活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制(DOC)

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活性污泥膨胀的主要原因与对策

活性污泥膨胀的主要原因与对策

活性污泥膨胀的主要原因与对策摘要针对工业废水采用普通活性污泥法处理易出现的丝状菌型污泥膨胀, 对丝状菌型污泥膨胀分析和总结出五种主要膨胀类型。

即:基质限制,溶解氧限制,营养物质缺乏型, 腐败废水或硫化物因素和高、低p H 冲击。

对负荷、溶解氧、水质和水量变化等因素对污泥膨胀中菌胶团和丝状菌生长的相互影响进行了较为详细的阐述, 给出了统一的污泥膨胀理论, 并对不同类型的污泥膨胀给出了相应的控制方法关键词:活性污泥膨胀措施活性污泥法在处理城市污水及造纸、印染、化工等众多有机工业废水方面得到了广泛的应用,并取得了良好的效果, 但是活性污泥法在实际运行中始终伴随着一个棘手的问题—污泥膨胀。

其主要表现是:污泥结构松散, 沉淀压缩性能差;SV值增大(有时达到90 % ,SVI达到300以上);二次沉淀池难以固液分离,导致大量污泥流失, 出水浑浊; 回流污泥浓度低, 有时还伴随大量的泡沫产生, 直接影响着整个生化系统的正常运行。

活性污泥膨胀分为二种, 一种是由于活性污泥中的丝状菌过度增殖引起的丝状菌型污泥膨胀; 另外一种是由于高亲水性粘性物质大量积累附着在污泥上, 导致其比重变轻, 引起的粘性膨胀, 属于非丝状菌型污泥膨胀。

研究表明90 %以上的污泥膨胀是由丝状菌的过度增殖引起的,Segzin 等人发现,污泥沉降性能与丝状菌的长度有很好的相关性,107 m/ g 的丝状菌长度是污泥膨胀与否的重要分界线。

1 活性污泥膨胀的主要原因1。

1 认识丝状菌丝状菌是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称, 荷兰学者Eikelboom 将丝状菌分为29 个类型、7 个群, 并制成了活性污泥丝状微生物检索表。

不同的丝状菌对生长环境有着不同的要求, 表1 列出了各种不同条件下优势丝状菌的类表2丝状茵与菌胶团细菌理化性质对比表【习-序号性质菌胶丝状菌1最大生鲜/ tax髙4 4J- 1低 3 0d' E2基质亲合力/ K f低64mg/l40mg/l3DO亲合力f K DO低0.0 027mg/l4内源代谢率岛高0 D12d- 1低0.OlOd' 15产率系如高 D.153g/g他0 139g/g6积累能力/宣高7耐讥娥能力及贮存能力髙非常低丝状菌的功能与其结构形态密切相关。

污水生化处理中污泥膨胀原因及控制措施的分析

污水生化处理中污泥膨胀原因及控制措施的分析

污水生化处理中污泥膨胀原因及控制措施的分析2.3污泥负荷大多数人们认为低负荷容易造成污泥膨胀。

因为在低负荷情况下,菌胶团细菌对营养物质的吸收受到限制,而丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积,在低负荷下具有更强的捕食能力。

但也有人认为只有污泥负荷在某个范围内才不易引起污泥膨胀现象。

PiPeS通过对多个污水处理厂调查研究,发现污泥负荷在0.25~0.45kg(B0D5)Ag(MISS)∙d范围内才不易引发污泥膨胀,低于或高于这个范国都可能导致污泥膨胀。

2.4溶解氧值溶解氧值(DO)也是导致污泥膨胀的因素。

大多数认为溶解氧浓度低时由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合力和忍耐力,因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力,所以在溶解氧浓度低的情况下易造成污泥膨胀。

2.5PH值菌胶团的适宜PH值范围是6.5—8.5,当PH值低于6.0时,其生长受到抑制,而在该PH范围内有利于真菌的繁殖,当降低到4.5时真菌则完全占据优势,菌胶团原生动物消失,污泥絮体遭到破坏,最终导致污泥膨胀现象。

2.6早期消化污水在进入污水处理厂之前在城市污水管道或在预处理区停留时间过长,能够发生系列反应,生成硫化物等,而当污水中硫化物含量较高时易引起多种等硫丝菌的过度繁殖,最终导致污泥膨胀。

3污泥膨胀的控制措施3.1应急措施适用于临时应急,主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。

投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。

另外,投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以到达消除污泥膨胀现象。

投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。

采用这种方法一般能较快降低SVl值,但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖,一旦结束加药,污泥膨胀现象可以又会卷土重来。

而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降低,所以,这种方法只能做为临时应急时用。

3.2改善生化环境污水厂发生污泥膨胀的时候,一般无法从工艺流程、池型和曝气方式的改变来解决,只能在正在运行的流程根底上通过改变生化池内的微生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖。

活性污泥膨胀的原因和对策

活性污泥膨胀的原因和对策

活性污泥膨胀的原因和对策在污水运营过程中经常会遇到污泥膨胀的问题,可以看到的现象就是污泥结构松散,泥水分离困难,上清液浑浊等,从指标上分析就是出水COD氨氮均有上升趋势。

污泥膨胀分为丝状菌污泥膨胀和非丝状菌污泥膨胀。

一、丝状菌污泥膨胀引发丝状菌污泥膨胀的原因就是字面意思由于丝状菌的过量繁殖引发的污泥膨胀。

主要判断依据有:(1)沉降比很高,污泥指数(SV30/污泥浓度*10)>200。

(2)镜检菌胶团周边丝状线条很多。

(3)长时间观测,做沉降比时发现泥层厚度逐渐升高(可到90%以上),上清液比较清澈,无大量悬浮物存在,污泥浓度没有多大变化。

(4)好氧池溶解氧长期处在2mg/L以下甚至1以下。

引发丝状菌污泥膨胀的原因目前比较公认的就是溶解氧不足,来水PH长期偏低,或水温长期偏高,在个别案例中,由于特殊有机物的存在也可以引发丝状菌的膨胀。

应对方法:(1)提高溶解氧至2mg/L以上,调整初期可以控制溶解氧至4mg/L左右,后续在慢慢降低。

还有一点就是出现这种情况查看要查看曝气是否均匀,溶解氧的检测要多点位进行。

(2)若PH较低,调至7.5-8(3)若水温高,需增加冷却系统。

二、非丝状菌污泥膨胀就是镜检比你未发现丝状菌的存在,但是沉降比很高污泥浓度变化不大。

主要判断依据有:(1)污泥感官比较细碎,悬浮碎污泥较多,甚至污泥中有气泡夹杂。

(2)沉降比泥层高,上清液浑浊。

(3)镜检污泥絮体较小,菌胶团内部分泌出很多粘性较高的糖类物质。

引发非丝状菌污泥膨胀的原因:(1)营养比失衡,造成活性污泥中菌胶团内部活性降低。

(2)有毒物质混入,造成菌胶团结构瓦解。

(3)大量无机不溶物混入系统,也容易诱发非丝状菌污泥膨胀。

应对措施:(1)检测原水氮磷含量,对于缺少的微量元素按照COD:N:P=100:5:1进行补充,或者补充生活污水量。

(2)补充新的活性污泥,对系统进行闷曝。

(3)查找原水是否存在有毒物质混入。

若长期存在有毒物质过去,需增加高级氧化工艺。

污水处理中导致污泥膨胀的原因及解决方案

污水处理中导致污泥膨胀的原因及解决方案

污水处理中导致污泥膨胀的原因及解决方案污泥膨胀是活性污泥处理工艺中常见的一种异常现象,是指活性污泥沉降性能恶化,随二沉池出水流失。

发生污泥膨胀时,活性污泥SVI值(1g干污泥所占体积,mL/g)超过150时,预示着活性污泥即将或已经为膨胀状态,应当立即采取控制措施。

污泥膨胀可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。

前者是因为污泥中丝状菌过度繁殖,后者是因为菌胶团的细菌本身生理活动异常。

两类污泥膨胀的各自成因分析正常环境下,菌胶团的生长率远大于丝状菌,不会出现丝状菌过度繁殖的情况,但出现下列情况时,会引起丝状菌膨胀:01 进水有机物太少,导致微生物食料不足;02 进水中氮、磷等营养物质不足;03 pH偏低;04 曝气池溶解氧含量太低;05 进水水质或水量波动大,对微生物造成冲击;06 进入曝气池的污水因“腐化”产生较多的H₂S(超过2mg/L)时,导致丝状硫黄菌过度繁殖;07 丝状菌大量繁殖适宜温度为25~30℃,故而夏季容易发生丝状膨胀。

而非丝状菌膨胀本质是由于菌胶团细菌本身生理活动异常,原因有以下两条:01 进水含有大量溶解性有机物,但缺乏足够的氮、磷等营养物,此时菌胶团表现为“吃坏了”,分泌大量多聚糖类代谢物(含大量亲水羟基,使活性污泥呈凝胶状,表现为黏性膨胀02 进水中含有大量有毒物质,菌落中毒,不能分泌足够的粘性物质,无法形成絮体,不能在二沉池分离或者浓缩,此时活性污泥表现为离散型膨胀。

曝气池污泥膨胀的解决办法解决办法分为三类:临时控制、工艺运行控制、永久性控制。

临时控制法该法主要用于临时原因(水量与水质波动等)造成的污泥膨胀,分为絮凝剂法和杀菌剂法。

絮凝剂法用于非丝状菌引起的膨胀,药剂投加量折合Al₂O₃为10mg/L左右。

杀菌剂法用于丝状菌引起的膨胀,常用的杀菌剂有二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉,加氯量为污泥干固体重的0.3%~0.6%,加药时要观察生物相并测定SVI 值,当SVI值在最大允许范围内时,应停止加药。

活性污泥法用于污水处理(六)——污泥膨胀及其控制对策

活性污泥法用于污水处理(六)——污泥膨胀及其控制对策

活性污泥法用于污水处理(六)——污泥膨胀及其控制对策污泥膨胀及其控制对策正常的活性污泥沉降性能良好,其污泥体积指数SVI在50—150之间。

由于某种原因导致活性污泥比重减轻,SVI值不断增加,在沉淀池沉淀不下来,导致出水水质变差和污泥流失,这种现象称之为污泥膨胀。

(一)污泥膨胀类型1.丝状菌膨胀丝状菌膨胀是由于丝状菌大量繁殖,菌丝体相互交织,使污泥内部结构松散,同时菌丝体伸出污泥外相互接触架桥,支撑着污泥絮凝体,使污泥体积膨胀,密度变小,难于沉降,这种现象称为丝状菌膨胀。

2.非丝状菌膨胀非丝状菌膨胀是由于积累了大量的高黏度亲水性多糖物质,从而结合了大量的水分子,结合水可占污泥干重的350%(正常的恬性污泥结合水为污泥干重的90%左右)。

大量的结合水使活性污泥容重减轻,不易沉降,体积膨胀。

这种活性污泥膨胀不是由于大量的丝状菌存在,所以叫非丝状菌膨胀,又叫结合水膨胀或高黏性膨胀。

(二)造成污泥膨胀的影响因素污泥膨胀是活性污泥运行过程中的一个严重问题,国内外学者对其成因进行了大量的研究,但至今仍不是很清楚,各种因素如营养基质类型、基质浓度、营养配比、硫化物含量、pH、溶解氧含量和负荷冲击等均影响着污泥膨胀的发生。

1.污水水质污泥膨胀的发生同污水中有机物种类有关,经验表明:(1)碳水化合物含量高的污水易于发生污泥膨胀,含蛋白质或氨基酸等有机氮的污水则不易发生污泥膨胀。

(2)含有大量可溶性有机物的污水易于发生污泥膨胀,以不溶性有机物为主的污水则不易发生污泥膨胀。

(3)活性污泥法处理陈腐污水易于产生膨胀,而处理新鲜污水不易发生膨胀。

(4)厌氧处理后,将处理上清液直接用活性污泥法处理,易导致污泥膨胀,有人认为厌氧处理出水和陈腐污水中有机酸和硫化氢是造成污泥膨胀的原因。

2.有机负荷大量的研究表明在低负荷或高负荷条件下,都容易发生污泥膨胀,这是因为丝状细菌和非丝状细菌共存于活性污泥中,谁占优势与基质浓度有关,当基质浓度过高或过低时都有利于丝状菌生长而不利于非丝状菌生长,所以有机负荷太高或太低都会导致污泥膨胀。

活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀成因及检测与控制(DOC)

活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀成因及检测与控制(DOC)

生化系统活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀成因及检测与控制引言:在采用活性污泥法处理废水的运行过程中,有多种原因可引起生化体统(曝气池)中污泥活性受到抑制,导致生化系统中污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀,从而使有机物的去除率下降。

污泥膨胀、上浮的问题是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。

其主要特征是:污泥结构松散,质量变轻,体积膨大,沉淀压缩性能差;SV值增大,有时达到90%,SVI达到400以上;大量污泥流失,出水浑浊;二次沉淀池难以固液分离,回流污泥浓度低,有时还伴随大量的泡沫的产生,无法维持生化处理的正常工作。

污泥膨胀、上浮是生化处理系统较为严重的异常现象之一,它直接影响出水水质,并危害整个生化系统的运作。

生化池(曝气池)中污泥活性一旦受到抑制,就会导致微生物性质和类群的改变、有机底物的去除率下降。

有些微生物(如丝状菌)的过量增长会形成泡沫或浮渣,运行时机械应力、挟裹气泡等均会使活性污泥的比重降低而上浮飘走,流入二沉池会引起二沉池污泥膨胀,不仅增加了出水中的悬浮固体量,而且会大大降低生物反应系统(曝气池)中活性污泥的活性和数量。

污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近50%的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生,在我国的发生率也非常高。

基本上目前各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。

污泥膨胀不但发生率高,发生普遍,而且一旦发生难以控制,通常都需要很长的时间来调整。

针对污泥膨胀、污泥上浮及生化系统中污泥活性受抑制,各方面的理论很多,但并不完全一致。

本文在阅读大量文献基础上,对导致活性污泥活性抑制与膨胀、上浮的原因、检测方法和控制技术进行了讨论,整理出几种较为成熟且有普遍意义的观点,并归纳如下。

1 引起活性污泥上浮的主要因素1.1 进水水质1.1.1 过量的表面活性物质和油脂类化合物这类物质可以影响细胞质膜的稳定性和通透性,使细胞的某些必要成分流失而导致微生物生长停滞和死亡。

当曝气池进水中含有大量这类物质时,会产生大量泡沫(气泡),这些气泡很容易附聚在菌胶团上,使活性污泥的比重降低而上浮。

活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策等

活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策等

3、改革工艺 (1)投加某种物质来增加污泥的比重或杀灭丝状菌
投加铁盐、铝盐等混凝剂,可以通过其凝聚作用增加 活性污泥的比重。
丝状菌的比表面积大,遇到有害化学药剂时,遭受破 坏的主要是丝状菌,常用的化学药剂是氯气,投加臭氧、 过氧化氢也能起作用。 (2)采用新工艺:将活性污泥法改用生物膜法。AB、 A/O(缺氧-好氧)法、A2/O2、(缺氧-好氧-缺氧-好氧)A2/O( 厌氧-缺氧-好氧)、SBR(序批式间歇曝气反应器)法等。
2、 处理设备负荷高,占地少
3、 对营养物的需求量少:
COD:N:P=350-500:5:1,相比而言对N、P的 需求要小的多,因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养 盐
不4足、:运行经费经济,污泥量少。 1、处理时间长; 2、出水的有机物浓度高于好氧处理; 3、处理过程中产生臭气和有色物质 4、对温度变化和有毒物质较为敏感
1、控制溶解氧 保持曝气池内有足够的溶解氧(>2mg/L),可在曝气池
中用强化曝气、射流曝气等方法控制高负荷下的污泥膨胀。 2、控制有机负荷
有机负荷可用容积负荷表示,即单位反应器容积每日接 受的废水中有机污染物的量。污染负荷在0.2-0.3kg BOD/ kg MLSS.d(混合液污泥浓度)为宜。
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3、对C、N的竞争 营养物浓度较低时,利于丝状菌生长而且还可蓄积营养
物,更进一步抑制动胶菌的生长。
4、有机物冲击负荷的影响 如果曝气池中有机物浓度突然增加,供氧量不变,由于
好氧生物的呼吸作用迅速消耗溶解氧,利于丝状细菌的生 长。
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二、控制活性污泥丝状膨胀的对策 根本在于控制引起丝状细菌过度生长的环境因子。
环境工程微生物学 第二十二讲
第二篇 第三章 水环境污染控制与 治理的生态工程及微生物学原理(2)

活性污泥法曝气池出现泡沫的原因及控制因素

活性污泥法曝气池出现泡沫的原因及控制因素

活性污泥法曝气池出现泡沫的原因及控制因素曝气池出现泡沫原因1、污泥停留时间:由于产生泡沫的微生物普遍生长速率较低、生长周期较长,所以较长的污泥停留时间(SRT)有利于这些微生物生长。

如采用延时曝气方式等超低负荷的活性污泥系统就易产生泡沫现象,而且一旦泡沫形成,泡沫层的生物停留时间就独立于曝气池内的污泥停留时间,易形成稳定持久的泡沫。

2、pH值:pH值从7.0下降到5.0-5.6时,能有效的减少泡沫的形成。

放线菌和丝状菌的生长对pH值极敏感,最适宜的pH值为7.8左右,当pH值为5.0时,就能有效控制其生长。

3、溶解氧(DO):放线菌是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长。

4、温度:与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和最佳温度,当环境或水温有利于它们生长时,就可能产生泡沫现象。

一般来说,温度在30℃以上时,容易爆发泡沫现象。

5、憎水性物质:污水中含有不溶性或憎水性物质(如油、脂类等)有利于放线菌的生长。

6、曝气方式:据观察,不同曝气方式产生的气泡不同,微气泡或小气泡比大气泡更有利于产生生物泡沫,并且泡沫层易集中于曝气强度低的区域。

7、气温、气压和水温的交替变化:严重的泡沫现象在温度高的夏季和寒冷的冬季都不会发生,每年都出现在春夏、秋冬换季时。

由水温高于气温而交变到水温低于气温时和由水温低于气温而交变到水温高于气温时容易出现泡沫现象,在气压和气温交变的时期,由于环境的更迭,使微生物的生长、构成等发生了变化,容易出现泡沫现象。

曝气池泡沫控制对策1、喷洒水等增加表面搅拌的方法:喷洒水是一种最简单和最常用的物理方法,通过喷洒水流或水珠以打碎浮在水面的气泡,可以有效减少曝气池或二沉池表面的泡沫。

打散的污泥颗粒部分重新恢复沉降性能,但丝状细菌仍然存在于混合液中,所以,不能消除泡沫现象的根本原因。

2、投加杀菌剂或消泡剂:可以采用具有强氧化性的杀菌剂,如氯、臭氧和过氧化物等。

还有利用聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂,以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等。

污泥膨胀与控制方法MicrosoftOfficeWord文档

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污泥膨胀与控制方法1、污泥膨胀的类型活性污泥中的细菌可分为丝状细菌(filamentous bacteria )和絮状细菌或非丝状细菌(noc— foming bacteria ),根据混合菌种的功能不同,活性污泥可分为膨胀污泥(bulking sludge )和非膨胀污泥(non— bulking sludge )。

污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。

丝状菌膨胀是污泥中的丝状菌过度繁殖的结果。

正常的活性污泥是絮体状物质,是菌胶团细菌和丝状菌的共生系统。

当丝状菌生长超过菌胶团细菌时,会产生污泥膨胀。

研究表明,污水水质是造成污泥膨胀的最主要因素。

当废水中含溶解性碳水化合物时易发生由浮游球衣细菌引起的丝状膨胀;含硫化物高的废水易发生由硫细菌引起的丝状膨胀。

非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候,此时细菌吸附了大量有机物,来不及代谢,在胞外积贮大量高粘性的多糖物质,使得表面附着物大量增加,很难沉淀压缩。

而当氮严重缺乏时,也有可产生膨胀现象。

因为若缺氮,微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质,过量的碳源将被转换为多糖类胞外贮存物,这种贮存物是高度亲水型化合物,易形成结合水,从而影响污泥的沉降性能,产生高粘性的污泥膨胀。

非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高,出水也还比较清澈,污泥镜检也看不到丝状菌。

(非丝状菌膨胀指菌胶团细菌本身生理活动异常产生的膨胀,发生在污水水温较低而且污泥负荷太高时。

细菌很快将大量有机物吸入体内,又不能进行新陈代谢,就积储了大量高粘度的多糖类物质,这些物质分子含羟基而具亲水性,使得活性污泥的结合水高达 400%,成粘性凝胶状,无法在二沉池中分离。

经研究,非丝状菌性膨胀污泥含有大量的表面附着水,细菌外面包有粘度极高的粘性物质,这种粘性物质是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脱氧核糖等形成的多糖类。

)2、引起膨胀的微生物类型目前已鉴别出能引起活性污泥膨胀的丝状菌大约有 30 种,但与污泥膨胀密切相关的丝状菌只有十几种如微丝菌,软发菌,诺卡氏菌,浮游球衣细菌( 1701型, 0092型, 0961 型, 0041型, 0803型),发硫菌(921N 型)等。

活性污泥膨胀诱因及对策

活性污泥膨胀诱因及对策

活性污泥膨胀诱因及对策摘要:污泥膨胀是活性污泥法问世以来一直困扰人们的难题。

目前人类对污泥膨胀的研究虽然有了一定的成果,但是由于各地的污水水质以及运行状况不同,微生物的生长环境非常微妙,这就要求发生污泥膨胀时,需要水处理工作者根据实际情况作大量切实的实验和分析,大胆实践,才能解决污泥膨胀问题。

关键词:活性污泥污泥膨胀诱因活性污泥法自1914年被A1dern和Leekett发明,由于其经济、可靠的优势而得到广泛应用,并随着实际运行产生了阶段曝气、渐减曝气、AB工艺、A/O 工艺、A2/O等系列变形工艺,但无论是哪种改进的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀现象,并且活性污泥膨胀现象发生非常广泛,活性污泥膨胀能够降低污泥沉降性能,影响出水水质。

因此污泥膨胀成为活性污泥法困扰人们最大的难题之一。

1.活性污泥膨胀概述活性污泥膨胀是指污泥体积膨胀,含水率上升,不易沉淀。

Eikelboom按污泥絮体平均直径的大小将污泥分成大(500μm)、中(150-500μm)、小(15Oμm)三个等级,絮体尺寸不同的污泥,其界面沉淀速度有很大差异。

污泥的沉降性能主要靠污泥容积指数(SVI)来描述,良好的活性污泥的SVI值小于100ml/g。

1.1活性污泥膨胀特点。

①发生几率高。

据统计,在美国60%,德国50%,意大利50%的污水厂存在污泥膨胀问题。

我国的绝大多数活性污泥法工艺的污水厂,也不同程度地存在污泥膨胀现象;②普遍性强。

污泥膨胀现象活性污泥及其演变而来的各种工艺中都存在;三是危害严重。

发生污泥膨胀现象后能够造成污泥流失、出水悬浮物(SS)超标,最终导致处理能力大大降低。

1.2活性污泥膨胀的分类。

活性污泥膨胀有两种类型:一是丝状菌性污泥膨胀,由于丝状菌的大量繁殖而引起的丝状菌性污泥膨胀;二是非丝状菌性污泥膨胀,由于菌胶团细菌体内大量积累高粘性多糖类物质而引起的非丝状菌性膨胀。

近年来又有人发现枯草杆菌和大肠杆菌也能引起污泥膨胀现象。

活性污泥法的生物泡沫形成和控制(DOC)

活性污泥法的生物泡沫形成和控制(DOC)

活性污泥法的生物泡沫形成和控制日期:2006-01-21 16:42:29 点击:59 上传者:李探微1 彭永臻2 陈志根3 韦苏1 来源:摘要:活性污泥法污水处理厂的生物泡沫现象会影响污水处理系统的操作、运行和出水水质,泡沫的产生主要和各种丝状菌和放线菌有关。

常用的泡沫控制方法有:喷洒水、投加消泡剂或微生物、降低污泥龄、回流消化池上清液、选择器等。

实践表明,气温、气压和水温的交变也是泡沫产生的重要原因。

在活性污泥系统中加入适合丝状微生物固着生长的载体,是值得关注的泡沫控制方法。

关键词:活性污泥工艺泡沫控制活性污泥工艺是污水处理厂应用最广泛的生物处理方法。

对于世界上大多数采用活性污泥法的污水处理厂而言,普遍存在表面泡沫问题[1、2]。

这使污水厂的操作、运行和控制产生了困难,也严重影响出水水质。

据对欧洲污水厂的调查,有20%受到泡沫的长期影响,50%受到周期影响,采用延时曝气方式的污水厂中有87%受到泡沫影响[3]泡沫一般分为三种形式[4]:①启动泡沫。

活性污泥工艺运行启动初期,由于污水中含有一些表面活性物质,易引起表面泡沫。

但随着活性污泥的成熟,这些表面活性物质经生物降解,泡沫现象会逐渐消失。

②反硝化泡沫。

如果污水厂进行硝化反应,则在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用,产生氮等气泡而带动部分污泥上浮,出现泡沫现象。

③生物泡沫。

由于丝状微生物的异常生长,与气泡、絮体颗粒混合而成的泡沫具有稳定、持续、较难控制的特点。

生物泡沫对污水厂的运行是非常不利的:在曝气池或二沉池中出现大量丝状微生物,水面上漂浮、积聚大量泡沫;造成出水有机物浓度和悬浮固体升高;产生恶臭或不良有害气体;降低机械曝气方式的氧转移效率;可能造成后期污泥消化时产生大量表面泡沫[5、6]。

1生物泡沫的形成及影响因素1.1 生物泡沫的形成机理①与泡沫有关的微生物大都含有脂类物质,如M.parvicella的脂类含量达干重的35%。

因此,这类微生物比水轻,易漂浮到水面。

活性污泥法中污泥膨胀的7大原因和5种控制方法

活性污泥法中污泥膨胀的7大原因和5种控制方法

活性污泥法中污泥膨胀的7大原因和5种控制方法所属行业: 水处理关键词:活性污泥法污泥膨胀污水处理活性污泥法的关键技术是活性污泥沉降性能的好坏,它直接影响了出水水质,而污泥膨胀是恶化处理水质的重要原因。

其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些,体积膨胀,含水率上升,不利于污泥底物对污水中营养物质的吸收降解,并且影响后续工序的沉淀效果。

一般从以下三个方面定义污泥膨胀:沉降性能差,区域沉降速度小;污泥松散,不密实,污泥指数较大;由丝状菌引起的污泥膨胀中,丝状菌总长度大于1×104m/g。

1.污泥膨胀的分类污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两类。

其中90%是由丝状菌引起的,只有10%左右是由非丝状菌引起的。

活性污泥系统中的生物处于动态平衡之中,理想的絮凝体沉淀性能好,丝状菌和菌胶团细菌之间相互竞争,相互依存,絮体中存在的丝状菌有利于保护絮体已经形成的结构并能增加其强度。

但是在污泥膨胀诱因的诱发下,丝状菌在和菌胶团的竞争中占优,大量的丝状菌伸出絮凝体,破坏其稳定性。

可辨识的污泥膨胀絮体有两种类型:第一类是长丝状菌从絮体中伸出,此类丝状菌将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;第二类具有更开放的结构,细菌沿丝状菌凝聚,形成细长的絮体。

2.丝状菌污泥膨胀的原因(1)原水中营养物质含量不足。

活性污泥法处理污(废)水的过程,就是污泥中的微生物种群不断地吸收、利用水中污染物,在自身增殖的同时,将污染物加以降解的过程。

随反应的进行需要多种营养物质保证其正常的新陈代谢活动,并维持生物的动态平衡和活动。

若微生物的食物不足,会使低营养型微生物丝硫细菌、贝氏硫细菌过度繁殖,在与菌胶团细菌的竞争中占优。

(2)原水中碳水化合物和可溶性物质含量高。

丝状菌与其它菌种相比有其自身的一些特点,它对高分子物质的水解能力弱,较难吸收不溶性物质。

所以,当废水中含有较多量的可溶性有机物时,有利于底物中丝状菌的繁殖。

此外,废水中含过多量的糖类碳水化合物时,诸如球衣菌属的丝状菌能直接将葡萄糖、乳糖等糖类物质作为能源加以吸收利用,同时分泌出高粘性物质覆盖在菌胶团细菌表面,从而大大提高了污泥的水结合率。

活性污泥丝状膨胀的影响因素及预防和控制方法

活性污泥丝状膨胀的影响因素及预防和控制方法

活性污泥丝状膨胀的影响因素及预防和控制方法摘要:活性污泥丝状膨胀是绝大多数采用活性污泥法工艺的污水处理厂在运行中经常出现的严重问题。

通过大量调查研究发现,导致活性污泥丝状膨胀的主要原因是进入曝气系统的污水水质(如含有大量溶解性易降解碳水化合物或硫化物等)促使丝状菌过度繁殖引起。

而溶解氧浓度、污泥负荷率、水温等都是供丝状菌生长的环境条件,预防及控制活性污泥丝状膨胀的有效方法就是通过调整工艺,采用有效方法改变进入曝气系统的污水水质,进而预防与控制活性污泥丝状膨胀,方法如:1,采取预曝气措施。

2,加大曝气强度,提高系统溶解氧浓度。

3,补充N、P等营养元素。

4,增加调节池停留时间,减少进水水质波动。

5,调节pH和水温。

6,及时将沉淀池的污泥排出或回流,避免发生厌氧现象。

7,减小或取消城市污水处理厂的初沉池。

8,在曝气系统中部分设置或在系统的前端设置填料。

关键词:活性污泥;丝状膨胀;进水水质;丝状菌活性污泥法是污水生物处理法中最为常用的一种方法,但是,绝大多数采用活性污泥法工艺的污水处理厂都不同程度地存在着活性污泥丝状膨胀现象。

发生活性污泥丝状膨胀现象时,污泥体积指数(SVI)一般在200mL/g以上,致使活性污泥体积增大,结构松散不密实,沉降性能恶化,活性污泥大量漂浮在二沉池的表面无法正常沉淀,造成整个污水处理系统运行困难,BOD去除率大幅下降,出水悬浮物、氨氮和COD等超标,严重时可导致整个污水处理系统瘫痪。

本研究在大量调查研究的基础上,总结出了几种简单且较为有效的防止活性污泥丝状膨胀的方法。

1活性污泥丝状膨胀的主要影响因素国内外研究学者在分析发生活性污泥丝状膨胀的主要原因时主要从以下两个方面着手:1,通过对发生丝状膨胀的活性污泥的生理及生态特征的研究,试图寻找丝状膨胀的原因。

2,通过对活性污泥法的处理工艺的研究,试图寻找丝状膨胀的原因。

如污水中营养元素的比例;曝气池的污泥负荷率,曝气系统中的溶解氧浓度,曝气池的pH和水温等。

活性污泥的膨胀现象及控制措施

活性污泥的膨胀现象及控制措施

活性污泥的膨胀现象及掌控措施一、什么是“活性污泥”?活性污泥法自1914年由E.Arden和W.T.Lokett在英国曼彻斯特开创以来,广泛被应用于生活污水和工业废水的处理。

所谓活性污泥,就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的具有很强吸附分解有机物本领的絮状体颗粒,这种絮状结构具有良好的沉降性能,使处理水与污泥分开,终达到废水净化的目的。

活性污泥法中的关键是活性污泥,其沉降性能的好坏直接影响到出水水质,二、什么是“污泥膨胀”?发生污泥膨胀是活性污泥处理系统在运行过程中显现的异常情况之一,其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些,体积膨胀,含水率上升,不利于污泥底物对污水中营养物质的汲取降解,微生物大量消失,并且影响后续构筑物的沉淀效果。

三、污泥膨胀的测定指标评价污泥沉降性能常用指标有下列几种:①污泥沉降比:取活性污泥反应器中的混合液静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。

正常的活性污泥沉静30min后,一般可接近其大密度,反映沉淀池中活性污泥的浓缩情况,即SV30。

②污泥容积指数:曝气池出口处的混合液,在经过了30min静沉后,每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。

可表示活性污泥中菌胶团结合水率的高处与低处。

③污泥成层沉降速度:混合液静置一段时间后,形成清楚的泥水分界线,此后进入成层沉淀阶段,分界线将以匀速下降。

④丝状菌长度:活性污泥单位体积内丝状菌的长度,该量用来表示丝状菌含量。

四、污泥膨胀的诱因目前,对污泥膨胀的讨论可以分为两个方面,一方面从工艺运行的角度来讨论。

比如:调整污水的pH值、溶解氧、泥龄等;另一方面是对引起污泥膨胀的微生物进行讨论。

这两个方面是相互影响、相互、相互制约的。

从目前已有的讨论成果来看,活性污泥膨胀的发生与以下几种因素有关。

1.进水水质(1)进水中氮和磷营养物质缺乏:当进水中氮和磷含量不足时,会使低营养型微生物如:贝氏硫细菌、浮游分枝球衣菌等丝状菌过量繁殖,显现丝状菌污泥膨胀。

浅谈引起污泥膨胀的主要原因及控制措施

浅谈引起污泥膨胀的主要原因及控制措施

浅谈引起污泥膨胀的主要原因及控制措施采用活性污泥法处理污水,费用低、效果明显,经处理后排出的水可以达到排放标准,不会危害人类健康,但在运行的过程中容易出现污泥膨胀等难题,探讨其影响因素,控制污泥膨胀已成为活性污泥法处理污水时必需考虑在内的问题。

标签:活性污泥法;污泥膨胀;影响因素;控制措施活性污泥法已经成为世界上处理污水的主要方法之一,但是由于污泥膨胀问题的出现使活性污泥法在污水处理方面变的困难,文章主要罗列污泥膨胀的分类,引起的主要原因及其控制的措施。

1 活性污泥膨胀分类1.1 丝状菌型膨胀活性污泥中丝状菌的大量繁殖是造成污泥膨胀的原因。

过多的丝状菌繁殖,会阻碍污泥的骨干—菌胶团的生长,菌胶团被破坏,而过多的丝状菌会存在于污泥的表面,影响活性污泥的絮凝、沉降等性能,污泥的体积也随之膨胀,该现象称之为丝状菌型污泥膨胀。

1.2 非丝状菌型膨胀通过显微镜观察,几乎观察不到丝状菌的存在,可是SVI值很高,同时污泥很难沉降下来。

非丝状菌的膨胀是因为污泥的组成成分—细菌外面包裹着黏度很高的黏性物质,而这些黏性物质是由多种糖组成的多糖类物质,含有大量的羟基,外面能够吸附大量的水,使污泥呈现出凝胶状态,污泥的体积增大膨胀,该现象就称之为非丝状菌型污泥膨胀。

2 引起污泥膨胀的主要原因2.1 温度污水的水温对污泥膨胀有不可小视的影响。

温度会影响酶的活性,酶在高温下失活,在低温下受抑制,机体的运转都是靠酶的活性来支撑的,细菌也不例外。

温度的高低会影响丝状菌的生长繁殖,一般而言,当污水的温度过低不会引起丝状菌膨胀。

但是当水温较低污泥负荷高时,容易引发非丝状菌膨胀,主要是因为负荷高时,细菌吸收的营养物质在低温下代谢速率低,因而大量的高黏度多糖物质被贮存起来,污泥表面附着水的量也逐渐增多,污泥体积增大,从而导致污泥膨胀。

2.2 pH污水的pH偏低时,容易出现污泥膨胀。

pH也是影响酶活性的因素之一,对细菌的生长繁殖也有一定的影响。

活性污泥膨胀的成因及丝状菌污泥膨胀的控制

活性污泥膨胀的成因及丝状菌污泥膨胀的控制

活性污泥膨胀的成因及丝状菌污泥膨胀的控制污泥膨胀问题是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。

其主要特征是:污泥结构松散,质量变轻,沉淀压缩性能差;SV值增大,有时达到90%,SVI达到300以上;大量污泥流失,出水浑浊;二次沉淀难以固液分离,回流污泥浓度低,有时还伴随大量的泡沫的产生,无法维持生化处理的正常工作。

污泥膨胀是生化处理系统较为严重的异常现象之一,它直接影响出水水质,并危害整个生化系统的运作。

污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近50%的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生,在我国的发生率也非常高。

基本上目前各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。

污泥膨胀不但发生率高,发生普遍,而且一旦发生难以控制,通常都需要很长的时间来调整。

针对污泥膨胀,各方面的理论很多,但并不完全一致,甚至有很多相互矛盾,这给水处理工作者造成很大的麻烦。

本文将从污泥膨胀的内在因素着手,整理出几种较为成熟且有普遍意义的观点,并归纳一下污泥膨胀控制的一般方法。

1、污泥膨胀的原因污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。

非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候,此时细菌吸附了大量有机物,来不及代谢,在胞外积贮大量高粘性的多糖物质,使得表面附着物大量增加,很难沉淀压缩。

而当氮严重缺乏时,也有可产生膨胀现象。

因为若缺氮,微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质,过量的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物,这种贮存物是高度亲水型化合物,易形成结合水,从而影响污泥的沉降性能,产生高粘性的污泥膨胀。

非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高,出水也还比较清澈,污泥镜检也看不到丝状菌。

非丝状菌膨胀发生情况较少,且危害并不十分严重,在这里就不着重研究。

丝状菌膨胀在日常实际工作中较为常见,成因也十分复杂。

影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多,但我们首先应该认识到的是活性污泥是一个混合培养系统,其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。

活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制

活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制

活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制发布时间:2010-1-6 15:23:21 中国污水处理工程网摘要:本文研究了某污水处理厂发生泡沫和污泥膨胀的原因和条件,发现污泥膨胀和泡沫主要由微丝菌属细菌异常增殖引起。

其发生具有季节性和周期性,主要在冬春季节气温较低时爆发。

批式试验和连续流试验采取工艺调整措施如缩短泥龄和提高负荷,以及投加化学药剂如次氯酸钠(NaCLO)、季铵盐(AFP)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚铝(PAM)等,这些方法均可达到降低污泥体积指数SVI,不同程度地控制污泥膨胀和泡沫的效果。

在实际应用中,缩短泥龄和投加次氯酸钠在泡沫和污泥膨胀发生的不同阶段也可以取得一定的控制效果。

本文提出了控制丝状细菌异常增殖引发泡沫和污泥膨胀的预防控制对策。

关键词:微丝菌;污水处理厂;污泥膨胀和泡沫;预警控制1 前言活性污泥泡沫和膨胀是活性污泥处理厂运行管理中经常碰到的异常问题,它们绝大多数是由丝状微生物异常增殖引起,由丝状细菌引发的活性污泥泡沫和膨胀具有明显的季节性和周期性,在寒冷季节发生较多。

由微丝菌Microthrix Parvicella引发的泡沫和污泥膨胀在欧洲、澳洲等国污水处理厂最为常见,氧化沟则更容易发生[1-6]。

微丝菌是一类革兰氏阳性菌,具有长而卷曲的丝状体和疏水性的细胞壁,喜好低温,长链脂肪酸和油脂。

目前,对由微丝菌引起的泡沫和膨胀缺乏有效的控制对策[7-8]。

本研究对某污水处理厂三槽式氧化沟出现的微丝菌泡沫和膨胀问题进行了分析研究,通过在小试试验中采取的工艺参数调整措施如降低泥龄,以及投加化学药剂如加氯杀灭丝状菌,絮凝沉淀等方法进行控制研究,并在实际污水处理现场进行实际应用验证。

为有效预防和控制活性污泥膨胀和泡沫,本文提出活性污泥泡沫和膨胀的预警控制措施。

2 试验材料和方法2.1 批式试验采用批式试验研究了四种不同的化学药剂对丝状微生物的控制效果。

活性污泥的混合液取自污水厂发生泡沫的氧化沟,试验在1 L的烧杯中进行,四种化学药剂是有效氯10%的次氯酸钠溶液,纯度为45%的季铵盐抗菌剂AFP(上海未来企业公司生产),絮凝剂聚丙烯酰胺PAM (分子量900万)和聚铝PAC,各药剂的加量:次氯酸钠为100~1250 gCL/kg MLSS,AFP 为10~250 gCL/kg MLSS,PAM 2~8 mg/L,PAC 50~400 mg/L。

给排水相关知识:活性污泥法运行中常见的问题污泥膨胀.doc

给排水相关知识:活性污泥法运行中常见的问题污泥膨胀.doc

给排水相关知识:活性污泥法运行中常见的问题污泥膨胀在二次沉淀池或曝气池的沉淀区,有时出现污泥的膨胀与上浮现象。

这时,污泥结构松散,沉降性差,造成污泥上浮而随水流失。

这样不仅影响出水水质,而且由于污泥大量流失,使曝气池中回合液浓度不断降低,严重时甚至破坏整个生化处理过程。

广义的讲把活性污泥的凝聚性和沉降性恶化,以及处理水混浊的现象总称为活性污泥的膨胀。

也就是说,活性污泥的膨胀就是指污泥体积增大而密度下降的现象。

污泥膨胀上浮的原因很多,除了理化、生物及生化方面的原因外,还与运行管理和构筑物结构形式等有关。

解决污泥膨胀的方法因产生原因而异,概括起来就是预防和抑制。

预防就是加强管理,即使监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥植树、溶解氧等,发现异常状况,及时采取措施。

污泥发生膨胀后,要针对发生膨胀的原因,采取相应的措施:当进水浓度达和出水水质差时,应加强曝气,提高供氧量;加大排泥量,提高进水浓度,促进微生物新陈代谢过程,以新污泥置换老污泥;曝气池中含碳高而使碳氮比失调时,投加含氮化合物。

关于污泥解体、膨胀、上浮、泡沫的解决办法

关于污泥解体、膨胀、上浮、泡沫的解决办法

关于污泥解体,跚、上落泡沫的解决办法目录刖S (2)1.污泥解体的概念及其解决办法 (2)1.1.污泥解体的原因 (2)1.2.解决办法 (2)2.污泥膨胀的概念及其解决办法 (3)2.1.污泥膨胀的原因 (3)2.1.1.丝状菌膨胀 (3)2.1.2.非丝状菌膨胀 (3)2.2.解决办法 (4)3.污泥上浮的概念及其解决办法 (4)3.1.污泥上浮的原因 (5)3.1.1.进水水质引起活性污泥上浮 (5)3.1.2.工艺运行引起的活性污泥上浮 (6)3.2.活性污泥上浮的控制 (7)3.2.1.物化方法控制泡沫 (7)3.2.2.生物方法控制活性污泥上浮 (8)4.泡沫问题的概念及其解决办法 (8)4.1.?包沫问题 (8)4.1.1.启动泡沫 (9)4.1.2.反硝化泡沫 (9)4.1.3.生物泡沫 (10)4.2.解决办法 (10)4.2.1.喷洒水 (10)4.2.2.投加消泡剂 (10)4.2.3.降低污泥龄 (11)4.2.4.回流厌氧消化池上清液 (11)4.2.5.投加特别微生物 (11)___ 1—刖百目前,世界范围内大多数城市污水处理厂采用活性污泥工艺。

但是污泥异常问题使得污水处理厂的操作、运行和控制都产生了一定的困难,严重影响了出水水质。

1.污泥解体的概念及其解决办法1.1.污泥解体的原因水质浑浊、污泥絮凝体微细化,处理效果变坏等则是污泥解体现象。

导致这种异常现象的原因有:污泥中毒,微生物代谢功能受到损害或消失,污泥失去净化活性和絮凝活性。

异常情况下为污水事故性排放所造成,应在生产中予以克服,或局部进行预处理;正常运行时,处理水量或污水浓度长期偏低,而曝气量仍为正常值,出现过度曝气,引起污泥过度自身氧化,菌胶团絮凝性能下降,污泥解体,进一步污泥可能会部分或完全失去活性。

此时,应调整曝气量,或只运行部分曝气池。

1.2.解决办法运行不当(如曝气过量),会使活性污泥生物营养的平衡遭到破坏,使微生物量减少且失去活性,吸附能力降低,絮凝体缩小质密,一部分则成为不易沉淀的羽毛状污泥,处理水质混浊,sv%值降低等。

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活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制发布时间:2010-1-6 15:23:21 中国污水处理工程网摘要:本文研究了某污水处理厂发生泡沫和污泥膨胀的原因和条件,发现污泥膨胀和泡沫主要由微丝菌属细菌异常增殖引起。

其发生具有季节性和周期性,主要在冬春季节气温较低时爆发。

批式试验和连续流试验采取工艺调整措施如缩短泥龄和提高负荷,以及投加化学药剂如次氯酸钠(NaCLO)、季铵盐(AFP)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚铝(PAM)等,这些方法均可达到降低污泥体积指数SVI,不同程度地控制污泥膨胀和泡沫的效果。

在实际应用中,缩短泥龄和投加次氯酸钠在泡沫和污泥膨胀发生的不同阶段也可以取得一定的控制效果。

本文提出了控制丝状细菌异常增殖引发泡沫和污泥膨胀的预防控制对策。

关键词:微丝菌;污水处理厂;污泥膨胀和泡沫;预警控制1 前言活性污泥泡沫和膨胀是活性污泥处理厂运行管理中经常碰到的异常问题,它们绝大多数是由丝状微生物异常增殖引起,由丝状细菌引发的活性污泥泡沫和膨胀具有明显的季节性和周期性,在寒冷季节发生较多。

由微丝菌Microthrix Parvicella引发的泡沫和污泥膨胀在欧洲、澳洲等国污水处理厂最为常见,氧化沟则更容易发生[1-6]。

微丝菌是一类革兰氏阳性菌,具有长而卷曲的丝状体和疏水性的细胞壁,喜好低温,长链脂肪酸和油脂。

目前,对由微丝菌引起的泡沫和膨胀缺乏有效的控制对策[7-8]。

本研究对某污水处理厂三槽式氧化沟出现的微丝菌泡沫和膨胀问题进行了分析研究,通过在小试试验中采取的工艺参数调整措施如降低泥龄,以及投加化学药剂如加氯杀灭丝状菌,絮凝沉淀等方法进行控制研究,并在实际污水处理现场进行实际应用验证。

为有效预防和控制活性污泥膨胀和泡沫,本文提出活性污泥泡沫和膨胀的预警控制措施。

2 试验材料和方法2.1 批式试验采用批式试验研究了四种不同的化学药剂对丝状微生物的控制效果。

活性污泥的混合液取自污水厂发生泡沫的氧化沟,试验在1 L的烧杯中进行,四种化学药剂是有效氯10%的次氯酸钠溶液,纯度为45%的季铵盐抗菌剂AFP(上海未来企业公司生产),絮凝剂聚丙烯酰胺PAM (分子量900万)和聚铝PAC,各药剂的加量:次氯酸钠为100~1250 gCL/kg MLSS,AFP 为10~250 gCL/kg MLSS,PAM 2~8 mg/L,PAC 50~400 mg/L。

搅拌速度120 rpm,反应停止后30min测定SV30,并镜检。

2.2 小试连续流试验在批式试验基础上,进行实验室连续流的实验,模型反应器进水和曝气方式同实际氧化沟运行方式,见图1。

进水取自初沉池出水,污泥来自发生泡沫的氧化沟,在模型中进行了改变泥龄试验和投加化学药剂AFP和PAM试验。

试验过程中每天测试进出水COD、NH4-N、MLSS和污泥指数,进行镜检,镜检方法见文献7。

2.3 现场生产性试验某污水处理厂设计处理量为15万t/d,处理装置分设A,B,C三组氧化沟,每组设计承担5万t/d的污水处理量。

目前只有A沟和C沟进水工作。

由于种种原因,两条沟自运行以来都发生不同程度的污泥膨胀和泡沫。

在现场进行的投加次氯酸钠和缩短泥龄试验,均在A氧化沟进行。

2003年春末进行了投加次氯酸钠试验,持续2周,分别在6月5日和6月13日往氧化沟中投加了两次NaCLO,第一次投加量约为25gCL/KgMLSS,第二次投加12.5gCl/KgMLSS左右;缩短泥龄试验从2003年12月3日开始,持续1个月,通过排泥将A沟的污泥龄从11~14天,逐步缩短到6~7天。

3 结果与讨论3.1 运行数据指标分析从图2可见,2003年~2004年的20个月内,氧化沟的SVI变化呈现明显的季节变化,冬春季节氧化沟污泥的SVI会升高,最高可以达到350mL/g。

现场实际观察冬春季节氧化沟表面时常会积聚大量泡沫,有时泡沫覆盖达到90%以上,影响到出水和运行管理。

而夏秋季相对比较平稳,污泥SVI指数通常低于150mL/g,基本上观察不到泡沫现象的发生。

通过对图2中运行数据的SVI值同温度及负荷的分析可知,SVI的变化与温度正好相反,即水温低的时候,SVI值高,反之低,表明污泥膨胀与低温有关;负荷的变化也同SVI值相反,负荷较低时,SVI值处于高水平,说明污泥膨胀与低负荷有关。

镜检和生化反应试验结果证实,在发生泡沫的活性污泥混合液和泡沫中,占绝对优势的是微丝菌。

污泥膨胀和泡沫的发生具有明显的季节性,这和微丝菌的生理特性密切相关,它的适宜生长温度在8℃~20℃,细胞壁呈疏水性,对长链脂肪酸和油脂等疏水性物质有较强的亲和性,在负荷较低时比菌胶团细菌具有竞争优势。

丝状细菌在低温时附着在漂浮油脂上生长,容易造成泡沫或污泥膨胀。

在夏季时当水温高于20℃时,微丝菌M. parvicella 能产生蛋白水解酶,该酶可分解细胞质壁上的蛋白质,使得菌丝断裂变短[9]。

不同时期的微丝菌的生长形态,在冬春季节时,是长头发丝状的卷曲菌丝体,丝体长度可以达到600 μm,其数量远远多于絮体量;夏季则呈现短杆状,长度只有100 μm左右,而且数量有限,显然这种丝状体不会对污泥沉降的性能产生影响。

3.2批式试验结果为了降低污泥中微丝菌的数量,提高污泥的沉降性能,采取向活性污泥中加入化学药剂如杀菌剂和絮凝剂的方法。

投加的化学药剂有消毒剂次氯酸钠,抗菌剂AFP,絮凝剂PAM及PAC。

批式试验期间,所取实际氧化沟中起泡沫的活性污泥,其SVI值在200 mL/g左右。

试验结果如下。

两种化学药剂对活性污泥性状的影响分别见图4a和4b。

图4a中白色柱为投加AFP组,投加量如下:1为空白,2为16.7g/kgMLSS,3为33.3g/kgMLSS,4为83.3g/kgMLSS,5为167.7g/kgMLSS;有色柱为投加NaCLO组,投加量如下:1为空白,2为28gCL/kgMLSS,3为140gCL/kgMLSS,4为280gCL/kgMLSS,5为1400gCL/kgMLSS。

图4b中白色柱为投加PAM组,投加量如下:1为空白,2为2mg/L,3为4 mg/L,4为8mg/L,5为16mg/L;有色柱为投加PAC组,投加量如下:1为空白,2为50mg/L,3为100mg/L,4为200mg/L,5为400mg/L从图4中可见,化学药剂的投加可以明显提高污泥的沉降效果,随杀菌剂投加量增加SV30降低,加AFP的SV30变化相对平缓,氯剂量为167.7g/kgMLSS时对SVI影响较明显,SV30比对照减少50%;投加絮凝剂PAM和PAC在2 mg/L和50 mg/L时SV30与对照组相比减少70%,随剂量的增加,SV30略有升高。

投加絮凝剂的SV30比杀菌剂的低。

杀菌剂次氯酸钠和AFP对絮体性状的改善主要是杀灭其中的丝状细菌,使得丝状细菌长度变短,丧失架桥的功能,见图5。

杀菌剂对丝状细菌的杀灭是不可恢复的,但由于杀菌剂同时也会对菌胶团细菌有杀灭作用,会影响出水的质量[8]。

而絮凝剂PAM和PAC的加入则主要是促进絮体之间的结合,使得小块絮体凝结成大块絮体,加快絮体的沉淀,在较短的时间里达到较好的效果,对出水不会造成影响。

由于絮凝剂不能杀灭丝状细菌,絮凝起作用的时间有限,不能从根本上解决丝状细菌的膨胀和泡沫问题。

3.3 连续流模型试验结果3.3.1 运行工况参数的改变对活性污泥性状的影响试验开始所取的污泥是C 氧化沟同期膨胀和产生泡沫的污泥,转移到小试模型中后,通过排泥,使得平均泥龄从10天缩短为5~6天见图6,相比较氧化沟污泥的SVI值,小试模型中污泥的SVI值持续降低,镜检分析,一周后模型中丝状细菌从开始的2.8×105 个交点/g·vss 降低到1.7×105 个交点/g·VSS,而C沟丝状细菌数量变化为3.2×105 个交点/g·VSS。

小试模型中SVI值降低主要是因为模型中的泥龄短于丝状菌的世代生长周期,过短的污泥龄使系统中的状丝菌在未完成世代生长的过程时就被排出系统之外,使系统中丝状菌不断流失,最终在氧化沟中其数量大幅降低,SVI值降低。

3.3.2 连续流小试中化学药剂投加对活性污泥性状的影响试验杀菌剂AFP和絮凝剂PAM的投加对连续流小试模型活性污泥性状的影响,从图7可见,投加AFP两天后SVI值有明显降低,SVI值从开始的220 mL/g下降到不到100 ml/g,模型表面无可见泡沫,而同期C氧化沟污泥指数基本上维持在200 mL/g以上,且出现了覆盖度为20%~30%的泡沫。

对微丝菌的数量开始时为8.94×105 个交点/mL,经过连续投加AFP,5天后丝状细菌的数量减少为1.89×105个交点/mL。

说明AFP的连续投加对丝状细菌的杀灭效果显著。

在连续流模型中试验中,投加絮凝剂PAM对沟中污泥的SVI有较大的改善,较大剂量的PAM投加,使得污泥形成大块的絮体,沉淀到模型的底部,导致曝气转刷不能将污泥搅拌起来,影响了系统的正常运行,在实际操作运行中应采用低剂量的PAM投加量,如1~2 mg/L。

3.4 生产性试验3.4.1 泥龄调整试验由图8可见,在12月3日泥龄调整前,氧化沟中污泥的SVI普遍高于150 ml/g,通过排泥将泥龄从11~14天逐步调整到污泥龄为6~7天后,SVI值逐渐下降,到12月18日以后,SVI值已降到150 ml/g以下。

说明随着污泥龄的缩短,活性污泥的沉降性能得到提高。

从生产运行来看,通过调整泥龄,污泥的沉降性能变好,泡沫减少,出水悬浮物浓度降低。

虽然加大排泥后系统中活性污泥量不断减少,加之水温降低,出水指标均有所升高,但是能够达到国家排放标准,污泥龄调整前后出水水质比较见表1。

3.4.2 次氯酸钠投加试验在投加次氯酸钠试验前氧化沟的泡沫和污泥膨胀已经持续了比较长的时间,单靠工艺调整效果不明显。

从图9可见投加氯对污泥SVI的影响,第一次投加次氯酸钠后第三天,活性污泥的SVI值从接近250 mL/g迅速降低到低于100 mL/g,泡沫明显减少,维持了一个星期之后SVI值升高,又投加了一次次氯酸钠,由于这次的剂量只有第一次的一半,投加剂量远远小于批式试验的次氯酸钠量,所以对丝状细菌的杀灭影响不大,所以只维持了三天,SVI 值便又开始升高,并在第四天后超过150 mL/g。

本试验表明,如果要保持较好的污泥性状,必须加大使用剂量或提高次氯酸钠使用频率,在本氧化沟试验中最好一个星期加一次。

加次氯酸钠后出水的COD有所波动,峰值时比平时偏高40%~50%,但是仍低于70mg/L(见图10)。

4 结论对于微丝菌引发的污泥膨胀和泡沫控制,已有的研究证明,缺氧/和厌氧选择器没有显著效果[10-12];工艺调控措施如泥龄缩短,提高负荷等,在泡沫和膨胀发生的初期是有一定的作用,但是当泡沫和膨胀发展严重时,效果往往不显著;加化学药剂的方法,往往作为一种应急的措施,在紧急的情况下可以在短时间内控制污泥膨胀和泡沫,但是投加量过大会对活性污泥的活性产生较大的影响,进而影响系统的功能。

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