制革废水二沉池反硝化浮泥产生机理及解决措施

４ 个小 时 ，其结 果如 表 ２ 示 。 所 化 沟 内 反硝 化 较 彻底 。经 测 定 东 氧 化 沟 亚 硝 酸 盐氮 、硝 酸 盐 含
北方环 境
第２ ３卷
第 ７期
２３ ０ １年 ７ 月
０ 量 小 于 １ ｍ ／。 西 氧 化 沟 内其 含 量 则 大 于 １ｍ ／ ，与 上 述 消 耗 的碱 度 的 ５％ 左 右 ，在运 行 中也 发现 有 时 侯 出水 氨 氮 降到 ． ｇＬ 而 ０ ０ｇＬ
般小 于 Ｉ Ｎ Ｕ。 ＯＴ
由此 可 知对 混 合液 进 行 曝气是 由于发 生 了硝 化反 应致 使碱 度被 消 耗 ，随 着 Ｐ 的降 低 ，消 化反 应 的 生物 化 学过 程 也受 到 了越 来 越 Ｈ
大程度 的 抑制 ，最终 Ｐ 稳定在 ５ 左 右 。 Ｈ ． ５
表 １ ２０ ０ ４年 以前生 化段 处理 结果 （ 位 ：ｍ ／ ，Ｐ 无量 纲 ） 单 ｇＬ Ｈ
氧化 沟 内混合 液 Ｐ Ｈ降至 ６ 右 ，污 泥增 长减 缓 ，取 消剩 余污 泥排 左 找到了 Ｐ Ｈ下 降的原 因再 进一 步研 究为什 么 从 ０ 年 开始 二沉 ４ 放并全部回流至氧化沟 ，ｓ Ｖ仍降至 ２％左右 ，Ｓ Ｉ ４ ～ ０ ］ ， 池 会突 然发 生 污 泥上 浮滞 。 因为 两套 氧化 沟 和二 沉池 是各 自独 立 ０ Ｖ 在 ０ ５ｍ］ ｇ 污 泥 活 性变 差 ，此 时 生 化处 理 出水 Ｃ Ｄ ｒ 于 １０ ｇ ，处理 效 的 系统 ，在 运 行 中 出现 了不一 样 的情 况 ，正 是这一 差 异为 以后 我 Ｏ ｅ高 ５ｍ ／ Ｌ 果 明显 比以前 差 了 。在 调节 池 中加 入 石灰 ，但两 个 月下 来 均 没有 们对 问题 的解 决提供 突破 口。 效 果 。到 ｌ ０月分气 温 降 了下来 ，沉 淀池 浮 泥才逐 渐减 少并 最 终 消 ４月 ．在 测 Ｓ Ｖ的 时 观察 静置 两 、三个 小 时 后 出现 污 泥上 浮 失 ，但 氧化沟 内 Ｐ Ｈ偏 低的现 象 没有 多大 改变 。 这 一 现 象 ，而 且 从 静 置 到 上 浮 的 时 间越 来 越 短 。 连续 几 天 取 两
可 以判 定 。氧化 沟 中 Ｐ Ｈ的 降低 是 因为 硝 化反 应使 系统 内碱 度被 消 耗 ， 由于还 有 较高 的氨 氮 含量 ，加 入碱 调 节后进 一 步促 进
硝化 反应 ，Ｐ Ｈ又 重新跌 下来 。这 也是 在调节 池加 入石灰 而氧 化沟 里Ｐ Ｈ始 终没 有改变 的原 因 。 从 ０ 年 ４ 分开始 二 沉池 出现 大面 积污泥 上浮 并流 失 ，同 时 ３ 偏 低 的 Ｐ ４ 月 Ｈ使微 生物代谢 减缓 ，系统处理 能力降低
是 二 沉 池 污 泥上 浮 的 先 兆 。取 氧 化 沟 内混 合 液加 碱 调 节 Ｐ Ｈ至 ７ 盐 氮 、硝 酸 盐 氮 含 量 是 比 较 高 的 。这 也 是 为 什 么 它 的污 泥 在 较 左右 ，曝气 一段 时 间后 ，再 测其 Ｐ Ｈ又跌 至 ６以下 ， 加 碱 调节 、 再 短 的 时 间 内 就 上 浮 。 而 此 时东 氧化 沟混 合 液 虽 静 置后 污 泥 不 上 曝 气也 是 同样 的结 果 。这 跟 在 调 节池 内加 石 灰而 Ｐ Ｈ始 终 升不 上 浮 ，但 在摇 晃量 筒 时 能看 到小 气 泡 从 污 泥 中跑 出 ，说 明其 发 生 去 可能 是 同样 的原 因 。取 混 合 液 就其 氨 氮 和 Ｐ Ｈ两 个 指 标 做进 一 反 硝 化 的 能 力 比较 弱 了 。 鉴于 其 氨 氮 含 量 还 很 高 ，再 取 混 合 液 步 研究 ，分 两份 ，一 份 静 置 ，另 一 份 曝 气 对 比分 析 。４ 小 时后 曝 气 ，氨 氮 含 量 降 到 ５ ． ／ ，Ｐ 为 ５ １ 静 置 后 能 观 察 到 个 ３３ Ｌ Ｈ ｍｇ ． 。 ７ 测其 氨氮 和 Ｐ Ｈ，对 其 数据 进行 分析 后将 曝气 那份 加大 曝气 量再 曝 污 泥 上 浮 ，很 明显 东 氧化 沟混 合 液 静 置 后 污 泥不 上 浮 是 因为 氧
脱氮效率 。
东 氧化沟
１５５ ９ ． １９７ １０ ２０ ０ ． ９９ ０ ． ５ ～ ０
１０ ５
１０ １０ ５ ～
３０ ．
西氧 化沟 ２７ ．
９ ５ ３ ０ ３０ ． ０ ． ０ ０－５ ２０ ５
１ ０ ０
２ ． ０
从 表 ３ 以看 西氧 化沟 出 ４ 份 有段 时间 出水 氨氮 相 当低 ， 可 月 硝 化 达 到 了非 常 高 的程 度 ，而此 时 该 生 化 系统 情 况 比较 糟 糕 ， 对 比 ９月 份 的 数 据 让 人 十 分 困 惑 。 随 着 生 化 系 统 好 转 ， 出水 Ｃ Ｄｒ Ｏ ｅ 逐渐 降低 ，氨 氮 则在 不 断 上 升 。硝 化 菌 比增 长 速 率 比异 养 菌 小 一 个 数量 级 左 右 ，其 增 长 特 性 与硝 化 菌 的 比增 长 速 率 和
Ｃ Ｄ ｒ 至 １０ ｇＬ左 右 。 Ｏ ｅ降 ０ｍ ／
表 ３ ２０ ０ ５年 ４月份 、９月份监 测数 据表 （ 平均 值 ．单位 ：ｍｇｔ） ／ ．
同 时溶解 氧 得到 最大 程度 的利用 ，达 到 了一 种平衡 状态 。影 响硝 化反 应速 度 的主 要原 因是 溶解 氧浓度 ，故 如何 将溶解 氧控 制 在恰 当 的水 平 ，使 硝化 和反 硝 化相适应 是 进 一步研 究的 方 向，这样 不 仅 可 以使 硝化 反应 进行 得彻 底 ，而 且 可 以最大 限度地 提高 反硝 化
以抑 制硝 化反 应 。让 问题得 到 缓 解 ，但 通过 污泥龄 来控 制硝 化程 度 ，确保 比较彻 底 的反 硝化 、 氮最 大程度 的得 以脱 除 ，使 生 化 系统形 成 良性 循环 ，这 才是根 本 的解 决措施 。 关键 词 ：二 沉池 污泥 上浮 ；反 消化 ；污泥龄
中 图 分 类 号 ： Ｘ７ ３ ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ － ３ ０（ ０ １ ７ ０ ０ —０ ０ ７ ０ ７ ２ １ ）０ — １ ９ ２
制革 废水 二沉 池反硝 化浮 泥产 生机理及 解决措 施
李 玉强
制 革 废水 二 沉池 反 硝 化 浮 泥产 生机 理 及 解 决措 施
李 玉 强
（ 圳 市鑫翔 隆环保 科技 有 限公 司，广 东 深 圳 ５８５ ） 深 １０２
摘要 ：反 硝 化反 应 受到抑 制 导致 硝化 反应 消耗 的碱 度 未 能得 到平 衡 ，偏低 的 Ｐ 使 微 生物 的代 谢速 度 减慢 。因而生化 系统 的 Ｈ 处理 能 力降低 ， 同时较 高的 亚硝 酸盐 氮、硝 酸 盐 氮含 量 使二 沉 池极 易发 生污 泥上 浮。 通过增 加有 机 负荷 来降低 溶解 氧确 实可
推 断 符 合 。 由于 对 反 硝化 反 应 被 抑 制 的原 因 未确 定 ，所 以采 取 增 加 负荷 来 降 低 系 统 内溶 解 氧 ，削 弱 消 化 反应 的措 施 。虽 然 没 能从 根 本 上 解 决 问 题 ，但 二 沉 池 污 泥 上 浮这 一 问题 得 到 了极 大 的 遏 制 ，Ｐ 上 升 了 ，微 生 物 的 生 长 也 恢 复 了 ，而 且 生 化 出 水 Ｈ ２ｍ ／左 右 ， Ｈ在 ７ 多。 ０ｇ Ｌ Ｐ 点 我们 认为这个 时候负 荷刚好恰 到好处 ， 氨氮 得 到了最 大程 度 的消 化 ，溶解 氧 被 消耗后 系统有 缺 氧 的空 间 进行反 消化 ， 硝化 能进行得 比较彻底 ， 反 生化 系统恢 复酸碱 平衡 ，
１ 工艺 设计及 运行 状况
废 水 Ｃ Ｄ ｒ、Ｎ ３ Ｏ ｃ Ｈ 浓度 分别 为 ６ ０ ｍ ／ 、３ ０ ｍ ／ ００ ｇ Ｌ ０ ｓ Ｌ左右 ，采
用 物化 ＋氧 化沟 工艺 ，其工 艺流 程见 图 １ 。
混凝剂
废 水
一斛
一匿 二 星
圈 一圜 一出 水 ｔ一一一，
由 ：Ｎ ￣ ２ ２ Ｎ － ２ Ｈ０知 硝 化反 应 会 消耗 碱 度 ，使 Ｈ ４ ０ 一 Ｏ３ Ｈ ＋ ２ ＋ ＋ Ｐ 降低 。从上 述 实验 的两次 曝气 的数 据对 比可 以看 出 ，曝气过 程 Ｈ 中Ｐ Ｈ和 氨 氮 变化 趋 势 基本 是 一致 的。而 静 置那 份 时则 由于厌 氧 反硝化 反应 的作 用 ，由 ：６Ｎ － ５ Ｈ Ｏ Ｏ３ Ｃ ３Ｈ一 ５ Ｏ＋ Ｎ＋Ｈ Ｏ ６ Ｈ ＋ Ｃ ２３ ２７ ２ ＋０ 一 知反 硝化过 程会 增加 碱度 ， 上述 实验测 试正是 Ｐ 而 Ｈ值 略有上 升 。
到 了 ９月份东 氧化沟 内 Ｐ Ｈ又逐 渐下降 ， Ｖ也跌 至 ２％左 右 ， 细 胞 平 均 停 留 时 间有 关 ，硝 化 菌 这 一特 性 决 定 了硝 化 系 统 一个 Ｓ ０ 十分 有 趣 的 事 实 ，即活 性 污 泥生 物 系 统 呈 现要 么 硝化 过程 完 全 出水 Ｃ Ｄ ｒ Ｏ ｅ 升至 １０ ｇ ～８ｍ ／， ５ｍ ／ １０ ｇ 出现 了 以往 的情 况 ， 西氧化 Ｌ Ｌ 而 终 止 （ 化 菌 群 完 全被 淘 汰 ）；要 么 硝 化进 行 得 十分 完全 ，除 硝 沟则运行 正常 。 时东 、 此 西两 氧化沟 氨氮 和 Ｓ Ｉ 分别 为 １０ ｇ 、 Ｖ值 ５ｍ ／ Ｌ 非微 生 物 的 增 殖 环 境发 生 了变化 ，这 一点 已被 大 量 的研 究 结 果 ２０ ｇ ５ｍ ／ ５ｍＬｇ ０ Ｌ 。东 面氧 化 沟 出水 Ｃ Ｄ ｒ 高 ，而 氨 Ｌ和 ０ ／、８ｍ ／ ｇ Ｏ ｅ较 证 实 。 在 ４月 份 由于西 氧化 沟 未 外排 剩余 污泥 ，形 成 了较 长 的 氮 含 量却更 低 ，可 以推 断该 氧化 沟 中溶 解 氧会高 于西 氧化 沟 ，因 污 泥龄 ，积 累 了 大 量的 硝 化菌 ，加 上 有充 足 的 溶 解 氧故 硝 化 相 为 硝 化反应 需 要充 足 的溶解 氧 。通过 现 场测定 发 现 ，东 氧 化沟溶 当彻 底 。 随后 生 化 系统 渐 渐好 转 ，我们 认 为是 Ｃ Ｄ ｒ Ｏ ｅ 的降 解 消 解氧 最低处 在 ３ ｒ 左 右 ， ｍ， ／ Ｌ 而西 氧化 沟溶解 氧最低处在 ２ ｇ 左右 。 ｍ／ Ｌ 耗 了更 多 的 溶解 氧 ，硝 化反 应 受 到 了 溶解 氧的 制 约 而减 弱 。受 东氧 化沟溶 解氧 含量 明显要高 ，但 其处 理 出水 Ｃ Ｄ ｒ Ｏ ｃ 却反 而较高 ， 两个 氧化 沟 内 Ｍ Ｓ 均 在 ５０ｍ ／～０ ０ ｇ ，比较 Ｓ Ｉ ＬＳ ００ ｇ ６０ ｍ ／ Ｌ Ｌ Ｖ 后初 步判 这 一 启 发 ， 找 到 了解 决 问题 的思 路 ，控 制 硝 化 的 程度 ，要 让溶 解 氧 得 到 最 大 限度 的消 耗 。在 氧 化 沟 中 留下 缺 氧 的空 间 让 生化 断是 由于东 氧化 沟 内污 泥活 性较 差 ，微生 物量 太少 ，微生 物 成为 限制 因素 。通 过 把西 氧化 沟 的剩余 污 泥排 人东 氧化 沟 ，增 加其 微 系 统 较彻 底 的反 硝 化 ，控 制 适 当 污泥 龄 来 维 持硝 化 菌 在一 定 的 ７— ２ｌ． ｄ 取 生物量 ，大 约经 过十天 后 ，出水 Ｃ Ｄ ｒ Ｏ ｃ 降至 １０ ｇ ０ｍ ／ 右 ，Ｓ Ｌ左 ｖ也 数 量达 到 控 制 硝化 的程 度 目的 ，把 污 泥 龄控 制在 １ 得 了较 好 的效 果 。 升上去 了 。系统又恢 复 了。
２ 硝化 反应 消耗碱 度导 致生 化 系统 Ｐ Ｈ下 跌
个 氧 化 沟 的 出水 测 其 氨 氮 数 据 如 表 ３ 示 。 同样 的进 水 ， 出水 所 到 ０ 年 ４月上 旬在 测 Ｓ ５ Ｖ时发 现 ，沉 淀一 段 时间 后量 筒 底 部 氨 氮 的 含 量 竞 如 此 悬 殊 ，西氧 化 沟 的氨 氮 含 量 比较低 可 能 是 发 的污 泥像 木 塞一 样 ，缓 缓 的上 浮 ，泥 中夹杂 着 大量 的 小气 泡 ，这 生 了 比较 彻 底 的 硝 化 反 应 。 因此 ，可 以推 断 西 氧 化 沟 的亚 硝酸
某制 革 厂 生产 过 程 中每天 产 生 １０ ｍ 废 水 ，生 化 采 用 两套 ５０’
单 沟 的 Ｃ ｒ ｕｅ 型 氧 化 沟 ，几 年 来 运 行 状 况 良好 ，２ ０ ａｒ ｓ ｌ ｏ ０ ４年 夏
表 ２ 实验测 试结果
天 二 沉 池 出现 大 面 积 污泥 上 浮 ，Ｐ Ｈ降 至 ６ 右 ，生 化 系统 处 理 左 能力下降。
图 １ 废水 处理 工 艺流程 图
运 行 几 年来 ，状 况 一 直 良好 ，其 生 化 处理 段 部 分指 标 如 表 １ 所示 ，其 ｓ Ｖ在 ９ ％ 以 上 ，镜检 可 以发 现 大量 的 丝状 菌 ，但并 未 ０ 对 二沉 池 出水 产 生多 大 影 响 ，生 化 处 理段 出水非 常 清澈 ，浊度 一