活性污泥上浮的原因及控制思路

1、活性污泥上浮的原因及限制思路目前,世界范圍內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠采用活性污泥法處理工藝.普遍存在的問(wèn)題之一就是活性污泥中的微生物會(huì)受到各種內(nèi)外因素的影響使活性污泥的比重降低而上浮飄走,不僅增加了出水中的懸浮固體量,而且會(huì)大大降低生物反響系統(tǒng)中活性污泥的活性和數(shù)量.使得污水處理廠的操作、運(yùn)行和限制都產(chǎn)生了一定的困難,嚴(yán)重影響了出水水質(zhì).一.活性污泥上浮的原因引起活性污泥上浮的原因大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是由進(jìn)水水質(zhì)變化引起的,另一類(lèi)是由工藝運(yùn)行限制引起的.1進(jìn)水水質(zhì)引起活性污泥上浮1.1 過(guò)量的外表活性物質(zhì)和油脂類(lèi)化合物正常污水進(jìn)入曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),特定外表活性劑對(duì)有機(jī)物的局部降解作用形成泡沫,并使泡沫

2、迅速增長(zhǎng).這些泡沫一般呈白色且質(zhì)輕,當(dāng)活性污泥到達(dá)成熟時(shí)消失.當(dāng)污水中有過(guò)量的外表活性物質(zhì)時(shí),這類(lèi)物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性,使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡.在曝氣時(shí)所產(chǎn)生大量泡沫氣泡,這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上,使活性污泥的比重降低而上浮.另外,當(dāng)進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí),經(jīng)過(guò)曝氣與混合,油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)外表,使細(xì)菌缺氧死亡,導(dǎo)致比重降低而上浮1.2 pH值沖擊過(guò)高或過(guò)低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收.當(dāng)連續(xù)流曝氣反響池內(nèi)pH11.0時(shí),多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制,或失去活性,甚至死亡,

3、以致發(fā)生污泥上浮.1.3 水溫及鹽含量的影響組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為1535C,超過(guò)45C時(shí)會(huì)使活性污泥中大局部微生物死亡而上浮經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化的或特殊微生物除外.對(duì)進(jìn)水的pH值調(diào)整不能消除堿度對(duì)活性污泥的影響.對(duì)堿性進(jìn)水調(diào)pH值,雖然中和了堿性物質(zhì),但產(chǎn)生了鹽.鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同,滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一.如微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生突變,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡.1.4 致毒性底物對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過(guò)高的COD、有機(jī)物酚及其衍生物,醇,醛和某些有機(jī)酸等卜硫化物、重金屬及鹵化物.高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中央形成穩(wěn)定的化合物,導(dǎo)致基質(zhì)不

4、能接近,無(wú)法被降解,甚至使細(xì)胞中毒死亡.重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使之失活或變性.微量的重金微動(dòng)作用屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對(duì)微生物發(fā)生毒害作用鹵化物最常見(jiàn)的是碘和氯,碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)或酶的酪氨酸結(jié)合,生成二碘酪氨酸,使菌體失活.氯與水合成次氯酸,其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑.而且廢水中有機(jī)物的突變,使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失.2工藝運(yùn)行引起的活性污泥上浮2.1 過(guò)量曝氣微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)人衰老期,池中溶解氧濃度DO上升；或者由于污泥活性差,曝氣葉輪線速度過(guò)高,供氧過(guò)多.總之,DO上升,短期內(nèi)污泥活性可能很好,由于新陳代謝快,

5、有機(jī)物分解也快,但時(shí)間一久,污泥被打得又輕又碎但無(wú)氣泡,像霧花片飄滿沉淀池外表,隨水流走.這種污泥色淺,活性差,耗氧速率下降,污泥體積和污泥指數(shù)增高,處理效果明顯降低.2.2 缺氧、反硝化引起的污泥上浮當(dāng)廢水中有機(jī)氨化合物含量高或氨氮高時(shí),在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-,如二沉池積泥或停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),NO3-復(fù)原產(chǎn)生的N2會(huì)被活性污泥絮凝體所吸附,使活性污泥上浮.由于在二沉池或曝氣缺乏的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用,使微小的N2氣泡釋放出來(lái),從而使污泥的密度減小,有利于活性污泥上浮.這種現(xiàn)象在二次沉淀池中表現(xiàn)明顯,且產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不穩(wěn)定.2.3 回流量太大引起的污泥上浮回流量突增,會(huì)

6、使氣水別離不徹底,曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮,這種污泥呈顆粒狀,顏色不變.2.4 二沉池池底積泥引起的污泥上浮如果二沉池底泥發(fā)酵,產(chǎn)生的CO2和H2也會(huì)附聚在活性污泥上,使污泥比重降低而上浮.污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮,首先是小氣泡逸出水面,緊接著有黑色污泥上浮.2.5 活性污泥絲狀菌過(guò)量生長(zhǎng)引起的污泥上浮當(dāng)進(jìn)水N、P缺乏、pH太低、混合液溶解氧太低、進(jìn)水波動(dòng)太大等各種因素影響下,造成絲狀菌和放線菌等微生物的異樣生長(zhǎng),絲狀菌的比生長(zhǎng)速率高于了菌膠團(tuán)細(xì)菌,又由于絲狀菌的比外表積較大,因此,絲狀菌在取得污水中BOD5物質(zhì)和氧化BOD5物質(zhì)所需要的氧氣方面都比菌膠團(tuán)細(xì)菌有利得多,結(jié)果曝氣池中

7、絲狀菌成為優(yōu)勢(shì)菌種而大量增值,導(dǎo)致生物泡沫的產(chǎn)生.再加上這些微生物大都呈絲狀或枝狀,易形成網(wǎng),能捕掃微粒和氣泡等,并浮到水面.被絲網(wǎng)包圍的氣泡,增加了其外表的張力,使氣泡不易破碎,而引起成片污泥上浮.二.活性污泥上浮的限制根據(jù)活性污泥上浮機(jī)理及其影響因素,可采用物理化學(xué)和生物的方法對(duì)污泥上浮進(jìn)行限制.1物化方法限制泡沫1.1 噴灑水利用終水回流,噴灑的水流能打碎浮在二沉池水面的氣泡及上浮污泥以減少活性污泥的上浮.但不能根本消除污泥上浮現(xiàn)象,是一種最常用最簡(jiǎn)便的物理方法.1.2 調(diào)節(jié)污水pH值曝氣池人口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測(cè)儀、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),使曝氣池進(jìn)水的pH

8、值限制在要求范圍內(nèi).1.3 合理投加營(yíng)養(yǎng)鹽由于工業(yè)廢水中營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào),常常碳源充分而氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物缺乏,因此處理工業(yè)廢水時(shí)須另外補(bǔ)加.一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源,但投加量不宜過(guò)量.1.4 設(shè)置調(diào)節(jié)池進(jìn)水中含有過(guò)量的外表活性物質(zhì)、油脂類(lèi)化合物及對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物時(shí),應(yīng)在曝氣池前設(shè)置終水回流調(diào)節(jié)池,用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度,使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),終水回流的先決條件是污水處理廠的處理水平必須大于實(shí)際進(jìn)水量.2生物方法限制活性污泥上浮2.1 增設(shè)生物選擇器生物選擇器有好氧選擇器和缺氧選擇器兩種,其目的是使進(jìn)入曝氣池的污水先于回流污泥在其中充分混合,通過(guò)調(diào)節(jié)F/M、DO等因素,選擇性的開(kāi)展絮凝體形成菌,抑制絲狀菌等的過(guò)度增殖.在設(shè)計(jì)選擇器時(shí),選擇器需要分格設(shè)置,一般多采用46格；盡量提升選擇器第一格的F/M值,形成F/M梯度；還要限制選擇器的水力停留時(shí)間,一般為1015min.2.2 工藝的優(yōu)化選擇活性污泥的微生物組成主要依賴于廢水成分、流動(dòng)形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì).由于在實(shí)際處理過(guò)程中幾乎難以限制廢水成分,因此對(duì)運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化選擇來(lái)