曝(pù)氣池(aeration basin)是人們按照微生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池的運行管理。
一、曝氣池運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活性汙(wū)泥微(wēi)生物能正常生理活動的最適宜溫(wēn)度(dù)範(fàn)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)的功能產生不利影響。當溫度(dù)高於40℃或低於5℃時,甚至會完全停止。
在一定範圍內(nèi),隨著溫(wēn)度的升高,雖然不利於氧向水中轉移,卻可以加快生化(huà)反應速率,微生物增(zēng)殖速率也會加快。但溫度突升並超過一定(dìng)限度時,就會產(chǎn)生不可逆破壞。相比之下,溫(wēn)度降低對微生物的影響要小一些(xiē),一般(bān)不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變(biàn)化緩慢,活性汙泥(ní)中的微生物(wù)可以逐步適應這種變化(huà),通過采(cǎi)取降低負荷、提高溶(róng)解氧濃度、延(yán)長曝氣時間等措施,仍能取得較好的處理效果。
因此,在實際生產(chǎn)運(yùn)行中,要重視(shì)水溫的(de)突然變化,尤(yóu)其(qí)是水(shuǐ)溫的突然升高(gāo)。為防止水溫過高的工業廢水對好(hǎo)氧生物處理產生(shēng)不利影響,應進(jìn)行(háng)降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物最適宜的(de)pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下,活性汙泥中原生動物(wù)將全部消失,大多數微生物的活動會受到抑製,優勢菌種為真菌,活性(xìng)汙泥絮體受到破(pò)壞,極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於(yú)9後,微(wēi)生物的代謝速率將受到極大的不利影響,菌膠團會解體,也會(huì)產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池之前,必須(xū)進行酸堿(jiǎn)中和調整pH值,使(shǐ)進入曝氣池的汙水pH值至少在6-9之間。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有(yǒu)一定的緩衝作(zuò)用,因為好氧微生物的代謝活動能改變其活動(dòng)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(dàn)作(zuò)用而產(chǎn)生酸,降低環境的pH值;由於脫羧作用而產生堿性(xìng)酸,又可使(shǐ)pH值上升。因此,經過長時間(jiān)的馴化(huà),活(huó)性汙泥法也能(néng)處理具有一定酸性或堿性的汙水。此(cǐ)外,汙水本身所具有的堿度對pH值的下降有一(yī)定的抑製作用。
但是,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,將會對其中微(wēi)生(shēng)物造成衝擊,甚至有可能破壞整個係統的正常運行(háng)。
因此,酸堿汙水是否(fǒu)進行中(zhōng)和處理,要(yào)根據實際情況而定,若是進(jìn)入活性汙泥係統的汙(wū)水pH值變化不大,尤其是(shì)隻有(yǒu)微酸性(xìng)水或微堿性水其中之一時(shí),往往不(bú)需要中和處理,而pH值變化幅度較大時,應事先進行中(zhōng)和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用(yòng)哪種活性汙(wū)泥法,曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定限度的(de),超過(guò)限度,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(gù)定的,由於BOD5分析周期較長,實際上(shàng)多以(yǐ)COD分析結(jié)果指導生(shēng)產。
曝氣池進水有機負(fù)荷一旦超標,就應當立即采取降低進(jìn)水量、加大汙泥回流(liú)量、提高充氧效率等措施,以免對整個二級生物處理係統(tǒng)造成衝(chōng)擊和保證(zhèng)出水水質。
如果進(jìn)水COD值(zhí)偏低,就應當立即采取增加進水量、減少汙泥回流量(liàng)和減(jiǎn)少風機運轉台數,降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措(cuò)施,以免造成不必(bì)要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸(suān)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,但實際活性汙泥法處理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往(wǎng)往(wǎng)低於此值,係統也能正(zhèng)常運(yùn)轉。
氮、磷的含量因(yīn)處理(lǐ)的工業(yè)廢水種類不同差別(bié)很大,有的(de)汙水氮、磷的含量很高,不經過脫磷除氮(dàn),二(èr)沉池出水氮、磷的含量就會超標。而對於(yú)氮、磷的(de)含(hán)量很低的(de)汙水,如果不能及時補充一定量的氮、磷,微生物的功能會受到限製,二沉池(chí)出水的COD和BOD5就難以保證達標。
當處理氮、磷(lín)的含量很低的工(gōng)業廢水時,對於正在運行的曝氣(qì)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,即可滿足混合液微生物對氮、磷的需要。如果曝氣池進水中氨氮(dàn)和磷酸鹽的含量長時間低於上述值,就應當及時增加(jiā)氮、磷的投加量。
5、有毒物質
對於特定的工業廢水,有毒物質的種類(lèi)一般不變,含量和排水量卻難以恒定。除了需要采取均質調節等(děng)一級處理措施之外,必須對曝氣池進水中有(yǒu)毒物質的含量進行監(jiān)測和控(kòng)製。
活性汙泥(ní)馴化結束後,要根據混(hún)合液對(duì)進(jìn)水中有毒物質的適應程度,結合運行經驗,確(què)定(dìng)影響生化係統的進水(shuǐ)有(yǒu)毒物質最高限值。
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(dī)進水量、加大汙(wū)泥回流量、提高充氧效率等措(cuò)施,避免因混合液微生物中毒而影響處理效果。
二、曝氣(qì)池運行管(guǎn)理——沉降比
1、曝氣(qì)池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池混合液須維持相對固(gù)定(dìng)的汙泥濃度MLSS,才能維持好(hǎo)處理效(xiào)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(yǒu)其最佳曝氣池的(de)MLSS,比如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS最佳值為2g/L左右,而AB法工(gōng)藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右,兩者差距很大。
一般而言,曝氣池中(zhōng)MLSS接近其(qí)最佳值時,處理效果最(zuì)好。而MLSS過低時往往達不到預期的處理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這些(xiē)汙泥中微生物正常活(huó)動所需(xū)的溶(róng)解氧數會增加許多,導致對充氧係(xì)統能力的要求增(zēng)大。同時曝氣池混合液(yè)的密度會增大,阻力增大(dà),也就(jiù)會增加機械曝氣或鼓風曝氣(qì)的(de)電(diàn)耗。
也就是(shì)說,雖然(rán)MLSS偏高時,可(kě)以提高曝氣池對(duì)進水水質變化和衝擊負荷的抵抗(kàng)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(huó)性下降,最後甚至影響處理水質。
在實際運行(háng)時,有時需要(yào)通過加大剩餘汙泥排放的方式強製減少(shǎo)曝氣池的MLSS值,刺激曝氣池混合液(yè)中的(de)微生物的生長(zhǎng)和繁殖(zhí),提高活性汙泥分解氧化有機物(wù)的(de)活性。
二、汙泥沉(chén)降比(SV)的(de)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(hé)液(yè)在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積(jī)占原混合液容積的比(bǐ)例,以%表示(shì)。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程(chéng)1000ml量筒測量,靜置30min後泥(ní)麵的高度恰好就是SV的數值。由於SV值的測定簡單快速(sù),因此是評(píng)定活性(xìng)汙泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反(fǎn)映曝氣池正常運行時的汙泥量和汙泥(ní)的凝聚性、沉降性能等。可用於控製剩餘汙泥(ní)排放量,SV的正常(cháng)值一般在(zài)15%-30%之間,低於此數值區說明汙(wū)泥的沉降性能好,但(dàn)也可(kě)能是汙泥(ní)的活性不良。
可少排泥或不排泥或加(jiā)大曝氣量。高於此數值區,說明需要排泥操作,或(huò)應(yīng)采取措(cuò)施加大曝氣量,也可能是絲狀菌的作用使汙泥發生膨脹,需加大(dà)進泥量或減少曝氣量。
1、SV30實驗(yàn)液麵狀態觀察要點
2、SV30實驗沉降過程觀察要點
3、SV30實驗上清(qīng)液觀(guān)察要點
4、SV30實驗最終(zhōng)沉澱物觀察要點
4、汙泥容積指數(SVI)的(de)控製
汙泥容積指數(shù)(SVI)的(de)英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處(chù)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(guān)係:
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉(chén)降體積的影響,因而比SV值能更準確地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉(chén)澱性能。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過高說明汙泥沉降(jiàng)性較差,將(jiāng)要(yào)發生(shēng)或已經發生汙泥膨脹。城市汙水處理廠的SVI值一般(bān)介於70~100之間。
SVI值與汙泥負(fù)荷有關,汙泥負荷過高或過低,活性汙泥的代謝(xiè)性能都會變差,SVI值(zhí)也會變很高,存在出現汙泥膨脹的可(kě)能。
曝(pù)氣池(chí)混合(hé)液(yè)SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使微生(shēng)物活性降低(dī),分解(jiě)有機物的功能下降。
(2)流入含(hán)酸廢水使曝氣池混合液pH值長時間處(chù)於酸(suān)性條件下,嗜(shì)酸性絲狀微生物大量繁殖(zhí),另外排放酸(suān)性廢水的管道內生長(zhǎng)的絲狀微生物膜周期性脫落也會導致混合液(yè)中的絲(sī)狀微(wēi)生物的(de)增殖。
(3)進水中氮(dàn)磷營養物質比例偏低,而絲狀(zhuàng)菌能夠在(zài)氮磷等營養物質嚴重不足的(de)情況下大(dà)量(liàng)繁殖,並(bìng)在(zài)混合液中占優勢,進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣(qì)池有(yǒu)機負荷過高導致活性汙泥的(de)凝聚性能和沉澱性能變差,SVI值升高。
(5)進水中低分子有機物含量大,而低分子有(yǒu)機物(wù)是絲狀菌最容易吸收利用的成分,從而(ér)使絲狀微生物大量繁殖,曝氣池混合液沉降性能降低。
(6)曝氣池混合液溶解氧(yǎng)不足使絮體生長受抑製。而絲狀菌生物卻能夠(gòu)在(zài)0.1mg/L以下條件中大量繁殖,導致活性汙泥膨(péng)脹,SVI值升高。
(7)進(jìn)水中有毒有害物質增(zēng)加,如酚、醛、硫化物(wù)等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝聚性能(néng)下降,大量解(jiě)絮(xù),而絲狀菌(jun1)則得以增殖,SVI升高(gāo)。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後(hòu)進人曝(pù)氣池,其中含(hán)有大量的低分子有機物和硫化物等,從而使(shǐ)絲狀菌大量繁殖,SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進(jìn)人曝(pù)氣(qì)池。其中的高濃度有機物使曝氣池有機負荷(hé)升高,絲狀菌大量繁(fán)殖。
(10)的進水中SS較(jiào)低而溶解(jiě)性有機物比例較大,使得(dé)汙泥容重降低,固液(yè)難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙(wū)泥在二(èr)沉池停留時(shí)間過長,會導致其中溶解氧含量下降,汙泥因此腐化變質,進而使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖,引起(qǐ)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(mò)比較好的分類方法是通過顏色和黏度進行(háng)分類,因為確認泡沫不同的顏色和黏度能夠指(zhǐ)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(shù):
泡沫產生時數量不多,靠近曝(pù)氣團四周液麵少量產(chǎn)生,沿(yán)輻(fú)射方向逐漸(jiàn)消(xiāo)散(sàn),到(dào)四周角落時開始(shǐ)積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫(mò)色與當時活性汙泥顏色相同。整個泡沫形成到積聚的過程中,泡沫呈易(yì)碎狀態(tài),所以此類泡沫在短時(shí)間內不會發生嚴重的積聚而導致大量浮渣產生。
原(yuán)因分析:
活性汙泥處於老化狀態(tài),部(bù)分活性汙泥因為(wéi)老化而解體,懸浮(fú)在(zài)活性(xìng)汙泥混合(hé)液中,在曝氣狀態下(xià)均勻附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡沫積(jī)聚創造了條件。
工藝判斷:
此類泡沫產生是汙泥處於或即將進入活(huó)性汙泥老化狀態(tài)的(de)一種表現。
1)活性汙泥的(de)沉降比方麵。
活(huó)性(xìng)汙(wū)泥(ní)的沉降比觀察是判斷活性汙泥是(shì)否出現老化的(de)重(chóng)要方(fāng)法(fǎ)之一,通過沉降比值(zhí)是否偏小,沉(chén)降的活性汙泥(ní)是否色澤暗黃,沉降速度是(shì)否過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕黃色泡沫即可較為準確的判斷活性汙泥是否出現了老化現象。
2)SVI值(zhí)方麵。
SVI值用來判(pàn)斷(duàn)活性汙泥的鬆散程度確實是很好的指標,然而(ér)它也(yě)具備判斷活性汙(wū)泥是(shì)否發生老化的功能。當SVI值低於40的時候,活性汙泥通常發(fā)生了老化,結合液麵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(xìng)汙(wū)泥,顯(xiǎn)微鏡觀察方麵也能很好的發現。重點是菌膠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(tuán)比(bǐ)較致密,且後生動物大(dà)量較多(duō),結合液麵的棕黃色泡沫(mò),可以判斷活性汙泥是(shì)否處於老化階段。
2、灰黑色泡沫
現象描述:
泡(pào)沫數量、產生過程(chéng)、積聚、易碎性與棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的產(chǎn)物也(yě)呈灰黑色,觀察整個生化係統(tǒng)的活性汙泥顏色也(yě)有略帶灰黑色的感覺。
原因分析:
活(huó)性汙泥處於缺氧狀態(tài),缺氧的狀態可使活性(xìng)汙泥(ní)出現局部的厭氧反(fǎn)應,這(zhè)樣,原本處於好氧狀態的活性汙泥就(jiù)會在這個(gè)轉變(biàn)的過程中出現死亡,同樣也就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以(yǐ)如果我們看到產生(shēng)的泡沫呈灰黑色的話,除了確認進水是否含有黑色染料(liào)廢水(shuǐ)外,主要(yào)就是要確(què)認生(shēng)化池是(shì)否在局(jú)部有曝(pù)氣不足產生的厭氧情況發生(shēng)。
工藝(yì)判斷:
灰黑色泡沫多半(bàn)是活性汙泥(ní)係統出現了缺氧或厭(yàn)氧狀態,對應的工藝控製各指標的確認也就需要圍繞這一(yī)方麵展開。灰(huī)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(shì)否處於缺氧和厭氧狀態,最好的方法是直接通過溶解氧儀(yí)進行實地檢測,這方麵我們的操作(zuò)人員容易犯的(de)錯誤就是隻檢測一個點(diǎn)來判斷生化係統的整體溶解(jiě)氧狀況,這種(zhǒng)做法是片麵的(de)。
為了避免這種情況,需要對整個生化係統均勻布點進行(háng)實地檢測,隻有(yǒu)這樣才能發現(xiàn)局部的供氧不足死(sǐ)角。如果溶(róng)解氧在某些位置監(jiān)測值低(dī)於0.5ppm的話(huà),我們就(jiù)需要重點對這些位(wèi)置進行確(què)認。
3、白(bái)色泡沫(mò)
現象(xiàng)描述:
白色泡沫產(chǎn)生的原因很多,但主要常見於負荷過高、曝氣過度、洗滌劑流(liú)入等。而在區別是何種原因導致的白(bái)色泡沫時,泡沫的黏度能給我們(men)很多的參考。
通常情況下,粘(zhān)稠(chóu)不易破碎的泡沫,常見於活性汙泥負荷過高,而且此時(shí)的泡沫色澤鮮白,堆積(jī)性較好,而粘稠易破碎(suì)的泡沫常見於活性汙泥(ní)的過度曝氣,而且此時的泡沫色澤為陳舊的白色,堆積性差,隻會發生(shēng)局部(bù)堆積,洗滌劑的(de)流入也(yě)會發生白色的泡沫(mò),因為洗滌劑的存在,增加了水體的(de)表麵張力,最終導致泡沫的形成。
工藝判斷(duàn):
白(bái)色泡沫的產生(shēng),基本歸結為活性汙(wū)泥負荷過高、曝氣(qì)過量、洗滌劑(jì)流入等情況。
1)F/M值與白色泡沫的關係。
我們知(zhī)道(dào),判斷活性汙泥負(fù)荷的指標是F/M(即食微比值),如(rú)果F/M值過高(大於0.5),同時對應產生大量(liàng)白色粘稠泡沫的話,我們(men)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(tóng)樣會產生大量白色泡沫,雖然在泡沫黏(nián)度不(bú)高的情況下,正常的曝氣(qì)量不會導致生化係統泡沫的產(chǎn)生,但活性汙泥在過高的曝氣(qì)量作用下,部分活(huó)性汙泥會解(jiě)體溶解,隨即導致活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高曝氣量情況下導致泡沫產生的一個原因。
為此(cǐ),在(zài)保證(zhèng)活性汙泥供(gòng)氧的情況(kuàng)下,盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫產生(shēng),同時也能(néng)減少能源消耗(hào),降低運行成本。通常控製曝氣池(chí)出口DO值為1-3mg/l,如果(guǒ)一味提(tí)高曝氣(qì)量,使得DO上升到5.0mg/l的(de)話,對(duì)活性汙泥係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(lǐ)負荷過(guò)高、曝氣過度外,起泡物質(zhì)流入生化係統同樣可以導致活性汙泥係統產生泡沫,比(bǐ)較常見的是(shì)生化係統(tǒng)中流入了洗滌劑或表麵活性劑,在曝氣作用下(xià),很快就會產生大量白色泡沫。我們通過監(jiān)測DO值及生化係(xì)統當(dāng)時的汙泥負荷情(qíng)況就可以反過來推(tuī)斷是否進水水質的影響導致了活(huó)性汙泥(ní)係統泡沫的產生。
4、彩色泡沫(mò)
現象描述:
彩色泡沫常發生於生化係統流入了帶顏色的(de)廢水,通常(cháng)這些帶顏色的廢水具備較高有機物濃度,在曝氣的(de)作用下,容(róng)易導致類似(sì)高負荷時產生的泡沫。由於水體本(běn)身就帶有顏色,自然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一種情況就是汙(wū)水、廢水中富含表(biǎo)麵活性劑或洗滌劑,流入生化係統後,自然也會導致泡沫(mò)產生,在陽光照射(shè)下,這些泡沫表麵會產生五彩繽(bīn)紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產生原因有(yǒu)很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生與帶色廢水的流入和洗滌劑及表麵活(huó)性(xìng)劑的流入有關(guān)。所(suǒ)以通過觀察(chá)物化區處理出水是否仍帶有顏色可以判斷。如部分廢水是否會(huì)對生化係統也產生顏色幹擾。就洗滌劑及表麵活性(xìng)劑的問題,重(chóng)點(diǎn)也是確(què)認物化區位置的泡沫堆積情況。由此來判斷表麵活性(xìng)劑及洗滌(dí)劑對後續生化係(xì)統對泡沫產生的影響。
活性汙泥是一個動態的係(xì)統(tǒng),意味著在日常運行中要多看(kàn)多觀察多思考。除(chú)了對於池麵泡沫的(de)觀察,我們還要時刻關注液麵浮渣的情況,配合多項指標,如SV30、溶解氧、食微比(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(wū)泥(ní)解體的原因
1)有毒物(wù)質
進水中有(yǒu)毒(dú)物質或有機物含量突然升高很(hěn)多,使微生物代謝功能受到損害(hài)甚(shèn)至喪失,活性汙泥失去淨化活(huó)性和絮凝活性。這種情況在工業廢水處(chù)理場經常出現,通常是工廠事故廢水排放量過多,使汙水處理係統超負荷運行(háng)所導(dǎo)致的。
2)低負荷
處理水(shuǐ)量或汙水濃度長期偏低(dī)而曝氣量仍維持正常值,其結果就會出現過度曝氣(qì),引起汙泥的過度自身氧(yǎng)化,菌(jun1)膠團的絮凝性能下降,最後(hòu)導致汙泥解體。長此以往,還可能(néng)會(huì)使汙泥部(bù)分(fèn)或全部失去活性,在進水有機負(fù)荷(hé)再提高時(shí)失(shī)去淨化功(gōng)能,使(shǐ)出水水質急劇惡化。
3)高負荷
過高的(de)碳源進入係統(tǒng),在高基質(zhì)下(xià),細菌吸附的碳源代謝(xiè)不了,並在細菌表麵分泌出親水性多糖(táng),很難沉澱壓縮,細菌又處於對(duì)數期,這時候細菌具有最強的活性,導致菌膠團解體。
4)CN比失(shī)調
當(dāng)氮嚴重缺乏時,也有可能產生膨脹現象。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質,過量的碳(tàn)源將被轉化為多糖類(lèi)胞外貯存物(wù)。汙泥很難沉澱壓縮,發生解體現象。
5)過量(liàng)曝氣
過量曝氣(qì)會頻(pín)繁地(dì)剪切作用導致活性汙泥發生解體,加(jiā)上過量曝氣會導致汙泥自身(shēn)氧化(huà)加劇(jù),多方麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老化
汙(wū)泥老化是因泥齡過長導致的,在長期不(bú)排泥或(huò)者排泥較少的係統,汙泥(ní)成分發生變化,活性成分減少,無機物含量(liàng)增加,導致汙泥解體的現象。
7)溫度
眾所周知,溫度(dù)能夠影響微生物的活性(xìng),因此溫(wēn)度是影(yǐng)響細菌(jun1)的重要條(tiáo)件。溫度過低,營養物質(zhì)的(de)運(yùn)輸就會受(shòu)到阻礙,微生物因得不到營養物質,新陳代謝的速度就會大大降(jiàng)低,導致大量粘性較高的(de)糖類物質聚集在一起,使汙泥解體;溫(wēn)度過高,細菌難以承受高溫,就會大量死亡。
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,顯微鏡下觀察到(dào)菌膠團外緣整(zhěng)齊清晰,並可發現有纖毛類原生動(dòng)物,汙泥呈礬花狀,絮(xù)凝、沉(chén)降和濃縮性能良好,汙泥體積指數(SVI)在100左右,對正常的活性汙(wū)泥來說,它們兩者(zhě)之間有一個適當的比例關係,如果絲狀菌生長(zhǎng)繁殖過多,菌膠團的生長(zhǎng)繁殖將受到抑製,好多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀(zhuàng)體鬆散(sàn)發生解體。
2、汙泥解體時的應(yīng)對措施
1)先判斷活性汙泥解體的原因
判斷的方法可通過(guò)顯微鏡觀察汙泥的生物相,對活性汙泥(ní)狀態進行判斷(duàn)。結合進水水質水量變化、汙(wū)水站運行方式變化進行判別,檢查進水口情況(kuàng)。
2)采取對應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引起的解體,就從源頭進行調整(zhěng),控製進水量,測定並保(bǎo)持進水濃度,避免超負荷或者長期低負荷運行
2. 當確定汙水中(zhōng)混入有毒物質時,應查明來(lái)源,單獨收集進行處理;事故排水應及(jí)時引向事故池。
3. 負荷低或過量曝氣時,減少風機運轉台數或降低(dī)表曝機轉速,或減少曝氣池運轉間數,隻運(yùn)行部(bù)分曝氣池。
4. 溫度控製在合理的範(fàn)圍內,才能使微生物維持在正(zhèng)常的生長(zhǎng)狀態,以提高其對汙水處理的效果。
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的有機物的負荷。
6. CN比失調,需添加一(yī)些微生物生長必需的氮源,CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應在保(bǎo)證係統代謝正常,出水達標的情況下,增(zēng)加剩餘汙泥的排放量,降(jiàng)低泥齡。
8. 絲狀菌膨脹的預防措(cuò)施參見第(dì)5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引起活性汙(wū)泥中絲狀菌膨(péng)脹的環(huán)境條件有(yǒu):
1.進水中有機物質太少,曝氣池(chí)內F/M低,導致微生物食料(liào)不足(zú)。
2.進水(shuǐ)中氮、磷等營養物質不足。
3.PH太低(dī),不利於微生物生長。
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)動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣池的汙水因“腐化”產生出(chū)較多的H2S(超過(guò)1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌的過量(liàng)繁殖,使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌(jun1)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(péng)脹。
2、導致非絲狀菌膨脹的條件和(hé)成因
非絲狀菌膨脹是由(yóu)於菌(jun1)膠團細菌本身生理(lǐ)活(huó)動異常,導致活性(xìng)汙(wū)泥沉降性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水中含有大量的溶解性(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(hún)合液內溶解(jiě)氧不足。高(gāo)F/M時,細菌會把大量的有機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷或溶解氧不足,又不能在體內進行(háng)正常的分(fèn)解代謝。
此時細菌會向體外分泌出過量的多聚糖類物質。這(zhè)些物(wù)質由於分子式(shì)中含很多羥基而具有較(jiào)強(qiáng)的親水性(xìng)。使活性(xìng)汙(wū)泥的結合水高達400%(正常(cháng)汙泥(ní)結合水為100%左右)以上(shàng)。
呈粘性的凝膠狀,使活性汙泥(ní)在二沉池內無法進行有效的泥(ní)水分離及濃縮。這種汙(wū)泥膨脹稱為粘性膨脹。
另一種非絲(sī)狀菌膨脹(zhàng)是(shì)由於進水中含有大量(liàng)的有(yǒu)毒物質,導致汙泥中毒。使細(xì)菌不能分泌出足夠的粘性物質,形不成絮體,因此也無法在二沉池進行有效的泥水分離及濃縮。這種(zhǒng)汙泥膨脹有時又稱為非粘性膨脹或離散性膨脹。
3、控製曝氣(qì)池(chí)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。一類是臨時控製措施(shī),第二類是工藝(yì)運行控製措施,第三類是永久性控製(zhì)措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控製措施
臨時控製措施主(zhǔ)要用於控製(zhì)由(yóu)於臨時原因造成的汙泥膨脹,防止汙泥流(liú)失,導致(zhì)出(chū)水SS超(chāo)標或汙泥的大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助沉法和殺菌(jun1)劑殺菌法(fǎ)兩種(zhǒng)。絮凝(níng)劑助沉法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹(zhàng),而殺菌法適(shì)用絲狀菌引起的汙(wū)泥膨脹。
1.絮凝劑助沉(chén)法是(shì)指向發生汙泥膨脹的曝氣池中投加絮凝(níng)劑,增強(qiáng)活性汙泥的凝聚性能(néng),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(yòng)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(yǒu)機(jī)高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池(chí)的進口,也可投在曝氣池的出口,但投加量不可(kě)太多,否則有可能破壞細菌的生物活性降低處理效果。使用絮凝劑時,藥劑投(tóu)加量摻(chān)合三(sān)氧化二(èr)鋁為10mg/l左右即可(kě)。
2.殺菌法是指向發生膨脹的(de)曝氣池中投加化(huà)學藥劑,殺死或抑製絲狀(zhuàng)菌的繁殖(zhí)。從而達到控製絲狀菌汙泥(ní)膨脹的目的。
常用(yòng)的殺菌劑如液氯、二氧化氯(lǜ)、次氯酸鈉、漂白(bái)粉、雙(shuāng)氧水等都可以(yǐ)使用。實(shí)際加氯過程中,應由小劑量到大劑量逐漸進行,並隨時觀察生物相和測定SVI值,一般加氯(lǜ)是為(wéi)汙泥幹固體重的(de)0.3%~0.6%,當發現SVI值低於(yú)最大允許值或鏡檢觀察(chá)到絲狀菌菌絲溶解,應當立即停止加藥。投加(jiā)雙氧水(H2O2)對(duì)絲狀菌有持續的抑製作用,過(guò)低不起作用,過高(gāo)會導致汙泥氧(yǎng)化解體(tǐ)。
2、控(kòng)製汙泥膨脹的調節運(yùn)行工藝措施
調節運(yùn)行工藝控製措施對工藝條件控製不(bú)當產生的汙泥膨脹(zhàng)非常有效。具體(tǐ)方法有:
1、在曝氣池的進(jìn)口加粘土、消石灰、生(shēng)汙(wū)泥或消化汙泥等,以提高活性汙泥的沉降性能和密實性。
2、使進入曝氣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(yǎng)狀態,同時吹脫硫化氫等有害氣體。
3、加強曝氣強(qiáng)度,提高混合(hé)液溶解氧濃(nóng)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(lín)等營養(yǎng)物質的平衡。在不降(jiàng)低汙水處理功能的前提下,適當提高(gāo)F/M。
5、提高汙泥回流比,降低汙泥在二沉(chén)池(chí)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(jiā)堿性物質調節(jiē),提高(gāo)曝氣池進水的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(xì)統(tǒng)的作用(yòng),保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
3、控製汙泥膨脹的永久性控(kòng)製措施
永久性控製措施是指對現有設施(shī)進(jìn)行改(gǎi)造或設計擴建、新建(jiàn)工程時予以充分考慮。使汙泥膨脹不(bú)發生,或發生汙泥膨脹時有預防(fáng)性設施。常用的永久性措施是在曝氣池前設生物選(xuǎn)擇器(qì)。
通過選擇器對微生物進行選擇性培(péi)養,即在係統內隻有利用菌膠團細菌的增長繁殖(zhí),不利於絲(sī)狀菌的大量繁殖增長(zhǎng)。從而避免生物處理係統絲狀(zhuàng)菌汙泥膨脹的發生。選(xuǎn)擇(zé)器有三種,好氧選(xuǎn)擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。
1、好氧(yǎng)選擇器(qì)的(de)機理是提供一個溶解氧充足、食料充足的高負(fù)荷區,讓菌膠團細菌(jun1)率先搶占有機(jī)物,不給絲狀菌過度增長(zhǎng)的機會。
例如在活(huó)性汙泥法(fǎ)工藝的(de)選擇器就是在回流汙泥進入(rù)曝(pù)氣池前進行再生性(xìng)曝(pù)氣(qì),減少回流汙泥中高粘(zhān)結性物質的含量,使其中微生(shēng)物進入內源呼吸段,提高菌膠(jiāo)團細菌攝取有機物的能力和與絲狀菌生物的(de)競爭能力,從而使絲(sī)狀菌膨脹和非絲(sī)狀菌膨脹均能(néng)得(dé)到抑製。為加強微(wēi)生物選擇(zé)器的效果,可以在再曝氣過程中(zhōng)投加足量的氮、磷等營養物質(zhì),提高汙(wū)泥(ní)的活性。
2、缺氧(yǎng)選擇器控製汙泥膨脹的原理是:大部分(fèn)菌膠團細菌能利用選擇器內硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生物繁殖(zhí),而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功(gōng)能,因而在選擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團(tuán)菌種,大(dà)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(shì)好氧的,在厭氧條件下將受(shòu)到抑製。而菌膠團細菌有一(yī)大部分為兼(jiān)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(dàn)是厭氧選擇器的設置,會導致產生絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的(de)可能性,因為(wéi)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(de)水力停留時間不宜過長。
在實際運行中,以上述三(sān)類(lèi)方法應(yīng)根據實際情況優先采取臨時控製措(cuò)施,防止汙(wū)泥大量流(liú)失導致係統(tǒng)的失敗。同時還(hái)應認(rèn)真分析化驗汙泥膨脹(zhàng)產生的原因,從根源入手,采取工藝運行調節手段,控製膨脹的發生。對於汙(wū)泥膨脹發生次數較多(duō),程度較嚴重的處理廠,應(yīng)采取(qǔ)永久(jiǔ)性措(cuò)施及時改造,避免長期超標的現象發生。