氧化溝活性污泥膨脹原因及控制措施

氧化溝活性污泥膨脹原因及控制措施

摘要：合肥琥珀山莊污水處理廠采用氧化溝工藝，以生活污水為處理對(duì)象，運(yùn)行中發(fā)生了污泥膨脹。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析了活性污泥膨脹的原因，認(rèn)為該污水處理廠的最佳運(yùn)行條件為：溫度239—30℃，Ns值0.04—0.15kg[BOD5]／(kg［MLSS」·d)，冬春季水中的ρ（DO）值7-13mg／L，當(dāng)進(jìn)水產(chǎn)ρ（BOD3）為80-180mg／L，此時(shí)的污泥沉降性能良好。

關(guān)鍵字：生活污水污水處理氧化溝污泥膨脹溶解氧污泥負(fù)荷

CausesofExoansionofActivatedSludQewithOxidationChannelProcessandMeasuresforItsControlAbstract：OxidationchanneltechnologyisusedintheHuposhanzhuangSewageTreatmentPlantinHefeiforthetreatmentofdomesticsewage.Duringtheoperationoftheplant，expansionofsludgetookplace.Havinganalyzedthecausesoftheexpansionofsludgebasedontheoperatingdata，itisbelievedthattheoptimumoper－stlonalcondltlonsforthesaidsewagetreatmentplantaresuchthatundertheconditionsthattemperatureis23.9－30℃，NSValueis0.04－0.15kg［BOD5］（kg［MhhS］·d），p（DO）ValueintheWaterinWinterandSpringis7～13mg／L，whelltheρ（BOD5）Valueoftheinletwateris80－180mg／L，heSludgehasagoodperformance.

Keywords:domesticeewage;sewagetreatment;oxidationchannel;expansionofludge;dissolvedoxygen;sludgeload琥珀山莊是合肥市著名的生活小區(qū)，小區(qū)污水處理采用氧化溝工藝。自1994年竣工投產(chǎn)到1996年運(yùn)行一直比較穩(wěn)定，出水符合或優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但自1997年冬以來(lái)曾多次發(fā)生污泥膨脹的異?，F(xiàn)象，給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)一定的困難。本文就污泥膨脹的原因進(jìn)行分析，并對(duì)運(yùn)行管理提出幾點(diǎn)意見(jiàn)。1污水處理工藝設(shè)計(jì)概況1.l設(shè)計(jì)處理能力

進(jìn)水流量：Q＝4000m3／d；

進(jìn)水水質(zhì)：ρ（BOD5）＝200mg／L，ρ（SS）＝280mg／L，ρ（TKN）＝60mg/L，ρ（CODcr）＝340mg／L；

出水要求：pH＝6－9，ρ（S）＜30mg／L，ρ（BOD5）＜30mg／L，ρ（TKN）＝60mg/L，ρ（CODcr）＜120mg／L。

1.2工藝流程

污水處理工藝流程見(jiàn)圖1。1.3主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

①氧化溝：轉(zhuǎn)刷曝氣環(huán)形氧化溝，分兩組共四廊道，有效水深2.5m，總?cè)莘e2580m3。溝中污泥質(zhì)量濃度3000mg／L，污泥負(fù)荷0.089kg［BOD5」／（kg［MLSS］·d），污泥齡20d.

②二沉池：采用2座直徑為20m圓形輻流式沉淀池，池邊水深2.75m，水力停留時(shí)間16h，回流比100％。2運(yùn)行憎況2.1進(jìn)水水質(zhì)

琥珀山莊污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)比較大，進(jìn)水BOD5的質(zhì)量濃度最高為499.8mg／L，最低為44mg／L，平均為167mg／L。在100－200mg／L之間的頻率為42.6％，在200－300mg／L之間的頻率為18.5％，大于300mg／L的頻率約為11％。進(jìn)水SS的質(zhì)量濃度在120－240mg/L之間的頻率為47.7％，大于240mg／L的頻率為46.8％，平均質(zhì)量濃度為289.3mg／L。進(jìn)水CODcr的質(zhì)量濃度最高為1413mg／L，最低為198mg／L，平均為652.2mg／L。油脂超標(biāo)情況時(shí)有發(fā)生，最高達(dá)56mg／L。

2.2出水水質(zhì)

除發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象期間，污水處理基本保持較高處理效率。BOD5的去除率達(dá)到90％以上，出水BOD，低于30mg／L；CODcr的去除率可達(dá)到80％以上，出水CODcr低于120mg／L；SS的去除率達(dá)到90％左右，出水SS低于30mg／L。

2.3異常膨脹現(xiàn)象

水廠1997年冬季至1998年初出現(xiàn)非絲狀菌污泥膨脹，最高SV為84％，SVI為170mL/g；1998的冬季至1999年初出現(xiàn)絲狀菌膨脹，最高SV為99％，SVI為441mL/g。3污泥異常膨脹情況分析污泥膨脹的原因較為復(fù)雜，筆者認(rèn)為該污水處理廠的污泥膨脹可歸結(jié)為以下2種類型。

3.l絲狀菌膨脹

這是由絲狀菌過(guò)量發(fā)育或在不利條件下可能以絲狀菌形態(tài)生長(zhǎng)的有機(jī)體引起的污泥膨脹，絲狀菌的大量繁殖、增長(zhǎng)與下列因素有關(guān)：

①?gòu)U水水質(zhì)，許多專家認(rèn)為這是造成絲狀膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物的廢水常發(fā)生由浮游球衣菌引起的絲狀膨脹，含硫化物高的廢水常發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀膨脹[1]。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷等養(yǎng)料也易發(fā)生絲狀膨脹。圖2給出了該污水處理廠進(jìn)水BOD；質(zhì)量濃度與污泥沉降性能的關(guān)系曲線，從中可以

看出，含溶解性碳水化合物高的廢水往往引起了污泥沉降性能的惡化，導(dǎo)致污泥膨脹。②曝氣池內(nèi)污泥負(fù)荷，一般污泥負(fù)荷Ns偏高時(shí)，如0.5kg［BOD5」／（kg［MLSS」·b）以上，SVI急劇增加，在超過(guò)最大值之后，又逐漸降低；Ns偏低時(shí)，SVI也會(huì)大幅度增加。也就是說(shuō)，污泥負(fù)荷過(guò)高或過(guò)低都有可能會(huì)引起污泥膨脹，可以通過(guò)對(duì)活性污泥的增減來(lái)對(duì)SVI進(jìn)行某種程度的調(diào)節(jié)目[2]。污泥負(fù)荷對(duì)沉降性能的影響見(jiàn)圖3。1995－01－1995－02污水廠運(yùn)行穩(wěn)定，污泥沉降性能良好，最高SV為50％，SVI為58mL/g；1999－01－1999－02出現(xiàn)異常膨脹現(xiàn)象，最高SV為75％，SVI為312mL/g。根據(jù)這兩個(gè)時(shí)期的污泥負(fù)荷Ns對(duì)污泥沉降性能的影響曲線可知，低負(fù)荷率是導(dǎo)致絲狀膨脹的主要原因，因?yàn)榻z狀菌比菌膠團(tuán)細(xì)菌具有更大的比表面，在低負(fù)荷下具有更強(qiáng)的捕食能力。③溶解氧濃度，當(dāng)曝氣量不足、溶解氧濃度偏低時(shí)，也易發(fā)生絲狀膨脹。絲狀菌比菌膠團(tuán)細(xì)菌有更高的溶解氧親和力和忍耐力，因此在低氧條件下絲狀菌膠團(tuán)細(xì)菌對(duì)氧有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力[3]。圖4反映了1995—01～1995—02和1999—01～1999—02曝氣池內(nèi)溶解氧濃度對(duì)污泥沉降性能的影響情況。

圖3和圖4均采用不同年份的同一時(shí)期進(jìn)行分析，pH值基本穩(wěn)定并排除了溫度因素的干擾。由于選用冬春季節(jié)的數(shù)據(jù)，DO值較年平均值高。由以上分析得知高的人流BOD5值、低氧、低負(fù)荷都不同程度引起了污泥的絲狀膨脹，通過(guò)各因素對(duì)污泥沉降性能影響的曲線得到，當(dāng)溫度為23.9－30℃，ρ（DO）值為7－13mg／L（冬春季），NS值為0.04－0.15kg［BOD5」／（kg［MLSS」·d），入流ρ（BOD5）值介于80－180mg／L之間時(shí)，污泥沉降性能較好。

3.2非絲狀膨脹

這種膨脹是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌活動(dòng)異常，細(xì)菌外面包有粘度極高的粘性物質(zhì)，污泥表面含有大量結(jié)合水，導(dǎo)致活性污泥沉降性能的惡化。發(fā)生膨脹時(shí)SVI值很高，污泥很難沉淀、壓縮，但處理效能仍很高，上清液清澈。

非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫和溶解氧含量較低而污泥負(fù)荷過(guò)高時(shí)。污泥負(fù)荷高，細(xì)菌吸收了大量營(yíng)養(yǎng)物，但由于溫度低、溶解氧濃度低，代謝速度較慢，有機(jī)物來(lái)不及代謝，就積蓄起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，這使污泥的表面附著水大大增加，SVI提高，形成膨脹污泥。檢查MLSS是否降低、泥齡是否縮短、人流BOD5是否增加、DO是否降低，這些情況之一存在，即可認(rèn)為此膨脹為非絲狀菌膨脹。

由于該污水廠1997年底至1998年初發(fā)生了非絲狀菌膨脹，以此期間的數(shù)據(jù)與運(yùn)行穩(wěn)定的1995年同期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得到表1，從表1可知運(yùn)行異常的1998—01比運(yùn)行良好的1995—01溶解氧值要偏低，進(jìn)水BOD5，值要高很多，SVI值大幅度增加，鏡檢發(fā)現(xiàn)沒(méi)有或有極少絲狀菌，上清液清澈。為預(yù)防非絲狀膨脹，冬春季一般要控制溶解氧不低于7mg／L，進(jìn)水BOD5的質(zhì)量濃度不高于180mg／L，且由于污泥濃度MLSS與污泥負(fù)荷Ns成一定反比例關(guān)系，為控制污泥負(fù)荷范圍，MLSS值不能太低，應(yīng)保持在3000mg／L左右。表1運(yùn)行正常與不正常常時(shí)BOD5，DO與SVI的關(guān)系監(jiān)測(cè)日期ρ（BOD5）／（mms·L-11）ρ（DO）／（mg·L--1）SVI／（mg··g-1）1995-01--031168.5241998-01--032125.11451995-01--061186.9261998-01--061515.21211995-01--091338.5321998-01--092555.81621995-01--121809.2271998-01--121966.31361995-01--151529.4281998-01--153014.91341995-01--181157.6321998-01--181905.81541995-01--211227.8331998-01--212434.6147注：表中數(shù)據(jù)采用用3d的平均值。4運(yùn)行管理采用的措施針對(duì)以上導(dǎo)致污泥膨脹的原因，運(yùn)行中可采取以下措施：

①加強(qiáng)日常監(jiān)控，檢測(cè)污水水質(zhì)、氧化溝內(nèi)溶解氧濃度、回流污泥濃度、SV和SVI，并做鏡檢等，防止異常情況發(fā)生。

②當(dāng)人流污水的BOD5過(guò)高，如超過(guò)180mg／L時(shí)可以將處理后的水與原水混合來(lái)降低其人流濃度。

③控制污泥回流量，如污泥負(fù)荷過(guò)高，可適當(dāng)提高M(jìn)LSS值，以調(diào)整污泥負(fù)荷，一般MLSS值保持在3000mg／L左右。必要時(shí)還要停止進(jìn)水，進(jìn)行“悶曝”。

④調(diào)節(jié)曝氣量，保證充足的溶解氧（冬春季大于7mg／L）。缺氧時(shí)應(yīng)加大曝氣量