絲狀菌澎賬的原因及解決方法.doc

正常的活性污泥沉降性能好，其SVI約為50150之間為正常。SVI=活性污泥體積/MLSS，當(dāng)SVI200并繼續(xù)上升時(shí)，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(zhǎng)繁殖的結(jié)果，絲狀菌作為菌膠團(tuán)的骨架，細(xì)菌分泌的外酶通過絲狀菌的架橋作用將千萬(wàn)個(gè)細(xì)菌凝結(jié)成菌膠團(tuán)吸附有機(jī)物形成活性污泥的生態(tài)系統(tǒng)。但當(dāng)絲狀菌大量生長(zhǎng)繁殖，活性菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)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(zhǎng)過快的原因：a、溶解氧過低，2毫克/L。 4) 沉淀池內(nèi)的污泥應(yīng)及時(shí)排出或回流， 防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象， 產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，也會(huì)使污泥上浮，沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會(huì)引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時(shí)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(shí)間外，11) 還應(yīng)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(jìn)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(shí)際情況加以分析，下面針對(duì)幾中常見的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法，供污水處理工作者參考。 A. 高負(fù)荷活性污泥工藝 目前國(guó)內(nèi)對(duì)活性污泥工藝的設(shè)計(jì)通常采用中等負(fù)荷（0.3KgBOD5/(kgMLSSd)），而在實(shí)際中人們從經(jīng)濟(jì)角度考慮總是采用較高的負(fù)荷，所以高負(fù)荷下的污泥膨脹在中國(guó)具體較為廣泛的意義。在高負(fù)荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強(qiáng)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(shí)間，找出問題的所在。 如果在以上措施采取后一段時(shí)間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對(duì)于有機(jī)酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長(zhǎng)促進(jìn)因素，幫助絮狀菌生長(zhǎng)。這個(gè)方法比較有效，但造價(jià)較高，且對(duì)以后的維修管理造成不便?；蛘咴谄貧獬厍霸O(shè)置一個(gè)水力停留時(shí)間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長(zhǎng)。 對(duì)于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來說，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時(shí)間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設(shè)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(jìn)水有機(jī)物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負(fù)荷偏低。對(duì)于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對(duì)SBR強(qiáng)制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。而對(duì)于連續(xù)進(jìn)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(jìn)水端設(shè)置一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。 B. 低負(fù)荷活性污泥工藝 低負(fù)荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長(zhǎng)效率，所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)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(yùn)行，或增設(shè)一個(gè)分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個(gè)選擇器內(nèi)采用高污泥負(fù)荷，吸附部分有機(jī)物并消除有機(jī)酸。這個(gè)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(fù)荷完全混合工藝中適用。 對(duì)于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)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(jī)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(jìn)水的系統(tǒng)因?yàn)槠浔旧碓跁r(shí)間和空間上就有了實(shí)際上的“選擇器”，所以對(duì)污泥膨脹有著效強(qiáng)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(fù)荷及DO，通過一段時(shí)間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。 3、 總結(jié) 總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長(zhǎng)適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長(zhǎng)環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時(shí)，需要水處理工作者根據(jù)實(shí)際情況作大量切實(shí)的實(shí)驗(yàn)和分析，大膽實(shí)踐，才能解決污泥膨脹問題。這里對(duì)本文觀點(diǎn)作一個(gè)總結(jié)。 絲狀菌是生長(zhǎng)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(zhǎng)，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團(tuán)平衡生長(zhǎng)；完全混合式較推流式更產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負(fù)荷較高污泥負(fù)荷易易產(chǎn)生污泥膨脹；進(jìn)水水質(zhì)在水溫、pH、營(yíng)養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應(yīng)等方面是處理污泥膨脹應(yīng)該首先考察的問題；高負(fù)荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足；低負(fù)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(guān)于污泥膨脹的理論解釋和實(shí)際報(bào)道仍有很多不盡一致，大膽實(shí)踐不斷總結(jié)并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。 影響因素】1.污泥負(fù)荷對(duì)污泥膨脹的影響一般認(rèn)為活性污泥中的微生物的增長(zhǎng)都是符合Monod方程的： 式中-微生物比增長(zhǎng)速率，d-1 ；=1/X *dX/dt X-生物體濃度，mg/L； S-生長(zhǎng)限制性基質(zhì)濃度(殘留與溶液中的基質(zhì)濃度)，mg/L；Ks-飽和常數(shù)（半速度常數(shù)），其值為=max/2時(shí)的基質(zhì)濃度，mg/L； max-在飽和濃度中微生物的最大比增長(zhǎng)速率，d 大多數(shù)的絲狀菌的KS和max值比菌膠團(tuán)的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和max值的絲狀菌在低基質(zhì)濃度條件下具有高的增長(zhǎng)速率，而具有較高KS和max值的菌膠團(tuán)在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢(shì)。同樣認(rèn)為低負(fù)荷對(duì)于絲狀菌生長(zhǎng)有利的理論還有表面積/容積比（A/V）假說。這里的表面積和容積，是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說認(rèn)為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表面積（A/V）要大大超過菌膠團(tuán)細(xì)菌的比表面積。當(dāng)微生物處于受基質(zhì)限制和控制的狀態(tài)時(shí)，比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團(tuán)有利，結(jié)果在曝氣池內(nèi)絲狀菌就變成了優(yōu)勢(shì)菌。低負(fù)荷易導(dǎo)致污泥膨脹這一觀點(diǎn)無論是在實(shí)際運(yùn)行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在中國(guó)，通常生化反應(yīng)的負(fù)荷設(shè)計(jì)都是較高的，的大量污泥膨脹卻是在高負(fù)荷條件下發(fā)生的。事實(shí)上，在高負(fù)荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)DO濃度降低引起的。2.溶解氧濃度對(duì)污泥膨脹的影響微生物對(duì)有機(jī)物的降解過程實(shí)質(zhì)上就是對(duì)氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運(yùn)行中是一個(gè)重要的控制參數(shù)，曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機(jī)物的去除效率和活性污泥的生長(zhǎng)。低DO濃度一直被認(rèn)為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數(shù)，在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快，從而導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹。根據(jù)各方面的研究反應(yīng)，DO對(duì)于污泥膨脹影響的的臨界值并不確定。DO濃度的要求是與污泥負(fù)荷息息相關(guān)的，負(fù)荷越高，則對(duì)應(yīng)的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進(jìn)水類型都有著密切關(guān)系，必須根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合實(shí)驗(yàn)才可以得出。3.其它方面對(duì)污泥膨脹的影響（1）污水種類污水種類對(duì)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(jī)成份，特別是低分子量的烴類、糖類和有機(jī)酸類等類型基質(zhì)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(yíng)養(yǎng)成分的不均衡當(dāng)污水中N、P不足時(shí)，易引起污泥膨脹的發(fā)生。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(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)N、P有著較強(qiáng)的親和力，這可能就是缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致污泥膨脹的原因。（3）pH值與溫度一般認(rèn)為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對(duì)絲狀菌的影響也是很普遍的。例如，冬天Microthixparvicella在絲狀菌群中占優(yōu)勢(shì)，而溫暖季節(jié)時(shí)Nocardiaform，0041型或Nostocoidalimnicda較易大量繁殖。另外污水在進(jìn)水處理系統(tǒng)前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機(jī)酸和硫化氫也可能導(dǎo)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(xì)菌以非常長(zhǎng)的絲狀性增殖，有時(shí)能長(zhǎng)達(dá)1厘米，從而導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。 污泥膨脹的應(yīng)急措施【應(yīng)急措施】臨時(shí)應(yīng)急主要方法是投加藥物增強(qiáng)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(xué)藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達(dá)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(huì)卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時(shí)應(yīng)急時(shí)用?！究刂品椒ā?.絮凝法膨脹活性污泥的密度一般比水小，作為應(yīng)急處理措施，可考慮投加混凝劑，以改善其沉降性能。初步選擇了常用的高分子混凝劑陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和無機(jī)混凝劑硫酸亞鐵進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。在處理水量為50L/h的小試裝置中投加陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，使其濃度分別達(dá)到10、20、30、40、50和60mg/L，污泥的SV值變化。聚丙烯酰胺的投加對(duì)于污泥的沉降性能的改善有一定的效果，且存在一個(gè)最佳投加量，但是，效果不是很理想。該中水回用系統(tǒng)采用新型淹沒式復(fù)合膜生物反應(yīng)器，曝氣量大、水力攪拌強(qiáng)烈，聚集起來的絮體顆粒容易遭到破壞，從而導(dǎo)致混凝效果不理想；當(dāng)投加量高于最佳投加量時(shí)，絮凝體除中和膠體的負(fù)電荷以外，過多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩(wěn)定。處理水量為50L/h的小試裝置中投加硫酸亞鐵溶液，使其質(zhì)量濃度在10至180mg/L之間變化，污泥的SV值變化；投藥前后菌膠團(tuán)狀態(tài)。投加硫酸亞鐵溶液后污泥沉降性能得到明顯改善，SV值下降了約百分之十五。但是超過60mg/L后污泥沉降性能沒有進(jìn)一步的改善，所以確定實(shí)際運(yùn)行時(shí)硫酸亞鐵的投加量為60mg/L。在投加硫酸亞鐵（60mg/L）前后，測(cè)量混合液PH值從7.63降至7.07，對(duì)污泥活性的負(fù)面影響很小。陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的投加效果受水力條件等因素的限制不是十分理想，同時(shí)其單體有毒性、難降解，存在二次污染問題，經(jīng)濟(jì)效益較投加硫酸亞鐵差。硫酸亞鐵價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單，對(duì)膜及污泥沒有負(fù)面影響，其對(duì)污泥密度的影響是有效的，但其不能從根本上解決營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)的問題，所以只能作為應(yīng)急控制措施。2.營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)整法在污泥膨脹問題的研究中，對(duì)污泥膨脹的恢復(fù)與控制是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。在該中水回用工程的運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，投加硫酸亞鐵后，沉降性能一度改善的活性污泥在原有有機(jī)負(fù)荷條件下如停止投加，繼續(xù)進(jìn)行處理，則活性污泥的沉降性能就會(huì)逐漸惡化，三日后恢復(fù)到投加前的狀態(tài)。所以需要尋找一種在活性污泥膨脹后行之有效的恢復(fù)控制方法。3.其他控制方法在污泥粘性膨脹最嚴(yán)重的情況下（用容器裝一些污泥，無論用什么方法污泥始終粘附在容器的表面），可考慮適當(dāng)排掉一些膨脹的污泥，再重新取一些新泥，以減少多糖類物質(zhì)對(duì)污泥的覆蓋；同時(shí)增加水力停留時(shí)間，使沒有被完全氧化的有機(jī)物有足夠的時(shí)間被消耗掉。由于原水中洗滌劑含量很高，加之曝氣強(qiáng)度較大，經(jīng)常出現(xiàn)白色、粘稠的泡沫，并且越積越多，當(dāng)污泥發(fā)生膨脹時(shí)，危害較大。除投加消泡劑以外，采取水力消泡的方法。在反應(yīng)池上方安裝噴頭，用MBR反應(yīng)器的出水對(duì)反應(yīng)池上部進(jìn)行噴淋，以控制膨脹污泥和泡沫對(duì)反應(yīng)器的危害，會(huì)取得較好效果?；钚晕勰嗯蛎浀姆乐未胧?所謂活性污泥膨脹是指活性污泥質(zhì)量變輕，體積膨大，沉降性能惡化，在二沉池內(nèi)不能正常沉池下來，污泥指數(shù)異常增高達(dá)400以上?；钚晕勰嗯蛎?，根據(jù)誘因可分為：因絲狀菌異常增殖所導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹和因粘性物質(zhì)大量產(chǎn)生積累的非絲狀菌膨脹。前者為易發(fā)與多發(fā)性膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)生絲狀菌性污泥膨脹的細(xì)菌主要有：球衣菌屬，假單胞菌屬，黃桿菌屬，酶菌屬。污泥膨脹的對(duì)策，當(dāng)在活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象時(shí)，可按下圖所列程序?qū)ξ勰嗯蛎浀念愋?，誘因與性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，并采取相應(yīng)的措施加以消除。具體措施說明如下： 措施A，投藥處理，能夠殺滅絲狀菌的藥劑有氯，臭氧，過氧化氫等，有效氯為1020mg/l時(shí)，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌：高于20mg/l時(shí)，可能對(duì)絮凝體形成菌產(chǎn)生危害，因此，在使用氯時(shí)一定要按投加量的允許范圍合理投加。而臭氧，過氧化氫等氧化劑只有在較高的計(jì)量條件下才對(duì)球衣菌有殺滅效果。措施B，改善，提高活性污泥的絮凝性，在曝氣池的入口處投加硫酸鋁，三氯化鐵，高分子混凝劑等絮凝劑。措施C，改善，提高活性污泥的沉降性，密實(shí)性。在曝氣池的入口處投加粘土，消石灰，生污泥或消化污泥。措施D，加大回流污泥量，通過這一措施，高粘性膨脹的致因物質(zhì)，即多糖類物降低了，在多數(shù)情況下，能夠解脫高粘性膨脹。有條件的地方還可在回流污泥前進(jìn)行內(nèi)源呼吸期，提高了絮凝體形成細(xì)菌群攝取有機(jī)物的能力和與絲狀菌競(jìng)爭(zhēng)的能力，絲狀菌性膨脹也能夠得到抑制。在曝氣過程中，可以考慮加入氯，磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這樣可以強(qiáng)化污泥活性。措施E，使廢水經(jīng)常處于新鮮狀態(tài)，防止形成厭氧狀態(tài)，如有條件采取預(yù)曝氣措施，使廢水經(jīng)常處于預(yù)曝氣狀態(tài)，吹脫硫化氫等有害氣體，并避免貝代硫菌加以利用增殖。措施F，加強(qiáng)曝氣，提高混和液DO濃度，防止混和液缺氧或厭氧狀態(tài)，即或是局部的或是一時(shí)的呈厭氧狀態(tài)，也不利于絮體形成菌的生理活動(dòng)，而有利于絲狀菌的增殖。措施G，在有利條件下，可以考慮改變水溫，水溫在15攝氏度以下易于發(fā)生高粘性膨脹，而絲狀菌性膨脹則多發(fā)生在20攝氏度以上。措施H，降低污泥在二沉池內(nèi)停留時(shí)間，防止形成厭氧狀態(tài)。措施I，調(diào)整污泥負(fù)荷，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，如果污泥負(fù)荷超過0.35kgBOD/kgMLSS.d易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。措施J，調(diào)整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡，即保證BOD：N：P=10：5：1的要求，當(dāng)混和液失去營(yíng)養(yǎng)平衡時(shí)，往往會(huì)發(fā)生高粘性污泥膨脹。措施K，控制絲狀菌的增殖，對(duì)已產(chǎn)生大量球衣菌屬的活性污泥，用濃度為50mg/l的硫酸銅，保持5mg/l的殘留濃度，能夠抑制球衣菌屬的增殖。污泥膨脹解決辦法所謂活性污泥膨脹是指活性污泥質(zhì)量變輕，體積膨大，沉降性能惡化，在二沉池內(nèi)不能正常沉池下來，污泥指數(shù)異常增高達(dá)400以上。 活性污泥膨脹，根據(jù)誘因可分為：因絲狀菌異常增殖所導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹和因粘性物質(zhì)大量產(chǎn)生積累的非絲狀菌膨脹。前者為易發(fā)與多發(fā)性膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)生絲狀菌性污泥膨脹的細(xì)菌主要有：球衣菌屬，假單胞菌屬，黃桿菌屬，酶菌屬。 污泥膨脹的對(duì)策，當(dāng)在活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象時(shí)，可按下圖所列程序?qū)ξ勰嗯蛎浀念愋?，誘因與性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，并采取相應(yīng)的措施加以消除。具體措施說明如下： 1、投藥處理，能夠殺滅絲狀菌的藥劑有氯，臭氧，過氧化氫等，有效氯為1020mg/l時(shí)，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌：高于20mg/l時(shí)，可能對(duì)絮凝體形成菌產(chǎn)生危害，因此，在使用氯時(shí)一定要按投加量的允許范圍合理投加。而臭氧，過氧化氫等氧化劑只有在較高的計(jì)量條件下才對(duì)球衣菌有殺滅效果。 2、