
丝状菌澎账地原因及解决方法.docx
19页正常的活性污泥沉降性能好,其SVI约为50—150 (70—120)之 间为正常SVI=活性污泥体积/MLSS,当SVI>200并继续上升时,称为污泥膨 胀(1)丝状菌繁殖引起的膨胀原因: 亏泥中丝状菌过渡增长繁殖的结果 丝状菌作为菌胶团的骨架, 细菌分泌的外酶通过丝状菌的架桥作用将千万个细菌凝结成菌胶团 吸附有机物形成活性污泥的生态系统但当丝状菌大量生长繁殖,活 性菌胶团结构受到破坏,形成大量絮体而漂浮于水面,难于沉降这 种现象称为丝状菌繁殖膨胀丝状菌增长过快的原因:a、 溶解氧过低,<0.7—2.0mg/lb、 冲击负荷——有机物超出正常负荷,引起污泥膨胀c、 进水化学条件变化:一是营养条件变化,一般细菌在营养为BOD5: N: P = 100: 5:1的条件下生长,但若磷含量不足,C/N升高,这种营养情况适宜 丝状菌生活二是硫化物的影响,过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性 污泥设备,会造成污泥膨胀含硫化物的造纸废水,也会产生同样的 问题一般是加5〜10mL/L氯加以控制或者用预曝气的方法将硫化 物氧化成硫酸盐三是碳水化合物过多会造成膨胀四是pH值和水温的影响,pH过低,温度高于35度易引起丝状 菌生长。
解决办法:a、 保持一定的活性污泥浓度,控制每天排除污泥的净增量,控制回 流比b、 控制F/M (污泥负荷)调节进水和回流污泥c、 保持污泥龄不变d、 污泥膨胀严重时投加铁盐絮凝剂或有机阳离子凝聚剂活性污泥膨胀的控制摘要:从污泥膨胀产生的内在因素着手,分析丝状菌过量繁殖的原因,针对几种常见的活性污泥工艺提出解决方案和思路关键词:丝状菌污泥膨胀选择池活性污泥工艺污泥膨胀问题是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘 手的问题其主要特征是:污泥结构松散,质量变轻,沉淀压缩性能 差; SV值增大,有时达到90%, SVI达到300以上;大量污泥流失, 出水浑浊;二次沉淀难以固液分离,回流污泥浓度低,有时还伴随大 量的泡沫的产生,无法维持生化处理的正常工作污泥膨胀是生化处 理系统较为严重的异常现象之一,它直接影响出水水质,并危害整个 生化系统的运作污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近50%的城市污水厂每年都 会有不同程度的污泥膨胀发生,在我国的发生率也非常高基本上目 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。
针对污泥膨胀,各方面的理论很多,但并不完全一致,甚至有很 多相互矛盾,这给水处理工作者造成很大的麻烦本文将从污泥膨胀 的内在因素着手,整理出几种较为成熟且有普遍意义的观点,并归纳 一下污泥膨胀控制的一般方法1、污泥膨胀的原因污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀非丝状菌膨胀主要发生在 废水水温较低而污泥负荷太高的时候,此时细菌吸附了大量有机物, 来不及代谢,在胞外积贮大量高粘性的多糖物质,使得表面附着物大 量增加,很难沉淀压缩而当氮严重缺乏时,也有可产生膨胀现象 因为若缺氮,微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质,过量 的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物,这种贮存物是高度亲水型化合 物,易形成结合水,从而影响污泥的沉降性能,产生高粘性的污泥膨 胀非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高,出水也还比较 清澈,污泥镜检也看不到丝状菌非丝状菌膨胀发生情况较少,且危 害并不十分严重,在这里就不着重研究丝状菌膨胀在日常实际工作中较为常见,成因也十分复杂影响丝状 菌污泥膨胀的因素有很多,但我们首先应该认识到的是活性污泥是一 个混合培养系统,其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌 而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微 生物。
它的存在对净化污水起着很好的作用它对保持污泥的絮体结 构,保持生化处理的净化效率,及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用 等都有很重要的意义事实也证明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时是不 会产生污泥膨胀,只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时,才会出现污 泥膨胀现象1、污泥负荷对污泥膨胀的影响一般认为活性污泥中的微生物的增长都是符合Monod方程的:式中X—生物体浓度,mg/L;S----生长限制性基质浓度,mg/L; p----生长限制性基质浓度,mg/L;KS——饱和常数,其值为尸pmax/2时的基质浓度,mg/L;pmax——在饱和浓度中微生物的最大比增长速率,d-1研究证明大多数的丝状菌的KS和pmax值比菌胶团的低,所以,按 照以上Monond方程,具有低KS和pmax值的丝状菌在低基质浓度 条件下具有高的增长速率,而具有较高KS和pmax值的菌胶团在高 基质浓度条件下才占优势同样认为低负荷对于丝状菌生长有利的理 论还有表面积/容积比(A/V)假说这里的表面积和容积,是指活性 污泥中微生物的表面积与体积该假说认为伸展于絮凝体之外的丝状 菌的比表面积(A/V)要大大超过菌胶团细菌的比表面积当微生物 处于受基质限制和控制的状态时,比表面积大的丝状菌在取得底物方 面要比菌胶团有利,结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌。
低负荷易导致污泥膨胀这一观点无论是在实际运行中还是在理论上 都有了较为成熟的解释但在我国,通常生化反应的负荷设计都是较 高的,的大量污泥膨胀却是在高负荷条件下发生的,这引起了人们对 该理论的怀疑事实上,在高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧 不足、曝气池内DO浓度降低引起的我们下面就针对溶解氧DO对 于污泥膨胀的影响2、 溶解氧浓度对污泥膨胀的影响微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程溶解氧在活 性污泥法的运行中是一个重要的控制参数,曝气池中DO浓度的高低 直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长低DO浓度一直被 认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一丝状菌由于具有较大的 比表面积和较低的氧饱和常数,在低DO浓度下比絮状菌增殖得快, 从而导致丝状菌污泥膨胀根据各方面的研究反应,DO对于污泥膨 胀影响的的临界值并不确定DO浓度的要求是与污泥负荷息息相关 的,负荷越高,则对应的临界值就越大这一值的确定与工艺选择、 池型及进水类型都有着密切关系,必须根据实际情况结合实验才可以 得出3、 其它方面对污泥膨胀的影响1) 污水种类污水种类对污泥膨胀有着明显的影响通常来说,那些含有易生物降 解和溶解的有机成份,特别是低分子量的烃类、糖类和有机酸类等类 型基质的污水易引起污泥膨胀,例如酿酒、乳品、石化和造纸废水等。
2) 营养成分的不3)均衡当污水中N、P不足时,易引起污泥膨胀的发生通宵认为,N、P 的合适比例为BOD5: N: P=100: 5: 1很多研究表明许多丝状菌 对营养物质N、P有着较强的亲和力,这可能就是缺乏营养物质导致 污泥膨胀的原因4) pH值与温度一般认为pH偏低易引起丝状菌的大量繁殖而温度的对丝状菌的影 响也是很普遍的例如,冬天Microthix parvicella在丝状菌群中占优 势,而温暖季节时 Nocardia form,0041 型或 Nostocoida limnicda 较易大量繁殖另外污水在进水处理系统前的早期厌氧消化产生的有机酸和硫化氢 也可能导致污泥膨胀的发生硫磺菌的的贝氏硫菌、硫丝菌等能从硫 化氢氧化中获取能量而这么细菌以非常长的丝状性增殖,有时能长 达1厘米,从而导致污泥膨胀的发生2、污泥膨胀的一般解决办法第一类:应急措施适用于临时应急,主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀 死丝状菌投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉 淀出水另外,投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以 达到消除污泥膨胀现象投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌 的效果。
采用这种方法一般能较快降低SVI值,但这些方法并没有从根本上控 制丝状菌的繁殖,一旦停止加药,污泥膨胀现象可以又会卷土重来 而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降 低,所以,这种办法只能做为临时应急时用第二类:改善生化环境污水厂发生污泥膨胀的时候,一般无法从工艺流程、池型和曝气方式 的改变来解决,只能在正在运行的流程基础上通过改变生化池内的微 生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖在不同的工艺和水质 的情况下,很难有一个放之四海而皆准的解决方案但生化工艺常遇 见的几种应该注意的问题必须加以注意1) 污水性质的控制首先应该检查和调整pH值,当pH值低于5以下时,不仅对污泥膨 胀会有利,而且对正常的生化反应也会有一定的危害,所以当pH值 偏低时应及时调整另外在北方寒冷地区一定应注意冬季时的水温, 若水温偏低应加热,因为低温也会导致污泥膨胀的发生采用鼓风曝 气能有效的在冬季较高的水温当污水中营养成份不足或失衡时, 应补充投加N、P含量应控制在BOD: N: P=100: 5: 1左右若污水处理生化系统前已有消化现象的发生,产生的低分子有机酸将 有利于丝状菌的生长,这时可以对废水在调节池内预曝气来加以改 善。
一般采用空气扩散器向3-5米有效水深的调节池曝气,供气量可 以控制在0.5-1.0m3/废水米3・小时它能使调节池的废水保持新鲜, 并有效防止由于厌氧所会带来的臭气2) 保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要,3) 一般至少应控制D0>2毫克/L4) 沉淀池内的污泥应及时排出或回流,5)防止其发生厌氧现象若 发生厌氧现象,6)产生的各种气体吸附在污泥上,7)也会使污泥上 浮,8)沉降性能变差而9)且发生厌氧的污泥回流也会引发丝状菌 的大量繁殖这种情况时除排泥和清除沉淀池内的死角,10)并缩短 污泥在池内的停留时间外,11)还应提高曝气池DO值,12)使出入 沉淀池的水保持较的溶解氧,13)或者在污泥回流进入生化池前曝气 再生如左图所示在解决了以上问题后,如果污泥膨胀现象仍得不到控制,就得根据实 际情况加以分析,下面针对几中常见的工艺提出一些指导性的方法, 供污水处理工作者参考A.高负荷活性污泥工艺目前国内对活性污泥工艺的设计通常采用中等负荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS・d)),而在实际中人们从经济角度考虑总是 采用较高的负荷,所以高负荷下的污泥膨胀在中国具体较为广泛的意 义。
在高负荷情况下,最常见的是DO不足,所以先采取提高气水比, 强化曝气,在推流式曝气池内首端采用射流曝气等方式,观察一段时 间,找出问题的所在如果在以上措施采取后一段时间情况仍无好转,则可考虑在曝气池头 部加设软填料这一部份对于有机酸去除率很高,从而去除丝状菌的 生长促进因素,帮助絮状菌生长这个方法比较有效,但造价较高, 且对以后的维修管理造成不便或者在曝气池前设置一个水力停留时 间约为15min的选择器,一般能很有效的抑制丝状菌的生长对于间歇式进水的SBR工艺来说,反应器本身是完全混合式的,而 且在时间上其污染物的基质就存在浓度梯度,所以无需再另设选择 器通常间歇式SBR工艺产生污泥膨胀的原因是,污泥浓度过高, 而进水有机物浓度偏低或水量偏小而导致污泥负荷偏低对于这种情 况,降低排出比,提高基质初始浓度,并对SBR强制排泥,一般就 能够对污泥膨胀现象进行有效的控制而对于连续进水的SBR如 ICEAS和CASS等工艺如果发生污泥膨胀的话,就有必要在进水端 设置一个预反应区或生物反应器了B.低负荷活性污泥工艺低负荷活性污泥工艺曝气池内基质浓度较低,丝状菌容易获得较高的 增长效率,所以是最容易产生污泥膨胀。
除了在水质和曝气上想办法 外,最根本和有效的是将曝气池分成多格且以推流方式运行,或增设 一个分格设置的小型预曝气池作为生物选择器,在这个选择器内采用 高污泥负荷。












