曝氣池(aeration basin)是(shì)人們按照微生物的特性所(suǒ)設計的生化反應(yīng)器,汙染質的降解程度主要(yào)取決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池(chí)運行管理——常規監測
1、溫度
好氧活性汙泥微生物能正常生理活動(dòng)的(de)最適宜溫度範圍是(shì)15-30℃。一般(bān)水溫低於10℃或高於35℃時(shí),都會對好氧(yǎng)活性汙泥的功能產生(shēng)不利影響。當溫度高於40℃或低於5℃時,甚至(zhì)會完全停止(zhǐ)。
在一定範圍內,隨著溫度(dù)的升高,雖然不利於氧向水中轉移,卻可以(yǐ)加快生化反應速率,微生物增殖速率也會(huì)加快(kuài)。但溫度突升並(bìng)超過一定限度時,就會產生不可逆破壞。相比之下,溫度降低對微生物的影響要小一些,一般不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙泥中(zhōng)的微生物可以逐步適應這種(zhǒng)變化,通過采取降低負荷、提高溶(róng)解氧濃度、延長曝氣(qì)時間等措施,仍能取得較好的處理效果。
因(yīn)此,在(zài)實際生產運行中,要重視水溫的突然變化,尤其是水溫的突然升高。為(wéi)防(fáng)止水溫過高的工業廢水對好氧生物(wù)處理產(chǎn)生(shēng)不(bú)利影響,應進行(háng)降(jiàng)溫處理。
2、pH值
活性汙(wū)泥微生(shēng)物最適宜的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將全部消失,大多數微生物的活動會受到抑製,優勢菌種(zhǒng)為(wéi)真菌,活(huó)性汙泥絮體受到破壞,極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值(zhí)大於9後,微生物的代謝速率(lǜ)將受到極大的不利影響,菌膠團會解體(tǐ),也會產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高(gāo)於10或低於5時,在進(jìn)入曝氣池之前,必須進行酸堿中和調整pH值,使進入曝氣(qì)池(chí)的汙水pH值至少(shǎo)在6-9之間。
活性汙(wū)泥混合液本身對pH值變化具有(yǒu)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(huán)境的(de)pH值。比如說好氧(yǎng)微生(shēng)物對含氮化合物的利用(yòng),由(yóu)於脫氮作用而產生酸,降低環境的pH值;由於脫羧(suō)作(zuò)用(yòng)而產生堿(jiǎn)性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時間的馴化,活性汙泥法(fǎ)也能處理具有一定酸性或堿性的汙(wū)水(shuǐ)。此外,汙水本身所具(jù)有的堿(jiǎn)度對pH值的(de)下降(jiàng)有一定(dìng)的抑製作用。
但是,汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水進(jìn)人已適應酸性環(huán)境的活性汙泥係統時,將會對其中微生(shēng)物造成衝(chōng)擊(jī),甚至有可能破壞整個係統的正(zhèng)常運(yùn)行(háng)。
因此,酸堿汙水是否進行中和處理,要根據(jù)實際情況(kuàng)而定,若是進入活性汙泥係統的汙水pH值變化(huà)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(yào)中和處(chù)理,而pH值變化幅度較大時,應事(shì)先進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用哪種活性汙泥法,曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定(dìng)限度的,超過限度,曝氣池的運(yùn)行效果(guǒ)將難以保證。對於正在運行的曝(pù)氣池,進水BOD5最高值都是固(gù)定的,由於BOD5分(fèn)析周期較長,實際上多以COD分(fèn)析結果指導生產。
曝氣池進水有機負荷一旦超標(biāo),就應(yīng)當立即采取降低(dī)進水量、加(jiā)大汙泥回流量、提高充氧效率等措施,以免對整個二級生物處理係統造成衝擊和保證出水水質。
如果(guǒ)進水COD值(zhí)偏低(dī),就應當立即采取增加進水量、減少汙泥回流(liú)量和減少風(fēng)機運轉(zhuǎn)台數,降低表曝機轉速等(děng),降低充氧效率的措施,以免造成不必要的動力浪費。
4、氨氮和(hé)磷酸(suān)鹽
理論上,微生物(wù)對氮(dàn)、磷的需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來(lái)計算,但(dàn)實際活性汙泥法處理係統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值,係統(tǒng)也能正常運轉。
氮(dàn)、磷的(de)含量因處理的(de)工業廢水種類不(bú)同差別很(hěn)大,有的汙水氮、磷的(de)含量很高,不經過(guò)脫磷除(chú)氮,二沉池出水氮、磷的含量就會超標(biāo)。而對於氮、磷的含量很(hěn)低的汙水(shuǐ),如果(guǒ)不能及時補充一定量的氮、磷,微生物的功能會受到限製,二沉池出水的COD和BOD5就難以保證達標。
當處理氮、磷的含量很低(dī)的工業廢水時,對(duì)於正在運行的曝(pù)氣池,曝(pù)氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量分(fèn)別為10mg/L和5mg/L左右,即(jí)可滿足混合液微生物對氮、磷的需要。如果曝氣池進(jìn)水中(zhōng)氨氮和磷(lín)酸鹽的含量長時間低於上述值(zhí),就應當及時增加氮、磷的投加(jiā)量(liàng)。
5、有毒物質
對於特定的工(gōng)業廢水(shuǐ),有毒物質的種類一般(bān)不變,含量和排水量卻(què)難以恒定。除了需要采取均質調節等一級處理(lǐ)措施之外,必須對曝氣池進水(shuǐ)中有毒物質的含量進行監測和控製。
活性汙泥馴(xùn)化結(jié)束後,要根據混合液對進水(shuǐ)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(de)進水有毒物質最高限值。
如果(guǒ)曝氣池進水中有毒物(wù)質的含量長時(shí)間(jiān)超過限值,就應當(dāng)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,避免因混合液微生物中毒而影響處理效果。
二、曝氣(qì)池運行管理——沉降比
1、曝氣(qì)池MLSS或(huò)MLVSS的控製
曝氣池混合液須維持相(xiàng)對(duì)固定(dìng)的汙泥濃度MLSS,才能維持好處理效果和處理係統穩(wěn)定運行。每(měi)一種好氧活性汙(wū)泥法處理工(gōng)藝都有其最佳曝氣池的MLSS,比如普(pǔ)通空氣曝池活性汙泥的MLSS最佳(jiā)值為(wéi)2g/L左右,而AB法工(gōng)藝A段的(de)MLSS最佳值為5g/L左右,兩者差距很(hěn)大。
一般而言,曝氣池中MLSS接近(jìn)其最(zuì)佳(jiā)值時,處理效果最好。而MLSS過低時往往達不到預期的處(chù)理(lǐ)效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持(chí)這些(xiē)汙泥中微生物正常活動所需的(de)溶解氧數會增加許多,導致對充氧係(xì)統能力的(de)要求增大。同時曝氣池混(hún)合液的密度會增大,阻力(lì)增大,也就會增加機械曝氣或(huò)鼓風曝氣(qì)的電耗。
也就是說,雖然MLSS偏高時,可以提高曝(pù)氣池(chí)對進水水質變化和衝擊負荷的抵抗能力,但在運(yùn)行上往往是不經濟的。而且(qiě)有時還會導致汙泥(ní)過度老(lǎo)化,活性下降,最後甚(shèn)至影響處理水質。
在實(shí)際運行時,有時需要通過(guò)加大剩餘汙泥排放的方式強製減少曝氣池的MLSS值,刺激曝(pù)氣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的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(SV)的(de)英文是Settling Velocity,又稱30min沉降率,是(shì)曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉(chén)澱汙泥容積占原混合液容積的比例,以(yǐ)%表示。
一般取混合液樣1000ml,用滿量程1000ml量筒測量,靜置30min後泥麵的高度恰好就是SV的數值。由於SV值(zhí)的測定簡單快速,因此是評定活性汙泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反映曝氣(qì)池正常運行時的汙泥量和汙泥的(de)凝聚性、沉降性能等。可用於控製剩餘汙泥排放量,SV的正常值一般(bān)在15%-30%之間,低於此數值區說明汙泥的沉降性(xìng)能好,但也可能是汙(wū)泥的活性不良(liáng)。
可少排泥或不排(pái)泥或加大曝氣量。高於此數值(zhí)區,說明需要排泥操(cāo)作,或(huò)應(yīng)采取措施加(jiā)大曝(pù)氣量(liàng),也可(kě)能是絲狀菌(jun1)的作用使汙泥發生(shēng)膨脹,需加大進泥量或減(jiǎn)少曝(pù)氣量(liàng)。
1、SV30實驗液麵狀態觀(guān)察要點
2、SV30實驗沉降過程觀察要點
3、SV30實驗上清液觀察要點
4、SV30實驗最終沉澱物觀察要點(diǎn)
4、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥容積指(zhǐ)數(SVI)的英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處混(hún)合液經過(guò)30min靜置沉澱後,每克幹汙泥所形的沉(chén)澱汙泥所占的容積。單位以ml/g計。
計算公(gōng)式如下(xià):
SVI與SV值的關係:
SVI值排除了(le)汙泥(ní)濃度對汙泥沉降體積的影響(xiǎng),因而比SV值能更準確地(dì)評價和反映活性汙(wū)泥的凝聚、沉澱性能。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒(lì)細小(xiǎo),無機物含量高,缺乏活性;SVI過(guò)高說明汙泥沉降性較差,將要發(fā)生或已經發生汙(wū)泥膨脹。城市汙水(shuǐ)處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有關,汙(wū)泥(ní)負荷過高或過低,活(huó)性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很(hěn)高,存在出現汙泥膨脹的可能。
曝氣池混合(hé)液SVI值升(shēng)高的原因
(1)水溫突然降低使微生物活性(xìng)降低,分解有(yǒu)機物的功能下降。
(2)流入含(hán)酸廢(fèi)水使曝氣(qì)池混合液pH值長時間處(chù)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膜周期性脫落也會導致混合液中的絲狀(zhuàng)微生物的增殖。
(3)進水中(zhōng)氮磷營養物質比例偏(piān)低,而絲狀菌能夠在氮(dàn)磷等營養物質嚴重不(bú)足的情況下大量繁殖,並在混合液中占優勢,進而引起汙(wū)泥膨脹。
(4)曝(pù)氣池有機負荷過高導致活性汙泥的凝(níng)聚性能和(hé)沉澱性(xìng)能變差,SVI值升高。
(5)進(jìn)水中低分子有機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌(jun1)最容易吸(xī)收利用的成分,從而使(shǐ)絲狀微生物大量繁殖,曝氣池混合液(yè)沉降性能降低。
(6)曝氣池混合液溶解(jiě)氧不(bú)足使(shǐ)絮體生長受抑(yì)製。而絲狀菌(jun1)生物卻能夠在0.1mg/L以下條(tiáo)件中大量繁殖,導(dǎo)致(zhì)活性汙泥膨脹,SVI值(zhí)升高。
(7)進水(shuǐ)中有毒有害物質增加,如酚、醛、硫化(huà)物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝(níng)聚性能下降,大量解絮,而絲狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢(fèi)水缺氧腐敗後進人(rén)曝氣池,其中(zhōng)含有大量的低分(fèn)子有機物和硫化物等,從(cóng)而使絲狀(zhuàng)菌大量繁殖,SVI值(zhí)升高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣池。其中的(de)高濃度有機物使曝氣(qì)池有機負(fù)荷升高,絲狀菌大(dà)量繁殖。
(10)的進水中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(shǐ)SVI值升高。
(11)汙(wū)泥在二沉池停留時間過長,會導致其中(zhōng)溶解氧含(hán)量下降,汙泥因此(cǐ)腐化變質,進(jìn)而使回流汙泥中絲狀(zhuàng)菌大(dà)量繁殖,引起曝氣池(chí)活性汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池運行管理(lǐ)——泡沫
生化係統(tǒng)泡沫比較好的分類方法是(shì)通(tōng)過顏色和黏度進行分類,因(yīn)為確認泡沫不同的顏色和黏度能夠指導我們判斷目前活性(xìng)汙泥所處(chù)的狀態。
1、棕黃色泡(pào)沫
現象描述:
泡沫產生時數量不多,靠近曝氣團四(sì)周液麵少(shǎo)量(liàng)產生,沿(yán)輻射方向(xiàng)逐漸消散,到四周角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫色(sè)與當時活性(xìng)汙泥顏(yán)色相同。整個泡沫形成到積聚的過程中,泡沫呈易碎狀態,所以此(cǐ)類泡沫在短時間內(nèi)不會發生嚴重的積聚(jù)而導(dǎo)致大(dà)量浮渣產生。
原(yuán)因分(fèn)析:
活性汙泥處於老化狀態,部分活性汙泥因(yīn)為(wéi)老化而解(jiě)體,懸浮在活性汙泥混合液(yè)中,在曝(pù)氣狀態(tài)下均勻附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這(zhè)為泡沫積聚創造了條件。
工藝判斷:
此(cǐ)類泡沫產生是汙泥處於或即將進入活性汙泥老化狀態的一種表現。
1)活(huó)性汙泥的沉降比方麵。
活性汙泥的沉降比觀(guān)察是判斷活性(xìng)汙泥(ní)是否出現(xiàn)老化的重要方法之一,通過沉降比值是否偏(piān)小,沉降(jiàng)的活性(xìng)汙(wū)泥是否色(sè)澤暗(àn)黃,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泥是否出現了老化現象。
2)SVI值方麵。
SVI值用來判斷活性汙泥的鬆散程(chéng)度確實是很好的指標,然(rán)而(ér)它也具備判斷活性汙泥是否發生老化的(de)功能。當SVI值低於40的時候,活(huó)性汙泥通常發生了老化,結合液麵產生的(de)棕黃(huáng)色泡沫即可較為準確地判斷活性(xìng)汙泥是否出現了(le)老化現象(xiàng)。
3)顯微鏡(jìng)觀察結果。
對於老(lǎo)化的活性汙泥,顯微鏡觀察(chá)方麵也能很好的發現。重(chóng)點是菌膠團的致密(mì)程度和後(hòu)生動物出(chū)現的(de)比重,如(rú)果觀察到的菌膠團比較致密,且後生(shēng)動物大量較多,結合液(yè)麵的棕黃色(sè)泡沫,可(kě)以判斷活性(xìng)汙泥是否處於老化階段。
2、灰黑色泡沫(mò)
現象描述:
泡沫數量、產生過(guò)程、積聚、易(yì)碎性與棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的產物(wù)也呈灰黑色,觀(guān)察整個生化係統的活性汙泥顏色也有略帶灰黑色的感覺。
原因分析:
活性汙泥處(chù)於(yú)缺氧(yǎng)狀態,缺氧的狀態可使活性(xìng)汙泥出現局部的厭氧反應,這樣,原本處於好氧狀態(tài)的活性汙(wū)泥(ní)就會在這個轉變的過程中出現死亡,同樣也就會附著在曝氣時的氣泡上了。
所以如果我們看到(dào)產生的泡沫呈灰黑色的話,除了確認進水是否(fǒu)含有黑色染料廢水外,主要就是要確認生(shēng)化池是否在局部有曝氣不足產生的厭氧情況發生。
工藝判斷:
灰黑色泡沫多半是活性汙(wū)泥係統出現了缺氧或厭氧狀態,對應的工藝控製各指(zhǐ)標(biāo)的確認(rèn)也就需要圍繞這(zhè)一方麵展開(kāi)。灰黑色泡沫產生時重點需(xū)要對DO值進行綜合判斷。
確認(rèn)活性汙泥係統是否處於缺(quē)氧和厭氧狀態,最好的方法是直接通過溶解氧(yǎng)儀進行實地檢測,這方(fāng)麵我們(men)的操作(zuò)人員容易(yì)犯的錯誤(wù)就是隻檢測一個點來判斷生化(huà)係統的整體溶解氧狀況,這種做法是片麵的。
為(wéi)了避免這種情況,需要對(duì)整個生化係(xì)統均勻布點進行實地檢測,隻有這樣才能發現局部的供氧不足(zú)死角。如果溶解氧在某些位置監測值低(dī)於0.5ppm的話,我們就需要重點對這些位置進(jìn)行確認。
3、白色泡沫
現(xiàn)象描述:
白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、洗滌劑流入等。而在區別是何種原因導致的白色泡沫時,泡沫的黏度能給我們很多的(de)參考。
通常情況下,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(xiān)白,堆積性較好,而粘(zhān)稠易破碎的泡沫常見於活性汙泥的過度曝氣,而且此時的泡沫色澤為陳舊的白色,堆積性差,隻會發生局部堆積(jī),洗滌劑的(de)流入也(yě)會發生白色的(de)泡沫,因為洗滌劑的存在,增加了(le)水體的表麵張力,最終(zhōng)導致泡(pào)沫的形(xíng)成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本歸結為活性汙(wū)泥負荷過高、曝氣過量、洗滌劑流入等情況。
1)F/M值與白色泡沫的關(guān)係。
我們知道,判斷活性汙泥(ní)負荷的指標是F/M(即食微比值(zhí)),如果F/M值過高(gāo)(大於0.5),同時對應產生大量白色粘稠泡沫(mò)的話,我們就可以認(rèn)為活性汙泥確實(shí)是處於高負荷運轉狀態了。
2)DO值與白色泡沫的關係。
曝氣(qì)過度同樣會產生大量白色泡沫,雖然在(zài)泡沫黏(nián)度不高的情況下,正常的曝氣量不會導(dǎo)致生化係統泡沫的產生,但(dàn)活性汙泥在過高的(de)曝氣量作用下,部分活性汙泥會解體溶解,隨即(jí)導致(zhì)活性汙泥清液中的有機物含量升高,這是在高曝氣量(liàng)情況(kuàng)下導致泡沫(mò)產生的一個原因。
為此,在保證(zhèng)活性汙泥供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但能減少(shǎo)泡(pào)沫產生(shēng),同時也能(néng)減少能源消耗,降低運行成(chéng)本。通常控製曝氣池出(chū)口DO值為1-3mg/l,如果一味提高曝氣量(liàng),使得(dé)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(zhì)流入的(de)問題。
除(chú)處理(lǐ)負荷過高、曝氣過度外(wài),起(qǐ)泡物質流入生(shēng)化係統同樣可以導致活性汙泥係統(tǒng)產生泡沫,比(bǐ)較常見的是生化係(xì)統中流入了洗滌劑或表麵活(huó)性劑,在曝氣(qì)作用下,很快就會產生大量白色泡沫。我們通過監測DO值及生化係統當時的汙(wū)泥負荷情況就可以(yǐ)反過來推斷是否進水水質的影響導致了活性汙泥係統泡沫的產生。
4、彩色泡(pào)沫
現象描述:
彩色泡沫(mò)常(cháng)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,在曝氣的作用下,容易導致類似高負荷時產(chǎn)生的泡沫。由於水體本身就(jiù)帶有顏色,自(zì)然產生的泡沫也會帶有顏色。
另一種情況就是汙水、廢(fèi)水中富含表麵活性劑或洗(xǐ)滌劑,流入生化係(xì)統後,自然也會導致泡沫產生,在陽光照射下(xià),這些(xiē)泡沫表(biǎo)麵會(huì)產生(shēng)五彩繽紛的顏(yán)色,這對判斷(duàn)此(cǐ)類(lèi)泡沫的產生(shēng)原因有很大幫助。
工藝判斷:
彩色泡沫的產生與帶色廢水的流入(rù)和洗滌劑及表麵活性劑的流入有關。所(suǒ)以通過觀察物化區處理出水是否仍帶有顏(yán)色可以判斷。如部(bù)分廢水是(shì)否(fǒu)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,重點也是確認物化(huà)區位置(zhì)的泡沫堆積情況。由此來判斷表(biǎo)麵活性劑及洗滌劑對後續生化係統對泡沫產生的影響。
活性汙泥是一個動態的係統,意味著在日常運行中要多看多觀察多思考。除了對於池麵泡沫的觀察,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、生物相(xiàng)觀察等,才能快速且準確的(de)做出工藝判(pàn)斷。
四、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙泥解體的原因
1)有(yǒu)毒物質(zhì)
進水中有毒物質(zhì)或有機物含(hán)量突然升高很多,使微生物代謝(xiè)功能(néng)受到(dào)損害甚至喪(sàng)失,活性汙泥失去淨化活性和絮凝活性。這種情況在工業廢水處理場經常出現,通常是工廠事故(gù)廢水排放量過(guò)多,使汙水處理係統超負荷運行所導致的。
2)低負荷
處理水量(liàng)或汙水濃度長期偏(piān)低而(ér)曝氣量仍維持正常值,其(qí)結果就會出現過度曝氣,引起汙泥的過度自身氧化(huà),菌膠團的絮凝性(xìng)能下降,最後導(dǎo)致汙泥解體。長此以(yǐ)往,還(hái)可能會使汙泥部分或全部失去活(huó)性(xìng),在進(jìn)水有機負(fù)荷(hé)再提高時失去淨化功能,使出水水質急劇惡化。
3)高負(fù)荷
過高的碳源進入係統,在高基質下,細(xì)菌吸附的碳源代謝不了,並在細菌表麵分泌出親水性多糖,很難沉(chén)澱壓縮,細菌又處於(yú)對數期,這時(shí)候細菌具有最強的活性,導致菌(jun1)膠團解體(tǐ)。
4)CN比失調
當氮嚴重缺乏時,也有(yǒu)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,過量的碳源將被轉化為多糖類胞外貯(zhù)存物。汙泥很難沉澱(diàn)壓縮,發生解體現象。
5)過量曝氣
過量曝氣會頻繁地剪切作用導致(zhì)活性汙泥發生(shēng)解體,加上過量曝(pù)氣會導致汙泥自身氧化加劇,多方麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老化
汙泥老化是因泥齡過長導致的,在長期不排泥或者排泥較少的係統,汙泥成分發生變化,活性成分(fèn)減少,無機物含量增加,導致(zhì)汙泥解體(tǐ)的現象(xiàng)。
7)溫度
眾所周知,溫度能(néng)夠影響微生物的活性,因此溫度是影響細菌的重要(yào)條件。溫度過低,營養物質的運輸就會受(shòu)到阻礙,微(wēi)生物因得不到營養物質,新陳代謝的速度就會大大降低,導致大量粘性較高的糖類物(wù)質聚集在一起(qǐ),使汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受高溫,就會大量死亡。
8)絲狀(zhuàng)菌膨脹(zhàng)解體
正常的活(huó)性汙泥結構較稠密,菌膠團生長良好,顯微鏡(jìng)下觀察到菌膠團外緣整齊清晰,並可發現有纖毛類原生動物,汙泥呈礬花狀,絮(xù)凝、沉降和濃縮性能良好,汙泥體積指數(SVI)在100左右,對正常的活性汙泥來說,它們兩者之(zhī)間有一個適(shì)當的比例關係,如果絲狀菌生長繁殖過多(duō),菌膠團的生長繁殖將受(shòu)到抑製,好(hǎo)多絲狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮(xù)狀體鬆散發生解(jiě)體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷活性汙泥解(jiě)體的原因
判斷的方法可(kě)通過顯微鏡觀察汙(wū)泥的生物相,對活性汙泥狀態進行判斷。結合進水水(shuǐ)質水量變化(huà)、汙水站運行方式變化(huà)進行(háng)判別,檢查(chá)進水(shuǐ)口情況。
2)采取對應措施(shī)進行控製
1. 汙(wū)水(shuǐ)量水質變化引起的解體,就從源(yuán)頭進行調(diào)整,控(kòng)製進水量(liàng),測(cè)定並保(bǎo)持進水濃度(dù),避免超負荷或(huò)者長期低(dī)負荷運行
2. 當確定汙水中混入有(yǒu)毒(dú)物質時,應查明來源,單獨收集進行處理(lǐ);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,隻運行部分曝氣池。
4. 溫度控(kòng)製在合理的範圍內,才能使微生物維持在正常的生長(zhǎng)狀態,以提(tí)高其對汙水處理的效果。
5. 發生(shēng)負荷衝擊時,降低汙水的進水量,或(huò)者使(shǐ)進水速度和緩均勻,能夠有效降低生化係統中的有(yǒu)機物的負荷。
6. CN比失調,需添加一些微生物生(shēng)長必需(xū)的氮源,CN比維持(chí)在100:5。
7. 汙泥老化時(shí),應在保證係統代謝正常(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(sī)狀菌膨脹的預防措(cuò)施參見第5節!
五、曝氣池運行管(guǎn)理——汙泥膨脹(zhàng)
1、引起活性汙泥中絲(sī)狀菌膨脹的環境條件有:
1.進水中有機物質太少,曝氣池內F/M低,導致微生物食料不足。
2.進水中氮、磷等營養(yǎng)物質不足(zú)。
3.PH太低,不利於微生物生長。
4.曝氣池混合液內(nèi)溶(róng)解氧太低,不能滿足微(wēi)生物需要。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣(qì)池的汙水因“腐化”產生出較多的H2S(超過1-2mg/l)時(shí),還會導致絲狀硫磺菌的過量繁殖,使絲(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(fā)生絲狀菌汙泥膨脹。
2、導致非絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲(sī)狀菌膨脹是由於菌膠團細菌本身生理活動異常,導致活(huó)性汙泥沉降性能惡化。可分為兩種。
一種是由於進水(shuǐ)中(zhōng)含有(yǒu)大量的溶解性有機物,使汙泥負荷F/M太高(gāo),而(ér)進水(shuǐ)中缺乏足夠的氮、磷等營養物質,或者混合液內溶(róng)解氧不足。高F/M時,細菌(jun1)會把大量的(de)有機物質吸(xī)入體內,而由於缺乏氮、磷或溶解氧不足,又不能在體內進行正常的分解代謝。
此時細菌會向體外分泌(mì)出過量的多(duō)聚糖類物質。這些物質由於分子式中(zhōng)含(hán)很多羥基而具有較強的親水性。使活性汙泥的結合水高達400%(正常汙泥(ní)結合水(shuǐ)為100%左右)以上。
呈粘性的(de)凝膠狀,使活性汙泥在二沉池內無法進行有效的泥水分離及濃縮。這(zhè)種汙泥膨脹稱為粘性膨脹。
另(lìng)一種非(fēi)絲狀菌膨(péng)脹是由於進水中含有大量的有毒物質,導致汙泥(ní)中毒。使細菌不(bú)能分泌出足夠的粘性物(wù)質,形不(bú)成(chéng)絮體,因此(cǐ)也無法在二沉池進行有效的泥水分離及(jí)濃縮。這種汙泥(ní)膨脹有時又(yòu)稱為非粘(zhān)性膨脹或離散性膨脹。
3、控(kòng)製曝氣池汙泥膨脹的措施
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,第二類是工藝運行控製措施,第三類是永久性控製措施。
1)控製曝氣池汙泥膨脹的臨時控製措施(shī)
臨時控製措施主要用(yòng)於控製由於臨時原因造成的汙泥膨脹,防止汙泥流失,導致(zhì)出水SS超標或汙泥的大量流失。
臨時控製(zhì)措施包括絮(xù)凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法(fǎ)兩種。絮凝劑助(zhù)沉法一般用(yòng)於非絲狀菌引(yǐn)起的汙泥膨脹,而殺菌法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹(zhàng)。
1.絮凝劑助沉法是指向(xiàng)發生(shēng)汙(wū)泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑,增(zēng)強活(huó)性汙泥的凝聚性能,使之(zhī)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應用,常用的絮凝劑有聚合氯(lǜ)化鋁、聚合氯化鐵等(děng)無機絮凝劑(jì)和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的進(jìn)口,也可投在曝氣(qì)池的出口,但投加量不可太(tài)多,否則有可能破壞細菌的生物活性降低處理效果。使用(yòng)絮凝劑時,藥劑投加量摻合三氧化二鋁為10mg/l左右即可。
2.殺菌法是指向發生膨脹的曝(pù)氣池中投加化學藥劑,殺死或抑製絲狀菌的繁殖(zhí)。從而達到控製絲狀菌汙泥膨脹的目的。
常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水(shuǐ)等都可以使用。實際加氯過程中,應由小劑量到(dào)大劑量逐漸進行,並隨時觀察生物相和測定SVI值,一般加氯是為汙泥幹固(gù)體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於最大允許值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶解,應當立即停(tíng)止加藥。投加雙氧水(H2O2)對絲狀菌有持續的抑製作用,過低不(bú)起作用,過高會導致汙泥氧化解體。
2、控製汙泥膨脹的調節運行工藝措施
調節運行工藝控製措施對工藝條(tiáo)件(jiàn)控製不當產生的汙泥膨脹非常(cháng)有效。具體方法有:
1、在曝氣池的進口加粘土、消石灰、生汙泥或消化(huà)汙泥(ní)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(yú)新鮮狀態,如采(cǎi)取預曝氣措(cuò)施,使汙水(shuǐ)盡早處於好氧狀態,避免形成厭氧狀態,同時吹(chuī)脫硫化氫等有(yǒu)害氣體。
3、加強曝(pù)氣強度,提高混合液(yè)溶(róng)解氧濃度,防止混合液局部缺氧或厭氧(yǎng)。
4、補充(chōng)氮、磷等營養鹽,保持混合液中碳、氮、磷等營養物質的平衡。在不降低汙水處理功能的(de)前提(tí)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(liú)時間,避免在二沉池出現厭氧(yǎng)狀態。
6、當PH值低時應加堿性(xìng)物質調(diào)節,提高曝氣池進水的PH值。
7、利用在線儀表的手段加強和提高(gāo)化(huà)驗分析的時效性,充分發揮預處理(lǐ)係統的作(zuò)用,保證曝氣(qì)池的汙泥負荷相對穩定。
3、控製汙泥膨脹的(de)永久(jiǔ)性控製措施
永久性控製措(cuò)施是指對現有設施進行改造或設計擴(kuò)建、新建工程時予以充分考慮。使(shǐ)汙泥膨(péng)脹(zhàng)不發生,或發生汙泥膨(péng)脹(zhàng)時有預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池(chí)前設生物選擇器。
通過選擇器對微生物進行選擇性培養,即在(zài)係統內(nèi)隻有利用(yòng)菌膠團細菌的增長繁殖,不利於絲狀菌(jun1)的大量繁殖增長。從而(ér)避免生物處理(lǐ)係統絲狀菌汙泥膨脹的發生。選擇器有三種,好氧選擇器(qì)、厭氧(yǎng)選擇器、缺氧選(xuǎn)擇器。
1、好(hǎo)氧選擇器的機理是提供一個溶(róng)解氧(yǎng)充足、食料充足的高負荷區,讓菌膠團細菌率(lǜ)先搶占有機物,不給絲狀菌過度增長(zhǎng)的機會。
例如在活性汙(wū)泥法工藝的選(xuǎn)擇器就是在回流汙泥進入曝(pù)氣(qì)池前進行再生性曝氣,減少回流汙泥中高粘結性(xìng)物質的含量,使其中微生物進入內源呼吸段,提(tí)高菌膠團細菌(jun1)攝取有機物的能(néng)力和與(yǔ)絲狀菌生物的競爭(zhēng)能力,從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹(zhàng)均能得到抑製。為加強微生物選擇器的效果,可以在再曝氣過程(chéng)中投(tóu)加足量(liàng)的氮、磷等營養(yǎng)物質,提高汙泥的活性。
2、缺氧選擇器(qì)控(kòng)製汙泥膨脹的原(yuán)理是:大部(bù)分菌膠團細菌能利用選(xuǎn)擇器內硝酸鹽中化合態氧做氧源,進行生物繁殖,而(ér)絲狀(zhuàng)菌(球衣菌)沒有這種功能(néng),因而在選擇器(qì)內受到抑製,增殖落後(hòu)於菌膠團菌種,大大降低(dī)了絲狀菌膨脹發生的可(kě)能。
3、厭氧選擇器控製汙(wū)泥膨脹的原理是:經大部分種類的絲狀菌(球衣(yī)菌)都是好氧的,在厭氧條件下將(jiāng)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(jiān)內進行厭氧(yǎng)代謝,繼續增殖。但是厭氧選擇器的設(shè)置,會導致產生絲狀菌中絲(sī)硫菌汙泥膨脹的可能性,因為菌膠團的厭氧(yǎng)代謝(xiè)會產生硫(liú)化(huà)氫,從而為絲狀菌的繁殖提供(gòng)條件。因此,厭氧選擇器(qì)的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(huà)驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入手,采取工藝運(yùn)行調(diào)節(jiē)手段,控製膨(péng)脹的(de)發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴重的處(chù)理廠,應采取永久性措施及時改造,避免長期(qī)超標的現象發(fā)生。