活性污泥膨胀的原因及控制方法

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活性污泥膨胀的原因分析

活性污泥膨胀的原因分析

活性污泥膨胀的原因分析1.一般认为悬浮固体少而溶解性和易降解的有机物较多,特别是含低分子量的烃类、糖类和有机酸等容易发生丝状菌膨胀,例如啤酒、食品、乳品、造纸废水;丝状菌对高分子物质的水解能力弱,较难吸收不溶性物质,对低分子有机物可直接作为能源加以利用,最有代表性的丝状菌是球衣菌属,它能将葡萄糖、蔗糖、乳糖等糖类物质直接利用,当废水中含有可溶性有机物多时,易诱发丝状菌膨胀,而不溶性有机物作为去除对象的废水则不易产生污泥膨胀。

Van等发现葡萄糖、乙酸盐这些低分子可溶性有机物容易引起污泥膨胀,而大分子淀粉不易引起污泥膨胀。

2.腐化的污水,还有大量硫化氢的污水,污水在下水管和初沉池等贮存设施中,停留时间过长,发生早起消化,使pH下降,产生利于丝状菌摄取的低分子溶解性有机物和硫化氢,引起硫代谢丝状菌。

但是硫化氢大部分是厌氧发酵中的副产物,而厌氧发酵会产生大量小分子有机酸,这些是污泥膨胀的主要原因。

3.一些厌氧装置虽然出水含有大量硫化氢,但是挥发性有机酸浓度很低时也不会发生污泥膨胀,当挥发性有机酸达到一定浓度时,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增加,引起DO限制膨胀。

4.温度低温有利于丝状菌生长,Daigger等人发现10℃容易导致丝状菌性污泥膨胀,而污水温度提高到22℃则不容易产生污泥膨胀现象。

5.pH活性污泥微生物适宜pH范围为6.5~8.5,pH小于6时,菌胶团活性减弱,生长受到抑制,但丝状菌能大量繁殖,取代菌胶团成为优势种群,污泥的沉降性能明显变差并发生污泥膨胀。

pH值低于4.5时,真菌完全占优势。

6.N、P营养物质通常认为污水中BOD5:N=100:5:1为微生物的适宜比例。

N、P含量不均衡的废水,会引发丝状菌与非丝状菌膨胀,丝状菌膨胀:有研究发现在缺N的情况下,由于丝状菌具有巨大的比表面积,低Ks,其对N、P等营养物质有较强的亲和力,优先利用营养物质,造成竞争优势;非丝状菌污泥膨胀:BOD5/N为100:3时,菌胶团未能有充分的N完成代谢,于是把有机物以高亲水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式贮存在胞外。

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。

活性污泥膨胀的5种处理方法

活性污泥膨胀的5种处理方法

活性污泥膨胀的5种处理方法当确认活性污泥系统发生丝状菌膨胀后,首先可以通过镜检和污泥沉降比观察来判断污泥膨胀的程度;随后,通过对系统的食微比、溶解氧、进水营养盐浓度,混合液pH值、水温等运行参数的分析,判断丝状菌发生膨胀的成因,最后,采取有针对性的解决措施。

1.对于因为食微比长期偏低并由营养盐不足诱发的污泥膨胀如果膨胀程度尚未达到高度膨胀,调整食微比和补充足量的营养盐可逐步使污泥恢复正常状态。

其中食微比的调整,应以加大排泥量为主,以增加进水负荷为辅,使污泥负荷达到0.2kgBOD/kgMLSS.d以上。

在满足微生物对N、P等营养盐的需求前提下,负荷增加并达到合理的区间内,可以促进菌胶团细菌的繁殖,使其生长的速度大于丝状菌繁殖的速度,从而抑制污泥膨胀;同时,加大剩余污泥的排放,不仅能改善系统的食微比,而且可以排出大量的丝状菌,有利于在优化调整过程中,使菌胶团细菌在活性污泥的生长中占优势地位。

2.对于因为食微比长期偏低并由水温高、溶解氧偏低诱发的污泥膨胀如果膨胀程度尚未达到高度膨胀,通过调整食微比同时加大曝气量可逐步使污泥恢复正常状态。

有时由于设备的原因或水温的原因,供氧量难以大幅增加,那么食微比的调整可以采用加大排泥,从而减低曝气池污泥浓度的方式来实现。

由于污泥浓度的下降有利于降低氧的需求量,而食微比的提升则有利于氧的利用效率提高。

3.对于由于pH值偏低诱发的污泥膨胀这种情况下,往往其食微比也是不足的,如果膨胀程度尚未达到高度膨胀,除了调整进水的pH值,向曝气池投加液碱外,加大排泥,提高食微比仍然是一个必要的调整手段。

4.对于污泥膨胀程度达到高度膨胀的情况上述的手段依然是有效的,但是调整周期会大幅延长,有时会长达1个月以上才会有明显效果。

5.对于污泥膨胀的程度达到极度膨胀的情况仅通过上述的工艺调整,不仅时间周期更长,还要长期忍受恶化的出水水质。

这种情况下,将系统中的膨胀污泥排空,接种新的活性污泥进行重新培菌是较为合理的选择。

(整理)活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施

(整理)活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施

活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施在运行中,有时会出现异常情况,使污泥随二沉池出水流失,处理效果降低。

下面介绍运行中可能出现的几种主要异常现象及其防止措施。

1、污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。

当污泥变质时,污泥就不易沉降,含水率上升,体积膨胀,澄清液减少,这种现象叫污泥膨胀。

污泥膨胀主要是大量丝状菌(特别是球衣菌)在污泥内繁殖,使污泥松散、密度降低所致。

其次,真菌的繁殖也会引起污泥膨胀,也有由于污泥中结合水异常增多导致污泥膨胀。

活性污泥的主体是菌胶团。

与菌胶团比较,丝状菌和真菌生长时需较多的碳素,对氮、磷的要求则较低。

它们对氧的要求也和菌胶团不同,菌胶团要求较多的氧(至少0.5mg/L)才能很好地生长,而真菌和丝菌(如球衣球)在低于0.1mg/L的微氧环境中,才能较好地生长。

所以在供氧不足时,菌胶团将减少,丝状菌、真菌则大量繁殖。

对于毒物的抵抗力,丝状细菌和菌胶团也有差别,如对氯的抵抗力,丝状菌不及菌胶团。

菌胶团生长适宜的pH值范围在6-8,而真菌则在pH值等于4.5-6.5之间生长良好,所以pH值稍低时,菌胶团生长受到抑制,而真菌的数量则可能大大增加。

根据上海城市污水厂经验,水温也是影响污泥膨胀的重要因素。

丝状菌在高温季节(水温在25摄氏度以上)宜于生长繁殖,可引起污泥膨胀。

因此,污水中如碳水化合物较多,溶解氧不足,缺乏氮、磷等养料,水温高或pH值较低情况下,均易引起污泥膨胀。

此外,超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等,也会引起污泥膨胀。

排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀。

由此可见,为防止污泥膨胀后,解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。

如缺氧、水温高等加大曝气量,或降低水温,减轻负荷,或适当降低MLSS值,使需氧量减少等;如污泥负荷率过高,可适当提高MLSS值,以调整负荷,必要时还要停止进水“闷曝”一段时间;如缺氮、磷等养料,可投加硝化污泥或氮、磷等成分;如pH值过低,可投加石灰等调节pH;若污泥大量流失,可投加5-10mg/L氯化铁,促进凝聚,剌激菌胶团生长,也可投加漂白粉或液氯(按干污泥的0。

污泥膨胀现象的原因和控制措施

污泥膨胀现象的原因和控制措施

污泥膨胀现象的原因和控制措施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。

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能力的絮状体颗粒, 这种絮状结构具有良好的沉降性能, 使处理水与污泥分开, 最终达到废水净化的目的。

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出现的异常情况之一,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吸收降解, 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, 一般可接近其最大密度, 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低。

③污泥成层沉降速度: 混合液静置一段时间后, 形成清晰的泥水分界线, 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, 对污泥膨胀的研究可以分为两个方面, 一方面从工艺运行的角度来研究。

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研究。

这两个方面是相互影响、相互联系、相互制约的。

从目前已有的研究成果来看, 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, 出现丝状菌污泥膨胀。

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。

引起活性污泥膨胀的原因是什么

引起活性污泥膨胀的原因是什么

引起活性污泥膨胀的原因是什么?活性污泥的膨胀是指污泥的SVI值增大、结构松散、密度减小而上浮,污泥难于沉降分离,出水水质下降。

导致活性污泥膨胀的原因大致分为两类,一类是进水水质的变化;另一类则工艺运行操作不当。

(1)进水水质变化①过量的表面活性物质和油脂类化合物的进入。

当污水中含有过量的表面活性物质时,造成活性污泥中的某些成分流失而导致微生物的生长停滞或死亡。

在曝气时就会产生大量泡沫(气泡),这些气泡很容易附着在菌胶团上,使活性污泥的密度降低而上浮。

另外,当进水中含有大量油脂时,油脂就会附着在活性污泥的菌胶团表面,致使微生物缺氧而死亡,导致密度降低而上浮。

②pH值的冲击。

过高或过低的pH值会影响活性污泥微生物胞外酶及存在于细胞质和细胞壁内酶的催化作用,影响微生物对营养物质的吸收。

当进水的pH<4.0或pH>11.0时,活性污泥中微生物的活性就会受到抑制失去活性甚至死亡,导致污泥上浮现象的发生。

③ 含盐量的影响。

含盐量的不同其渗透压也不同,渗透压是影响微生物生存的重要因素之一。

溶液渗透压发生突变,也会导致微生物细胞的死亡而产生污泥上浮现象。

(2)工艺运行操作不当①丝状菌膨胀。

当进水的氮磷缺乏、pH较低、曝气量不足时,丝状菌和放线菌等微生物就会异常增长。

丝状菌会使活性污泥絮团中夹杂很多的微小气泡,降低了活性污泥的密度,导致污泥上浮。

②污泥腐化。

当曝气量过小时,活性污泥便会由于缺氧而发生腐化,在腐化的过程中产生的气体就会附着在活性污泥絮体上,使污泥密度变小而上浮。

③污泥脱氮。

当曝气量过大时,也会发生污泥上浮,因为过大的曝气量会导致高度的硝化作用,使混合液中含有较多的硝酸盐和亚硝酸盐。

进入二沉池以后,在缺氧的条件下,就会发生反硝化作用,反硝化产生的气体在上升的过程中被活性污泥所吸附,便产生了污泥上浮现象。

活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施

活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施

活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施在运行中,有时会出现异常情况,使污泥随二沉池出水流失,处理效果降低.下面介绍运行中可能出现的几种主要异常现象及其防止措施。

1、污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。

当污泥变质时,污泥就不易沉降,含水率上升,体积膨胀,澄清液减少,这种现象叫污泥膨胀.污泥膨胀主要是大量丝状菌(特别是球衣菌)在污泥内繁殖,使污泥松散、密度降低所致。

其次,真菌的繁殖也会引起污泥膨胀,也有由于污泥中结合水异常增多导致污泥膨胀.活性污泥的主体是菌胶团。

与菌胶团比较,丝状菌和真菌生长时需较多的碳素,对氮、磷的要求则较低。

它们对氧的要求也和菌胶团不同,菌胶团要求较多的氧(至少0.5mg/L)才能很好地生长,而真菌和丝菌(如球衣球)在低于0.1mg/L的微氧环境中,才能较好地生长。

所以在供氧不足时,菌胶团将减少,丝状菌、真菌则大量繁殖。

对于毒物的抵抗力,丝状细菌和菌胶团也有差别,如对氯的抵抗力,丝状菌不及菌胶团。

菌胶团生长适宜的pH值范围在6-8,而真菌则在pH值等于4.5—6.5之间生长良好,所以pH值稍低时,菌胶团生长受到抑制,而真菌的数量则可能大大增加.根据上海城市污水厂经验,水温也是影响污泥膨胀的重要因素。

丝状菌在高温季节(水温在25摄氏度以上)宜于生长繁殖,可引起污泥膨胀。

因此,污水中如碳水化合物较多,溶解氧不足,缺乏氮、磷等养料,水温高或pH值较低情况下,均易引起污泥膨胀。

此外,超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等,也会引起污泥膨胀.排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀.由此可见,为防止污泥膨胀后,解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。

如缺氧、水温高等加大曝气量,或降低水温,减轻负荷,或适当降低MLSS值,使需氧量减少等;如污泥负荷率过高,可适当提高MLSS值,以调整负荷,必要时还要停止进水“闷曝”一段时间;如缺氮、磷等养料,可投加硝化污泥或氮、磷等成分;如pH值过低,可投加石灰等调节pH;若污泥大量流失,可投加5-10mg/L氯化铁,促进凝聚,剌激菌胶团生长,也可投加漂白粉或液氯(按干污泥的0.3%—0。

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析炼油化工污水处理中,活性污泥膨胀是一个常见的问题,这不仅会影响废水处理效果,还会增加处理成本,甚至影响生产设备的稳定运行。

对活性污泥膨胀的原因进行分析,并采取相应的措施加以解决,对于提高污水处理效率和降低成本具有重要意义。

一、活性污泥膨胀的定义活性污泥是生物法处理工艺中的核心部分,它通过细菌和其他微生物的作用,将废水中的有机物质和污染物转化为较为稳定的无机物质,从而实现废水处理的目的。

而活性污泥膨胀,则是指在处理过程中,活性污泥颗粒因为吸附胶体物质或者气泡的固定而造成的体积增大和密度降低现象。

这种现象不仅会降低活性污泥的沉降性能,还会影响反应器内的混合和氧化条件,从而导致处理效果下降。

1. 微生物的过度生长在炼油化工污水处理过程中,如果出现了废水中的碳源过多或者氮、磷等无机盐供应不平衡等情况,就容易导致活性污泥中微生物的过度生长。

过度生长的微生物会使污泥颗粒体积增大,从而导致活性污泥膨胀。

2. 废水中胶体物质的增多废水中常常含有一定量的胶体物质,这些物质会吸附在活性污泥颗粒上,使其体积增大,从而导致活性污泥膨胀。

当废水中的胶体物质浓度超过一定限度时,活性污泥膨胀的现象就会进一步明显。

3. 气泡的固定在一些情况下,废水中的气泡会固定在活性污泥颗粒表面,使其体积增大,导致膨胀现象。

这种情况常常出现在废水中含有大量悬浮物和油脂的情况下。

4. 混合条件不佳反应器内的混合条件不佳时,活性污泥颗粒容易发生聚集,从而增大体积,导致膨胀。

6. 微生物膜的形成在一些情况下,活性污泥颗粒表面会形成微生物膜,这些膜会使污泥颗粒表面积增大,从而导致膨胀。

1. 控制废水中的有机物质和碳源的含量,避免微生物的过度生长。

2. 适时清除污泥颗粒表面的胶体物质,避免造成污泥颗粒膨胀。

3. 调整废水处理工艺,避免废水中气泡的固定。

4. 改善反应器的混合条件,避免污泥颗粒的聚集。

5. 调整废水的化学成分,控制气体的溶解度,避免气体固定在活性污泥表面。

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。

污泥膨胀办法

污泥膨胀办法

在运行中,有时会出现异常情况,使污泥随二沉池出水流失,处理效果降低。

下面介绍运行中可能出现的几种主要异常现象及其防止措施。

1、污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。

当污泥变质时,污泥就不易沉降,含水率上升,体积膨胀,澄清液减少,这种现象叫污泥膨胀。

污泥膨胀主要是大量丝状菌(特别是球衣菌)在污泥内繁殖,使污泥松散、密度降低所致。

其次,真菌的繁殖也会引起污泥膨胀,也有由于污泥中结合水异常增多导致污泥膨胀。

活性污泥的主体是菌胶团。

与菌胶团比较,丝状菌和真菌生长时需较多的碳素,对氮、磷的要求则较低。

它们对氧的要求也和菌胶团不同,菌胶团要求较多的氧(至少0.5mg/l)才能很好地生长,而真菌和丝菌(如球衣球)在低于0.1mg/l的微氧环境中,才能较好地生长。

所以在供氧不足时,菌胶团将减少,丝状菌、真菌则大量繁殖。

对于毒物的抵抗力,丝状细菌和菌胶团也有差别,如对氯的抵抗力,丝状菌不及菌胶团。

菌胶团生长适宜的ph值范围在6-8,而真菌则在ph值等于4.5-6.5之间生长良好,所以ph值稍低时,菌胶团生长受到抑制,而真菌的数量则可能大大增加。

根据上海城市污水厂经验,水温也是影响污泥膨胀的重要因素。

丝状菌在高温季节(水温在25摄氏度以上)宜于生长繁殖,可引起污泥膨胀。

因此,污水中如碳水化合物较多,溶解氧不足,缺乏氮、磷等养料,水温高或ph值较低情况下,均易引起污泥膨胀。

此外,超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等,也会引起污泥膨胀。

排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀。

由此可见,为防止污泥膨胀后,解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。

如缺氧、水温高等加大曝气量,或降低水温,减轻负荷,或适当降低mlss值,使需氧量减少等;如污泥负荷率过高,可适当提高mlss值,以调整负荷,必要时还要停止进水“闷曝”一段时间;如缺氮、磷等养料,可投加硝化污泥或氮、磷等成分;如ph值过低,可投加石灰等调节ph;若污泥大量流失,可投加5-10mg/l氯化铁,促进凝聚,剌激菌胶团生长,也可投加漂白粉或液氯(按干污泥的0。

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。

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。

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析

炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析【摘要】本文主要研究炼油化工污水处理中活性污泥膨胀的原因。

首先介绍了活性污泥膨胀的定义,然后分析了炼油化工污水处理中导致活性污泥膨胀的原因包括污水中存在的化学物质、操作条件和系统设计以及微生物群落的变化。

在对炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因进行了综合分析,并提出了应对策略建议。

通过本文的研究,可以有效帮助炼油化工企业更好地处理污水,减少活性污泥膨胀的发生,提高污水处理效率和环境友好性。

【关键词】炼油化工、污水处理、活性污泥、膨胀、原因分析、化学物质、操作条件、系统设计、微生物群落、综合分析、对策建议。

1. 引言1.1 文献背景在炼油化工行业,活性污泥处理系统被广泛应用于污水处理过程中。

活性污泥膨胀是一个常见的问题,会对系统的稳定性和效率产生负面影响。

为了更好地理解活性污泥膨胀的原因和应对措施,许多研究人员对此进行了深入的探讨。

在之前的研究中,已经有许多学者对炼油化工污水处理中活性污泥膨胀的原因进行了分析。

他们主要从污水中存在的化学物质、操作条件和系统设计以及微生物群落的变化等方面进行了研究。

通过这些研究,我们能够更清晰地了解活性污泥膨胀的机制,为解决这一问题提供了重要的参考依据。

本文旨在深入探讨炼油化工污水处理中活性污泥膨胀的原因,结合前人的研究成果,综合分析其发生的可能机制,并提出相应的对策建议,希望能够为该领域的研究和实际应用提供有益参考。

2. 正文2.1 活性污泥膨胀的定义活性污泥膨胀是指在炼油化工污水处理过程中,污水处理系统中的活性污泥颗粒发生体积膨胀的现象。

活性污泥颗粒是指在生物处理系统中,由微生物和其代谢物质组成的一种薄膜结构的颗粒物。

当活性污泥膨胀发生时,颗粒的体积会明显增大,造成处理系统的混合、曝气和沉降等部分工艺出现问题,最终影响整个污水处理系统的运行效果。

活性污泥膨胀的产生是由多种因素综合作用所致,主要包括污水中存在的化学物质、操作条件和系统设计、微生物群落的变化等。

安全管理论文之氧化沟活性污泥膨胀原因及控制措施

安全管理论文之氧化沟活性污泥膨胀原因及控制措施

安全管理论文之氧化沟活性污泥膨胀原因及控制措施摘要随着我国污水处理厂的大规模建设,氧化沟工艺得到了广泛的应用。

但是近年来,氧化沟活性污泥膨胀的问题越来越引起人们的关注。

本文结合实际案例,深入分析了氧化沟活性污泥膨胀的原因以及相应的控制措施。

问题概述氧化沟是一种高效的生物处理工艺,被广泛应用于污水处理。

在氧化沟中,活性污泥是一个重要的组成部分,它被用来净化污水中的有机物。

然而,近年来,氧化沟活性污泥膨胀的问题越来越引起人们的重视。

活性污泥膨胀导致氧化沟的处理效率下降,影响排放水质,严重情况下还会导致氧化沟停工、污泥泄漏等安全事故的发生。

因此,对氧化沟活性污泥膨胀的原因及控制措施进行深入研究,具有非常重要的意义。

原因分析氧化沟活性污泥膨胀的原因是复杂的,主要涉及环境因素、操作因素、生物因素等方面。

环境因素环境因素是氧化沟活性污泥膨胀的主要诱因。

其中,水质是最为重要的因素。

当进入氧化沟的污水中的含有过多的悬浮物、草酸盐、氨氮等化学物质时,会导致氧化沟中的微生物过量生长,从而引起活性污泥膨胀。

此外,氧化沟水温过低、pH值过高或过低等环境因素也可能导致活性污泥膨胀。

操作因素操作因素是氧化沟活性污泥膨胀的另一个重要因素。

过量投加化学药剂、不当的污泥回流、制定不当的操作规程等都可能导致活性污泥膨胀。

此外,如果废水的流量突然增加,有时也会引起活性污泥膨胀。

生物因素生物因素是活性污泥膨胀的另一个重要原因。

氧化沟中的微生物群落是一个极其复杂的系统,其中不同种类的菌群之间存在着复杂的关系。

当氧化沟中的某些菌群发生异常变化时,会导致活性污泥膨胀。

此外,活性污泥中可能存在一些有害微生物,它们会竞争其它有益微生物的生存空间,退化活性污泥的效果,促进活性污泥膨胀。

控制措施针对氧化沟活性污泥膨胀的原因,需要采取相应的控制措施。

调整进水水质为保证进入氧化沟的污水水质稳定,可以选择添加净化剂,如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等;对于过量的氨氮,则可以采用添加炭来吸附,以控制氧化沟中微生物生长。

污水厂污泥膨胀控制措施详解

污水厂污泥膨胀控制措施详解

污水厂污泥膨胀控制措施详解污水处理厂污泥膨胀如果控制得不好,轻则影响出水浊度、处理效率,重则导致整个污水处理系统的崩溃。

就比如,有些污水厂会采用加速排泥,降低污泥浓度的方式运行,但这往往又会带来出水氨氮急剧上升的问题。

一般来说,控制污泥膨胀的方法有很多,常见的有:投加增重剂、絮凝剂等物理药剂;投加氯系消毒剂、H2O2、O3等化学药剂;增设生物选择器;改变运行参数等等。

这些控制方法看似又多又杂,其实笼统分一下也就两大类。

一类是投加药剂控制法,另一类则是环境调控和工艺运行条件控制法。

在众多控制方法中,比较推荐投加次氯酸钠。

原因有三:一是相比于投加物理药剂,其优势在于NaClO有极强的氧化性,能杀灭过度繁殖的丝状菌,达到从根本上控制丝状菌污泥膨胀的目的;二是相比于投加O3与H2O2,其优势在于NaClO制备方便、价格低廉;三是相比于环境调控和工艺运行条件控制,其优势在于操作便捷且耗时短,在控制污泥膨胀的过程中对污水厂的稳定运行影响较小。

1、投加增重剂投加增重剂后污泥絮体能很快与增重剂交织在一起,污泥絮体比重增加,在泥水分离的过程中能很快沉淀,从而达到改善污泥沉降性能的目的。

举个例子,荷兰的Bodegraven污水处理厂发生严重的丝状菌活性污泥膨涨,通过投加滑石粉进行控制,在投加后污泥沉降性能很快就得到了明显的改善,SVI从850mL/g降至250mL/g,运行两周后SVI恢复正常水平在100~125mL/g之间。

研究发现,投加滑石粉处理重度丝状菌活性污泥膨胀效果极佳,而且投加滑石粉不会对硝化细菌和聚磷菌活性造成任何负面影响,缺点就是投加滑石粉改善沉降性能的效果不持久,大约在48h之后就会慢慢消失。

投加增重剂能很快改善污泥絮体的沉降性能,且增重剂对菌胶团中的其他功能微生物没有损害,污泥膨胀现象在很短的时间内就能得到改善。

但投加增重剂控制污泥膨胀并不是一劳永逸的,想要彻底控制丝状菌活性污泥膨胀需要长期维持投加增重剂,而重复投加增重剂又会使剩余污泥越来越多,增加污泥量。

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活性污泥膨胀的原因及控制方法邹源摘要:控制活性污泥膨胀是活性污泥法工艺良好运行的关键技术之一。

本文从进水水质和反应器环境两方面分析了可能诱发活性污泥膨胀的多种因素,着重介绍了由丝状菌引起污泥膨胀的控制方法,供相关工程技术人员参考。

关键词:活性污泥;膨胀;原因;控制方法活性污泥法自1914年提出以来,已广泛应用于生活污水和工业废水的处理中。

其反应器的形式也不断发展,是一个仍处于不断变革中的水处理工艺装备。

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。

污泥膨胀的发生具有普遍性,据报道美国60%、德国约50%的污水处理厂存在着污泥膨胀现象,Madoni[1]等人调查了意大利167家活性污泥法水处理厂,其中的81家存在着污泥膨胀问题。

我国绝大部分的活性污泥法水处理厂,也不同程度地存在着污泥膨胀问题。

1 污泥膨胀的概念及测定指标1.1 污泥膨胀的概念活性污泥是活性污泥处理系统在运行过程中出现的异常情况之一,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。

1.2 污泥膨胀的理论Chudoba在1973年提出了选择性理论,该理论以微生物生长动力学为基础,根据不同种类微生物的最大生长速率μmax及其饱和常数Ks值的不同,分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况。

该理论认为活性污泥中存在A、B两种类型微生物种群,丝状菌属于A型;具有低的 Ks和μmax值,在低基质浓度时具有高的生长速率并占优势;而菌胶团细菌属于B 型,具有较高的Ks和μmax值,在高的基质浓度条件下生长速率大并占优势。

1980年Plam又对理论加以扩展,认为该理论对溶解氧也成立,即DO与碳源基质一样,其浓度的高低影响着两种类型细菌的生长速率及其优势地位。

选择性理论能从微生物生长动力学基础上对污泥膨胀现象给予了合理的解释,已被人们广泛接受并成为污泥膨胀研究领域中主要理论。

在该理论的指导下,已成功地开发出了选择性反应器工艺来控制污泥膨胀。

另外,关于污泥膨胀理论还有A/V假说、饥饿假说和积累-再生假说等。

1.3 测定指标在污泥膨胀问题的早期研究中[2],常用的指标有塞里奥尔特(Theriault)指标、唐纳森(Donaldson)指标、哈兹尔廷(Haseltine)指标和莫尔曼(83*0-9.4)指标。

其中,由德国人莫尔曼于1914年提出的污泥容积指数,至今仍是常用的测定指标。

目前,评价污泥沉降性能常用指标有:污泥沉降比:取活性污泥反应器中的混合液静置30 min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。

正常的活性污泥静置沉淀30 min后,一般可接近其最大密度,反映出二沉池中活性污泥的浓缩情况。

污泥容积指数:曝气池出口处的混合液,在经过30 min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低。

污泥成层沉降速度:混合液静置一段时间后,形成清晰的泥水分界线,此后进入成层沉淀阶段,分界线匀速下降的速度即为污泥成层沉降速度。

丝状菌长度:活性污泥单位体积内丝状菌的长度,该指标用来表示丝状菌含量。

2 污泥膨胀的类型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。

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,丝状菌和絮体形成菌(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,丝状菌在和胶团菌的竞争中占优,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。

为了解释丝状菌污泥膨胀的现象,不少学者提出了自己的假设,有:表面积/容积(A/V)假说——当微生物处于基质限制和控制时,比表面积大的丝状菌获取底物的能力要强于菌胶团微生物,因而丝状菌占优势,菌胶团受到抑制,导致污泥的沉降性能下降;Chudoba 于1985年提出的积累/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,而丝状菌较差。

但此时微生物处于溶解氧限制和控制下,由于丝状菌需要氧较少,完成积累、再生的循环较快,因此生长较快,形成污泥膨胀;Chudoba等人于20世纪70年代提出的选择性假说和Chiesa等人提出的饥饿假说理论;我国也有学者用广义的莫诺方程来解释污泥膨胀问题。

对于非丝状菌膨胀的研究较少,一般认为非丝状菌膨胀是由于絮凝体生理活动的异常而发生的。

一种是由于进水中含有大量的溶解性有机物,使污泥负荷太高,而进水中又缺乏足够的 N、P或溶解氧不足,细菌很快把大量有机物吸入体内,又不能及时代谢分解,向外分泌过多的糖类物质,这类物质中所含的羟基具有很强的亲水性,可以使活性污泥结合水率高达400%,呈粘性的凝胶状;另一种是由于进水中含有较多的有毒物质,导致细菌中毒不能分泌出足够的粘性物质,难以形成絮体,或即使形成絮体,但结构松散,沉降性能不好。

3 污泥膨胀的原因3.1 丝状菌污泥膨胀的原因3.1.1 进水水质(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。

(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、021N型菌、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。

(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。

3.1.2 反应器环境(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。

温度对丝状菌的影响也是很普遍的,Knoop[5]等人通过观察Parvicella细菌在5℃、12℃和20℃下的生长情况,认为低温有利于丝状菌的生长。

Daigger[6]等人的研究同样表明,丝状菌膨胀对温度具有敏感性,在其它条件等同的情况下,10℃时产生严重的污泥膨胀现象;将反应器温度提高到22℃,不再产生污泥膨胀。

这也是大多数活性污泥在冬季时会产生污泥膨胀或者污泥膨胀更加严重的原因之一。

(2)溶解氧。

溶解氧作为构成活性污泥混合液三要素(气、水、泥)之一,是许多生物降解反应的必要条件。

菌胶团细菌和浮游球衣菌等丝状菌对溶解氧需要量差别比较大,菌胶团细菌是好氧菌,而绝大多数丝状菌是适应性强的微好氧菌。

因此,若溶解氧含量不足,菌胶团菌的生长受到抑制,而丝状菌仍能正常利用有机物,在竞争中占优。

Palm[7]等人通过研究找到了对应F/M值下的“安全溶解氧浓度值”。

Scruggs[8]等人也提出了0041型、1851型和1836型等细菌的生长所适宜的溶解氧浓度。

(3)pH值。

pH值较低,会导致丝状真菌的繁殖而引起污泥膨胀。

活性污泥微生物最适宜的pH值范围是6.5~8.5;pH值低于6.5时利于真菌生长繁殖;pH值低至4.5时,真菌将完全占优,活性污泥絮体遭到破坏,所处理的水质恶化[9]。

Hu和Storm[10]也通过对不同pH值(分别取4、5、6和7)的研究,认为pH≤5时真菌易于繁殖。

(4)BOD-污泥负荷。

BOD污泥负荷是设计活性污泥反应池和控制其运行的重要指标。

莱斯佩兰西(Lesperance)用活性污泥处理一般的城市生活污水时,总结了污泥负荷与SVI值的关系(如图1);Pipes调查了32个活性污泥处理厂,发现污泥负荷在0.25~0.45 kgBOD/kgMLSS?d范围时沉降性能好,超出这个范围会导致SVI值升高;Chao和Keinath认为负荷在0.6~0.13 kgBOD/kgMLSS?d时易发生污泥膨胀。

此外,泥龄过长,有机物浓度梯度小等也会引起此类污泥膨胀。

图1 BOD负荷与SVI的关系3.2 非丝状菌污泥膨胀的原因由于非丝状菌膨胀在污泥膨胀中所占的比例很小,国内外有关这方面的研究报道较少,笔者将知道的几种诱因概述如下:3.2.1 进水中含有毒物质Novak[11]在对非丝状菌膨胀的观察研究中发现,当活性污泥中的菌胶团细菌“吃”进有毒物质后,粘性物质分泌量减少,生理活动出现异常,可能引起污泥膨胀。

3.2.2 营养物质缺乏或不平衡进水中营养物质缺乏或不平衡,除引发丝状菌膨胀外,还会导致非丝状菌污泥膨胀。

高春娣等人以SBR法处理啤酒废水(COD 6000 mg/L)为研究对象,分析了P、N缺乏引起的非丝状菌污泥膨胀问题,认为当进水TD充足,BOD5/P为100/0.6和100/0.3时发生高含水率粘性菌胶团菌过量生长引起了污泥膨胀,BOD5/P为100/0.4时,混合液中出现大量高含水量的细胞外聚物,发生严重的非丝状菌污泥膨胀;当进水TP充足,BOD5/P为100/3和100/2时,均发生高含水率的粘性菌胶团菌过量生长引起了非丝状菌污泥膨胀,BOD5/P为100/0.94时,发生严重的非丝状菌污泥膨胀。

4 丝状菌引起污泥膨胀的控制方法4.1 投加药剂法控制污泥膨胀污泥膨胀的早期控制方法主要是靠外加药剂(如消毒剂)直接杀死丝状菌或投加无机或有机混凝剂增加污泥絮体的密度来改善污泥絮体的沉降性能。

目前此类方法仍运用于某些污水处理厂。

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