❶ 活性污泥膨胀的原因及控制方法
一、活性污泥膨胀的原因:
(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。
(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。
(4)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,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。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
二、活性污泥膨胀的控制方法:
(1)投加Cl2或漂白粉
控制污泥膨胀采用的传统氧化剂是Cl2。具有氧化能力的Cl2、HOCl和次氯酸根渗入细胞后,能破坏菌体内的酶系统,导致细胞死亡。绝大程度上说的丝状菌都可通过加氯气加以控制。一般投加在回流污泥中,加氯点的Cl2、浓度应控制在小于35 mg/L,加氯量最适宜控制在10~20 mg/L·d,投加量过大反而会杀死菌胶团菌,造成絮体解体。当SVI值逐渐降低、膨胀不断缓解时,应逐渐减少投药量。
(2)投加H2O2
双氧水在控制污泥丝状菌膨胀中的应用也相当广泛。控制丝状菌的最少投量是0.1 g/kg·d(H2O2/MLSS)时,将会破坏脱磷作用,投加一段时间后(大概10天)脱磷作用会慢慢恢复。H2O2的毒性对脱氮作用只有少量的影响,在检测中没有发现氨、氮和硝酸盐氮有明显变化。
(3)投加臭氧
投加臭氧也可以控制丝状菌引起的污泥膨胀,臭氧还能有效地改善硝化作用和提高难降解有机物的去除率,臭氧的投加量在4g/kg·d(H2O2/MLSS)左右,一般投加在好氧区。
(4)投加凝聚剂
投加合成的有机聚合物、铁盐、铝盐等混凝剂均可以通过其凝聚作用来提高污泥的压密性增加污泥的比重;投加高岭土、碳酸钙、氢氧化钙等也可以通过提高污泥的压密性来改善污泥的沉降性能。实践证明,不设初沉池的污水厂,其SVI值都比较低,所以设有初沉池的污水厂发生污泥膨胀时,将部分污水直接送到曝气池也是一种控制污泥膨胀的方法。
(5)回流污泥
此法主要应用在脱氮除磷工艺中,将二沉池排出的回流污泥排入一单独设置的曝气池内进行曝气,将微生物体内贮存物质氧化,从而使菌胶团细菌具有最大吸附和贮存能力,使污泥得到充分再生并恢复活性,所以可以在与丝状菌的竞争中获得优势,抑制丝状菌的过量繁殖。
工作原理
活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌,细菌特别是球状细菌起着最关键的作用,优良运转的活性污泥,是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好,随着活性污泥的正常运行,细菌大量繁殖,开始生长原生动物,是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。
活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势;后生动物是细菌的二次捕食者,如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现,所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。其性能指标包括:混合液悬浮固体 (MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指数[污泥体积指数(SVI),污泥密度指数(SDI)。
❷ 活性污泥法导致污泥膨胀原理
原理:污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上,这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏 性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段,微生物在氧气充足的条件下,吸收这些有机物,并氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果,污水中有机污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增长,污水则得以净化处理。
活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法,由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)于1912年发明。如今,活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质,同时也能去除一部分磷素和氮素。废水生物处理中微生物(micro-organism)悬浮在水中的各种方法的统称。因悬浮的微生物群体呈泥花状态(floc),故名。
❸ 污泥膨胀的危害有哪些如何识别
发生污泥膨胀后,二沉池出水的SS将会大幅度增加,直至超过国家排放标准,同时导致出水的CODcr和BOD5也超标。如果不立即采取控制措施,污泥持续流失会使曝气池内的微生物数量锐减,不能满足分解有机污染物的正常需要,从而导致整个系统的性能下降,甚至崩溃。如果恢复,需要从培养、驯化活性污泥重新开始。
污泥膨胀可通过检测曝气混合液的SVI,沉降速度和生物相镜检来判断和预测,而通过观察二沉池出水悬浮物和泥面的上升变化是最直观的方法。对于市政污水处理厂,SVI值在100左右,活性污泥的沉降性能最好,SVI超过150时,就预示着有可能或已经发生污泥膨胀。在沉降试验时,如果发现区域沉降速度低于0.6m/h,也预示着有可能或已经发生污泥膨胀。生物相镜检时发现丝状菌的丰度逐渐增大,到+ +级时,预示着有可能发生污泥膨胀,到+ + +级时,说明污泥已经处于膨胀状态。
❹ 活性污泥有哪两种类型哪些因素可以引起污泥膨胀
活性污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。非丝状菌膨胀也叫粘性膨胀,主要是由于负荷太高或者进水营养元素缺乏引起的。污水处理厂所发生的膨胀一般属于丝状菌膨胀。温度,溶解氧,进水负荷,pH等参数的不正常都有可能引发丝状菌污泥膨胀。其中,由于低溶解氧或者低负荷引发的丝状菌污泥膨胀是最常见的。
❺ 曝气池产生大量泡沫,污泥膨胀的原因都有哪些
污水处理厂会用到我们的水处理剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,听运营人员讲过一些,认为曝气池活性污泥发生丝状菌污泥膨胀大致有五点主要原因:
1)进入曝气池的污水温度过高。
2)曝气池混合液内溶解氧太低。
3)PH值太低,不利于菌胶团生长;
4)进水中有机物质太少,导致微生物食料不足;
5)进水水质,水量波动太大,对微生物造成冲击;
❻ 污泥膨胀一般发生在污水处理的哪个阶段
每个阶段都有一定概率发生,但是可以控制以及预防。
解决办法
应急措施
临时应急主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外,投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。
采用这种方法一般能较快降低SVI值,但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖,一旦停止加药,污泥膨胀现象可以又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降低,所以,这种办法只能做为临时应急时用。
改善生化环境
污水厂发生污泥膨胀的时候,一般无法从工艺流程、池型和曝气方式的改变来解决,只能在正在运行的流程基础上通过改变生化池内的微生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖。在不同的工艺和水质的情况下,很难有一个放之四海而皆准的解决方案。但生化工艺常遇见的几种应该注意的问题必须加以注意。
污水性质的控制
首先应该检查和调整pH值,当pH值低于5以下时,不仅对污泥膨胀会有利,而且对正常的生化反应也会有一定的危害,所以当pH值偏低时应及时调整。另外在北方寒冷地区一定应注意冬季时的水温,若水温偏低应加热,因为低温也会导致污泥膨胀的发生。采用鼓风曝气能有效的在冬季较高的水温。
当污水中营养成份不足或失衡时,应补充投加。N、P含量应控制在BOD:N:P=100:5:1左右。
若污水处理生化系统前已有消化现象的发生,产生的低分子有机酸将有利于丝状菌的生长,这时可以对废水在调节池内预曝气来加以改善。一般采用空气扩散器向3-5米有效水深的调节池曝气,供气量可以控制在0.5-1.0m3/废水米3·小时。它能使调节池的废水保持新鲜,并有效防止由于厌氧所会带来的臭气。
保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要,3)一般至少应控制DO>2毫克/L。
沉淀池内的污泥应及时排出或回流。
防止其发生厌氧现象。若发生厌氧现象,产生的各种气体吸附在污泥上,也会使污泥上浮,沉降性能变差。而且发生厌氧的污泥回流也会引发丝状菌的大量繁殖。这种情况时除排泥和清除沉淀池内的死角,并缩短污泥在池内的停留时间外。还应提高曝气池DO值。使出入沉淀池的水保持较的溶解氧。或者在污泥回流进入生化池前曝气再生。
控制方法
絮凝法
膨胀活性污泥的密度一般比水小,作为应急处理措施,可考虑投加混凝剂,以改善其沉降性能。初步选择了常用的高分子混凝剂——阳离子型聚丙烯酰胺和无机混凝剂——硫酸亚铁进行对比试验。
在处理水量为50L/h的小试装置中投加阳离子型聚丙烯酰胺,使其浓度分别达到10、20、30、40、50和60mg/L,污泥的SV值变化。聚丙烯酰胺的投加对于污泥的沉降性能的改善有一定的效果,且存在一个最佳投加量,但是,效果不是很理想。该中水回用系统采用新型淹没式复合膜生物反应器,曝气量大、水力搅拌强烈,聚集起来的絮体颗粒容易遭到破坏,从而导致混凝效果不理想;当投加量高于最佳投加量时,絮凝体除中和胶体的负电荷以外,过多的正电荷又使胶体离子带上正电荷而重新稳定。处理水量为50L/h的小试装置中投加硫酸亚铁溶液,使其质量浓度在10至180mg/L之间变化,污泥的SV值变化;投药前后菌胶团状态。
投加硫酸亚铁溶液后污泥沉降性能得到明显改善,SV值下降了约百分之十五。但是超过60mg/L后污泥沉降性能没有进一步的改善,所以确定实际运行时硫酸亚铁的投加量为60mg/L。在投加硫酸亚铁(60mg/L)前后,测量混合液PH值从7.63降至7.07,对污泥活性的负面影响很小。阳离子型聚丙烯酰胺的投加效果受水力条件等因素的限制不是十分理想,同时其单体有毒性、难降解,存在二次污染问题,经济效益较投加硫酸亚铁差。硫酸亚铁价格便宜、使用简单,对膜及污泥没有负面影响,其对污泥密度的影响是有效的,但其不能从根本上解决营养比例失调的问题,所以只能作为应急控制措施。
营养盐调整法
在污泥膨胀问题的研究中,对污泥膨胀的恢复与控制是一个十分重要的环节。在该中水回用工程的运行过程中发现,投加硫酸亚铁后,沉降性能一度改善的活性污泥在原有有机负荷条件下如停止投加,继续进行处理,则活性污泥的沉降性能就会逐渐恶化,三日后恢复到投加前的状态。所以需要寻找一种在活性污泥膨胀后行之有效的恢复控制方法。
其他控制方法
在污泥粘性膨胀最严重的情况下(用容器装一些污泥,无论用什么方法污泥始终粘附在容器的表面),可考虑适当排掉一些膨胀的污泥,再重新取一些新泥,以减少多糖类物质对污泥的覆盖;同时增加水力停留时间,使没有被完全氧化的有机物有足够的时间被消耗掉。
由于原水中洗涤剂含量很高,加之曝气强度较大,经常出现白色、粘稠的泡沫,并且越积越多,当污泥发生膨胀时,危害较大。除投加消泡剂以外,采取水力消泡的方法。在反应池上方安装喷头,用MBR反应器的出水对反应池上部进行喷淋,以控制膨胀污泥和泡沫对反应器的危害,会取得较好效果。
目前,在控制理论方面也丰富了污泥膨胀的控制。
污泥膨胀(sludgebulking)指污泥结构极度松散,体积增大、上浮,难于沉降分离影响出水水质的现象。基本上各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀,而且一旦发生难以控制,通常都需要很长的时间来调整。污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近百分之五十的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生,在中国的发生率也非常高。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。
污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
❼ 污水处理厂常见的异常现象
污水厂常见异常及处理措施:
(1)污泥膨胀
如果发生污泥膨胀,要根据实际情况采取措施。如由丝状菌引起的污泥膨胀,可以投加适量的化学药剂抑制、杀灭丝状菌,或调整厌氧时间,抑制丝状菌的生长。如由于DO太低导致的污泥膨胀,可以通过增加供氧量来解决。
(2)污泥解体
污泥解体是污水处理厂最严重的工艺问题,污泥由于某种因素的剧烈改变而严重恶化,活性降低,大量的微生物死亡,絮凝性能差,大量的污泥随出水流失,如果出现污泥解体,应立即采取以下措施;
(3)曝气池有臭味
曝气池供O2不足,DO值低,出水氨氮有时偏高 ,增加供氧,使曝气池出水 DO 高于2mg/l
(4) 污泥发黑
曝气池 DO 过低,有机物厌氧分解析出H2S,其与Fe 生成FeS,增加供氧或加大污泥回流
(5)污泥变白
丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖,如有污泥膨胀,参照污泥膨胀对策
(6)进水 PH 过低,
曝气池 PH≤6 丝状型菌大量生---提高进水PH
(7)曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面
浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长,或进水中洗涤剂过量 清除浮渣,避免浮渣继续留在系统内循环,增加排泥
(8)污泥过滤困难
污泥解絮 ,按不同原因分别处置
(9)污泥脱水后泥饼松
有机物腐败,及时处置污泥