??????? 由于工藝控制不當,進水水質(zhì)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(zhì)量的降低。
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??????? 1.污泥膨脹及其控制
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??????? 污泥膨脹是活性污泥常見的一種異?,F(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。活性污泥的SVI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)。
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??????? 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。
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??????? (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:
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??????? 1)??????? 進水中有機物質(zhì)太少,導致微生物食料不足;
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??????? 2)??????? 進水中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)不足;
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??????? 3)??????? pH值太低,不利于細菌生長;
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??????? 4)??????? 曝氣池內(nèi)F/M太低,微生物食料不足;
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??????? 5)??????? 混合液內(nèi)溶解氧DO太低,不能滿足需要;
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??????? 6)??????? 進水水質(zhì)或水量波動太大,對微生物造成沖擊。
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??????? 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。
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??????? (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(zhì),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(zhì)。這些物質(zhì)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。
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??????? 另一種絲狀菌膨脹是進水中含有較多的毒性物質(zhì),導致活性污泥中毒,使細菌不能分泌出足夠量的粘性物質(zhì),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。
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??????? (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。
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??????? 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:
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??????? 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(zhì)。該臨界值為最大允許污泥指數(shù)SVIm。
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??????? 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。
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??????? 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。
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??????? 4)氯量的計算。一般按系統(tǒng)內(nèi)的污泥總量計算加氯量:
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??????? m=K·M
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??????? 式中? K--單位污泥每日加氯量,8~10kgkgCl2/(kg·d);
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??????? M--系統(tǒng)活性污泥總量。