在污水处理过程中,大家经常会遇到曝气池产生大量的泡沫的情况,有时候会从池中溢出,引起外部设备外部池壁的严重污染,使操作条件恶化,严重影响了周围的环境。那么该如何处理呢?最后附上一位从事水处理十多年工程师,对泡沫实际分析处理的案例!
一、泡沫的类型:
1.启动泡沫
.曝气池启动初期,曝气池中的污泥对污水的水质并不适应,对生长环境的不适应,容易形成泡沫。随着污泥对水质的适应,泡沫会减少。
.曝气池启动初期,污泥相对较少,污泥负荷较高,容易产生泡沫。污泥量增加后,泡沫会逐渐消失。
.活性污泥工艺运行启动初期,由于污水中含有一些表面活性物质,易引起表面泡沫。但随着活性污泥的成熟,这些表面活性物质经生物降解,泡沫现象会逐渐消失。
2.反硝化泡沫
活性污泥处理系统以低负荷运转时,在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用而产生氮气,氮气的释放在一定程度上会降低污泥密度并带动部分污泥上浮,从而出现泡沫现象,产生的悬浮泡沫通常不很稳定。
3.表面活性剂泡沫
污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性-非极性基团即所谓双亲分子。在曝气的条件下,非极性基团一端伸入气泡内,而极性基团选择性地被亲水物质所吸附,使亲水性物质的表面转化成疏水性物质而黏附在气泡水膜上,随气泡一起上浮至水面。
4.生物泡沫
.与泡沫有关的微生物大都含有脂类物质,这类微生物比水轻,易漂浮到水面。
.与泡沫有关的微生物大都呈丝状或枝状,易形成网,能捕扫微粒和气泡等,并浮到水面。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫就更稳定。
.曝气气泡产生的气浮作用常常是泡沫形成的主要动力。颗粒利用气泡气浮,必须是形小、质轻和具有疏水性的物质。所以,当水中存在油、脂类物质和含脂微生物时,则易产生表面泡沫现象。
二、泡沫产生的因素:
1.污泥停留时间
产生泡沫的微生物的生长速率普遍较低,生长周期长,所以长的污泥停留时间有利于这些微生物的生长。因此,采用延时曝气方式的活性污泥法更易产生泡沫现象。另外,一旦泡沫形成,泡沫层的生物停留时间就会独立于曝气池内的污泥停留时间,易形成稳定持久的泡沫。
2.PH值
不同的丝状微生物对pH的要求不一样,amarae的生长对pH值极敏感,最适宜的pH值为7.8,当pH值从7.0下降到5.0~5.6时,能有效地减少泡沫的形成。这主要是因为低的pH值超过了产生泡沫的微生物群落对pH的极限。因此当pH值为5.0时,就能有效控制其生长。但是pH值的变化也会引起活性污泥的不适应,从而产生泡沫现象。
3.溶解氧
生物泡沫中的诺卡氏菌群是严格好氧的微生物,在缺氧或厌氧的条件下,都不能利用基质生长,但并不会死亡,而丝状菌有所不同,其可以利用硝酸根作为最终的电子受体。因此即使在现有的脱氮除磷系统中的缺氧段或是厌氧段,仍可以顺利生产。当溶解氧不足,且系统是低负荷运行时,容易产生反硝化泡沫。
4.曝气方式
不同曝气方式所产生的气泡不同,而微气泡或小气泡比大气泡更有利于产生生物泡沫,并且泡沫层易集中于曝气强度低的区域。
5.温度
与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和最佳温度,当环境或水温有利于菌类生长时,就可能产生泡沫现象。不仅如此,温度还会对活性污泥系统中的微生物群落产生影响,导致生物泡沫的产生,这可以从许多生物泡沫的产生具有季节性看出。
三、泡沫的危害:
1.影响仪表的正常显示,特别是采用DCS 自动控制的污水处理厂,会造成系统的误操作。对超声波液位计来说,会造成虚假液位,严重时引起泵的空转;污水处理站总排口采用明渠流量计的,可能会造成总排口污水流量的误差。
2.影响环境。大量的生物泡沫产生后,蔓延到走道板上,影响正常的维护。生物泡沫冬可能会结冰,清理较困难;夏天会遇风飘荡,形成不良气味,严重污染环境。
3.采用表面曝气的设备的工艺,生物泡沫具有粘滞性,会阻止正常的曝气充氧,使混合液的溶解氧降低。
4.有的生物泡沫还可能进入二沉池,造成外排水的 SS、CODcr 等污染物增加。
四、泡沫的控制方法:
.喷洒水
.投加化学药剂
.缩短污泥停留时间
.向曝气反应器内投加载体
五、一位十几年的污水处理师的案例分析:
今天案例介绍一下冲击泡沫(非丝状菌膨胀泡沫)、表面活性剂泡沫(之前回复过网友就不细说了)、反硝化泡沫、过氧化泡沫、加碱导致的泡沫。
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.冲击泡沫(非丝状菌膨胀泡沫)
原理
为什么叫非丝状菌膨胀?原因不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀,但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多,都具有沉淀性能严重下降,二沉池跑泥严重,SV最高可达90%。
具体说下两者的区别,非丝状菌膨胀是因为过高的碳源进入系统,在高基质下,细菌吸附的碳源代谢不了,并在细菌表面分泌出亲水性多糖,并部分进入系统,细菌处于对数期,这时候细菌具有最强的活性,导致菌胶团解体。
丝状菌膨胀是因为丝状菌的过渡繁殖,丝状菌伸出菌胶团,并与其相邻的丝状菌形成松散的絮团,导致絮团密度减少严重影响沉降性能。其中最明显的表观区别是:丝状菌膨胀曝气池没有泡沫产生,而非丝膨胀有!
丝状菌为菌胶团的骨架,本身具有很强的代谢能力,菌胶团细菌吸附在其身上来保证菌胶团的稳固性,却因为其自身难以沉降的原因让人们避之不及,我想它心里一定不服气:同样一身绿毛,却只说我是妖精!目前的很多设计方案里面会增加抑制丝状菌的繁殖措施,例如增加厌氧或生物选择器。经了解目前有研究采用MBR来利用丝状菌为优势菌来处理污水!
案例
某公司是AO脱氮工艺,平常在A池中投加甲醇作为碳源,甲醇存放在容积1立方的药剂桶内,晚上药剂桶底部阀门脱落,大量甲醇进入系统,现在曝气池有很多泡沫,如图,SV涨到80以上,二沉池出水带泥,而且出水COD和氨氮超标。
分析:
甲醇储罐是临时拖来的药剂桶,底部排放阀人为改造了一下,导致不牢固脱落,大量甲醇进入系统,甲醇在A池消耗不了进入曝气池,导致非丝膨胀,异养菌代谢不了的碳源,随着推流派排出系统,导致COD升高,水中粘性多糖在曝气的作用下形成堆积性泡沫,因为异养菌的大量繁殖争夺氧气,使硝化反应受到影响,导致出水氨氮升高。
该案例着重讲一下冲击泡沫的形态,通过其形态就可以判断系统出现的问题,这就是中医“望闻问切”中的望!
颜色:
正常健康的系统冲击性泡沫的颜色为亮白色,但是如果之前系统污泥就部分解体,之前活性不强而解体的活性污泥会吸附在泡沫上,使泡沫带颜色,所以说颜色不是判断冲击泡沫的要点!
体态:
泡沫大小不一,泡沫粘性较大,大气泡形状一般被拉伸成椭圆状,而气泡不破,这是判断冲击性泡沫的关键点,也是和表面活性剂泡沫的不同之处!
堆积性:
堆积性很好,最高可达一米以上,而且很轻,风大会将其刮出池子。
措施:
投加消泡剂,消除泡沫;二沉池进口投加PAC,增加污泥的沉降性,防止过多污泥流速;停止进水,悶爆;停止压泥/投加同类型污泥,提高MLSS;
2.反硝化泡沫
案例:
工艺为二级AO,在A1池面上经常有一层厚厚黑黑的浮渣,里面包裹着气泡,如图,
而且二沉池上有时也会有一层小气泡堆积在表面,如图。请问浮渣是什么原因形成的?对系统有什么影响?采取什么措施?
分析:
A1池的浮渣是反硝化泡沫携带污泥上浮导致的,根本原因是污泥部分解体,解体污泥吸附在反硝化泡沫上上浮水面,经过积累导致了与生化系统隔绝的浮渣。而二沉池的气泡是也是反硝化气泡,但是因为二沉池反硝化为內源呼吸反硝化,因为代谢缓慢,产生的氮气不足以把污泥携带上来。
反硝化上浮的情况一般发生在泥龄过长,污泥老化;负荷低,长时间处于內源呼吸状态;还有搅拌机效率不高(搅动力度不够导致吸附在气泡上的污泥不能及时脱离,上浮到水面),搅拌不均匀(部分污泥在池子堆积)的时候。
对系统影响很小,只不过不美观,活性污泥的根本在菌胶团,解体的污泥活性低且吸附参与污染物代谢能力比较弱,所以吸附在泡沫上上浮对系统影响不大。
反硝化泡沫引起的浮渣发生在缺氧环境下,如果发现缺氧池或者缺氧环境下出现混合着气泡的浮泥,基本可以判断是反硝化泡沫导致的,这里不做过多描述了。
措施:
在保证硝化细菌的泥龄下适量压泥;
投加碳源,污泥复壮;
更换或增加搅拌机;
喷淋水喷淋;
把搅拌机提起水面,把浮渣搅下去。不过几天之后浮渣还会继续出现。
3.过氧化泡沫
过氧化会产生泡沫吗?水体当中的污泥过氧化是不会产生泡沫的!过氧化时污泥发白,细菌自身內源呼吸了,消耗了细菌表面的多糖,解体之后形成不了形成不了产生泡沫或浮渣的粘性水体或者粘性絮体。
案例:
由于污水处理先于排水单位的投运,所以水量很少,所以我把曝气池的曝气量开的很小,所以导致一部分污泥上浮,后来因为浮泥太多,领导让把曝气开大,部分浮泥在曝气较小的地方堆积不沉淀,不过经过时间推移浮泥慢慢变成灰白色泡沫了!
分析:
此灰白泡沫即为过氧化泡沫,过氧化产生的条件就是浮泥,曝气搅动水面与充氧。浮泥在水面上通过曝气的搅拌使其处于湿润状态 而曝气剩余的氧为浮泥自身內源呼吸提供了氢受体,几个条件满足浮泥就自身消化了,在有机质代谢完之后就形成了灰白色的过氧化泡沫。
颜色:过氧化泡沫颜色呈灰白色
体态:泡沫很小且大小比较均一,感官密度较紧密,基本没有黏连性。
堆积性:堆积性很差,最高不超过30公分。
措施:
人工打捞;加大曝气量,防止浮泥的产生;喷淋水喷淋。
还有其他的,就不一一复述了。这几个案例分享的泡沫都是自己经历过的,但是有一些泡沫查找不到形成机理,所以就按自己的理解及推论来写的,如有错误,感谢指出!
文章来源:化工707
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