《活性污泥的培養(yǎng)與馴化》.doc

《《活性污泥的培養(yǎng)與馴化》.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《活性污泥的培養(yǎng)與馴化》.doc（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

活性污泥的培養(yǎng)與馴化2 轉載：環(huán)境技術論壇的一片文章 查詢 活性污泥的培養(yǎng)與馴化 1、活性污泥的培養(yǎng) （1）引生活污水調(diào)節(jié)BOD5至200～300mg／L，在曝氣池內(nèi)進行連續(xù)曝氣，一般在15～20℃下經(jīng)一周，出現(xiàn)活性污泥絮體，掌握換水和排放剩余污泥，以補充營養(yǎng)和排除代謝產(chǎn)物。當出現(xiàn)大量絮體時停止曝氣，靜止沉淀1～l.5h，排放約占總體積60～70％，調(diào)節(jié)生活污水進水量，繼續(xù)曝氣，當沉降比接近30％時，說明池中混合液污泥濃度已滿足要求。從引水—暴氣—暴氣—污泥成熟—具良好凝聚和沉降性。一般7～10天為周期，BOD5去除率達95%左右。（2）擴大培養(yǎng)。連續(xù)換水—暴氣—投入使用，回流50%，兩周成熟，投入正常運行。 2、活性污泥的馴化 如果進行工業(yè)廢水處理，則在培養(yǎng)成熟的活性污泥中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到滿負荷，活性污泥正常運行為正。 活性污泥洛運行中常見的問題 1、污泥膨脹 正常的活性污泥沉降性能好，其SVI約為50—150之間為正常。 SVI=活性污泥體積/MLSS，當SVI>200并繼續(xù)上升時，稱為污泥膨脹 （1）絲狀菌繁殖引起的膨脹 原因：污泥中絲狀菌過渡增長繁殖的結果，絲狀菌作為菌膠團的骨架，細菌分泌的外酶通過絲狀菌的架橋作用將千萬個細菌凝結成菌膠團吸附有機物形成活性污泥的生態(tài)系統(tǒng)。但當絲狀菌大量生長繁殖，活性菌膠團結構受到破壞，形成大量絮體而漂浮于水面，難于沉降。這種現(xiàn)象稱為絲狀菌繁殖膨脹。 絲狀菌增長過快的原因： a、溶解氧過低，<0.7—2.0mg/l b、沖擊負荷——有機物超出正常負荷，引起污泥膨脹 c、進水化學條件變化： 一是營養(yǎng)條件變化，一般細菌在營養(yǎng)為BOD5：N：P＝100：5：1的條件下生長，但若磷含量不足，C／N升高，這種營養(yǎng)情況適宜絲狀菌生活。 二是硫化物的影響，過多的化糞池的腐化水及糞便廢水進入活性污泥設備，會造成污泥膨脹。含硫化物的造紙廢水，也會產(chǎn)生同樣的問題。一般是加5～10mL/L氯加以控制或者用預曝氣的方法將硫化物氧化成硫酸鹽。 三是碳水化合物過多會造成膨脹。 四是pH值和水溫的影響，pH過低，溫度高于35度易引起絲狀菌生長。 解決辦法： a、保持一定的活性污泥濃度，控制每天排除污泥的凈增量，控制回流比。 b、控制F/M（污泥負荷） 調(diào)節(jié)進水和回流污泥 c、保持污泥齡不變 ? ?? ? Lo——進水有機物濃度；X——MLSS濃度； Sr——回流污泥濃度；Qw——回流污泥量 d、污泥膨脹嚴重時投加鐵鹽絮凝劑或有機陽離子凝聚劑。 （2）非絲狀菌膨脹 　　 非絲狀菌膨脹原因是污泥含有大量表面附著水，水質含有很高的碳水化合物而含N量低，當這些碳水化合物被細菌降解時形成多糖類物質，使代謝產(chǎn)物表面吸附表面水，說明C/N比失調(diào)或水溫過低。 解決辦法：增加N的比例，引進生活污水以增加蛋白質的成分，調(diào)節(jié)水溫不低于5度。 2、污泥上浮 (1)污泥脫氮上浮 污水在二沉池中經(jīng)過長時間造成缺氧(DO在0.5mg／L以下)，則反硝化菌會使硝酸鹽轉化成氨和氮氣，在氨和氮逸出時，污泥吸附氨和氮而上浮使污泥沉降性降低。 解決辦法：減少在二沉池中的停留時間，及時排泥，增加回流比。 (2)污泥腐化上浮 在沉淀池內(nèi)污泥由于缺氧而引起厭氧分解，產(chǎn)生甲烷及二氧化碳氣體，污泥吸附氣體上浮。 解決辦法：加大曝氣池供氧量，提高出水溶解氧，減少污泥在二沉池中的停留時間，及時排走剩余污泥。 3、產(chǎn)生泡沫 廢水中含洗滌劑等表面活性物質 解決辦法：曝氣池安噴灑清水管網(wǎng)或適當噴灑酸、堿等除泡劑。 引起活性污泥膨脹、上浮的主要因素有如下幾方面的原因： a)、進水水質有過量的表面活性物質和油脂類化合物； PH值的被動，當PH值的增加超過一定范圍后，絮凝作用下降，形起活性污泥脫絮； c)、堿度的偏高，由于進水堿性而調(diào)PH值，雖具中和堿性物質，但也產(chǎn)生了鹽，鹽溶液濃度增大形成滲透壓發(fā)生突變，就會使其細胞脫水而死或脹破而亡而工程經(jīng)驗當活性污泥反應池內(nèi)堿度超過通常數(shù)倍時，多時情況下就會發(fā)生污泥上浮； d)、溫度對活性污泥中微生物的影響幅度。一般好氧活性污泥適宜溫度范圍在15-35℃,,超過45℃大部分活性污泥就要殘廢而上??； e)、致毒性底物包括CODcr濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有機酚、硫化物、重金屬及鹵化物過高等； f)、Do（溶解氧）過高，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因為新陳代謝快，有機物分解也塊，但時間一久，污泥被打得又輕又碎（但天氣論），象霧花片似風飄滿池面，隨水流走。 Do甚低，污泥缺氧呈灰色，若缺氧過久則呈黑色，并常常有小氣泡； g)、反硝化引起的污泥上浮，當廢水中總氮或氨氮高時，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池厭氧，NO3-就會還原為N2，N2被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥比重<1而上??； h)、池底積泥引起的污泥上浮，污泥腐化產(chǎn)生CH4，H2S后上??； i)、由于廢水運行工況的水溫和污泥負荷不能衡定，水質微生物菌種營養(yǎng)源缺鐵，會引起菌種兌變成微絲菌，一般稱絲狀菌繁生而引起活性污泥上浮。3、其它方面對污泥膨脹的影響 1) 污水種類 污水種類對污泥膨脹有著明顯的影響。通常來說，那些含有易生物降解和溶解的有機成份，特別是低分子量的烴類、糖類和有機酸類等類型基質的污水易引起污泥膨脹，例如釀酒、乳品、石化和造紙廢水等。 2) 營養(yǎng)成分的不3) 均衡 當污水中N、P不足時，易引起污泥膨脹的發(fā)生。通宵認為，N、P的合適比例為BOD5：N：P=100：5：1。很多研究表明許多絲狀菌對營養(yǎng)物質N、P有著較強的親和力，這可能就是缺乏營養(yǎng)物質導致污泥膨脹的原因。 4) pH值與溫度 一般認為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對絲狀菌的影響也是很普遍的。例如，冬天Microthix parvicella在絲狀菌群中占優(yōu)勢，而溫暖季節(jié)時Nocardia form，0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。 另外污水在進水處理系統(tǒng)前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機酸和硫化氫也可能導致污泥膨脹的發(fā)生。硫磺菌的的貝氏硫菌、硫絲菌等能從硫化氫氧化中獲取能量。而這么細菌以非常長的絲狀性增殖，有時能長達1厘米，從而導致污泥膨脹的發(fā)生。 2、 污泥膨脹的一般解決辦法 第一類：應急措施 適用于臨時應急，主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現(xiàn)象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。 采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這些方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止加藥，污泥膨脹現(xiàn)象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長環(huán)境，導致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時應急時用。 第二類：改善生化環(huán)境 污水廠發(fā)生污泥膨脹的時候，一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決，只能在正在運行的流程基礎上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質的情況下，很難有一個放之四海而皆準的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應該注意的問題必須加以注意。 1) 污水性質的控制 首先應該檢查和調(diào)整pH值，當pH值低于5以下時，不僅對污泥膨脹會有利，而且對正常的生化反應也會有一定的危害，所以當pH值偏低時應及時調(diào)整。另外在北方寒冷地區(qū)一定應注意冬季時的水溫，若水溫偏低應加熱，因為低溫也會導致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風曝氣能有效的在冬季較高的水溫。 當污水中營養(yǎng)成份不足或失衡時，應補充投加。N、P含量應控制在BOD：N：P=100：5：1左右。 若污水處理生化系統(tǒng)前已有消化現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的低分子有機酸將有利于絲狀菌的生長，這時可以對廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)預曝氣來加以改善。一般采用空氣擴散器向3-5米有效水深的調(diào)節(jié)池曝氣，供氣量可以控制在0.5-1.0m3/廢水米3·小時。它能使調(diào)節(jié)池的廢水保持新鮮，并有效防止由于厭氧所會帶來的臭氣。 2) 保持池內(nèi)足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統(tǒng)特別重要，3) 一般至少應控制DO>2毫克/L。 4) 沉淀池內(nèi)的污泥應及時排出或回流，5) 防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象，6) 產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，7) 也會使污泥上浮，8) 沉降性能變差。而9) 且發(fā)生厭氧的污泥回流也會引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時除排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，10) 并縮短污泥在池內(nèi)的停留時間外，11) 還應提高曝氣池DO值，12) 使出入沉淀池的水保持較的溶解氧，13) 或者在污泥回流進入生化池前曝氣再生。如左圖所示。 在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實際情況加以分析，下面針對幾中常見的工藝提出一些指導性的方法，供污水處理工作者參考。 A. 高負荷活性污泥工藝 目前國內(nèi)對活性污泥工藝的設計通常采用中等負荷（0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)），而在實際中人們從經(jīng)濟角度考慮總是采用較高的負荷，所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。 如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉，則可考慮在曝氣池頭部加設軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便?；蛘咴谄貧獬厍霸O置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。 對于間歇式進水的SBR工藝來說，反應器本身是完全混合式的，而且在時間上其污染物的基質就存在濃度梯度，所以無需再另設選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質初始濃度，并對SBR強制排泥，一般就能夠對污泥膨脹現(xiàn)象進行有效的控制。而對于連續(xù)進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進水端設置一個預反應區(qū)或生物反應器了。 B. 低負荷活性污泥工藝 低負荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長效率，所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質和曝氣上想辦法外，最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設一個分格設置的小型預曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內(nèi)采用高污泥負荷，吸附部分有機物并消除有機酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中適用。 對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進水的系統(tǒng)因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。 3、 總結 總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質的情況下，微生物的生長環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時，需要水處理工作者根據(jù)實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。這里對本文觀點作一個總結。 絲狀菌是生長處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現(xiàn)象在于絲狀菌的過度生長，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長；完全混合式較推流式更產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負荷較高污泥負荷易易產(chǎn)生污泥膨脹；進水水質在水溫、pH、營養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應等方面是處理污泥膨脹應該首先考察的問題；高負荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足；低負荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關于污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡一致，引起活性污泥上浮的主要因素 進水水質 過量的表面活性物質和油脂類化合物 這類物質可以影響細胞質膜的穩(wěn)定性和通透性，使細胞的某些必要成分流失而導致微生物生長停滯和死亡。當曝氣池進水中含有大量這類物質時，會產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當進水含油脂量過高時，經(jīng)過曝氣與混合，油脂會附聚在菌膠團表面，使細菌缺氧死亡，導致比重降低而上浮[1-3]。 2 pH值沖擊 過高或過低的pH值會影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細胞質和細胞壁里酶的催化作用以及微生物對營養(yǎng)物質的吸收。當連續(xù)流曝氣反應池內(nèi)pH＜4.0或pH＞11.0時，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮[4]。用SBR法處理啤酒廢水和化工廢水的實驗結果表明：當進水pH值為2.5－5.0和10.0－12.0時，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越嚴重，上浮污泥量越多?？刂频蚿H值（3.5-7.0）的反應周期內(nèi)pH值不變，兩種廢水的活性污泥在pH≤5.5時就開始出現(xiàn)污泥上浮[5-6]。另一方面，隨著pH值的增加，由于胞外聚合物（Extra Celluar　Polymer）的電離官能團增加，活性污泥絮凝作用增加（盡管帶的負電性增加），但當pH值超過一定范圍后，絮凝作用下降。可見，這時的電排斥作用增加，也會造成活性污泥脫絮（懸浮、不絮凝、反絮凝（deflocculation）和上浮[6]。 3 鹽含量的影響 對進水的pH值調(diào)整不能消除堿度對活性污泥的影響。對堿性進水調(diào)pH值，雖然中和了堿性物質，但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一[7]。如微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生突變，就會導致細胞死亡。 4 水溫過熱 組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15－35℃，超過45℃時會使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮（經(jīng)過長期馴化的或特殊微生物除外）[8]。另外，Klaus Kriebitzsch等在用SBR工藝測定溫度對細胞內(nèi)酶活性影響的試驗中也發(fā)現(xiàn)，溫度在20、30和40℃時酶活性較好，大于50℃之后，酶的活性明顯下降。 5 致毒性底物 對好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過高的COD、有機物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機酸等）、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細胞酶活動中心形成穩(wěn)定的化合物，導致基質不能接近，無法被降解，甚至使細胞中毒死亡。重金屬離子進人細胞后主要與酶或蛋白質上的-SH基結合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細胞內(nèi)不斷積累最終對微生物發(fā)生毒害作用（微動作用）。鹵化物最常見的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質（或酶）的酪氨酸結合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強氧化劑。而且廢水中有機物的突變，使原被馴化好的并能降解有機毒物的微生物減少或消失。 2 工藝運行 1 過量曝氣 微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進人衰老期，池中溶解氧濃度（DO）上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多。總之，DO上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因為新陳代謝快，有機物分解也快，但時間一久，污泥被打得又輕又碎（但無氣泡），象霧花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。 2 缺氧引起的污泥上浮 污泥呈灰色，若缺氧過久則呈黑色，并常帶有小氣泡。 3 反硝化引起的污泥上浮 當廢水中有機氨化合物含量高或氨氮高時，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池積泥或停留時間過長，NO3-還原產(chǎn)生的N2會被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。 4 回流量太大引起的污泥上浮 回流量突增，會使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動。 5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮 如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2和H2也會附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮，首先是一個個小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。 3 活性污泥絲狀菌過量生長及其控制產(chǎn)生的污泥上浮 1 溫度與負荷 微絲菌（Mocrothrix patvicella）的最佳生長條件是溫度在12－15℃，污泥負荷小于0.1kg/（kg·d）。它的天然疏水性會引起活性污泥的脫水性差，最高為490mL/g。在溫度高于20℃后、即使污泥負荷是0.2kg/(kg·d)，M.parvicella也不增值。它打碎成30－80μm的碎片，成浮渣形式而上浮。 2 表面活性物質、類脂化合物及機械應力作用 引起低負荷膨脹和污泥上浮的最頻繁的絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。在進水中表面活性物質和類脂化合物濃度的升高、接種和機械應力也會引起放線菌（Actinomycetes）的增長。Kappeleretal觀察到機械應力（如離心泵）損壞緊密的活性污泥絮凝體并導致微絲菌的過量增長[9]。 3 過量投加絲狀菌抑制劑 在曝氣池流出槽中注人過氧化氫，數(shù)天后，絲狀菌就消失，SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過氧化氫也有確保曝氣池DO和去除H2S臭味的效果。但若加人量太多會引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。 2. 活性污泥系統(tǒng)的控制周期問題 處理廠對活性污泥系統(tǒng)很難做到時時刻刻進行調(diào)控。那么每隔多長時間就應對工藝進行調(diào)整一次呢？也就是說，工藝控制周期應該是多長？ 我們首先討論曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。對曝氣系統(tǒng)可以進行所謂的實時控制，使曝氣池混合液的DO值時時刻刻維持在所要求的數(shù)值。很多處理廠一般都設有DO自動控制系統(tǒng)，一旦DO偏離設定值，通過調(diào)節(jié)曝氣量，可在幾分鐘或十幾分鐘之內(nèi)使DO恢復到設定值。對曝氣系統(tǒng)進行實時控制是必要的，因為DO太高，將使能耗增加，DO太低將抑制微生物的活性，降低處理效果。通過實時控制，可使活性污泥時刻處于好氧狀態(tài)，并且不使DO成為限制性因素。 回流的作用是補充曝氣流出的活性污泥。當入流水質水量變化時，自然也希望能隨時調(diào)整回流比。但污水在活性污泥系統(tǒng)中一般要停留8h以上，以回流比進行某種調(diào)節(jié)之后，其效果可能要幾小時之后才能反映出來。因此，通過回流比調(diào)節(jié)，無法控制污水水質水量的隨時變化。一般情況下，每月之內(nèi)可保持恒定的回流比。在運行管理中，回流比作為應付突發(fā)情況的一種暫時手段是很有用的。例如當發(fā)現(xiàn)二沉池泥水界面突然升至很高時，可迅速增大回流比，將水界面降下來，保證不造成污泥流失。然后再分析原因，尋找其他措施，待問題解決之后，再將回流比調(diào)回原值?；亓鞅入m可長期保持恒定，但必須每天檢查其是否合理，如不合理，可隨時作調(diào)整。 排泥操作對活性污泥系統(tǒng)的功能及處理效果影響很大，但這種影響很慢。例如，通過調(diào)節(jié)排泥量控制活性污泥中絲狀微生物的過度繁殖，其效果一般要經(jīng)過2～3倍泥齡之后才能看出來。也就是說，當泥齡5d時，要經(jīng)過10～15d之后才能觀察到調(diào)節(jié)排泥量所帶來的控制效果。因此，也無法通過排泥量操作來控制入流水質水量的日變化，當排泥量調(diào)節(jié)見效時，發(fā)生變化的那股污水早已流出系統(tǒng)。但排泥量的多少，應利用F/M或SRT值每天進行核算。 環(huán)境技術網(wǎng)! 綜上所述，曝氣系統(tǒng)應實時控制；回流比可在較長的時間內(nèi)維持恒定，但應每天檢查核算；排泥量亦可在j較長的時段內(nèi)維持恒定，但應每天核算。當進入污水流量發(fā)生變化或水質突變時，應隨時采取控制對策，或重新進行運行調(diào)度。 二、異常問題對策 由于工藝控制不當，進水水質變化以及環(huán)境因素變化等原因會導致污泥膨脹、生物相異常、污泥上浮、生物泡沫出現(xiàn)等生物異常現(xiàn)象，這些問題如不立即解決，最終都會導致出水質量的降低。 1.污泥膨脹及其控制 污泥膨脹是活性污泥常見的一種異常現(xiàn)象，系指活性污泥由于某種因素的改變，產(chǎn)生沉降性能惡化，不能在二沉池內(nèi)進行正常的泥水分離，污泥隨出水流失。發(fā)生污泥膨脹以后，流出的污泥會使出水SS超標，如不立即采取控制措施，污泥繼續(xù)流失會使曝氣池的微生物量銳減，不能滿足分解污染物的需要，從而最終導致出水BOD5也超標?；钚晕勰嗟腟VI值在100左右時，其沉降性能最佳，當SVI超過150時，預示著活性污泥即將或已經(jīng)處于膨脹狀態(tài)，應立即予以重視。在沉降試驗中，如發(fā)現(xiàn)區(qū)域沉降速度低于0.6m/h，也應引起重視。在活性污泥鏡檢中，如發(fā)現(xiàn)絲狀菌的豐度逐漸增大，至（d）級時，應予以重視，至（e）級時，污泥處于膨脹狀態(tài)。絲狀菌豐度至（f）級，說明污泥處于嚴重膨脹狀態(tài)。 污泥膨脹總體上分為兩大類：絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。前者系活性污泥續(xù)絮體中的絲狀菌過度繁殖，導致的膨脹；后者系菌膠團細菌本身生理活動異常產(chǎn)生的膨脹。 （1）絲狀菌膨脹的存在條件及成因 正常的活性污泥中都含有一定量的絲狀菌，它是形成活性污泥絮體的骨架材料?；钚晕勰嘀薪z狀菌數(shù)量太少或沒有，則形不成大的絮體，沉降性能不好；絲狀菌過度繁殖，則形成絲狀菌污泥膨脹。在正常的環(huán)境中，菌膠團的生長速率大于絲狀菌，不會出現(xiàn)絲狀菌過度繁殖；如果環(huán)境條件發(fā)生變化，絲狀菌由于其表面積較大，抵抗環(huán)境變化的能力比菌膠團細菌強，其數(shù)量超過菌膠團細菌，從而過度繁殖導致絲狀菌污泥膨脹。引起環(huán)境條件變化的因素有以下幾個方面： 1)進水中有機物質太少，導致微生物食料不足； 2) 進水中氮、磷營養(yǎng)物質不足； 3) pH值太低，不利于細菌生長； 4) 曝氣池內(nèi)F/M太低，微生物食料不足； 5) 混合液內(nèi)溶解氧DO太低，不能滿足需要； 6)水水質或水量波動太大，對微生物造成沖擊。 出現(xiàn)以上情況之一，均可為絲狀菌過度繁殖提供必要條件，導致絲狀菌污泥膨脹。另外，絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25～30℃，因而夏季益發(fā)生絲狀菌污泥膨脹。以上所述的絲狀菌指球衣菌，當入流污水“腐化”、產(chǎn)生出較多的H2S（超過1～2mg/L）時，還會導致絲狀菌硫磺細菌（絲硫菌）的過量繁殖，導致絲硫菌污泥膨脹。 污泥膨脹總體上分為兩大類：絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。前者系活性污泥續(xù)絮體中的絲狀菌過度繁殖，導致的膨脹；后者系菌膠團細菌本身生理活動異常產(chǎn)生的膨脹。 （1）絲狀菌膨脹的存在條件及成因 正常的活性污泥中都含有一定量的絲狀菌，它是形成活性污泥絮體的骨架材料?；钚晕勰嘀薪z狀菌數(shù)量太少或沒有，則形不成大的絮體，沉降性能不好；絲狀菌過度繁殖，則形成絲狀菌污泥膨脹。在正常的環(huán)境中，菌膠團的生長速率大于絲狀菌，不會出現(xiàn)絲狀菌過度繁殖；如果環(huán)境條件發(fā)生變化，絲狀菌由于其表面積較大，抵抗環(huán)境變化的能力比菌膠團細菌強，其數(shù)量超過菌膠團細菌，從而過度繁殖導致絲狀菌污泥膨脹。引起環(huán)境條件變化的因素有以下幾個方面： 1)進水中有機物質太少，導致微生物食料不足； 2) 進水中氮、磷營養(yǎng)物質不足； 3) pH值太低，不利于細菌生長； 4) 曝氣池內(nèi)F/M太低，微生物食料不足； 5) 混合液內(nèi)溶解氧DO太低，不能滿足需要； 6)水水質或水量波動太大，對微生物造成沖擊。 出現(xiàn)以上情況之一，均可為絲狀菌過度繁殖提供必要條件，導致絲狀菌污泥膨脹。另外，絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25～30℃，因而夏季益發(fā)生絲狀菌污泥膨脹。以上所述的絲狀菌指球衣菌，當入流污水“腐化”、產(chǎn)生出較多的H2S（超過1～2mg/L）時，還會導致絲狀菌硫磺細菌（絲硫菌）的過量繁殖，導致絲硫菌污泥膨脹。 污泥膨脹總體上分為兩大類：絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。前者系活性污泥續(xù)絮體中的絲狀菌過度繁殖，導致的膨脹；后者系菌膠團細菌本身生理活動異常產(chǎn)生的膨脹。 （1）絲狀菌膨脹的存在條件及成因 正常的活性污泥中都含有一定量的絲狀菌，它是形成活性污泥絮體的骨架材料?；钚晕勰嘀薪z狀菌數(shù)量太少或沒有，則形不成大的絮體，沉降性能不好；絲狀菌過度繁殖，則形成絲狀菌污泥膨脹。在正常的環(huán)境中，菌膠團的生長速率大于絲狀菌，不會出現(xiàn)絲狀菌過度繁殖；如果環(huán)境條件發(fā)生變化，絲狀菌由于其表面積較大，抵抗環(huán)境變化的能力比菌膠團細菌強，其數(shù)量超過菌膠團細菌，從而過度繁殖導致絲狀菌污泥膨脹。引起環(huán)境條件變化的因素有以下幾個方面： 1)進水中有機物質太少，導致微生物食料不足； 2) 進水中氮、磷營養(yǎng)物質不足； 3) pH值太低，不利于細菌生長； 4) 曝氣池內(nèi)F/M太低，微生物食料不足； 5) 混合液內(nèi)溶解氧DO太低，不能滿足需要； 6)水水質或水量波動太大，對微生物造成沖擊。 出現(xiàn)以上情況之一，均可為絲狀菌過度繁殖提供必要條件，導致絲狀菌污泥膨脹。另外，絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25～30℃，因而夏季益發(fā)生絲狀菌污泥膨脹。以上所述的絲狀菌指球衣菌，當入流污水“腐化”、產(chǎn)生出較多的H2S（超過1～2mg/L）時，還會導致絲狀菌硫磺細菌（絲硫菌）的過量繁殖，導致絲硫菌污泥膨脹。 （2）非絲狀菌膨脹的存在條件及成因 非絲狀菌膨脹系由于菌膠團細菌生理活動異常，導致活性污泥沉降性能的惡化。這類污泥膨脹又可分二種，一種是由于進水口含有大量的溶解性的有機物，使污泥負荷F/M太高，而進水中又缺乏足夠的氧、磷等營養(yǎng)物質，或者混合液內(nèi)溶解氧不足。高F/M時，細菌會很快把大量的有機物吸入體內(nèi)，而由于缺乏氮、磷或DO不足，又不能在體內(nèi)進行正常的分解代謝。此時，細菌會向體外分泌出過量的多聚糖類物質。這些物質由于分子式中含有很多氫氧基而具有較強的親水性，使活性污泥的結合水高達400％（正常污泥結合水為100％左右），呈粘性的凝膠狀，使活性污泥在二沉池內(nèi)無法進行有效的泥水分離及濃縮。這種污泥膨脹有時稱為粘性膨脹。 另一種絲狀菌膨脹是進水中含有較多的毒性物質，導致活性污泥中毒，使細菌不能分泌出足夠量的粘性物質，形不成絮體，從而也無法在二沉池內(nèi)進行泥水分離。這種污泥膨脹稱為低粘性膨脹或污泥的離散增長。 3）污泥膨脹的控制措施 污泥膨脹控制措施大體可分成三大類，一類是臨時控制措施，另一類是工藝運行調(diào)節(jié)控制措施，第三類是永久性控制措施。 臨時控制措施主要用于控制由于臨時原因造成的污泥膨脹，防止污泥流失，導致SS超標。臨時控制措施包括污泥助沉法和滅菌法二類。污泥助沉法系指向發(fā)生膨脹的污泥中加入助凝劑，增大活性污泥的密度，使之在二沉池內(nèi)易于分離。常用的助凝劑有聚合氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鋁和聚丙烯酰胺等有機高分子絮凝劑。有的小處理廠還加粘土或硅藻土作為助凝劑。助凝劑投加量不可太多，否則易破壞細菌的生物活性，降低處理效果。FeCl3常用的投加量為5～10mg/L。滅菌法系指向發(fā)生膨脹的污泥中投加化學藥劑，殺滅或抑制絲狀菌，從而達到控制絲狀菌污泥膨脹的目的。常用的滅菌劑有NaClO，ClO2，Cl2，H2O2和漂白粉等種類。由于大部分處理廠都設有出水加氯消毒系統(tǒng)，因而加氯量控制絲狀菌污泥膨脹成為最普遍的一種方法。具體操作步驟如下： 1)運行實踐及歷史數(shù)據(jù)積累，確定一個臨界SVI值。當污泥指數(shù)低于該臨界值時，不影響二沉池的泥水分離及出水水質。該臨界值為最大允許污泥指數(shù)SVIm。 2)持續(xù)測定SVI超過SVIm的次數(shù)和程度，決定是否采取控制措施。 3)選擇最佳加氯點。首先應考慮到氯能在污泥中充分均勻混合，并盡快與絲狀菌接觸。其次盡量選擇有機物含量較低的部位做投加點，以便降低投藥量。因此，最佳加氯點是在回流污泥泵上，如果渠道上有攪拌設備，則投加點設在攪拌設備附近，如無攪拌設備，則宜設在回流泵附近。 4)氯量的計算。一般按系統(tǒng)內(nèi)的污泥總量計算加氯量： m=K·M 式中 K－－單位污泥每日加氯量，8～10kgkgCl2/(kg·d); M－－系統(tǒng)活性污泥總量。 5）核算加氯點污泥中氯的濃度。氯是對微生物無選擇性的殺傷劑既能殺滅絲狀菌，也能殺傷菌膠團細菌。因此，應嚴格控制投加點氯的濃度。一般控制在35mg/L以下。 6）實際加氯過程中，應由小劑量逐漸進行，并隨時觀察SVI值及生物相。當發(fā)現(xiàn)SVI值低于SVIm或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶液，應立即停止加氯。開始加氯量可取由（m=K·M）式計算出的加氯量的1/5，然后每日逐漸增大，一般需持續(xù)3倍泥齡長的時間能控制住。 最后需要強調(diào)，滅菌法適用于絲狀菌污泥膨脹，而助沉法一般用于非絲狀菌污泥膨脹。 工業(yè)運行調(diào)節(jié)控制措施用于運行控制不當產(chǎn)生的污泥膨脹。例如，由DO太低導致的污泥膨脹，可以增加供氧來解決；由于pH值太低導致的污泥膨脹，可以通過增加預曝氣來解決；由于氮磷等營養(yǎng)物質的缺乏導致的污泥膨脹，可以投加應用物質；由于低負荷導致的污泥膨脹，可以在不降低處理功能的前提下，適當提高F/M。另外，對混合液進行適當?shù)臄嚢?，也有利于絲狀菌污泥膨脹的控制。 永久性控制措施系指對現(xiàn)有處理措施進行改造，或設計新廠時予以充分考慮，使污泥膨脹不發(fā)生，以防為主。常用的永久性措施是曝氣池前設生物選擇器。通過選擇器對微生物進行選擇培養(yǎng)，即在系統(tǒng)內(nèi)只允許菌膠團細菌的增長繁殖，不允許絲狀菌大量繁殖。選擇器有三種：好氧選擇器、缺氧選擇器和厭氧選擇器。這些所謂的選擇器一般只是在曝氣池首端劃出一格進行攪拌，使污泥與污水充分混合接觸，污水在選擇器中的水力停留時間一般為5～30min，常采用20min左右。好氧選擇器內(nèi)需對污水進行曝氣充氧，使之處于好氧狀態(tài)，而缺氧選擇器和厭氧選擇器只攪拌不曝氣。好氧選擇器防止污泥膨脹的機理是提供一個DO充足，食料充足的高負荷區(qū)，讓菌膠團率先搶占有機物，不給絲狀菌過度繁殖的機會。在完全混合活性污泥工藝的曝氣池前段，設一個好氧選擇器，其控制污泥膨脹的效果是非常明顯的。缺氧選擇器與厭氧選擇器的設施和設備完全一樣，它們發(fā)揮什么樣的功能完全取決于活性污泥的泥齡。當泥齡較長時，會發(fā)生較完全的硝化，選擇器內(nèi)會含有較多硝酸鹽，此時為缺氧選擇器。當泥齡較短時，選擇器內(nèi)既無溶解氧，也無硝酸鹽，此時為厭氧選擇器。缺氧選擇器控制污泥膨脹的原理，是絕大部分菌膠團細菌能利用選擇器內(nèi)硝酸鹽中的化合態(tài)氧作氧源，進行生物繁殖，而絲狀菌（球衣菌）沒有這個功能，因而在選擇器內(nèi)受到抑制，增殖落后于菌膠團細菌，大大降低了絲狀菌膨脹發(fā)生的可能。厭氧選擇器控制污泥膨脹的原理是，絕大部分種類的絲狀菌（球衣菌）都是絕對好氧，在絕對厭氧狀態(tài)下將受到抑制。而絕大部分的菌膠團細菌為兼性菌。在厭氧狀態(tài)下將進行厭氧代謝，繼續(xù)增殖。但是，厭氧選擇器的設置，會導致產(chǎn)生絲硫菌污泥膨脹的可能性，因為菌膠團細菌厭氧代謝會產(chǎn)生硫化氫，從而為絲狀菌的繁殖提供條件。因此，厭氧選擇器的水力停留時間不宜太長。將現(xiàn)有傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)稍加改造成一些變形工藝，如吸附再生工藝，逐點進水工藝等形式，也能有效地防止污泥膨脹地發(fā)生。另外，近年來出現(xiàn)的一些新工藝，如A2-O、A-B、SBR等工藝也能有效地防止污泥膨脹。 2.生物泡沫及其控制 泡沫是活性污泥法處理廠中常見的運行現(xiàn)象。泡沫分為兩種，一種是化學泡沫，另一種是生物泡沫?；瘜W泡沫是由于污水中的洗滌劑以及一些工業(yè)用表明活性物質在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成的。在活性污泥培養(yǎng)初期，化學泡沫較多，有時在曝氣池表面會形成高達幾米的泡沫山。這主要是因為初期活性污泥尚未形成，所有產(chǎn)生泡沫的物質在曝氣作用下都形成了泡沫。隨著活性污泥的增多，大量洗滌劑或表面物質會被微生物吸收分解掉，泡沫也會逐漸消失。正常運行的活性污泥系統(tǒng)中，由于某種原因造成污泥大量流失，導致F/M劇增，也會產(chǎn)生化學泡沫?；瘜W泡沫處理較容易，可以用水沖消泡，也可加消泡劑。較難處理的是生物泡沫，它是由稱作諾卡氏菌的一類絲狀菌形成的?；瘜W泡沫呈乳白色，而生物泡沫呈褐色，可在曝氣池上堆積很高，并進入二沉池隨水流走，產(chǎn)生一系列衛(wèi)生問題。首先，生物泡沫蔓延至走道板上，使操作人員無法正常維護。另外，生物泡沫在冬天能結冰，清理起來異常困難。夏天生物泡沫會隨風飄蕩，形成不良氣味。目前，預防醫(yī)學還認為諾卡氏菌極有可能成為人類的病原菌。如果采用表明曝氣設備，生物泡沫還能組織正常的曝氣充氧，使混合液DO降低。生物泡沫還能隨排泥進入泥區(qū)，干擾濃縮池及消化池的運行。用水沖無法沖散生物泡沫，消泡劑作用也不大。有的處理廠曾嘗試用加氯解決，但收效不大，因為諾卡氏菌產(chǎn)生于活性污泥絮體內(nèi)部。增大排泥，降低SRT，有時稍有效果，但不能從根本上解決問題。因為已發(fā)現(xiàn)諾卡氏菌有很多種，絕大部分的世代期長，而有的世代期僅2d，采用增大排泥方法，只能去除世代期長的那部分諾卡氏菌。綜上所述，生物泡沫控制的根本措施是從根源上入手，以防為主。 已經(jīng)知道，諾卡氏菌是形成生物泡沫的主要原因。這種絲狀菌為樹枝狀絲體，其細胞中蠟質的類脂化合物含量可高達11％，細胞質和細胞壁中都含有大量類脂物質，具有極強的疏水性，密度較小。在曝氣作用下，菌絲體能伸出液面，形成泡沫。諾卡氏菌在溫度較高（＞20℃）、富油脂類物質的環(huán)境中易大量繁殖。因此，入流污水中含油及脂類物質較多的處理廠（入大量賓館飯店污水排入）或初沉池浮渣去除不徹底的處理廠易產(chǎn)生生物泡沫。在上述處理廠中，夏天又比冬天易產(chǎn)生生物泡沫。雖然諾卡氏菌世代期有長有短，但絕大部分都在9d以上，因而超低負荷的活性污泥系統(tǒng)中更易產(chǎn)生生物泡沫。 3.污泥上浮問題及其控制 污泥上浮廣義上泛指污泥在二沉池內(nèi)上浮，但在運行管理中，專指由于污泥在二沉池內(nèi)發(fā)生酸化或反硝化導致的污泥上浮。發(fā)生污泥上浮的污泥，本身不存在質量問題，其生物活性和沉降性能都很正常。當這些正常的污泥在二沉池內(nèi)停留時間太長時，由于缺乏溶解氧而發(fā)生酸化，產(chǎn)生H2S氣體附在污泥絮體上，使其密度減小，造成污泥上浮。當系統(tǒng)的SRT較長，發(fā)生硝化以后，進入二沉池的混合液中會有大量的硝酸鹽，污泥在二沉池內(nèi)由于缺乏溶解氧而發(fā)生反硝化，造成污泥上浮，大量流失，導致運行徹底失敗。