丝状菌污泥膨胀理论分析
污泥膨胀详细解答
污泥膨胀正常的活性污泥结构较稠密,沉降性能好,当丝状菌生长繁殖过多时,菌胶团的生长繁殖受到抑制,众多的丝状菌伸出菌胶团表面以外,使污泥体积膨胀,发生丝状菌污泥膨胀。
根据丝状微生物对环境条件和基质种类要求的不同,可将丝状菌污泥膨胀划分为5种类型:低基质浓度型、低DO浓度型、营养缺乏型和高硫化物型和pH平衡型。
这5种类型的污泥膨胀占目前所存在的污泥膨胀问题的绝大部分。
针对这些污泥膨胀问题,较多的研究者提出了一系列的假说。
如:表面积/容积比(A/V)假说、积累/再生(AC/SC)假说、饥饿假说等,其中最被广泛接受的假说是表面积/容积比(A/V)假说。
丝状菌污泥膨胀的成因为系统综合环境,它有利于丝状菌的生长,但不利于菌胶团的生长,会导致丝状菌成为优势菌种而大量繁殖。
下面从污泥丝状菌膨胀的几个重要影响因素分析污泥膨胀的原因。
1、根据A/V假说,伸展于活性污泥絮体之外的丝状菌的比表面积要大大超过菌胶团微生物的比表面积。
当微生物处于基质限制和控制的状态时,比表面积大的丝状菌在取得底物能力方面强于菌胶团微生物,结果在曝气池内丝状菌的生长占优势,而菌胶团微生物的生长则将受到限制。
2、研究资料表明,从H2S对不同微生物的毒性及丝状菌和菌胶团细菌生长条件的差异来看,S2-主要在2个方面对污泥膨胀产生影响:①H2S对菌胶团细菌的抑制毒害作用大于对丝状菌的。
S2-的抑制作用主要取决于水中游离H2S的浓度,因为细胞一般带负电,只有电中性的H2S才能接近并穿透细菌的细胞壁进入细菌体内发生毒害作用。
而丝状菌一般对毒性物质具有更高的承受能力,因而H2S的大量存在会造成丝状菌在与菌胶团细菌的生长竞争中占据优势;②还原态S2-的存在为丝状菌的繁殖提供能源。
例如:嗜硫菌基本都是丝状菌,在硫底质丰富时,此类丝状菌大量繁殖,易引起污泥膨胀。
3、活性污泥在溶解氧(DO)低的条件下大部分好氧菌几乎不能继续生长繁殖,而具有较长菌丝,比表面积大的丝状菌更易夺得DO 进行生长繁殖,所以 DO质量浓度太低容易发生污泥膨胀。
污泥丝状菌的成因及相关理论
污泥丝状菌的成因及相关理论(一).污泥膨胀的成因活性污泥膨胀的诱因很多,从目前已有的研究成果来看,可归纳如下:(1)废水水质成分1.有机物类型1)废水中碳源有机物含量多且以糖类为主时,容易产生污泥膨胀。
2)废水中可溶性有机物含量多和悬浮物固体含量低时也易于发生污泥膨胀。
3)废水中含有有毒物质和重金属时也会诱发污泥膨胀。
2.氮和磷营养物质的缺乏也会诱发污泥膨胀。
为了进行正常生长,繁殖,活性污泥微生物除了需要碳源外,还需要氮和磷等营养物质。
氮,磷和碳之间应该有适当的比例,一般经验提出的比例通常是BOD:N:P=100:5:1。
当废水中的氮和磷含量不足时容易产生污泥膨胀。
在活性污泥中丝状菌的比表面积相对其他微生物来说要大些,易于获取底物,仍能正常代谢活动生长繁殖。
而活性污泥中的其他微生物,由于氮和磷得不到满足,以至逐渐衰退,由于菌胶团细菌和丝状菌的比例失衡,发生了丝状菌污泥膨胀。
另外,当废水中的氮和磷含量不足,相对而言就是碳源较多,在这种情况下,如果糖类物质较多,代谢产物多糖类高粘性物质增加,使得活性污泥也易于发生非丝状菌污泥膨胀。
3.微量金属元素的缺乏也会诱发污泥膨胀。
4.废水中硫化氢含量高也会发生污泥膨胀。
(2)水温温度是影响微生物生长与生存的重要因素之一,每种微生物都有各自的适宜生长温度。
如球衣菌的适宜生长温度在30度左右,在15度以下生长不良。
(3)溶解氧曝气池中若DO浓度太低则容易发生污泥膨胀。
再低DO 条件下大部分好氧菌几乎不能继续生长繁殖时,丝状菌虽然是好氧菌,但因其具有较长的菌丝,比表面积大,在低DO 的条件下比菌胶团细菌更易得到DO进行繁殖生长,(丝状菌对DO的亲和力约为菌胶团细菌的3.7倍),故在低氧环境中它们仍可在竞争中取得优势,从而使得丝状菌性污泥膨胀易于发生。
而且即使保持在相当时间的厌氧状态下,丝状菌也不会失去活力,一旦恢复好氧状态,他们就会重新生长繁殖。
(4)PH值为了使活性污泥正常发育,生长,曝气池混合液的PH 值应保持6.5-8.5范围内,国内外研究报道,曝气池混合液的PH值低于6.0,有利于丝状菌的生长,而菌胶团细菌的生长则受到抑制。
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。
丝状菌澎账的原因及解决方法
正常的活性污泥沉降性能好,其SVI约为50—150(70—120)之间为正常。
SVI=活性污泥体积/MLSS,当SVI>200并继续上升时,称为污泥膨胀(1)丝状菌繁殖引起的膨胀原因:污泥中丝状菌过渡增长繁殖的结果,丝状菌作为菌胶团的骨架,细菌分泌的外酶通过丝状菌的架桥作用将千万个细菌凝结成菌胶团吸附有机物形成活性污泥的生态系统。
但当丝状菌大量生长繁殖,活性菌胶团结构受到破坏,形成大量絮体而漂浮于水面,难于沉降。
这种现象称为丝状菌繁殖膨胀。
丝状菌增长过快的原因:a、溶解氧过低,<0.7—2.0mg/lb、冲击负荷——有机物超出正常负荷,引起污泥膨胀c、进水化学条件变化:一是营养条件变化,一般细菌在营养为BOD5:N:P=100:5:1的条件下生长,但若磷含量不足,C/N升高,这种营养情况适宜丝状菌生活。
二是硫化物的影响,过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备,会造成污泥膨胀。
含硫化物的造纸废水,也会产生同样的问题。
一般是加5~10mL/L氯加以控制或者用预曝气的方法将硫化物氧化成硫酸盐。
三是碳水化合物过多会造成膨胀。
四是pH值和水温的影响,pH过低,温度高于35度易引起丝状菌生长。
解决办法:a、保持一定的活性污泥浓度,控制每天排除污泥的净增量,控制回流比。
b、控制F/M(污泥负荷)调节进水和回流污泥c、保持污泥龄不变d、污泥膨胀严重时投加铁盐絮凝剂或有机阳离子凝聚剂。
活性污泥膨胀的控制摘要:从污泥膨胀产生的内在因素着手,分析丝状菌过量繁殖的原因,针对几种常见的活性污泥工艺提出解决方案和思路。
关键词:丝状菌污泥膨胀选择池活性污泥工艺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。
污水处理厂丝状菌污泥膨胀的分类和解释假说
污水处理厂丝状菌污泥膨胀的分类和解释假说丝状菌引起污泥膨胀是在污泥膨胀诱因诱发下导致丝状菌在同菌胶团的竞争中能够强势增长造成。
目前可辨识的丝状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,将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;第二类是具有更开放 ( 或扩散 ) 的结构,由细菌沿丝状菌凝聚,形成细长的絮体。
丝状菌在解释丝状污泥膨胀现象上,有多种解释方法:1、 (A/V) 假说。
当混合液中基质受到限制或控制时,由于比表面积大的丝状菌获取基质的能力要强于菌胶团,因而菌胶团受到抑制,丝状菌能够大量繁殖,占据主导地位,最终导致污泥膨胀。
2、选择性理论。
该理论以微生物生长动力学为基础,根据不同种类微生物具有不同的最大生长速率和饱和常数分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况。
丝状菌具有低的最大生长速率和饱和常数,在低基质浓度、DO值时具有较高的生长速率,而菌胶团则刚好相反。
污水处理厂丝状菌污泥膨胀的分类和解释假说丝状菌3、饥饿假说。
该假说将活性污泥中微生物分为三类,第一类是菌胶团细菌,第二类是具有高基质亲和力但生长缓慢的耐饥饿丝状菌,第三类是对溶解氧有高亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌,在低基质浓度下,基质浓度小于某值时,第二类微生物将占优势;当基质浓度大于该值时,只要溶解氧的传递不是限制因素,第一类微生物将占优势;在高基质低溶解氧情况下,第三类微生物将占优势。
污水处理厂丝状菌污泥膨胀的分类和解释假说丝状菌污泥膨胀4、积累 / 再生 (AC/RG) 假说。
在高负荷条件下,菌胶团微生物累积有机基质的能力强,丝状菌较差。
但此时微生物受溶解氧限制和控制,由于丝状菌需氧较少,完成积累 / 再生的循环较快,生长较快,形成污泥膨胀。
污泥膨胀原因分析和解决办法
污泥膨胀原因分析和解决办法废水生物处理是利用有关微生物的代谢过程,是对废水中有机物进行降解或转化的过程。
微生物在降解有机物的同时其本身也得到了增殖。
污泥膨胀有两种类型,一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀,二是由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质(如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多类糖)而引起的非丝状菌性膨胀。
污泥丝状菌膨胀可根据丝状微生物对环境条件和基质种类要求的不同而划分为五类类型:(1)低基质浓度型;(2)低溶解氧浓度型;(3)营养缺乏型;(4)高硫化物型;(5)pH不平衡型。
在实际运行中,一般以污泥丝状菌膨胀为主,占90%以上。
发生污泥膨胀时,主要有以下特征:(1)二沉池中污泥的SVI值大于200ml/g;(2)回流污泥浓度下降;(3)二沉池中污泥层增高。
一、污泥膨胀相关理论1、A/V假说:当混合液中基质收到限制或控制时,由于比表面积大的丝状菌获取基质的能力要强于菌胶团,因而菌胶团受到抑制,丝状菌大量繁殖。
2、动力选择性理论:以微生物生长动力学为基础,根据不同种类微生物具有不同的最大比生长速率和饱和常数,分析丝状菌与菌胶团的竞争情况。
3、饥饿假说:将活性污泥中微生物分为三类,第一类是菌胶团细菌,第二类是具有高基质亲和力但生长缓慢的耐饥饿丝状菌,第三类是对溶解氧有高亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长丝状菌。
4、存储选择理论:在底物风度的状态下,非丝状菌具有贮存底物的能力,而被贮存物质在底物匮乏时能够被代谢产生能量或合成蛋白质。
但是一些丝状菌也具有底物贮存能力,底物贮存能力不能完全用来解释污泥膨胀机理。
5、氮氧化氮假说:CASEY提出低负荷生物脱氮除磷工艺的污泥膨胀假说,如果缺氧区的反硝化不充分,导致好氧区存在亚硝酸氮,那中间产物NO、N2O就会抑制菌胶团的好氧细胞色素,进而抑制其好氧情况下的基质利用,相反一些丝状菌只能将硝酸氮还原为亚硝酸氮,因此不会在反硝化条件下胞内积累NO和N2O,丝状菌就不会在好氧段被抑制,因而更具竞争优势。
A2O工艺系统丝状菌膨胀原因分析及对策
A2O工艺系统丝状菌膨胀原因分析及对策A2O工艺系统丝状菌膨胀原因分析及对策引言:A2O(Anaerobic/Anoxic/Oxic)工艺系统是一种常见的污水处理工艺,广泛应用于城市污水处理厂。
然而,有时候在A2O工艺系统中,会出现丝状菌膨胀的现象,给处理效果和系统稳定性带来了一些问题。
因此,本文将对A2O工艺系统中丝状菌膨胀的原因进行分析,并提出相应的对策措施,以期解决这一问题。
一、丝状菌膨胀的原因分析1. 有机物负荷过高:在A2O工艺系统中,如果有机物负荷过高,容易导致污泥中的丝状菌数量增多,从而引发丝状菌膨胀的问题。
2. 气液氧浓度不平衡:A2O工艺系统中的三个环节分别为厌氧、缺氧和好氧条件。
如果在好氧环节中,氧浓度不均匀分布,某些区域的氧浓度过高,会诱发丝状菌的大量生长和膨胀。
3. 过度搅拌:某些情况下,过度搅拌会破坏污泥中菌群的平衡,使之倾向于丝状菌的生长,进而导致膨胀问题。
4. 断流操作不当:断流操作是A2O工艺系统的一项重要环节。
如果断流操作不当,比如过度断流或连续断流,会干扰到污泥中微生物的生长和代谢,使丝状菌的生长条件得到满足,产生膨胀现象。
二、对策措施1. 控制有机物负荷:合理调节A2O工艺系统中的有机物负荷,避免负荷过高,可以通过调整进水流量和浓度、改变操作模式等方式来降低有机物负荷。
2. 平衡气液氧浓度:加强好氧环节氧气的均匀分布,避免氧浓度过高,可以采取合理的曝气方式和调节曝气量等手段来实现。
3. 控制搅拌强度:适度减小搅拌强度,维持污泥中微生物的平衡,防止丝状菌过度生长。
可以通过调节搅拌时间和频率等方式来实现。
4. 优化断流操作:合理安排断流操作的时间和频率,避免过度断流或连续断流。
同时,要加强对断流操作的监控和调控,确保操作准确和稳定。
结论:通过对A2O工艺系统中丝状菌膨胀的原因进行分析,可以发现其产生与有机物负荷过高、气液氧浓度不平衡、过度搅拌和断流操作不当等因素有关。
丝状菌污泥膨胀
丝状菌污泥膨胀这篇文章介绍了活性污泥中长期存在的污泥膨胀问题。
虽然污泥膨胀是由一些特定的菌类引起的,但是到目前为止尚未研究出一种统一的解决污泥膨胀的方法。
一些污泥膨胀理论被提出,基于这些理论一些专家和学者将其应用于污泥膨胀的控制与防治,但是污泥膨胀仍然是一个开放的问题。
活性污泥法污水处理方法是最常用的污水处理技术,其处理过程包括两个阶段:1生化处理阶段(生化反应池);2物理沉降阶段(二沉池)。
在第一阶段,污水中的有机碳、氨氮、磷等通过活性污泥降解并除去。
活性污泥拥有巨大的生物群——细菌、真菌、原生动物、复细胞动物、藻类等,而在这些生物群中,95%的菌类对污水处理过程起到关键的作用。
因此,在污水处理过程中,保证这些菌类的活性条件关系到污水处理过程中有机物和营养物质的去除。
同时,二沉池中好的分离和和沉降特性是保证最终出水水质的必要条件。
在活性污泥中由延长的丝状菌所引起的体积膨胀问题可以处理变小。
尽管很多研究表明污泥膨胀在污水处理操作过程中是一个持续的问题,但这是由几个因素共同引起的。
由于在纯培养基中无法直接得到丝状菌,这限制了对有机物的详细研究。
无法找到通用的污泥膨胀处理方法的问题之一是污泥膨胀的原因至今还没有统一的认识。
现在占优势的研究方法是通过研究丝状菌的特性,从细菌的新陈代谢特征的角度去分析污泥膨胀,从而避免污泥膨胀的方式;另一种方法是通过研究生物种群的形态特征,从而获得污泥膨胀的控制,该方法不需要对特定的细菌种类特征进行研究。
但是实际上这两种方法可以有效的结合,以达到更好的防治和控制污泥膨胀的效果。
研究全部的活性污泥系统的历史和发展不是我们最初的目标,我们在这里只强调一些重要的历史事实,它们能够促进对污泥膨胀问题的理解。
解决污泥膨胀问题首先使用的是半连续系统,后来为了改善其沉降性能,逐渐转变为连续沉降系统,通过添加二沉池和固体回收,模式转变为连续氧化沟,此模式有了更好的沉降性能。
是否存在一个普遍机制能够解释丝状菌的生长和它们种类的识别以及它们的生理学,动力学以便于可以有更好的策略可以控制污泥膨胀?从微生物种群和丝状细菌来找膨胀发生原因,下一步是找到丝状菌的生理性能和可操作环境之间的关系。
活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策
1
2
3
4
对溶解氧的竞争
可溶性有机物 的竞争
低分子糖类和 有机酸利于丝 状细菌的生长。
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。
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。
氧充分条件下好氧 的动胶菌生长良好。 如果曝气池溶解氧 长期维持在低水平, 利于丝状细菌的优 势生长。
04
活性污泥丝状膨胀控制对策
早期,控制丝状细菌性的污泥膨胀,主要手段是利用丝状细菌具有较大 的比表面积,采用药剂杀死丝状细菌。解决活性污泥丝状膨胀问题的根 本在于控制引起丝状细菌过度生长的环境因子。
活性污泥的丝状膨胀对策
Filamentary Expansion Mechanism of Activated Sludge
调节废水的营养配比
调节废水的营养配比,尽量逼
近BOD5与N和P的比例BOD5:N: P = 100 : 5 : 1 。补 N- 尿素,补 P-磷酸钠
改革工艺
①投加某种物质来增加污泥的比
02
活性污泥的丝状膨胀成因
活性污泥丝状膨胀的成因有环境因素和微生物因素。 主导因素是丝状微生物过渡生长。
活性污泥的丝状膨胀成因
Causes of Filamentous Expansion of Activated Sludge
①活性污泥线状膨胀的致因微生物
最常出现的有10几种,如诺卡氏菌、微丝
污泥丝状膨胀的现象。
活性污泥的丝状膨胀概念
What is activated sludge filamentous expansion?
污泥膨胀报告
活性污泥膨胀报告1.由于活性污泥的平均SV%达到65%,平均SVI达到200ml/g(正常情况下SVI是80~150ml/g),而且镜检可以发现数量繁多的丝状菌,可以判断活性污泥产生了膨胀。
2.寻找活性污泥丝状菌膨胀的原因:1)低浓度负荷是一个原因,因为当微生物处于受基质限制和控制的状态时,比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利,结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌,所以低浓度负荷的情况下有可能丝状菌大量繁殖。
但是从厂的运行情况来看,一直是在低浓度负荷情况下运行,对比一下厂的2012年数据表1 厂12个月的污泥负荷1 2 3 4 5 6A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池0.14 0.10 0.10 —0.21 0.14 0.09 0.06 0.12 0.09 0.09 0.0871 8 9 10 11 12A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池0.11 0.09 0.10 0.08 0.09 0.06 0.14 0.10 0.11 0.08 0.18 0.14表2 厂12个月的SVI1 2 3 4 5 6A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池——————93 99 143 153 120 967 8 9 10 11 12A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池A池B池162 138 149 153 114 102 139 145 151 158 204 196由表1和表2看出,贵厂12个月份都是在低污泥负荷的情况下运行,而唯独在十二月份产生活性污泥丝状菌膨胀,因此低浓度负荷不是产生丝状菌膨胀的原因。
2)进水N、P等营养不足是一个原因,N、P含量要控制在COD:N:P=200:5:1左右才能保证不会因为营养不足引起活性污泥丝状菌膨胀。
表3 厂12个月的COD:N:P1 2 3 4 5 6 COD:N:P 223:11:6 204:14:5 340:18:10 201:11:6 209:11:6 163:14:67 8 9 10 11 12 COD:N:P 226:16:8 195:18:9 200:16:9 279:15:11 212:9:9 —由表可知厂2012年前11个月份的COD:N:P都保持在200:5:1左右,但12月份维修好管网后,进水COD值急速增加,导致COD:N:P未能保持在200:5:1左右,因为可以营养成分不平衡也可能是造成丝状菌异常膨胀的原因。
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H? S(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 C ,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Al? O?为10mg/L左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。
丝状菌引起污泥膨胀原因及控制方法全套
丝状菌引起污泥膨胀原因及控制方法全套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。
污泥膨胀分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。
今天,我们就来讲一讲丝状菌膨胀的原因及控制措施。
丝状菌1、丝状菌污泥膨胀的原因1.1进水水质1.1.1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。
1.1.2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。
止匕外,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。
1.1.3硫化物含量高正常的活性污泥中硫代谢丝状菌含量不多,若污水中硫化物含量偏高(这种情况多存在于工业废水中),容易引起诸如硫化菌、贝氏硫化菌等硫代谢丝状菌的过量增殖,致使引发污泥膨胀。
1.1.4进水波动进水波动是指进入活性污泥反应器的原水在流量以及有机物浓度、种类方面的改变。
如果曝气池中有机物浓度突然增加,就会因微生物呼吸迅速致使溶解氧含量降低,此时丝状菌在争夺氧中占优,大量繁殖,引起污泥膨胀。
1.2反应器环境1.2.1温度反应器底物中每种细菌都有自己的最适宜生长温度,在最适宜生长温度下,其繁殖旺盛,竞争力强。
如果温度较低,污水中微生物代谢速度较慢,会积贮起大量高粘性的多糖类物质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值增高,从而可能会引起污泥膨胀。
污泥膨胀
4.3 工艺运行控制 4.3.1 增加溶解氧 许多研究表明溶解氧低时容易发生由浮游球衣菌和硫细菌引起的污泥膨胀。 Jenkins [14] 曾研究发 现在 SND 工艺中单级 CTSR 结构和低溶解氧环境是造成污泥膨胀的潜在因素。所以对污泥上覆的现象, 可以通过增加曝气量减少进水来进行控制。 4.3.2 调整污泥负荷 曝气池的污泥负荷较高时会发生污泥膨胀,郑俊 [15] 在早期研究得出:活性污泥的 SVI 值与污泥负 荷值密切相关。 但实践表明,这样的结论并不是完全正确的。 影响污泥的丝状膨胀的最主要原因是 水质而不是污泥负荷, 对于某些污水,不论污泥负荷较高或者较低都会发生污泥丝状膨胀;对另一些 污水则相反。 有研究 [12] 显示低 F/M 会引起污泥膨胀。 4.3.3 温度 构成活性污泥的各种细菌最适生长温度在 30℃ 左右。 菌胶团细菌如动胶菌属最适生长温度范围是 28~30℃ , 低于10℃ 生长缓慢, 高于 45℃ 不生长。 浮游球衣( Sphaerotilusnatans )最适温 度范围在 25~30℃ 间,生长温度在 15~37℃ 间。因此水温低于 15℃ 一般不会引起污泥膨胀。 4.3.4 控制 pH 值 在活性污泥法运行中, 为了使活性污泥正常发育及生长,曝气池的 pH 值应保持在 6.5~8.0 范围内。 国内外研究报道,混合液的 pH 值低于 6.0 ,有利于丝状菌的生长,而菌胶团的生长受到抑制。 pH 值降至 4.5 时,真菌将完全占优势,原生动物大部分消失,严重影响污泥的沉降分离和出水水质。 pH值超过 11 ,活性污泥即会破坏,处理效果明显下降。 4.3.4 工艺方法选择 完全混合式的工艺方法比传统的推流式较易发生污泥膨胀,而间歇运行的曝气池最不容易发生污泥膨 胀;不设初沉池(设沉砂池)的活性污泥法, SIV 值较低,不容易发生污泥膨胀;叶轮式机械曝气与 鼓风曝气相比,易于发生丝状菌性膨胀;射流曝气的供氧方式可以有效地克服浮球衣细菌引起的膨胀。 Jenkins曾研究发现在SND 工艺中单级 CTSR 结构会导致污泥膨胀。 黄林等 [16] 发现在循环式曝气 下的污泥沉降性比恒定速率下的污泥沉降性能好。
活性污泥丝状菌膨胀控制的理论研究
活性污泥丝状菌膨胀控制的理论研究一、污泥膨胀控制方法的演化过程早期控制丝状菌引起的污泥膨胀(简称污泥膨胀)的主要手段是利用丝状菌具有较大的比表面积值,采用药剂杀死丝状菌,或是投加无机或有机混凝剂或助凝剂以增加污泥絮体的比重<1>。
这些方法往往无法彻底解决污泥膨胀问题,并且相反地会带来出水水质恶化的不良后果。
人们逐渐认识到活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌形成一个共生的微生物生态体系。
在这种共生关系中,丝状微生物是不可缺少的重要微生物,其在活性污泥工艺中对于高效、稳定地净化污水起重要作用。
人们逐渐的从简单地杀死丝状菌过渡到利用曝气池中的生长环境,调整丝状菌的比例,控制污泥膨胀的发生--即环境调控阶段。
环境调控概念的使用是人们在污泥膨胀控制技术和实践上的一大进步。
其主要出发点是使曝气池中的生态环境,有利于选择性地发展菌胶团细菌,应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度生长和繁殖,将丝状菌控制在一个合理的范围之内,从而控制污泥膨胀的发生和发展。
同时利用丝状菌特性净化污水,稳定处理工艺。
近年选择器理论得到充分发展和应用就是这一概念具体体现<2><3>。
二、统一的污泥膨胀的理论由于活性污泥是一混合培养系统,活性污泥是菌胶团细菌与丝状菌的共生系统,任何活性污泥系统中都存在着丝状茵。
丝状菌也不仅仅是一种菌存在,活性污泥中存在着至少30种可能引起污泥膨胀的丝状菌,污泥膨胀的原因是复杂的。
在丝状茵与菌胶团细菌平衡生长时,不会产生膨胀问题。
只有当丝状茵生长超过菌胶团细菌时,就会出现膨胀问题。
污泥膨胀是由丝状茵和菌胶团细菌生理和生化性质不同所决定的,这两类细菌性质的差异见表1。
通过对近年来活性污泥膨胀问题国内外研究进展的分析和综合,可以将主要的活性污泥丝状菌膨胀的原因分为五种类型:即a)基质限制;b)溶解氧限制;c)营养物缺乏型高;d)高、低pH引起; e) 和硫化氢因素等膨胀类型<4>。
丝状菌澎账的原因及解决方法
正常的活性污泥沉降性能好,其SVI约为50—150之间为正常。
SVI=活性污泥体积/MLSS,当SVI>200并继续上升时,称为污泥膨胀(1)丝状菌繁殖引起的膨胀原因:污泥中丝状菌过渡增长繁殖的结果,丝状菌作为菌胶团的骨架,细菌分泌的外酶通过丝状菌的架桥作用将千万个细菌凝结成菌胶团吸附有机物形成活性污泥的生态系统。
但当丝状菌大量生长繁殖,活性菌胶团结构受到破坏,形成大量絮体而漂浮于水面,难于沉降。
这种现象称为丝状菌繁殖膨胀。
丝状菌增长过快的原因:a、溶解氧过低,<0.7—2.0mg/lb、冲击负荷——有机物超出正常负荷,引起污泥膨胀c、进水化学条件变化:一是营养条件变化,一般细菌在营养为BOD5:N:P=100:5:1的条件下生长,但若磷含量不足,C/N升高,这种营养情况适宜丝状菌生活。
二是硫化物的影响,过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备,会造成污泥膨胀。
含硫化物的造纸废水,也会产生同样的问题。
一般是加5~10mL/L氯加以控制或者用预曝气的方法将硫化物氧化成硫酸盐。
三是碳水化合物过多会造成膨胀。
四是pH值和水温的影响,pH过低,温度高于35度易引起丝状菌生长。
解决办法:a、保持一定的活性污泥浓度,控制每天排除污泥的净增量,控制回流比。
b、控制F/M(污泥负荷)调节进水和回流污泥c、保持污泥龄不变d、污泥膨胀严重时投加铁盐絮凝剂或有机阳离子凝聚剂。
活性污泥膨胀的控制摘要:从污泥膨胀产生的内在因素着手,分析丝状菌过量繁殖的原因,针对几种常见的活性污泥工艺提出解决方案和思路。
关键词:丝状菌污泥膨胀选择池活性污泥工艺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。
丝状菌膨胀的原因分析
丝状菌膨胀的原因分析活性污泥膨胀是生化系统经常能够遇到的一种情况。
一旦膨胀发生,需要尽快分析原因,并采取应对措施。
今天,我们就来讲一讲丝状菌膨胀的原因。
正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右,但活性污泥发生变质的时候,活性污泥就不容易发生沉淀,特别是丝状菌膨胀发生时,其含水率会上升,体积发生膨胀,上清液体积减少,活性污泥颜色发生异变,通常就可以确认活性污泥教状菌膨胀存在的状态了。
通过SVI值确实认,我们能够比较直观的对活性污泥的膨胀程度开展量化。
活性污泥的膨胀主要是由于大量丝状菌在活性污泥内繁殖,使活性污泥过度松散,密度降低所致。
另外,实践中我们发现,真菌的繁殖也会导致活性污泥膨胀的发生。
接下来就丝状菌膨胀的基本原因开展说明。
1. 活性污泥接种感染丝状菌由于活性污泥中的丝状菌和菌胶团对各种环境要求区别不大,导致滋生丝状菌后很难在活性污泥内得到去除。
为此在接种活性污泥开展培养的时候一定要注意,不要将已经发生丝状菌膨胀的活性污泥作为接种污泥,以免给后续的活性污泥系统带来不必要的麻烦。
2. 进水水质成分影响就进水水质成分影响方面,我们平时注意的不是太多,但是对多个易爆发丝状菌膨胀的污水、废水处理工厂开展调查后发现,这些污水、废水往往具备一个同样的特征,就是进水成分单一,水质成分缺少必要的补充元素,通常是某种水质成分占据主导地位,而其他元素几乎不含有。
这种情况特别容易发生在工业废水中,而以居民生活污水为主的污水处理厂,此种情况少见。
3. 长期低负荷运行低负荷运行本身对正常的活性污泥菌胶团而言是不利的,特别是因为低负荷运行导致活性污泥发生老化的时候。
由于活性污泥的解体会导致活性污泥系统处于一个相对生长繁殖受抑制的阶段。
而在活性污泥中滋生下来的丝状菌却对低负荷运行具有较好的耐受能力,主要原因是丝状菌体可以直接利用体表来摄取有机物,并作为其能量来源,且丝状菌的比表面巨大,其吸收污水、废水中有机物的能力高于均菌胶团。
浅谈活性污泥法处理废水过程中的污泥膨胀p
值速K率s, 为饱和S常数, 为底物浓度。
有关此理论的图解如下图所示
比
胶团菌(B)
生
长
速
率
丝状菌(A)
底物浓度S
图2 不同底物浓度下两种微生物的竞争状况示意图
控制方法
5、污泥膨胀
对于污泥膨胀的控制主要有以下两种方法: 投加某种物质来增加污泥的比重或杀灭丝状
菌。
根据微生物的生长特点,改善微生物的生长 环境来控制丝状菌的繁殖 。
5.1 改善微生物的生长环境
污水成分的控制 。 保持曝气池内有足够的溶解氧。 在曝气池前部设置高负荷接触区。 采用设置污泥再生池,在曝气池内增加填料、
强化曝气、射流曝气等方法以控制高负荷条 件下污泥膨胀。
5.2 发生污泥膨胀时采取的措施
当污泥膨胀现象发生时,我们要根据具体的状况采取有效 的措施,但是在现实的操作中,一般很难较快的发现污泥膨胀 的原因,所以一般从以下几个方面入手: 调整溶解氧
图1 溶解氧的浓度对沉降性能的影响
理论
5、污泥膨胀
事实上活性污泥中均含有丝状菌,在运 转正常的状况下,丝状菌有利于活性污泥絮 状体的稳定,只有在过量繁殖的条件下,才 会引起污泥膨胀的现象,我们在保证城市污 水不缺乏N,P以及其它营养物质的基础上, 可以提出以下简化的Monod方程:
max S
S Ks
对于去除营养物质的污水处理厂污泥膨胀的 研究与控制问题是一个发展方向。
对于非丝状菌污泥膨胀的形成机理、控制措 施及动力学模型等问题。
在大量的实验研究与污水处理厂的运行经验 数据的基础上,可建立有关污泥膨胀控制措 施的专家系统。
环境调控控制法即选择器理论的进一步深化 研究。
关于丝状菌膨胀,最通俗、最易懂解读版来了!
关于丝状菌膨胀,最通俗、最易懂解读版来了!活性污泥外观上看起来就像一潭浑浊的泥浆,而实际上里面大有文章,微观的活性污泥内部是一个微型的微生物社会,里面生存着多样的微生物菌群。
其中有一类独特的菌种——丝状菌。
活性污泥的微观世界就好比一幢幢连在一起的楼房,其中的基本单元是菌胶团,相当于楼房中的房间,而把一间间房堆叠起来的骨架就是丝状菌,相当于楼房中的钢砼结构,如此,活性污泥可充分地与污水接触。
01丝状菌膨胀的原因在良好的运行状态下,菌胶团和丝状菌二者会保持适宜的配比,如果丝状菌太少,则菌胶团如一盘散沙,形不成大的絮体,且沉降性能差;如果丝状菌过度繁殖,就会出现让所有运维工程师头疼的问题——丝状菌膨胀。
需要强调的是丝状菌本身是一类菌种,这类菌体格庞大且抵抗环境变化能力较强,是妥妥的菌中强者,而问题就出现在这种优势上。
因为正常情况下,菌胶团的生长繁殖远大于丝状菌,而一旦环境发生变化,尤其是对丝状菌有利的变化,丝状菌就会疯长、膨胀。
工程应用中,几乎所有的导致丝状菌膨胀的原因都可以归到这个基本逻辑上,而大的方面可以归结为两类,具体如下:一、生存物资的不足跟人一样,能体现出强者生存优越性的,首先就是生存物资不足的情况,即吃不饱、吃不好的处境。
1、碳源不足碳源对于微生物就相当于米饭、面包对于人,好氧池碳源不足的时候,就好比人类社会闹饥荒的年代;这种情况下,能“抢”到更多米饭、面包的人才能能生存下来。
微生物社会也是一样的道理,而丝状菌则是更能抢到碳源的那一类,原因在于其独特的“丝状”体型更利于抢到更多的碳源。
所以,在有机负荷偏低、长期低负荷运行的情况下容易出现丝状菌膨胀问题。
2、营养不足或失衡前面我们知道了,微生物跟人一样,需要在适宜的营养状态下才能存活,比如,最基本的N、P等元素,而且这些营养要保持一定的比例。
微生物社会的营养不足或者失衡就好比人类社会处在了贫穷年代,只有更能“抢”的人才享受有营养的生活,才能获得更好。
污泥膨胀之丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀的原因
污泥膨胀之丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀的原因所属行业: 水处理关键词:污泥膨胀活性污泥曝气池污泥膨胀是活性污泥工艺中常见的一种异常现象,是指活性污泥由于某种因素的改变,沉降性能恶化,污泥随二沉池出水流失。
发生污泥膨胀以后,流失的污泥会使出水SS超标,如不采取控制措施,污泥继续流失会使曝气池的微生物量锐减,不能满足氧化分解污染物质的需要。
活性污泥的SVI值在100左右时,其沉降性能最佳。
当SVI值超过150时,预示着活性污泥即将或已经为膨胀状态,应立即采取控制措施。
污泥膨胀总体上可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。
丝状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖而导致的污泥膨胀,非丝状菌膨胀是指菌胶团的细菌本身生理活动异常,导致的污泥膨胀。
丝状菌膨胀的成因有哪些?正常的活性污泥中都含有一定量的丝状菌,它是形成活性污泥絮体的骨架材料。
如果活性污泥中丝状菌数量太少,则形不成大的絮状体,沉降性能不好;如果丝状菌过度繁殖,则形成丝状菌污泥膨胀。
在正常的环境中,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现象。
但如果活性污泥环境条件发生不利变化,丝状菌因其表面积较大,抵抗环境变化能力较强,丝状菌的数量就有可能异常增多,从而导致丝状菌污泥膨胀。
丝状菌膨胀的成因有哪些?引起活性污泥中丝状菌膨胀的环境条件有:(1)进水中有机物质太少,曝气池内F/M低,导致微生物食料不足。
(2)进水中氮、磷等营养物质不足。
(3)pH值偏低,不利于微生物生长。
(4)曝气池混合液内溶解氧太低,不能满足微生物需要。
(5)进水水质或水量波动太大,对微生物造成冲击。
(6)进人曝气池的污水因“腐化”产生出较多的H2S(超过1-2mg/L)时,还会导致丝状硫黄菌的过量繁殖,使丝硫黄菌污泥膨胀。
(7)丝状菌大量繁殖的适宜温度在25-30℃,因而夏季易发生丝状菌污泥膨胀。
非丝状菌膨胀的成因有哪些?非丝状菌膨胀是由于菌胶团细菌本身生理活动异常,导致活性污泥沉降性能恶化。
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综合文札
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!!!!!!!!!" 摘 !
丝 状 菌 污 泥 膨 胀 理 论 分 析
王凯军, 许晓鸣
(北京市环境保护科学研究院,北京 !"""#$)
要: 对丝状菌污泥膨胀现象进行了综合分析, 并在广义 %&’&( 方程的基础上基本统一了
图!
带选择器的活性污泥系统
— —稀释率, !" — !"# — —回流比 # — 动力学常数: — —衰减常数, "$% — !"# — —产率系数, &% — $%$ — —传质系数, 其常数见表 # ’ &’ — ()* " # ; — —比生长速率 !% — "#! 进水负荷和曝气强度的影响 图 + 是方程 #, 的计算机模拟结果。
[2] 增加 , 引起氧的限制型膨胀, 这是造成污泥膨胀的
其中反应器 ! 根据不同的试验目的, 可以分别 是选择器、 曝气池等, 反应器 ( 是曝气池。在没有选 择器的系统中, 回流污泥按虚线所示的途径回流。 根据以上假设及图 ! 中的物料平衡关系, 可给出选 和微生物 (菌胶 择器和曝气池中基质 (碳源和 #$ ) 团和丝状菌) 的一组方程。 选择器中菌胶团菌: % &!! (!! 9 ( %! 9 ! /":) 5 &!! %’ 丝状菌: % &(! (!( 9 ( %( 9 ! /":) 5 &(! %’ 碳源基质: (2)
(;)
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通过近年来国内外对活性污泥膨胀问题研究进 展的分析和综合, 可以将引起丝状菌污泥膨胀的原 因分为 ; 种类型, 即 3 5 基质限制; = 5 !" 限制; >5 营 [+] 养物缺乏; ( 5 )* 影响; ? 5 *+ , 影响 。 广义 方程 !"! !"#"$ 丝状菌与菌胶团细菌竞争的数学模型遵循多种 基质 限 制 的 广 义 %&’&( 方 程, 即 %&’&(@%>A?? 方 [!] 程 : &! &+ &’ ( ) ( ) … ( ) (!) ! B !234 #! C &! #+ C &+ #’ C & ’ 式中 !234— — —最大生长速率, (/! — —第 ( 种基质亲和力, #( — 26 7 8
(>)
j#$%’()*(+,
为了简化系统模型, 假设: !活性污泥由两大类
微生物群组成, 即丝状菌和菌胶团菌; "微生物生长 主要受到碳源和 #$ 限制; # 微生物生长的动力学 可用同一基本模型来描述; $曝气池是完全混合式。 模型所描述的系统如图 ! 所示。
万方数据
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图$ 曝气强度对菌胶团和丝状菌的影响
"#"
进水流量和浓度变化的影响
试验发现在停留时间分别为 8、 系统的 /、 : ; 时, !( 浓度分别为 #.+、 +.+、 8., ($ % 5。图 / 是流量和基 质浓度增加 #.: 倍时采用计算机模拟的结果。
图"
进水负荷对菌胶团和丝状菌的影响 图 %& 进水浓度变化对菌胶团和丝状菌生长的影响
从图 + 可见, 丝状菌和菌胶团细菌的竞争优势 随进水 负 荷 而 变 化。低 负 荷 阶 段 [ - , . / 0$123 % (0$4566 ・ ] , 出现基质限制的情 !) !( 的供应充分, ・ ] , 基质浓 况; 高负荷阶段 [ 7 # . # 0$123( % 0$4566 !) 度比较高, 出现 !( 限制的情况; 而在中间负荷范围 内, 丝状菌与菌胶团菌处于合理的比例, 系统不发生 污泥膨胀。 图 8 是在不同曝气条件下 ( ’ &’ ) 的计算机模拟 结果。 图 8 表明, 即使存在选择器, 低负荷和高负荷阶 段仍然会发生污泥膨胀, 其限界值与没有选择器的 系统不同。对于高负荷系统, 曝气强度大可以提高 污泥膨胀发生的上限, 同样低负荷系统发生膨胀的 下限也降低。对于中间负荷阶段, 如果供氧不充分, 丝状菌仍有可能大量繁殖并形成污泥膨胀。对于不 同的曝气强度, 两种微生物竞争优势发生转变的限
中国给水排水
?= . 8
界值是不同的, 这就是双基质动力学方程与传统的 单一碳源基质限制动力学方程描述污泥膨胀现象的 本质区别。试验的结果也表明, 完全混合曝气池在 不同负荷下维持稳定的沉降性能所需要的 !( 浓度 是不一样的, 而不是象文献报道的维持在固定的# . ,
[#] 。 9 + . , ($ % 5 之间
污泥膨胀理论和建立了相关的数学模型。该模型可以很好地解释由基质限制、 营养物缺 !" 限制、 乏、 (碳源和溶解 )* 和 *+ , 等因素引起的丝状菌污泥膨胀。利用广义 %&’&( 方程采用双基质限制 氧) 模型和系统动力学方程进行了计算机模拟研究, 对有机负荷、 水质和水量变化等因素对菌 !" 、 胶团细菌和丝状菌的竞争影响进行了深入的探讨, 并在此基础上针对不同的污泥膨胀类型提出了 相应的控制策略。 关键词: 丝状菌污泥膨胀; 广义 %&’&( 方程; 丝状菌; 环境调控 中图分类号:-$"# 文献标识码: . 文章编号:!""" / 01"+ (+""!) "# / ""11 / "0 当丝状菌生长超过菌胶团细菌时, 才会出现污泥膨 胀。丝状菌和菌胶团细菌的生理和生化性质差异见 表 !。
表! 性 质
[!] 丝状菌与菌胶团细菌的差异
早期控制丝状菌污泥膨胀 (简称污泥膨胀) 的主 要手段是投加药剂杀死丝状菌, 或投加混凝剂和助 凝剂以增加污泥絮体的比重
[!]
, 但这些方法往往无
法彻底解决污泥膨胀问题, 相反地可能会带来出水 水质恶化的不良后果。其后人们逐渐认识到, 活性 污泥中的菌胶团细菌和丝状菌构成一个共生的微生 物生态体系, 在这种共生关系中, 丝状菌是不可缺少 的重要微生物, 对于高效、 稳定地净化污水起着重要 作用, 并逐渐地从简单杀死丝状菌过渡到利用曝气 池中的生长环境调整丝状菌的比例, 从而达到控制 污泥膨胀的发生即进入环境调控阶段。环境调控概 念的使用是人们在污泥膨胀控制技术和实践上的一 大进步, 其主要出发点是使曝气池中的生态环境有 利于选择性地发展菌胶团细菌, 利用生物竞争机制 抑制丝状菌的过度生长和繁殖, 将丝状菌数量控制 在一个合理的范围之内, 从而控制污泥膨胀的发生 和发展, 同时利用丝状菌的特性净化污水, 稳定处理 工艺。近年来选择器理论得到充分的发展和应用就 是这一概念的具体体现。
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活性污泥是一混合培养系统, 其中至少存在着
#" 种可能引起污泥膨胀的丝状菌。在丝状菌与菌 胶团细菌平衡生长时不会产生污泥膨胀问题, 只有
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中国给水排水
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— —第 " 种基质浓度 !" — 可知, 基质限制、 根据式 ( !) #$ 限制和营养物 缺乏型的污泥膨胀问题都可用广义 "#$#% 方程来加 以解释 (当氮严重缺乏时的污泥膨胀不能归入这一 理论, 原因在于若缺乏氮, 微生物便不能充分利用碳 源合成细胞物质, 过量的碳源将被转变为多糖类胞 外贮存物, 这种贮存物是高度亲水型化合物, 易形成 结合水, 影响污泥的沉降性能, 从而产生高粘性膨 胀, 其不属于丝状菌污泥膨胀范畴) 。 关于 &’ 的影响, 可在动力学方程参数的基础 上, 以动力学常数的乘积因子的形式进行耦合, 或者 单独列出其动力学方程, 从而统一在广义 "#$#% 方 程之下。关于 ’( ) 的影响, 文献报道引起污泥膨胀 的 ’( ) 浓度很低, 一般是在 ! * ( + , -. / 0。但通过向 污水中添加 ’( ) 的试验发现, 即使 ’( ) 浓度达到 1, 一些厌氧装置 -. / 0 也不会发生污泥膨胀。事实上, 虽然出水含有大量 ’( ), 但是挥发性有机酸浓度很 低时, 好氧后处理也不发生污泥膨胀; 当挥发性有机 酸达到一定浓度时需引起注意, 其中主要的低分子 有机酸 (乙酸、 丙酸) 易于降解, 因此造成耗氧速率的