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污泥膨胀的形成条件、影响因素和解决方案

发布于:2024-05-13 17:26:13 来自:环保工程/污泥处理 [复制转发]
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。一般来说,活性污泥的SVI值在100左右时,其沉降性能最佳,当SVI值超过150时,预示着活性污泥即将或已经处于膨胀状态,应立即予以重视。    
导致污泥膨胀的因素盘点      

1、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;

2、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。

3、DO

低DO是引起丝状菌污泥膨胀的主要原因之一  
若DO成为限制因子,菌胶团生长受抑制,而丝状菌因具有巨大的比表面积,更易获得溶解氧进行生长繁殖,在竞争中处于优势地位。具有低Ks的丝状菌在低基质浓度下,具有比菌胶团高的比生长速率,这可以解释基质限制、溶解氧限制和营养物质限制引起的污泥膨胀现象。只要溶解氧成为限制,任何负荷下都会发生污泥膨胀。污水处理中DO控制在2左右,太高太低都容易引起污泥膨胀。  
 

4、F/M

低负荷情况下,由于丝状菌具有巨大的比表面积,低Ks,其对碳源有较强的亲和力,优先利用碳源,造成竞争优势。  
低F/M经常出现在完全混合式曝气池、大回流比的氧化沟(如卡鲁萨尔氧化沟)、沿程分散进水曝气池中;低负荷容易引发丝状菌污泥膨胀,高负荷容易引发污泥粘性膨胀。负荷分布不均,好氧区一直处于低负荷运行状态易造成丝状菌大量增殖。Li等人对膜生物反应器内污泥负荷参数的影响研究表明,当F/M<0.2kg kg·d时,容易引发污泥膨胀。an和su等人将污水通过好氧选择器进入膜生物反应器,将f="" m调整到0.4kg="" kg·d,有效的控制了污泥膨胀;而laitinen和luonis等人则是利用缺氧选择器,加强反硝化除磷作用,有效解决了污泥膨胀。
由于研究者的研究背景和研究条件不尽相同,研究结果也很不一致。尤其是关于有机负荷与污泥膨胀关系的说法也比较混乱。高低有机负荷都可能引起污泥膨胀,Ford和Eckenfeilder等人发现高低负荷下都可能发生污泥膨胀,Palm等人认为根据负荷不同,在任何DO浓度条件下都可能发生膨胀,Chudoba等人认为即使对于推流式曝气池,虽然沿吃长方向存在着高的浓度梯度,但在高负荷下也会发生污泥膨胀。

5、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:R.E.Sheder等人发现在缺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。因此要降低进水C/N比。

6、微量元素

完全混合活性污泥法会助长丝状菌的过量生长  
完这可用痕量金属缺乏症理论分析。由于 丝状菌具有比菌胶团更大的比表面积 ,其在痕量金属含量不足时比后者具有更大的对痕量金属的吸附能力,从而抑制了菌胶团的生长。

7、有毒物质

当有毒工业废水进入污水厂时,活性污泥中的微生物要出现中毒现象,Novak在对非丝状菌膨胀的研究中发现, 菌胶团吸收污水中的有毒物质后,粘性物质分泌减少,生理活动出现异常,可能引起污泥膨胀。

8 、其他污泥膨胀原因

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,发生早期消化,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。
污泥膨胀解决办法      

1、应急措施

(1) 增加絮凝剂 ,如投加硅藻土、粘土、厌氧污泥、金属盐类、混凝剂,如投加铁盐(氯化亚铁5~50 mg/L)、铝盐(矾土10~100 mg/L)。
(2) 采用消毒氧化剂 ,如采用回流污泥加氯措施,投加量一般为2~10kg Cl2/1000kg干污泥,既可控制曝气池污泥膨胀也可对二级处理出水消毒,同时使控制污泥膨胀所需要的加氯量最少。 铜离子浓度在0.75mg/L时或食盐浓度为4g/L时对抑制丝状菌污泥膨胀效果良好。但是此法治标不治本。

2、改变工艺

(1) 设置选择器 ,选择器是曝气池之前或前段设定的高有机负荷区(接触区),为菌胶团细菌提供高浓度的可吸收的溶解底物,以提高其摄取和贮存能力,使其在与丝状菌的竞争中处于优势。
(2) 改变反应器形式, 如将完全混合曝气池改为推流式曝气池,连续进水改为间歇进水。丝状菌几乎都不能在完全无分子氧的环境中吸收底物,这使得通过脱氮和除磷过程而利用底物的功能菌迅速增殖,所以A/O和A/A/O系统能有效控制丝状菌污泥膨胀。在A2/O工艺中,厌氧、缺氧区不利于丝状菌增殖,如果在好氧段能旁流一部分进水提供碳源,则丝状菌在整个系统中都处于不利状况。
(3) 工艺运行调控: 由于污水腐化产生的膨胀,可以对消化污水预曝气,沉淀池中污泥应及时刮除;N、P缺乏的污水,可及时投加尿素、铵盐、化肥或与生活污水混合,使BOD5:N=100:5:1左右;缺氮时可从污泥消化池往曝气池投加高含氮污泥上清液;低溶解氧可以增加供氧,采用表面转刷曝气的氧化沟,欲提高DO,可通过提高出水堰的高度,以提高转刷的吃水深度的方法,强化转刷的曝气能力;低负荷导致的污泥膨胀,可以适当提高F/M;高负荷污泥膨胀,可射流曝气剪切丝状菌,射流高的传质效率提供充足的溶解氧。增加水力剪切力:通过曝气时产生的强水力剪切作用使蓬松污泥自聚、密实,同时使絮团表面不稳定的丝状菌脱落。
(4) 在完全混合曝气池中负荷0.1~0.5 kgBOD5/(kgMLSSd)都发生膨胀, 而推流式中污泥负荷大于0.5 kgBOD5/(kgMLSS·d)才发生膨胀,而间歇式反应器内没有发现膨胀现象;变化的水力负荷造成SVI上升,具体分析为高负荷、低溶解氧刺激了丝状菌的生长,且丝状菌生长的不可逆性,造成污泥膨胀,特别是当有机物浓度剧增时极易引起污泥膨胀;污泥有机负荷为0.5kg/kg·d,并且DO在2mg/L时,可以有效的控制丝状菌的生长。
(5) 低负荷引起污泥膨胀的恢复 :加大污泥负荷,利用在高底物浓度的环境条件下,菌胶团的贮存能力与最大比生长速率均比丝状菌的高这一特点,在反应器中创造出有利于菌胶团生长繁殖的生态环境,使其取代丝状菌逐渐成为污泥中的优势菌种,从而使发生膨胀的污泥逐渐恢复正常。
(6) 增大污泥回流量 有利于提高菌胶团细菌摄取有机物的能力,并且增大与丝状菌的竞争力度,抑制丝状菌的膨胀。丝状菌的生长速率小于非丝状菌,长SRT有利于丝状菌的生长,因而增加排泥量,可以有效排除池内过多丝状菌。并且长泥龄情况下,发生污泥老化,老化的污泥活性不够,竞争不过丝状菌,会使丝状菌在竞争中处于优势地位。

3、污泥膨胀自然消除的解释

污泥膨胀导致污泥的大量流失,使MLSS浓度降低,其结果是在其它条件不变时,有机负荷提高,DO上升,OUR减小,这都有利于抑制丝状菌的增殖。

本文来源于:绿水圈

  • yj蓝天
    yj蓝天 沙发

    资料不错,对于控制污泥丝状菌的繁殖和增长有很好的指导作用,学习啦,谢谢楼主分享

    2024-05-14 07:40:14

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这个家伙什么也没有留下。。。

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