曝氣池(aeration basin)是人們按照微生(shēng)物的(de)特(tè)性所設計的生化反應(yīng)器,汙染質的降解程度主(zhǔ)要(yào)取(qǔ)決於曝氣池的運行管理。
一、曝氣池(chí)運行管理——常規監(jiān)測
1、溫度
好氧活性汙泥微生物能正常生(shēng)理(lǐ)活動的*適宜溫度範圍(wéi)是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時(shí),都會對好氧活性汙(wū)泥(ní)的功能產生不利影響。當溫度高於40℃或(huò)低於5℃時,甚至(zhì)會完全停止。
在(zài)一定範圍內,隨著(zhe)溫度的(de)升高,雖然不利於氧向水中轉(zhuǎn)移,卻可(kě)以加快生化反(fǎn)應速率,微生物(wù)增殖(zhí)速率也會加快。但溫度突升並超過(guò)一定限(xiàn)度時,就會產生(shēng)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(bú)會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢,活性汙泥中的微生物(wù)可以逐步適應這種變化,通過采取(qǔ)降低負(fù)荷、提高溶解氧濃度、延(yán)長曝氣時間等措施,仍能(néng)取得較好的處理(lǐ)效果。
因此,在(zài)實際生產運行中,要(yào)重視水溫的突然變化,尤其是水溫的突然(rán)升高。為防止水溫過高(gāo)的工業廢水對(duì)好氧生物處理產生不利影響,應進行降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物(wù)*適宜的pH值介於(yú)6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下,活(huó)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,優勢菌種為真菌,活性汙泥絮體受到破壞,極易(yì)產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後,微(wēi)生物的代謝速率將受到極(jí)大的不利影響,菌膠團會(huì)解體,也會產生(shēng)汙泥(ní)膨脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時,在進入曝氣池之前,必須進行酸堿中和調(diào)整pH值,使進入曝氣池的汙水pH值至少在(zài)6-9之間。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一(yī)定的緩衝作用,因為好氧微生物的代謝活動能(néng)改(gǎi)變其活動環境的pH值。比如說好(hǎo)氧微生物對含氮化合物的利用,由於脫氮作用而產生酸,降低環境的pH值;由於脫羧作用而(ér)產生堿性酸,又可使pH值上升。因此,經過長時間的馴化,活(huó)性汙泥法也能處理具有一定酸性或堿性的汙水。此外,汙水(shuǐ)本身所具有(yǒu)的堿度對(duì)pH值的下降有一(yī)定的抑製作用。
但是,汙水的pH值發生突變,例如堿性汙水進(jìn)人已適應酸性環境的活性(xìng)汙泥係統時(shí),將會對(duì)其中微生物造成衝擊,甚至有可能破壞整個係統的正常運行。
因此,酸堿汙水是否進行中和處理,要根據實際情況而定,若是進入活性汙泥係統的(de)汙水pH值變化不大,尤其是(shì)隻有微酸性水或微堿性水其中之一時,往往(wǎng)不需要中和處理,而pH值變化幅度較大時(shí),應事先進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論采用哪種(zhǒng)活性汙泥法,曝氣池所能(néng)承受的有機負荷都是有一定限度的,超過限度,曝氣(qì)池的運行效果將難以保證。對於正(zhèng)在運行的曝氣池,進水BOD5*高值都是固定的,由於BOD5分析周期較長,實際上多以COD分析結果(guǒ)指導生產(chǎn)。
曝氣池進水(shuǐ)有機負荷一旦超標,就應當立即采取降低進水(shuǐ)量、加大汙泥回流量(liàng)、提高充氧效率等措(cuò)施,以免對整個二級生物處理(lǐ)係統造成衝擊和保證出(chū)水水質。
如果進(jìn)水COD值(zhí)偏低,就應當立即采(cǎi)取增加進(jìn)水量、減少汙泥回流量和減少風機運轉台(tái)數,降低表曝機轉速等,降低充氧效率的措施,以(yǐ)免造成不必要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理(lǐ)論上,微生(shēng)物對氮、磷的需(xū)要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算,但實際活性汙(wū)泥法處(chù)理係統曝氣池進水(shuǐ)中的(de)BOD5與氮(dàn)、磷的(de)比例往往低於此值,係統(tǒng)也(yě)能正常運轉(zhuǎn)。
氮、磷(lín)的含量因處理的(de)工業廢水(shuǐ)種類不同差別很大,有的汙水氮、磷的含量很高(gāo),不經(jīng)過脫磷除(chú)氮,二沉池出水氮、磷的含量就會超標。而對於氮、磷的含量(liàng)很低的汙水,如果不能及時補(bǔ)充一定量(liàng)的氮(dàn)、磷,微(wēi)生物的功能會受到限製,二(èr)沉池出水的COD和BOD5就難以保證達標(biāo)。
當處(chù)理氮、磷的含量很低的工業廢水時,對於正在運行的曝氣池,曝氣池(chí)進水中氨氮和磷酸鹽(yán)的含量分別為10mg/L和5mg/L左右,即(jí)可滿足(zú)混合液微生物對氮(dàn)、磷的需要(yào)。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低於上(shàng)述值,就應當及時增加氮(dàn)、磷的投加量。
5、有毒(dú)物質
對於特定的工(gōng)業廢水,有毒物質的種類一般不變,含量和排水(shuǐ)量卻難以恒定。除(chú)了需要采取均質調(diào)節等(děng)一級處理(lǐ)措施之外,必(bì)須對曝氣池進水中有毒物質的含量進行監測和控製(zhì)。
活性汙泥馴化結(jié)束後,要根據混合液對進水中有毒物質的適應程度,結合運行經(jīng)驗,確定影響生化係統的進水有毒物質(zhì)*高限值。
如果曝氣池(chí)進水中有毒物質的含量長時間超(chāo)過限值,就應當采取降低進水量、加大汙泥回流量、提(tí)高充氧效率等措施,避免因混合液微生物中毒而(ér)影響處理效果。
二、曝氣池運行管理——沉降比
1、曝氣池MLSS或MLVSS的控製
曝氣池(chí)混合液須維持(chí)相(xiàng)對固定的汙泥濃度(dù)MLSS,才能維持好(hǎo)處理效果和處理係統(tǒng)穩定運行。每一種好氧活性汙泥法處理(lǐ)工藝都有其*佳曝氣池的MLSS,比如普通(tōng)空氣曝池活(huó)性汙(wū)泥的MLSS*佳(jiā)值為2g/L左右,而AB法工藝A段(duàn)的MLSS*佳值為5g/L左右,兩者差距很大。
一般而言,曝氣池中(zhōng)MLSS接近其(qí)*佳值時,處理效果*好。而(ér)MLSS過低時(shí)往往(wǎng)達不到預期(qī)的處(chù)理效果。
當MLSS過高時,泥齡延長,維持這些(xiē)汙泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增加許多,導(dǎo)致(zhì)對充氧係統能力的要求增大。同時曝氣池混合液的密度會(huì)增大(dà),阻(zǔ)力增大,也就(jiù)會增加(jiā)機械曝(pù)氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是(shì)說,雖然MLSS偏高時,可以提高曝(pù)氣(qì)池對進水水質變化和衝擊負荷的(de)抵(dǐ)抗能力,但在運行上往往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥(ní)過度老(lǎo)化,活性下降,*後甚至影響處理水質。
在實際運行時,有時需要通過加大剩餘汙泥排放的方式強製減少(shǎo)曝氣池的MLSS值,刺激曝氣池混合(hé)液中的微生物的生長和繁殖,提高活性汙泥分解氧化有機(jī)物的活性。
二、汙泥沉降比(SV)的控製
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity,又稱30min沉降率,是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積占原混合(hé)液容積的比例,以%表示。
一(yī)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(dù)恰好就是SV的數值。由於SV值的測定(dìng)簡單(dān)快速,因此是評定活(huó)性汙泥(ní)濃度和質(zhì)量的常用方法(fǎ)。
SV值能反映(yìng)曝氣池正常運行時的汙泥量(liàng)和(hé)汙(wū)泥的(de)凝聚性、沉降性能等。可用(yòng)於控製剩餘(yú)汙泥排放量(liàng),SV的正常(cháng)值一般在15%-30%之間(jiān),低於此數值區說明汙泥的沉(chén)降性(xìng)能好(hǎo),但也可能是汙泥的活性不良。
可少排泥或不排泥或加(jiā)大曝氣量。高於此數值區(qū),說明需要排泥操作,或應采取措施加大曝氣量,也可能是(shì)絲(sī)狀菌的作用使汙泥發生膨脹,需(xū)加大進(jìn)泥(ní)量或減少曝氣量。
1、SV30實驗(yàn)液麵狀態觀察要點
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*終沉澱物觀察要點
5、汙泥容積指數(SVI)的控製
汙泥容積指數(SVI)的(de)英文是Sludge Volume Index,是指曝氣池出口處混合液經過30min靜置(zhì)沉澱後,每(měi)克幹汙泥(ní)所形的沉(chén)澱汙泥所(suǒ)占的容積。單位(wèi)以ml/g計。
計算公式如下:

SVI與SV值的關係(xì):
SVI值(zhí)排除了汙(wū)泥濃度對汙泥(ní)沉降體積的(de)影(yǐng)響,因而比SV值能(néng)更準確地評價和反映活性汙(wū)泥的凝聚、沉澱性能。一般來說,SVI值過低說明汙泥顆粒細小,無機物含量高,缺乏活性;SVI過(guò)高(gāo)說明汙泥沉降性較(jiào)差,將要發生或已經發生汙泥膨脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負(fù)荷有關(guān),汙泥負荷過高或過低,活性汙泥的代謝性能都會變差,SVI值也會變很高,存在出現汙泥膨脹(zhàng)的可能。
曝氣池混合液SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使微生物活性(xìng)降低,分解有機物的功能下降。
(2)流(liú)入含酸廢(fèi)水使曝氣池(chí)混合液pH值(zhí)長時間處於酸性條件(jiàn)下,嗜酸性絲狀(zhuàng)微生物大量繁(fán)殖,另外排(pái)放酸性廢水的管道內生長的絲狀微(wēi)生(shēng)物膜周期(qī)性脫落也(yě)會導致混合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮磷營養物質比例偏低,而絲狀菌(jun1)能夠在氮磷等營養物質嚴重不足的情況下大量繁殖,並在混合液中(zhōng)占優勢(shì),進而引(yǐn)起汙(wū)泥(ní)膨脹。
(4)曝氣池有機負荷過(guò)高導致活性汙泥的凝聚性能和沉澱性能變差,SVI值升高。
(5)進水中(zhōng)低分子有機物含量大,而低分子有機物是絲狀菌*容易(yì)吸收利用的(de)成分,從而使絲狀微生物(wù)大量(liàng)繁殖,曝氣池混合液沉降性(xìng)能降低。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足使絮體生長受抑製。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以(yǐ)下條件中大量繁殖,導致活(huó)性汙泥膨脹,SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質增加,如酚、醛、硫化物等類物質含量突然升高,使微生物菌膠團凝聚性(xìng)能下降,大量解絮(xù),而絲狀菌則得以增殖,SVI升高。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後進人曝氣池,其(qí)中含(hán)有大量的低分子有機物和硫化物等,從而使(shǐ)絲狀菌大量(liàng)繁(fán)殖,SVI值升(shēng)高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣池。其中的高濃度有機物使(shǐ)曝氣池有(yǒu)機負荷升高,絲狀菌大量繁殖。
(10)的進水中SS較低而溶(róng)解(jiě)性有機物比例(lì)較大(dà),使(shǐ)得汙(wū)泥容重降低,固液難以(yǐ)分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長,會導(dǎo)致其中溶解氧含量下降,汙泥因此腐化(huà)變質,進而使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖,引起曝氣(qì)池活(huó)性汙泥膨脹,SVI增高。
三、曝氣池運(yùn)行管理——泡沫
生化係統泡沫比較好的分類方法是通過顏色和黏度進行分類,因(yīn)為確認泡沫(mò)不同的顏色和(hé)黏度能夠指(zhǐ)導我們判斷目前活性汙泥所(suǒ)處的狀態。
1、棕黃色泡沫
現象描述:
泡沫(mò)產生時數量不多,靠近曝氣團四周液麵少量產生,沿輻射方向逐漸消(xiāo)散,到四周角落時開始積聚,泡沫顏色呈棕黃色,泡沫色與當時活性汙泥顏色(sè)相同。整個泡沫(mò)形成到積聚的過程中,泡沫呈易碎狀態,所以此類泡沫在短時間內不會發(fā)生嚴重的積(jī)聚而導致大量浮渣產生。
原因分析:
活性汙泥處於老化狀(zhuàng)態,部分活性汙泥因為(wéi)老化而解體,懸浮在活性汙泥混合(hé)液中,在曝氣狀態下均勻附著在泡沫中,導致泡沫破裂的時間延長,這為泡沫積聚創造了條件。
工藝判斷:
此類泡沫產生是汙泥(ní)處於或即將進入活性汙泥老化狀態的一種表現。
1)活性汙泥的沉降比方麵。
活(huó)性汙泥的沉降(jiàng)比觀察是判斷(duàn)活性汙泥是否出現(xiàn)老化的(de)重(chóng)要方法之一,通過沉降(jiàng)比值是否偏小,沉降的活性(xìng)汙泥是否色澤暗黃,沉降(jiàng)速度是否過快等方麵的確認,結合液麵產生的棕黃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(zhí)方麵。
SVI值用來判斷活性汙泥的鬆散程度確實是很好的指標,然而它(tā)也具備(bèi)判斷活性汙泥是否發生老化的功(gōng)能。當SVI值低於40的時候,活性汙(wū)泥通常發(fā)生了老化(huà),結合液麵產生的棕(zōng)黃色泡沫即可較為準確地判斷活性汙泥是否出現了老化現(xiàn)象(xiàng)。
3)顯微鏡觀(guān)察結果。
對於老化的活性汙泥,顯微鏡觀(guān)察方麵也能很好的發現。重點是菌膠團的致密程度和後生動物出現的比重,如(rú)果觀察到(dào)的(de)菌膠團比較致密,且後生動物大量較多,結合液(yè)麵的棕黃(huáng)色泡沫,可以判(pàn)斷活性汙(wū)泥是否處於老化階(jiē)段。
2、灰黑色(sè)泡沫
現象描述:
泡沫數量、產生過程、積聚、易碎性與棕黃色泡沫特性相同,但其顏色中帶有黑色的成分,所積聚的產物也呈灰黑色,觀察整個生化(huà)係統的活性汙泥(ní)顏色也有略帶(dài)灰黑色的感覺。
原因分(fèn)析:
活(huó)性(xìng)汙泥處於缺(quē)氧狀態,缺氧的狀態可使活性汙泥(ní)出現局部(bù)的厭氧反應,這樣,原本處於(yú)好氧狀態的活性汙泥就會在這個轉變的過程中(zhōng)出現死亡,同樣也就會附著在曝(pù)氣時的氣泡上(shàng)了(le)。
所以(yǐ)如果我們看到產生的泡沫呈灰黑色的話,除了確認進水是(shì)否含有黑色染料廢水外,主(zhǔ)要就是要確認生化池是否在局部有(yǒu)曝氣不足產(chǎn)生的厭氧情況發生。
工(gōng)藝判斷:
灰黑色泡沫多半是活性汙泥係統出現了缺氧或厭氧狀(zhuàng)態(tài),對應的工藝控製各指標的確(què)認也就(jiù)需要圍(wéi)繞這一方麵展(zhǎn)開。灰黑色泡沫(mò)產生時重點需要對DO值(zhí)進(jìn)行綜合判斷。
確認活性汙泥係(xì)統是否處於缺氧和厭氧狀態,*好的方法是直接通過溶解氧儀進行實地檢測,這方麵(miàn)我們的操(cāo)作人員容易犯的錯誤就是隻檢測一個點來(lái)判斷(duàn)生化係統的(de)整(zhěng)體(tǐ)溶解氧狀況,這種做法是片(piàn)麵的。
為了避免這(zhè)種情況,需要對整個生化係統均(jun1)勻布點進行實地(dì)檢測,隻有這樣才能發現局部(bù)的供氧不足死角。如果溶解氧(yǎng)在某些位置監測(cè)值低於0.5ppm的話,我們就需要重點對這些位置進行確認。
3、白色泡沫
現象描述:
白色泡沫產生的(de)原因很多,但主要常(cháng)見於負荷過高、曝氣過度、洗滌(dí)劑流入等。而在(zài)區(qū)別(bié)是何種原因導致的白(bái)色泡沫時,泡沫的(de)黏度(dù)能給我們(men)很多的參考。
通常情況下,粘(zhān)稠不易破碎的泡沫,常見於活性(xìng)汙泥負荷過高,而且此時的泡沫色(sè)澤鮮白,堆積性較好,而粘稠易破碎的泡沫常見於活(huó)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(jī)性差,隻會發(fā)生局部堆積,洗滌劑的流入也(yě)會發生白色的泡沫(mò),因為洗滌劑的存在,增加了水體(tǐ)的表麵張力(lì),*終導致泡沫的形成。
工藝判斷:
白色泡沫的產生,基本(běn)歸結為活性汙泥(ní)負荷過(guò)高、曝氣(qì)過量、洗滌劑流入等情況。
1)F/M值與白色泡沫的關係。
我們知道,判斷活性汙(wū)泥負荷的指標(biāo)是F/M(即食微比值),如果F/M值過高(大於0.5),同時對應產生大(dà)量白色粘稠泡沫的話,我們就可以認為活性汙泥(ní)確實(shí)是處於高負荷運(yùn)轉狀態了。
2)DO值與(yǔ)白色泡沫的關係。
曝氣過度同樣會產生大量白(bái)色泡沫,雖然在泡(pào)沫黏度不高的情況下,正常的曝氣(qì)量不(bú)會導致(zhì)生化係統泡沫的產生,但(dàn)活性汙(wū)泥在過高的曝氣量(liàng)作用下,部分活性汙泥會解體溶解,隨即導致活性汙泥清液中的(de)有機物含量升高,這是在高曝氣量情(qíng)況下(xià)導致(zhì)泡(pào)沫產生的一個原因。
為此(cǐ),在保證活性汙泥(ní)供氧的情況下,盡量降低曝氣量,不但能減少泡沫產生,同(tóng)時也能減少(shǎo)能(néng)源消耗,降低運行成本。通常控製(zhì)曝氣池出口DO值為1-3mg/l,如果一味提高曝氣量,使得DO上升到5.0mg/l的話,對活性汙泥係統產生(shēng)的負(fù)麵影響(xiǎng)是較大的(de)。
3)起泡物質(zhì)流入的(de)問題。
除處理負荷過高、曝氣過度外(wài),起泡物質流入生化係統同樣可以導致活性汙泥係統產生泡沫,比較常見的是(shì)生化(huà)係統(tǒng)中流入了洗滌劑或表(biǎo)麵(miàn)活性(xìng)劑,在曝氣作用下(xià),很(hěn)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泥(ní)負荷情況就可以反過來推斷是否進水水質的影(yǐng)響導致了活性汙泥係統泡沫的產生。
4、彩色(sè)泡(pào)沫
現象描述:
彩色泡沫(mò)常發生於生化係統流入了帶顏色(sè)的廢水,通常這些帶顏色的(de)廢水具備較高有機物濃度,在曝氣的(de)作用下(xià),容易(yì)導致(zhì)類似高負荷(hé)時產生的泡沫。由於水體本身就帶有顏色,自然產生的泡沫也會帶有(yǒu)顏色。
另一種情況就是汙水、廢水中富含表麵活性劑或洗滌劑,流入生化係統(tǒng)後,自然也會導(dǎo)致(zhì)泡沫產生,在陽(yáng)光照射下,這(zhè)些泡沫表麵會產生五彩繽紛的顏色,這對判斷此類泡沫的產生(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和洗滌劑及表麵活性劑的(de)流入有關(guān)。所以通(tōng)過觀察物(wù)化區處理出(chū)水是否仍帶有顏色可以判斷。如部分廢水是否會對生化係統也產生顏色幹擾。就(jiù)洗滌劑及表麵活性劑的問題,重(chóng)點也是確認物化區位置的泡沫堆積情況。由此(cǐ)來判斷表麵活(huó)性劑及洗滌劑對後(hòu)續生(shēng)化係(xì)統對泡沫產生的影(yǐng)響。
活性汙泥是一個動態的係(xì)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(wǒ)們還要時刻關注液(yè)麵浮渣的情況,配(pèi)合多項指標,如SV30、溶解(jiě)氧、食微比、生物相(xiàng)觀察等(děng),才能快速且準(zhǔn)確的做出工藝判斷。
四(sì)、曝氣池運行管理——汙泥解體
1、汙(wū)泥解體的原因
1)有毒物質
進水中有(yǒu)毒物質或有機物含量(liàng)突然(rán)升高很多,使微生物代謝功能受到損害甚至喪失,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(shì)故廢(fèi)水排放(fàng)量過(guò)多,使汙水處(chù)理係(xì)統超負荷運行所導致的。
2)低負荷
處理水量或汙水濃度長期偏低而曝氣量仍維持正常值,其結果就會出現過度曝氣,引起汙(wū)泥的(de)過度自身氧化,菌膠團的絮凝性能下降,*後導致汙泥解體(tǐ)。長(zhǎng)此以(yǐ)往,還可能(néng)會使汙泥部分或全部失(shī)去活性,在進水有機(jī)負荷(hé)再提高時失去淨化功能(néng),使出水水質急劇惡化。
3)高負荷
過高的(de)碳源進入係統(tǒng),在高基質下,細菌吸附的碳源代(dài)謝(xiè)不(bú)了,並在細菌表麵分泌出親水性多糖,很難沉澱(diàn)壓縮,細(xì)菌又(yòu)處於對(duì)數期,這(zhè)時候細菌具有*強的活(huó)性,導致菌膠團解體(tǐ)。
4)CN比失調
當氮嚴(yán)重缺乏時,也有可能產生膨脹現象。因為若缺氮,微生物便由於(yú)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(huà)為多糖類胞(bāo)外貯存物。汙泥很難沉澱壓縮,發生解體現象。
5)過量曝氣
過(guò)量曝氣會頻繁地剪切作(zuò)用導致活性汙泥發生解體,加上(shàng)過量曝(pù)氣會導致汙泥(ní)自身氧化加(jiā)劇,多方(fāng)麵原因導致汙泥解體。
6)汙泥老(lǎo)化
汙泥老化是因泥齡過長導致的,在長期不排泥或(huò)者排泥較少的係統,汙泥(ní)成分發生變化,活性成(chéng)分減少,無機(jī)物含量增加,導致汙泥解體的(de)現象。
7)溫度
眾所周知,溫度能夠(gòu)影響(xiǎng)微(wēi)生物(wù)的活性,因此溫度是影響(xiǎng)細菌的(de)重(chóng)要條件。溫(wēn)度過(guò)低,營養物質的運輸就會受到阻礙,微生物因得不到營養物質,新(xīn)陳代謝的速度(dù)就會大大降低,導致大(dà)量粘性較高的(de)糖類物質聚集在一起,使汙泥解體;溫度過高,細菌難以承受高溫(wēn),就會大(dà)量死亡。
8)絲狀菌膨脹解體
正(zhèng)常的活性汙泥結構較稠密,菌膠團生長良好,顯微鏡下觀察到菌膠團外緣整齊清晰,並可發現有(yǒu)纖毛類原(yuán)生動(dòng)物,汙泥呈(chéng)礬花狀(zhuàng),絮凝、沉降和濃縮性能(néng)良好,汙泥體積指數(SVI)在100左右,對正常的活性汙泥來說,它們兩者之間有一個適當的比例關係,如果絲狀菌(jun1)生(shēng)長繁殖過多,菌膠團的生(shēng)長繁殖(zhí)將受到(dào)抑製(zhì),好多絲(sī)狀菌伸出汙泥表麵之外,使得絮狀體鬆散發生解體。
2、汙泥解體時的應對措施
1)先判斷活性汙泥(ní)解體(tǐ)的原因
判斷的方法可通過(guò)顯(xiǎn)微鏡(jìng)觀察汙泥的生物相,對活性汙泥狀(zhuàng)態進行判斷。結合進水水質(zhì)水量變化、汙水站(zhàn)運行方式變化進行判別,檢查進水口情況。
2)采取對應措施進行控製
1. 汙水量水質變化引起的解體,就從源(yuán)頭進行調整,控製進水量,測定(dìng)並保持進水濃度,避免(miǎn)超負荷或者長期低負(fù)荷運行
2. 當確定(dìng)汙水中(zhōng)混入(rù)有毒(dú)物質時,應查明來源,單獨收(shōu)集進行處理;事故(gù)排水應及時引向事故池。
3. 負荷低或過量曝(pù)氣時,減少(shǎo)風(fēng)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(wēn)度控製在合理的範(fàn)圍內,才能(néng)使微生物維持在正常的生長狀態,以提(tí)高其對汙水處理的效果。
5. 發生負荷衝擊時,降低汙水的進水量,或者使進水(shuǐ)速度(dù)和緩均(jun1)勻,能夠有效降低生化係統中的有(yǒu)機物的負(fù)荷。
6. CN比失調,需添加一些微生物生長必需的(de)氮源(yuán),CN比維持在100:5。
7. 汙泥老化時,應(yīng)在保證係統代謝正常,出水達標的情況下(xià),增加剩餘汙泥的排放量,降低泥齡。
8. 絲狀(zhuàng)菌膨脹的預防措施參見(jiàn)第5節!
五、曝氣池運行管理——汙泥膨脹
1、引起(qǐ)活性汙泥中絲狀菌膨脹的環境條件有:
1.進(jìn)水中有機物質太(tài)少,曝氣池內F/M低,導致微生物食料不足。
2.進水中氮、磷等營養物質不(bú)足。
3.PH太低,不利於微(wēi)生物生長(zhǎng)。
4.曝氣池混合液內溶(róng)解氧太低,不能滿足微生(shēng)物需要。
5.進水水質或水量波動太大,對微生物造成衝擊。
6.進入曝氣池的汙水因“腐化”產生出(chū)較多的H2S(超過(guò)1-2mg/l)時,還會導致絲狀硫磺菌的過量繁殖(zhí),使絲硫磺菌汙泥膨脹。
7.絲狀菌大(dà)量繁殖的適宜溫度在25℃~30℃,因而(ér)夏季(jì)易(yì)發生絲狀菌汙(wū)泥膨(péng)脹。
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、導致非絲狀菌膨脹的條件和成因
非絲狀菌膨(péng)脹是由於菌膠團(tuán)細菌本身生理活(huó)動(dòng)異常,導致活性汙泥沉降性能惡化。可分為兩(liǎng)種。
一種是由於進水中含有大量的溶解性(xìng)有機物,使汙泥負荷F/M太高,而進水(shuǐ)中(zhōng)缺乏足(zú)夠的(de)氮(dàn)、磷等(děng)營養物質,或者混合液內溶解氧不足。高F/M時,細菌會把大量的有機物質吸入體內,而由於缺乏氮、磷或溶(róng)解氧不足,又不能在體內進行正常的分解代謝。
此時(shí)細菌(jun1)會向體外(wài)分泌出過量的(de)多聚糖類物質(zhì)。這些物質由於分子式中含很多羥基而具有(yǒu)較強的(de)親水性。使活性汙(wū)泥的結合水高達400%(正常汙泥結合水為100%左右)以上。
呈粘性的凝膠狀,使(shǐ)活性(xìng)汙泥在二(èr)沉池內無法進行有效的泥水分(fèn)離及濃縮。這種汙(wū)泥膨脹稱為粘(zhān)性膨(péng)脹。
另一種非絲狀菌膨脹是由於進(jìn)水中含有大量的有毒物質,導致汙泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物質,形不成絮體,因此也無法在二沉池進(jìn)行有效的泥水(shuǐ)分離及濃縮。這種汙泥膨脹有時(shí)又稱(chēng)為非(fēi)粘性膨脹或離散性膨脹。
3、控製曝氣池汙泥膨脹(zhàng)的措施
控製曝氣池汙泥膨脹措施大體可分成(chéng)三類。一類是臨時控製措施,第二類是工藝運行(háng)控製措施,第(dì)三(sān)類是永久性控製措施。
1)控製曝(pù)氣池汙泥膨脹的臨時控製措施
臨時控製措施主要用於控製由於臨時原因造成的汙泥(ní)膨脹,防止汙泥流失,導致出水SS超標或汙(wū)泥的大量流失。
臨時控製措施包括絮凝劑助(zhù)沉法和殺菌(jun1)劑殺菌法(fǎ)兩種。絮凝劑助沉法一般用於非絲狀菌引起的汙泥膨脹,而殺菌法適用絲狀菌引起的汙泥膨脹。
1.絮凝劑助沉法是指向發生汙(wū)泥膨脹的曝氣池(chí)中投加絮凝劑,增強活性汙泥的凝聚性能,使之(zhī)容易(yì)在二沉池實現泥水分離。
混凝處理中的絮凝劑一般都可(kě)以(yǐ)在此時應用(yòng),常用的絮凝劑有聚合氯化鋁(lǚ)、聚合氯化鐵等無機絮凝劑和聚炳烯(xī)酰胺等有機高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的(de)進口,也可投在曝氣池的出口,但投(tóu)加(jiā)量(liàng)不可(kě)太多,否(fǒu)則有可能破壞(huài)細菌的生物活性降低處(chù)理(lǐ)效果。使用絮凝劑時,藥劑投加量(liàng)摻合(hé)三氧化二鋁為10mg/l左右(yòu)即可。
2.殺菌法是指向發生膨脹的曝氣池中投加(jiā)化學藥劑,殺死或抑製絲狀菌的繁殖。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(èr)氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都(dōu)可以(yǐ)使用。實際加氯過程中,應(yīng)由小劑量到大劑量(liàng)逐漸(jiàn)進行,並隨時觀(guān)察生物相和測定SVI值,一(yī)般加氯是為汙泥幹固體重的0.3%~0.6%,當發現SVI值低於(yú)*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(shuǐ)(H2O2)對絲狀菌有持續的抑(yì)製作(zuò)用,過低不起作用(yòng),過高會導致汙泥氧化(huà)解體。
4、控製汙泥膨脹的調節(jiē)運行工(gōng)藝措施
調節運行工藝控製措施對工藝條件(jiàn)控製不當產生的汙泥膨脹非常(cháng)有效。具(jù)體方法有:
1、在曝氣池的進口加粘土(tǔ)、消(xiāo)石(shí)灰、生汙泥或消化汙泥等,以提高活性汙泥(ní)的沉降性能和密實性。
2、使(shǐ)進入曝氣池的汙水處於新鮮狀態,如采取預曝氣措施,使汙水盡早(zǎo)處於好氧狀態,避免形成厭氧狀(zhuàng)態,同時吹脫硫化氫等(děng)有害氣體。
3、加強(qiáng)曝氣強度,提高混合液溶(róng)解(jiě)氧濃度,防止混合液局部缺氧或(huò)厭(yàn)氧。
4、補充氮、磷等營養鹽(yán),保持混合液中碳、氮、磷等營(yíng)養物質的平(píng)衡。在不降低汙水處(chù)理功能的前提下,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時間,避免在二沉池出現厭氧狀態。
6、當PH值(zhí)低時應加堿性物質調節,提高曝氣池進水的PH值(zhí)。
7、利(lì)用在線儀表的手段加強和提高化驗分析的時效性,充分發揮預處理係統的作用,保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定。
5、控製汙泥膨脹的永久性控製措施
永(yǒng)久性控製措施(shī)是指對現有設施進行改造或(huò)設(shè)計擴建、新建工程時予以充分考慮。使汙泥膨脹(zhàng)不發生,或發生汙泥膨脹時有預防性設施。常用的永(yǒng)久性措施是在曝(pù)氣池(chí)前設生物選(xuǎn)擇器(qì)。
通過選擇器對(duì)微生物(wù)進行選擇性培養,即(jí)在係統內隻有利用(yòng)菌(jun1)膠團細(xì)菌的增長繁殖(zhí),不利於絲狀菌的大量繁殖增長。從而避免生物處理(lǐ)係統絲狀菌汙泥膨脹的(de)發生。選(xuǎn)擇器有(yǒu)三種,好氧選擇器、厭氧(yǎng)選擇器、缺氧選(xuǎn)擇器(qì)。
1、好氧選擇器的機理(lǐ)是提供一個溶解氧充足、食料充足的高(gāo)負荷(hé)區,讓菌膠團細菌率先搶占有機(jī)物,不給絲狀菌過度(dù)增長的機會。
例如在活性汙(wū)泥法工藝的選擇器就是在回流汙泥進入(rù)曝氣池前進行再生性曝氣,減(jiǎn)少回流汙泥中高粘結性(xìng)物質的含量,使其中微生(shēng)物進入內源呼吸段,提高菌膠團細(xì)菌攝取有機物的(de)能(néng)力和與絲狀菌生物的競爭能力,從而使(shǐ)絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑製。為加強微生物選擇器的效(xiào)果,可以(yǐ)在再曝氣過程中投加足量的氮(dàn)、磷等營(yíng)養物(wù)質,提高汙泥的活性。
2、缺氧選(xuǎn)擇器控製汙泥膨脹的原(yuán)理是:大部分菌膠團細菌能利用選擇(zé)器內硝酸鹽中化合態氧做(zuò)氧源(yuán),進行生物繁殖,而絲狀菌(球衣菌)沒有這種功能,因(yīn)而在選擇器內受到抑製,增殖落後於菌膠團菌種,大大(dà)降低了(le)絲狀菌膨脹發生的可能。
3、厭氧(yǎng)選擇器控製汙泥膨脹的原理是:經大部(bù)分種(zhǒng)類的絲狀菌(球衣(yī)菌)都是(shì)好氧的,在厭氧條件下將受到抑製。而菌膠團細(xì)菌有一大部分為兼性菌,在厭氧(yǎng)狀態下短時間內進行厭氧代(dài)謝,繼續增殖。但是厭氧選擇器的(de)設置,會導致產生絲狀菌中絲硫菌汙泥膨脹的可能性,因為(wéi)菌膠團的厭氧代(dài)謝會產生硫(liú)化(huà)氫,從而為(wéi)絲狀菌的繁殖提供條件。因(yīn)此,厭氧選擇器的水力停留時間不宜過長。
在實際運行中,以上述三類(lèi)方法應根據實際情況優先采取臨時控製措(cuò)施,防止汙泥大量流失導致係統(tǒng)的失敗。同時還(hái)應認真(zhēn)分析(xī)化驗汙泥膨脹產生的原因,從根源入手,采取工藝運行調節手段,控製膨脹的發生。對於汙泥膨脹發生次數較多,程度較嚴(yán)重的處理廠,應采取永久性措施及時改造,避免長期超標的(de)現象發生。