哪些好氧處理工藝可以解決污泥膨脹問題

【專家解說(shuō)】：在污泥粘性膨脹最嚴(yán)重的情況下(用容器裝一些污泥，無(wú)論用什么方法污泥始終粘附在容器的表面)，可考慮適當(dāng)排掉一些膨脹的污泥，再重新取一些新泥，以減少多糖類物質(zhì)對(duì)污泥的覆蓋;同時(shí)增加水力停留時(shí)間，使沒有被完全氧化的有機(jī)物有足夠的時(shí)間被消耗掉。 由于原水中洗滌劑含量很高，加之曝氣強(qiáng)度較大，經(jīng)常出現(xiàn)白色、粘稠的泡沫，并且越積越多，當(dāng)污泥發(fā)生膨脹時(shí)，危害較大。除投加消泡劑以外，采取水力消泡的方法。在反應(yīng)池上方安裝噴頭，用MBR反應(yīng)器的出水對(duì)反應(yīng)池上部進(jìn)行噴淋，以控制膨脹污泥和泡沫對(duì)反應(yīng)器的危害，會(huì)取得較好效果.膨脹活性污泥的密度一般比水小，作為應(yīng)急處理措施，可 污泥膨脹 考慮投加混凝劑，以改善其沉降性能。初步選擇了常用的高分子混凝劑--陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和無(wú)機(jī)混凝劑--硫酸亞鐵進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。 在處理水量為50L/h的小試裝置中投加陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，使其濃度分別達(dá)到10、20、30、40、50和60mg/L，污泥的SV值變化。聚丙烯酰胺的投加對(duì)于污泥的沉降性能的改善有一定的效果，且存在一個(gè)最佳投加量，但是，效果不是很理想。該中水回用系統(tǒng)采用新型淹沒式復(fù)合膜生物反應(yīng)器，曝氣量大、水力攪拌強(qiáng)烈，聚集起來(lái)的絮體顆粒容易遭到破壞，從而導(dǎo)致混凝效果不理想;當(dāng)投加量高于最佳投加量時(shí)，絮凝體除中和膠體的負(fù)電荷以外，過(guò)多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩(wěn)定。處理水量為50L/h的小試裝置中投加硫酸亞鐵溶液，使其質(zhì)量濃度在10至180mg/L之間變化，污泥的SV值變化;投藥前后菌膠團(tuán)狀態(tài)。 投加硫酸亞鐵溶液后污泥沉降性能得到明顯改善，SV值下降了約百分之十五。但是超過(guò)60mg/L后污泥沉降性能沒有進(jìn)一步的改善，所以確定實(shí)際運(yùn)行時(shí)硫酸亞鐵的投加量為60mg/L。在投加硫酸亞鐵(60mg/L)前后，測(cè)量混合液PH值從7.63降至7.07，對(duì)污泥活性的負(fù)面影響很小。陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的投加效果受水力條件等因素的限制不是十分理想，同時(shí)其單體有毒性、難降解，存在二次污染問題，經(jīng)濟(jì)效益較投加硫酸亞鐵差。硫酸亞鐵價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單，對(duì)膜及污泥沒有負(fù)面影響，其對(duì)污泥密度的影響是有效的，但其不能從根本上解決營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)的問題，所以只能作為應(yīng)急控制措施。 營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)整法 在污泥膨脹問題的研究中，對(duì)污泥膨脹的恢復(fù)與控制是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。在該中水回用工程的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，投加硫酸亞鐵后，沉降性能一度改善的活性污泥在原有有機(jī)負(fù)荷條件下如停止投加，繼續(xù)進(jìn)行處理，則活性污泥的沉降性能就會(huì)逐漸惡化，三日后恢復(fù)到投加前的狀態(tài)。所以需要尋找一種在活性污泥膨脹后行之有效的恢復(fù)控制方法。 其他控制方法 在污泥粘性膨脹最嚴(yán)重的情況下(用容器裝一些污泥，無(wú)論用什么方法污泥始終粘附在容器的表面)，可考慮適當(dāng)排掉一些膨脹的污泥，再重新取一些新泥，以減少多糖類物質(zhì)對(duì)污泥的覆蓋;同時(shí)增加水力停留時(shí)間，使沒有被完全氧化的有機(jī)物有足夠的時(shí)間被消耗掉。 由于原水中洗滌劑含量很高，加之曝氣強(qiáng)度較大，經(jīng)常出現(xiàn)白色、粘稠的泡沫，并且越積越多，當(dāng)污泥發(fā)生膨脹時(shí)，危害較大。除投加消泡劑以外，采取水力消泡的方法。在反應(yīng)池上方安裝噴頭，用MBR反應(yīng)器的出水對(duì)反應(yīng)池上部進(jìn)行噴淋，以控制膨脹污泥和泡沫對(duì)反應(yīng)器的危害，會(huì)取得較好效果。 A2O 生物脫氮工藝 (反硝化- 硝化工藝、缺氧好氧工藝)是在工藝流程中設(shè)置缺氧(無(wú)氧或低氧區(qū))和好氧區(qū), 將化能養(yǎng)細(xì)菌的無(wú)氧呼吸(硝酸鹽還原)、有氧呼吸與化能自養(yǎng)細(xì)菌有機(jī)組合, 通過(guò)合理控制工藝參數(shù)(如泥齡、回流比), 使缺氧區(qū)和好氧區(qū)分別適應(yīng)于具有反硝化作用的好氧細(xì)菌、兼性厭氧細(xì)菌, 形成A2O 工藝。 一些研究與實(shí)踐表明,包含兩種不同營(yíng)養(yǎng)類型和呼吸類型特點(diǎn)微生物的功能,又具有脫氮功能。由于缺氧區(qū)內(nèi)呈無(wú)氧呼吸的兼性厭氧細(xì)菌的生化特性, 使一些較難降解的大分子有機(jī)物在無(wú)氧區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)化為低分子有機(jī)物,提高了廢水的可生化性。由于生物脫氮技術(shù)日趨成熟, 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)等產(chǎn)生的含氮有機(jī)廢水的處理。用 A2O 法處理含氮有機(jī)廢水過(guò)程中, 因連續(xù)進(jìn)水, 時(shí)常會(huì)出現(xiàn)多種異常情況, 使活性污泥隨二沉池出水流失, 增加了處理水中的SS, 降低了水處理效果。 下面介紹用 A2O 法在廢水處理中可能出現(xiàn)的幾種主要異常現(xiàn)象及其防治措施。 1. 污泥膨脹引起的污泥上浮 首先根據(jù)污泥體積指數(shù)(SVl)判斷是否發(fā)生的污泥膨脹。如果 SVI 值很高, 就說(shuō)明活性污泥的沉降性能不好, 污泥可能發(fā)生膨脹或者已經(jīng)膨脹。由于水處理廠的處理水質(zhì)不同, SVI的具體值會(huì)不盡相同。所以水處理的管理人員應(yīng)根據(jù)自己水處理廠的實(shí)際情況進(jìn)行總結(jié)。污泥膨脹原因主要是大量絲狀菌 (細(xì)菌中的鞘細(xì)菌, 以球衣菌和貝氏硫細(xì)菌為代表)在污泥內(nèi)繁殖, 使污泥松散、密度降低所致。真菌的繁殖也會(huì)引起污泥膨脹。正常的活性污泥具有良好的沉降性能, 其含水率一般在 98%~99%。當(dāng)污泥發(fā)生膨脹時(shí), 污泥就不易沉降, 含水率上升, 污泥體積膨脹。在沉淀池表現(xiàn)為上清液清澈, 透明度很高,但污泥界面卻很高, 在沉淀池可以看到活性污泥,甚至有的地方?jīng)]有上清液, 污泥隨處理水流失嚴(yán)重?；钚晕勰嗟闹黧w是由細(xì)菌等形成的菌膠團(tuán)。與菌膠團(tuán)細(xì)菌相比, 絲狀菌和真菌生長(zhǎng)時(shí)需較多的碳素, 對(duì)氮、磷的要求則較低。它們對(duì)氧的要求也和菌膠團(tuán)細(xì)菌不同, 菌膠團(tuán)在溶解氧大于0.5mg/L 時(shí)能很好的生長(zhǎng), 而真菌和絲狀菌在低于 0.5mg/L 的微氧環(huán)境中, 也能較好地生長(zhǎng)。所以在供氧不足時(shí), 會(huì)引起絲狀菌、真菌的大量繁殖。菌膠團(tuán)生長(zhǎng)適宜的 pH 值范圍在 6~8, 而真菌則在pH 值等于 4.5~6.5 之間生長(zhǎng)良好, 所以 pH 值稍低時(shí), 菌膠團(tuán)生長(zhǎng)受到抑制, 而真菌的數(shù)量則可能大大增加。因此, 污水中如有機(jī)物質(zhì)較多, 溶解氧不足, 缺乏氮、磷等養(yǎng)料, pH 值較低情況下, 都可能引起污泥膨脹。此外, 超負(fù)荷、污泥齡過(guò)長(zhǎng)等, 也可能會(huì)引起污泥膨脹。 另一種情況是膨脹的活性污泥中并沒有大量的絲狀菌, 稱為非絲狀菌性污泥膨脹, 但含有過(guò)量的結(jié)合水。這種膨脹類型的活性污泥指數(shù)很高, 體積膨脹, 而使污泥比重減輕, 壓縮性能惡化。這種膨脹用顯微鏡分析鑒別非常簡(jiǎn)單, 其方法是在載玻片上將一滴黑色墨水與一滴曝氣池混合液混合, 在顯微鏡下觀察, 如果墨水不能浸透到菌膠團(tuán)中, 則發(fā)生的是結(jié)合水性污泥膨脹。 由此可見, 為防止污泥膨脹, 解決的辦法可針對(duì)引起膨脹的原因采取措施。如加大曝氣量, 或適當(dāng)降低 MLSS 值, 使需氧量減少等; 如污泥負(fù)荷率過(guò)高, 可適當(dāng)提高 MLSS 值, 以降低污泥負(fù)荷。污泥大量流失, 污泥膨脹是活性污泥法處理裝置運(yùn)行中的一個(gè)較難解決的問題, 污泥膨脹的原因很多, 甚至有些原因還未認(rèn)識(shí)清楚, 尚待研究。 2. 活性污泥解絮 污泥解絮在沉淀池的表現(xiàn)為處理水質(zhì)渾濁,沉淀池上會(huì)有死污泥上浮, 灑水后污泥不沉淀, 顏色和系統(tǒng)內(nèi)污泥顏色相同; 也有時(shí)在處理水中無(wú)明顯的活性污泥泥粒, 但 COD 值較高。 導(dǎo)致這種異?，F(xiàn)象的原因有運(yùn)行中的問題,也有可能是原污水中混入了有毒物質(zhì)所致?；钚晕勰嘟庑鹾? 微生物量減少且失去活性, 其吸附能力降低, 絮凝體變小質(zhì)密, 處理水質(zhì)混濁, SVI值降低等。做生微鏡檢時(shí)可看到, 絮狀體明顯減少而且結(jié)構(gòu)比較散, 容易遭到破壞, 同時(shí)還可看到大量的輪蟲。由于污泥解絮產(chǎn)生了大量的污泥碎屑, 從而刺激了輪蟲的大量增殖。當(dāng)污水中存在有毒物質(zhì)時(shí), 微生物會(huì)受到抑制傷害, 凈化能力下降, 或完全停止, 從而使污泥失去活性。一般可通過(guò)顯微鏡觀察來(lái)判別是否已產(chǎn)生解絮, 并對(duì)原廢水水量及廢水的 C: N、回流污泥量、空氣量和排泥情況以及 SVI、MLSS、DO 等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查, 加以調(diào)整。當(dāng)確定是污水中混入有毒物質(zhì)時(shí), 應(yīng)考慮這是新的廢水混入的結(jié)果, 需查明來(lái)源。 3. 污泥腐敗引起的污泥上浮 在沉淀池可能由于污泥長(zhǎng)期滯留而進(jìn)行厭氧發(fā)酵, 產(chǎn)生氣體附著于死的污泥塊上, 從而發(fā)生大塊污泥上浮的現(xiàn)象。它與脫氮反應(yīng)引起上浮的污泥所不同的是, 污泥腐敗變黑, 有臭味, 污泥攪碎后可能不會(huì)下沉。此時(shí)的污泥也不是全部污泥上浮, 大部分活性污泥都是正常地排出或回流到系統(tǒng), 只有在死角長(zhǎng)期停留的污泥才腐敗上浮。 防止的措施有: (1)在沉淀池上安裝擋泥板, 不使污泥外溢;(2)檢修刮泥機(jī), 消除沉淀池底部的死角; (3)對(duì)已上浮的塊狀污泥及時(shí)進(jìn)行打撈, 避免隨處理水流失, 影響排水水質(zhì)。 4. 脫氮反應(yīng)引起的污泥上浮 活性污泥在二沉池有成塊上浮的現(xiàn)象, 并不一定是由于腐敗所造成的。由于硝化池內(nèi)污泥齡較長(zhǎng), 如果進(jìn)入沉淀池的污泥含有較多的 NO3-, 在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生反硝化, 硝酸鹽被還原, 產(chǎn)生的氮?dú)飧接谖勰嗌? 活性污泥的比重降低, 整塊上浮。由于脫氮反應(yīng)引起上浮的污泥經(jīng)攪動(dòng)后, 氣泡放出,污泥很快沉淀, 并且上浮污泥顏色和系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥顏色一樣。 所謂反硝化是指在多種反硝化細(xì)菌的作用下, 先把 NO3-還原為 NO2-, 再把 NO2-還原為氮?dú)獾倪^(guò)程。反硝化作用一般溶解氧低于 0.5mg/L 時(shí)發(fā)生, 在有氧存在的時(shí), 該生物反應(yīng)就會(huì)受到抑制。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明, 如果讓硝酸鹽含量高的混合液靜止沉淀, 在開始的 1 個(gè)小時(shí)左右污泥可以沉淀得很好, 但不久就可以看到, 由于反硝化作用所產(chǎn)生的氮?dú)? 在泥中形成小氣泡。 在測(cè)污泥沉降比時(shí), 只檢查污泥的沉降性能, 往往會(huì)忽視污泥的反硝化作用。這是在活性污泥法的運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)注意的現(xiàn)象, 為防止這一異?，F(xiàn)象的發(fā)生, 應(yīng)采取加強(qiáng)脫氮池的管理, 減少進(jìn)入沉淀池的硝酸量, 或者增加污泥回流量及時(shí)排除剩余污泥, 降低混合液污泥濃度等措施。還有一種情況是曝氣池內(nèi)曝氣過(guò)度, 使污泥攪拌過(guò)于激烈, 生成大量小氣泡附聚于絮凝體上, 也容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。防止措施是將供給硝化池的空氣量控制在所需的范圍內(nèi), 避免過(guò)度曝氣。 另外一種情況是由于運(yùn)行不當(dāng), 造成沉淀池局部水力沖擊過(guò)大。在沉淀池表現(xiàn)為一部分出水口出水伴隨有活性污泥流出。隨出水流出的活性污泥顏色和性狀和系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥一樣。一般發(fā)生這種情況的前提是活性污泥的沉降性能不好。解決辦法及時(shí)排泥和加大返泥量, 降低沉淀池污泥界面。 5 處理水SS濃度高造成處理水COD升高 一般認(rèn)為處理水SS濃度高是由進(jìn)水SS和活性污泥造成的。由于SS大部分不能被活性污泥分解利用, 只能以排放剩余污泥的方式排出去。所以進(jìn)水SS很高時(shí), 會(huì)影響處理水SS濃度升高, 最終造成處理水COD升高。當(dāng)SS來(lái)自廢水時(shí), 應(yīng)當(dāng)控制廢水生源的SS濃度, 有必要時(shí)可在廢水進(jìn)入系統(tǒng)前設(shè)置初沉池。SS來(lái)自污泥自身時(shí), 可能是由活性污泥絮凝性能差, 確認(rèn)SV30 和SVI 值, 觀察是否有絲狀菌的存在。檢查污泥在沉淀池的停留時(shí)間, 確認(rèn)進(jìn)水量和返泥量。 6. 發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的泡沫問題 在硝化池中產(chǎn)生泡沫的主要原因是, 所給廢水中含有大量合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)。也有其它的原因, 如負(fù)荷過(guò)低、過(guò)高、有放線菌等。可以在泡沫上灑水, 觀察消泡情況和產(chǎn)生泡沫的顏色來(lái)判斷原因。泡沫會(huì)給生產(chǎn)操作帶來(lái)一定的困難, 帶走部分污泥。 消除泡沫的措施有: 主要是對(duì)已產(chǎn)生的氣泡進(jìn)行灑水消泡, 減少?gòu)U水中的洗滌劑的含量。根據(jù)其它原因適當(dāng)控制污泥負(fù)荷和剩余污泥排放量。 用 A2O 法處理廢水的過(guò)程是復(fù)雜的過(guò)程,對(duì)管理人員要求比較高, 對(duì)于水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種異常現(xiàn)象要及時(shí)發(fā)現(xiàn), 及時(shí)調(diào)整, 同時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 防止異常情況再次發(fā)生