酸性絲狀微生物大(dà)量繁殖,另外排(pái)放酸性廢水的管道內生(shēng)長的絲狀微生物膜(mó)周期性脫落也會導致混合液中的(de)絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮磷(lín)營養物質比例(lì)偏低,而(ér)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,並在混合液中占(zhàn)優勢,進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有機(jī)負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(zhōng)低分子有機物含量(liàng)大,而低分子有機物(wù)是絲狀菌最容易吸收利用的成(chéng)分,從(cóng)而使絲狀微生物大量繁殖,曝氣池混合液(yè)沉降性能降低。
(6)曝氣池混(hún)合液溶解氧不足使絮體(tǐ)生長受抑製。而絲狀菌生物卻能夠(gòu)在0.1mg/L以下條件中大量繁殖,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,使微生物菌膠團凝聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌則(zé)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(hán)有大量的低分(fèn)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(huà)池上清液(yè)短(duǎn)時間內進人曝氣池。其中的(de)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(jiào)大,使(shǐ)得汙泥容重降低(dī),固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長,會導致其中溶解氧含量下降,汙泥因此腐化變質,進而使(shǐ)回流汙泥中絲(sī)狀菌大量繁殖,引起曝氣池活(huó)性汙泥膨脹,SVI增(zēng)高。
三、曝氣池運行管理——泡沫
生(shēng)化係統泡沫比較好的分類方法(fǎ)是(shì)通過顏色和黏度(dù)進行分類,因為確認泡(pào)沫不同的顏色和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(pào)沫
現象描述:
泡沫產生時(shí)數量不多,靠近曝氣團(tuán)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(chéng)棕黃色,泡沫(mò)色與當時活性汙泥顏色(sè)相同。整個泡(pào)沫(mò)形成到積聚的過程中,泡(pào)沫呈易碎狀態(tài),所(suǒ)以此類泡沫在短時間內不會發生嚴重(chóng)的積聚而導(dǎo)致大量浮渣(zhā)產生。
原因分析:
活性汙(wū)泥處於老化狀態,部分活性汙泥(ní)因為老化而解體,懸浮在活性汙泥混合液中,在曝氣狀(zhuàng)態下均勻附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造了(le)條件。
工藝判斷:
此類泡沫產生是汙泥處於或即將進入活性汙泥(ní)老化狀態的(de)一種表現。
1)活性汙泥的沉降比方麵。
活性汙泥(ní)的沉降(jiàng)比觀察是判斷活(huó)性汙泥是否出現老化的重要方法之一(yī),通過沉降比值是否偏小,沉降的活性汙泥是否色(sè)澤暗黃,沉降速度是否過快(kuài)等(děng)方麵的確認,結合液麵產生的棕黃色泡沫即可較為準確的判斷活性(xìng)汙泥是否出現了(le)老化現象。
2)SVI值方麵。
SVI值用來判斷活性汙泥的鬆(sōng)散程度確實是(shì)很好的(de)指標,然而它(tā)也具(jù)備(bèi)判斷活性汙泥是否發生老化的功能。當SVI值低於40的時候,活性汙泥通常發生了老化,結合液麵產生的棕黃色(sè)泡沫即可較為(wéi)準確地判(pàn)斷活性汙泥是否出現了(le)老化現象。
3)顯(xiǎn)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(fā)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(guǒ)觀察到的菌膠團比較致密,且後生動物大(dà)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段。
2、灰黑色泡沫
現象(xiàng)描述:
泡沫數量、產生過程、積聚(jù)、易碎性與棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有黑色的(de)成分,所積聚的產(chǎn)物也呈灰黑色,觀察整個生化係統的活性汙泥顏色也有略帶(dài)灰黑色的感覺。
原因分析:
活性汙(wū)泥處於缺氧狀態,缺(quē)氧的狀態可使(shǐ)活(huó)性汙泥出現局部的厭氧反(fǎn)應,這樣,原本處於好氧(yǎng)狀態的(de)活性(xìng)汙泥就會在這個轉變的過程中出現死亡(wáng),同樣也就(jiù)會(huì)附著在曝氣時的氣(qì)泡上了。
所以如果我們看到產(chǎn)生的泡沫(mò)呈灰黑色的話,除了確認進水是否含有(yǒu)黑色染料廢水外,主要(yào)就是要確認生化池是否在(zài)局部有曝氣不足產(chǎn)生的厭氧情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半(bàn)是活性汙泥係統出現(xiàn)了缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控製各指標的確認(rèn)也就需要圍繞這一方麵展開。灰黑色泡沫產(chǎn)生時重點需要(yào)對DO值進行綜合判斷。
確認活(huó)性汙泥係統是否處於缺氧和厭氧狀態(tài),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(men)的操作人(rén)員(yuán)容易犯的錯誤就是隻檢(jiǎn)測一個(gè)點來判斷生化係統的整體溶解氧狀況,這種做(zuò)法是片(piàn)麵的(de)。
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(xiàn)局部的供氧不足死角。如(rú)果溶解氧(yǎng)在某些位置(zhì)監測值低於0.5ppm的話,我們就需要重點對這(zhè)些位置進行確認。
3、白色泡沫(mò)
現象描述:
白色泡沫產生的原因很多,但主要常見於(yú)負荷過高、曝氣過度、洗(xǐ)滌劑流入等(děng)。而在區別是何種原因導致(zhì)的白色泡沫時,泡沫的黏度能給我們很多的(de)參考。
通(tōng)常情況下,粘稠不易破碎的泡沫,常見於活性汙(wū)泥負荷過高,而且此時的泡沫色澤鮮白,堆積(jī)性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活性汙泥的過度曝氣,而且(qiě)此時的泡沫色澤為陳舊(jiù)的白色,堆積性差,隻會發生局部堆(duī)積,洗滌劑的流入也會發生白色的泡沫,因為(wéi)洗滌劑的存在,增加了水體的表麵張力,最(zuì)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(huó)性汙泥負荷過高、曝氣過量、洗滌劑(jì)流入等情況。
1)F/M值與白(bái)色泡(pào)沫的關係。
我們知道,判斷活性(xìng)汙泥(ní)負荷的指標是F/M(即食微比值),如果F/M值過(guò)高(大於0.5),同時對應產生大(dà)量白色粘稠泡沫的話,我們就可以認為活性汙泥確實是處於高負荷運轉狀態了。
2)DO值與白色泡沫的關係。
曝氣過度同樣會(huì)產生(shēng)大量白(bái)色泡沫,雖然在泡沫黏度不高的情況下,正常(cháng)的曝氣量不會導致生化係統泡沫的(de)產生,但活性汙泥(ní)在過(guò)高的曝氣量作用下,部分活性汙泥會(huì)解體溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物(wù)含量升(shēng)高,這是在高曝(pù)氣量情況下導(dǎo)致(zhì)泡沫產生的一個原(yuán)因。
為此,在保證活(huó)性汙泥供氧(yǎng)的(de)情況下,盡量降(jiàng)低曝氣量,不但能減少泡沫產(chǎn)生,同時也能減少能源消耗,降(jiàng)低運行成本。通(tōng)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(pào)物質流入生化(huà)係統同樣(yàng)可以(yǐ)導(dǎo)致活性汙泥係統產(chǎn)生泡沫(mò),比較常見的是(shì)生化係(xì)統中流入了洗滌劑或表麵活(huó)性劑,在曝氣作用(yòng)下,很快就會產生大量白色泡(pào)沫。我們通過監測DO值及生化係(xì)統當時的(de)汙泥負荷情況就可以反過(guò)來推斷是否進水水(shuǐ)質的(de)影響導致了活(huó)性汙(wū)泥係統泡沫的(de)產生。
4、彩色泡沫
現(xiàn)象描述:
彩色泡沫常發生於生化係統流入了帶顏色的廢水,通常這些帶顏色的廢水具備較高有機物濃度,在曝(pù)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(dài)有顏色,自然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一種情況(kuàng)就是汙水、廢水中富含表麵活性劑或洗滌劑,流入生化係統(tǒng)後(hòu),自然也會(huì)導致泡沫產生,在陽光照射下,這(zhè)些泡沫表麵會產生五(wǔ)彩繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產(chǎn)生原因有很大(dà)幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生與帶色廢水的流(liú)入和洗(xǐ)滌劑及表麵活性劑的流入(rù)有關。所以通過觀察物化區處理出水是否仍帶有(yǒu)顏色可以(yǐ)判斷。如部分(fèn)廢水是否(fǒu)會對生(shēng)化係統也產(chǎn)生(shēng)顏色幹擾。就洗滌劑及表麵活性劑的問題,重點也是確認物化區位置的泡沫堆積情況。由此來(lái)判斷表麵活性劑及(jí)洗滌劑對後續生化係統對泡沫產生的影響。
活性(xìng)汙(wū)泥是一個動態(tài)的係統,意味著在日常(cháng)運行中要多看多觀察多思考。除了對於池麵泡(pào)沫的觀察,我們還要時刻關注液(yè)麵浮渣的情況(kuàng),配合多項指標,如SV30、溶解(jiě)氧(yǎng)、食(shí)微比、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(ní)解體
1、汙泥解體的原因
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,活性汙泥失去淨化活性和絮凝活性。這種情況在工(gōng)業廢水處理場經(jīng)常出現,通常是工廠事故(gù)廢水排放量過多(duō),使汙水處理係統(tǒng)超負荷運行(háng)所導致的。
2)低負荷
處理水量或汙水濃度長期(qī)偏低而曝氣量(liàng)仍維持正常值,其結果就會出現過(guò)度曝氣(qì),引(yǐn)起汙泥(ní)的過度自身氧化,菌膠團的絮凝(níng)性能(néng)下降,最後導致汙泥解體。長此以往(wǎng),還可能會使汙泥部分或全部(bù)失去活性,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(jun1)吸附的(de)碳源代(dài)謝不了,並在細菌表麵分泌出親水性多糖,很(hěn)難沉澱壓(yā)縮,細菌又處於對數期,這時候細菌具有最強的活性,導致菌(jun1)膠團解體。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏時,也(yě)有(yǒu)可能產(chǎn)生(shēng)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(bāo)物質,過量的碳源將(jiāng)被轉化為多糖類胞外貯存物(wù)。汙(wū)泥很難沉澱壓縮,發生解體現(xiàn)象。
5)過量曝氣
過量曝氣會頻繁地剪切作用導致活(huó)性汙泥發(fā)生解體,加上過量曝氣(qì)會導致汙泥自身氧(yǎng)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,在長期不排(pái)泥或者排泥較(jiào)少的係統(tǒng),汙泥成分(fèn)發生變(biàn)化,活性成(chéng)分減少,無機物含量增加(jiā),導致汙泥(ní)解體的現象。
7)溫(wēn)度
眾所周知,溫度能夠影(yǐng)響微生物的活性,因此溫度是影響細菌的(de)重要條件。溫度過低,營養物質的運輸(shū)就會受到阻礙,微(wēi)生物因得不到營養物質,新(xīn)陳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(guò)高,細菌難以承受高溫,就會大量死亡。
8)絲(sī)狀菌膨脹解體
正常的活性汙泥結(jié)構較稠密,菌膠團生長良好,顯微鏡下觀察到菌膠團外(wài)緣整齊清晰,並可發現有纖毛類原(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(de)活性汙泥來說,它們兩(liǎng)者之間有一個適當的比例關係,如果絲(sī)狀菌生長繁殖過多,菌膠團的生長繁殖將受到抑製,好多絲(sī)狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆散(sàn)發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷活性(xìng)汙泥解體的原因
判(pàn)斷的方法可通過顯微鏡觀察汙(wū)泥的(de)生(shēng)物相,對活(huó)性汙(wū)泥狀態(tài)進行判斷。結合進水水質水(shuǐ)量變化、汙水站(zhàn)運行方式(shì)變化進行判別,檢查(chá)進水口情況。
2)采取(qǔ)對應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引(yǐn)起的(de)解體,就(jiù)從源頭進行調整,控製進水(shuǐ)量,測定並保持進水濃度,避免超負荷或者長期低負荷運(yùn)行
2. 當確定汙水中(zhōng)混入有毒物質時,應(yīng)查明來源,單獨收(shōu)集進行(háng)處理;事故排水應及時引向事故池。
3. 負荷低或過量曝氣時,減少(shǎo)風機(jī)運轉台數或(huò)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(fàn)圍內(nèi),才(cái)能使微生物維(wéi)持(chí)在正常的生長狀(zhuàng)態,以提高其對汙水處(chù)理的效果(guǒ)。
5. 發生負荷衝擊(jī)時,降低汙水的進水量,或者使進水速度和緩均勻,能夠有效降低生化係統中(zhōng)的有機物的(de)負(fù)荷(hé)。
6. CN比失調,需(xū)添加一些微生物生長必需(xū)的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應在(zài)保證係統代謝正常(cháng),出水達標的情況下,增加剩餘汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措施(shī)參見第5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引起活性汙泥中絲狀菌(jun1)膨脹的環境條件有(yǒu):
1.進水中有機物質太少,曝氣池內F/M低,導致微(wēi)生物(wù)食料不足(zú)。
2.進水中氮、磷等(děng)營養(yǎng)物質(zhì)不足(zú)。
3.PH太低,不利於微生(shēng)物生(shēng)長。
4.曝氣池混合液內(nèi)溶解氧太低,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(chōng)擊。
6.進入曝氣池的汙水因(yīn)“腐化(huà)”產生出較多的H2S(超(chāo)過1-2mg/l)時,還會導(dǎo)致絲狀硫磺菌(jun1)的過量繁殖,使(shǐ)絲(sī)硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌大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。
2、導致非絲狀菌膨脹的條件和(hé)成因
非絲狀(zhuàng)菌膨(péng)脹是由於(yú)菌(jun1)膠團細菌本身(shēn)生理活動異常,導致(zhì)活性汙泥沉降性能惡化。可分為兩(liǎng)種。
一種是(shì)由於進水(shuǐ)中含有大(dà)量的溶解性有機物,使汙泥負荷F/M太高,而進水中缺乏足夠的氮、磷等營養物質(zhì),或者混(hún)合液內溶解氧不足。高F/M時,細菌會把大量的有機(jī)物質吸入(rù)體(tǐ)內,而由於缺乏氮、磷(lín)或溶解氧不足,又不能在體(tǐ)內進行正常的分解代謝。
此時細菌會向體外分(fèn)泌出過量(liàng)的多聚糖類物質。這些物質由(yóu)於分(fèn)子式中(zhōng)含很多羥基(jī)而具有(yǒu)較強的親水性。使活性汙泥的結(jié)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,使活性汙泥在二沉池(chí)內無法進行有效的泥水分離及濃縮。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量的有毒物質,導致汙(wū)泥中毒。使細菌不能(néng)分泌出(chū)足(zú)夠的(de)粘性物(wù)質,形不成絮(xù)體,因此也無法在二沉池(chí)進行有效的泥水分離及濃縮。這種汙泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹或離散性膨(péng)脹。
3、控製曝氣池汙泥膨脹的(de)措施
控製曝氣池汙泥膨脹措施大體可分成三類。一類(lèi)是臨時控(kòng)製措施,第二類是工藝運行控(kòng)製(zhì)措施,第三類是永久性控(kòng)製措施。
1)控製曝氣池汙(wū)泥膨脹(zhàng)的臨時控製措施
臨時控製措施主(zhǔ)要用於控製由於臨時原因造(zào)成的汙泥膨脹,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(kòng)製措施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑(jì)殺(shā)菌法兩種(zhǒng)。絮凝劑助沉(chén)法一般用於非絲狀菌引起(qǐ)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(jì)助沉法是指(zhǐ)向發生汙泥膨脹的曝氣池中投(tóu)加絮凝劑,增強活性汙泥的凝聚性(xìng)能,使之(zhī)容(róng)易在(zài)二沉池實現泥水分離。
混凝處理(lǐ)中的絮凝劑一般都可以在此(cǐ)時(shí)應用,常(cháng)用的(de)絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯(lǜ)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)劑可加在曝氣池的進口,也可投(tóu)在曝氣(qì)池的出口,但投加量不可太(tài)多,否則有可能破壞(huài)細菌的生物(wù)活性降低處理效果。使用絮凝劑時,藥(yào)劑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(tóu)加化學藥劑(jì),殺(shā)死或抑製絲狀菌的繁(fán)殖。從而達到控製絲狀菌汙泥膨脹的目(mù)的。
常用的殺菌劑如(rú)液氯(lǜ)、二氧化氯(lǜ)、次氯酸鈉、漂白(bái)粉、雙氧水等都可以使用。實際加氯過程中,應由小(xiǎo)劑量(liàng)到大劑量逐漸進行,並隨(suí)時(shí)觀察生物相和測定SVI值(zhí),一般(bān)加(jiā)氯是為汙泥幹固體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於最大允許值或鏡檢觀察(chá)到絲狀菌菌絲溶解,應當立即停止(zhǐ)加藥。投(tóu)加雙氧水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製作用(yòng),過(guò)低(dī)不起作用,過高會(huì)導致汙泥氧化解體。
2、控製汙泥膨脹(zhàng)的調節運行工藝(yì)措施(shī)
調節運行工藝控製措(cuò)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、在曝氣池的(de)進口加粘土、消(xiāo)石灰(huī)、生(shēng)汙泥或消化汙泥等(děng),以提高(gāo)活性汙泥的沉降性能和密實性。
2、使進入曝(pù)氣(qì)池的汙水處於新鮮狀態,如采取預曝氣措施,使汙水盡早處於好氧狀態,避免形成厭氧狀(zhuàng)態,同時吹(chuī)脫硫化(huà)氫等有害氣體。
3、加強曝氣強度,提高混(hún)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,保持混合液中碳、氮、磷等營養(yǎng)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調(diào)節,提(tí)高曝氣池進(jìn)水的(de)PH值。
7、利用在線儀表的手段加強和提高化驗分析的時效性,充分發揮預處理係統的(de)作用,保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
3、控(kòng)製汙泥(ní)膨脹的永久性控製措施
永久性控製措(cuò)施(shī)是指對現有設施進行改造(zào)或設計擴建(jiàn)、新建(jiàn)工程時(shí)予以充分考慮。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(yǒng)久性措施(shī)是(shì)在曝(pù)氣池前設生物選擇器。
通過選擇器對(duì)微生(shēng)物(wù)進行(háng)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(bú)利於絲狀菌的大量繁殖增長。從(cóng)而避免生(shēng)物(wù)處理係統絲狀菌(jun1)汙(wū)泥膨脹的發生。選擇器有三種,好(hǎo)氧選(xuǎn)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(yǎng)充足、食料充足的高負荷區,讓菌膠(jiāo)團(tuán)細菌率先(xiān)搶(qiǎng)占有機物,不給絲狀菌過度增長的機會。
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(qì)池前(qián)進行再生性曝氣(qì),減少(shǎo)回流汙泥中高(gāo)粘結性物質(zhì)的含量,使其中微生物進入內源呼吸(xī)段,提高菌膠團細菌攝取有機物的能力和與絲狀(zhuàng)菌生物的(de)競爭能力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨(péng)脹均能(néng)得到抑製。為加強微生物選擇器的效果,可以在再曝氣過程中投加足(zú)量的氮、磷等營養物(wù)質,提高汙(wū)泥的(de)活性。
2、缺(quē)氧選擇器控製汙泥膨脹(zhàng)的原理是:大部分菌膠團細菌能利用選擇器內(nèi)硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生(shēng)物繁殖,而絲(sī)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(luò)後於菌膠團菌種,大大降低了絲狀菌膨脹發生的可能。
3、厭氧選擇器控製汙泥膨脹的原理是(shì):經大部分種類的絲狀菌(球衣菌)都是好氧(yǎng)的,在(zài)厭(yàn)氧條件下將受到抑製。而菌膠團(tuán)細菌有一(yī)大部分為兼性菌,在(zài)厭氧狀態下短時(shí)間內進行厭氧代謝,繼續增殖。但是厭氧(yǎng)選擇器的設(shè)置,會(huì)導致產生絲(sī)狀菌中(zhōng)絲硫菌汙泥膨(péng)脹的可能(néng)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(zhí)提供條件。因此,厭氧選擇器的水力停留時間不宜過長。
在實際運行中,以上述三(sān)類方法(fǎ)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。同時還應認真分析化驗汙泥膨(péng)脹(zhàng)產生的原因,從根源入手,采取工藝運行調(diào)節手段(duàn),控製膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴重的(de)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(xiàng)發(fā)生。