探討城市污水污泥上浮的原因與控制措施

水處理網(wǎng)訊:在城市污水處理中，二沉池的浮泥上浮現(xiàn)象直接影響到出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放。由于城市污水進(jìn)水流量較為不穩(wěn)定，二沉池污泥上升速度較快，池內(nèi)污水負(fù)荷增大，影響二沉池內(nèi)活性污泥的穩(wěn)定性，導(dǎo)致二沉池浮泥產(chǎn)生，使得從初沉池到終沉池的整個(gè)工藝系統(tǒng)出現(xiàn)間歇性紊亂，從而影響出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。本文對(duì)城市污水處理中浮泥產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析，并提出具體的預(yù)防措施。

1.進(jìn)水水質(zhì)造成的污泥上浮

1.1過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物

過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物可以影響到細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失，從而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。當(dāng)含有大量的這些物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，這些泡沫非常容易附聚在菌膠團(tuán)上，導(dǎo)致活性污泥的比重降低，使活性污泥上浮。當(dāng)進(jìn)水中油脂含量過高時(shí)，經(jīng)過攪拌與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)的表面，使細(xì)菌缺氧而死亡。只有當(dāng)曝氣池進(jìn)水油脂含量小于40mg/L時(shí)，活性污泥才能正常生長(zhǎng)。

1.2 pH值

pH值也會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生影響。在城市污水處理中，pH值過高或過低，都不利于微生物的生存，對(duì)正常的生物處理效果危害較大。當(dāng)連續(xù)曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH<4.0或pH>11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性會(huì)受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5-5.0和10.0-12.0時(shí)，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越嚴(yán)重，當(dāng)pH值超過一定范圍后，絮凝作用下降，上浮污泥量增多。尤其是當(dāng)pH值低于5時(shí)，對(duì)污泥膨脹影響更大，加速活性污泥的上浮，導(dǎo)致活性污泥流失，直接影響進(jìn)水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。

1.3致毒性底物堆積

對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過高的COD、有機(jī)物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機(jī)酸等）、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡。重鹵化物最常見的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)（或酶）的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑。而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。

2.工藝運(yùn)行控制方面的原因

2.1污泥堆積

二沉池中的污泥濃度高時(shí)，若溶解氧（DO）越低，污泥在二沉池中的停留時(shí)間就越長(zhǎng)，則二沉池中的反硝化反應(yīng)速率就越高，反硝化過程中產(chǎn)生的氮?dú)饬烤驮酱?。隨著沉淀池水深的增加，二沉池中氮?dú)獾娘柡蜐舛纫苍龈?。在二沉池出水口處，隨著水壓力的減小，氮?dú)怙柡蜐舛入S之降低，氮?dú)忉尫懦鰜?，?dǎo)致二沉池產(chǎn)生浮泥。

如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2和H2也會(huì)附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后上浮，首先是一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。

2.2曝氣強(qiáng)度過大

微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)入衰老期，池中溶解氧濃度（DO）上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多?？傊?，DO上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因?yàn)樾玛惔x快，有機(jī)物分解也快。但時(shí)間一久，污泥被打得又輕又碎（但無氣泡），象霧花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。

2.3反硝化

含氮有機(jī)化合物在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為氨氮，氨氮在好氧微生物的作用下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。在缺氧條件下，反硝化菌將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀湃氪髿?，完成?duì)污水中含氮化合物的去除。當(dāng)廢水中有機(jī)氨化合物含量或氨氮含量過高時(shí)，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池積泥或停留時(shí)間過長(zhǎng)，NO3-還原產(chǎn)生的N2會(huì)被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。但NH3-N去除效果相當(dāng)良好。由此推斷二沉池底部的硝態(tài)氮經(jīng)反硝化作用后生成N2并負(fù)載于菌膠團(tuán)中，使污泥比重減輕，成團(tuán)污泥上升到表面，N2從成團(tuán)污泥中逸出。這種現(xiàn)象在二次沉淀池中表現(xiàn)明顯，且產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不穩(wěn)定。

3.污泥上浮的控制措施

3.1維持合適的污泥濃度

增大污泥回流率是維持活性污泥濃度的手段之一。二沉池污泥回流率增大后，從生物反應(yīng)池流入沉淀池的水量也會(huì)隨之增加，從而導(dǎo)致沉淀池表面負(fù)荷增大，污泥沉降時(shí)間縮短，污泥沉淀更加不徹底。根據(jù)城市污水處理實(shí)踐，開啟外回流變頻泵，加大外回流污泥比，通過控制外回流泵的開啟時(shí)間，控制污泥外回流比在100％左右；通過控制初沉池污泥泵的開啟時(shí)間，控制排放初沉池污泥泥量；通過控制剩余污泥泵的開啟時(shí)間，及時(shí)排放剩余污泥。通過上述措施，控制好生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度及活性，把污泥濃度控制在合適的范圍內(nèi)。

3.2調(diào)節(jié)污水pH值

曝氣池入口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測(cè)儀、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求的范圍內(nèi)。城市污水進(jìn)水口處的pH值一般為7～8之間，有利于微生物處理有機(jī)物。若污水處理廠進(jìn)水pH值低于5時(shí)，應(yīng)采取投放藥劑的方式調(diào)整pH值。

4.結(jié)語

在城市污水處理廠中，引起污泥上浮的因素很多。例如：在進(jìn)水水質(zhì)方面，過量的表面活性物質(zhì)和類脂類化合物，pH 沖擊，水溫及致毒物質(zhì)的流入等等；在工藝運(yùn)行方面，過量曝氣，回流量過大及機(jī)械應(yīng)力等等。當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)，不能盲目地針對(duì)一種原因進(jìn)行分析、判斷，應(yīng)綜合考慮、逐一分析。工藝的調(diào)整需考慮到曝氣量的大小、污泥齡的長(zhǎng)短以及回流污泥量等多方面因素，最佳的工藝狀況視各廠的具體情況而定。

原標(biāo)題:探討城市污水污泥上浮的原因與控制措施宮艷梅