污水處理廠絲狀菌膨脹的成因及對策

孔令剛 王巖 大慶石化公司水氣廠 163714

污水處理廠絲狀菌膨脹的成因及對策

孔令剛 王巖 大慶石化公司水氣廠 163714

通過對生化系統(tǒng)發(fā)生污泥膨脹前后的運行參數(shù)及污泥膨脹可能的原因的研究和分析,認(rèn)為該系統(tǒng)發(fā)生污泥膨脹，主要是由于進(jìn)水水中的有機物質(zhì)太少、曝氣池內(nèi)F/M太低引起的絲狀菌膨脹。通過調(diào)節(jié)污泥負(fù)荷、溶解氧、泥齡以及加強曝氣池的運行管理等運行參數(shù)可成功地控制絲狀菌引起的污泥膨脹。

絲狀菌；污泥負(fù)荷；溶解氧；泥齡

自1914年在英國建成活性污泥水處理試驗廠以來，活性污泥法已有八十多年的歷史。隨著生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，對其生物反應(yīng)、凈化機理，特別在運行管理都進(jìn)行了深入的研究[1]。大慶石化公司化工污水處理廠設(shè)計處理能力2.4萬m3/d,設(shè)計工藝為普通活性污泥法。在某季度的下旬,該化工廠發(fā)生了污泥絲狀菌膨脹現(xiàn)象,通過對來水水質(zhì)和影響因素的分析，采取降低污泥負(fù)荷、投加消石灰、營養(yǎng)鹽等措施來控制污泥膨脹[2],十幾天后該污泥系統(tǒng)膨脹現(xiàn)象消失，逐漸恢復(fù)正常。

1、相關(guān)參數(shù)分析

1.1 進(jìn)水狀況

該廠處理的污水主要來自于化工廠含油污水、洗槽裝置廢水、廠前廢水、丙烯腈、廢堿液、電廠廢水、塑料廠污水等工業(yè)廢水。其中，主要含有乳化油、OH-、不飽和烴類以及一些較難降解的懸浮物和有毒物質(zhì)。污泥膨脹期間來水BO D5值極低，平均值263mg/L，且波動幅度較大，水溫在20～25℃之間。pH值保持在8.0左右。

1.2 曝氣池參數(shù)

（1）污泥濃度：該廠某月份一段時間內(nèi)該污水處理廠污泥濃度大部分處在較高的范圍,維持在7300mg/L左右 ,最高值達(dá)18000mg/L，可見污泥膨脹到如此大的地步。（2）污泥負(fù)荷（F/M）：污泥負(fù)荷基本都在0 .1kgBOD/(kgMLS S·d)以下,最低曾達(dá)到0.02kgBOD/(kgMLSS·d)。通常生化系統(tǒng)的污泥負(fù)荷基本在0 .1～0.5kgBOD/(kgM LSS·d)。（3）污泥齡：9～11d，泥齡過長,表明污泥已部分老化,抗沖擊能力差。（4）該月生化系統(tǒng)溶解氧普遍偏低,平均在1.8mg/L以下。（5）污泥沉降比（SV）：最高達(dá)36%（正常范圍為15%～30%），說明污泥沉降性能變差。（6）污泥指數(shù)： SVI的平均值在250左右。可以看出污泥即將發(fā)生膨脹。（7）沉淀池反映現(xiàn)象。在沉淀池池面上先出現(xiàn)零散的片狀上浮污泥,并陸續(xù)蔓延至全池,該上浮污泥呈淺褐色,伴有大量細(xì)微泡沫,不易打散,加水稀釋攪拌后仍不沉淀,無異常氣味。出水較為渾濁。（8）曝氣池池面有細(xì)微的暗褐色泡沫,從污泥沉降中,發(fā)現(xiàn)絮凝體沉速變慢,活性污泥的壓縮性能變差。污泥容積指數(shù)急劇上升,缺氧段漂浮大量深褐色污泥,致使溶解氧測定無法進(jìn)行。回流污泥面上由于攪拌產(chǎn)生的氣泡大(乒乓球大小),且不易破碎。

1.3 微生物鏡檢

在進(jìn)行微生物觀察時,發(fā)現(xiàn)大量的菌絲伸出菌膠團(tuán),菌絲形狀稍彎,無分枝,長度在50～200μm之間,直徑在0.7～1.4μm之間,菌絲上有部分附著物,內(nèi)有橫隔,污泥結(jié)構(gòu)變差,其它指標(biāo)微生物數(shù)量很少。

2、污泥膨脹成因及性質(zhì)分析

2.1 污泥膨脹產(chǎn)生的研究理論

1）.來水水質(zhì)因素：主要包括:①污水腐化；②營養(yǎng)物缺乏。

2）.環(huán)境因素：主要包括:①流量變化大,產(chǎn)生較大的水力沖擊負(fù)荷；②適宜水溫在25～30℃之間。

3）.運轉(zhuǎn)條件因素：主要包括:①污泥負(fù)荷偏低,小于0.1kgBOD/(kgMLS S·d)②低溶解氧,小于1mg/L；③污泥齡長,傳統(tǒng)活性污泥齡超過7d。

2.2 污泥膨脹成因及性質(zhì)

從生物鏡檢可知,該污水廠的污泥膨脹是就是由于污泥負(fù)荷低、溶解氧濃度高諾卡氏菌膨脹導(dǎo)致的。由分析可知,此次膨脹是由來水營養(yǎng)物缺乏,進(jìn)而導(dǎo)致污泥負(fù)荷偏低[小于0.1kgBOD/(kgMLSS·d)] ,污泥齡過長(9d),正常微生物溶解氧過底，食料缺乏,缺少活性,而絲狀菌過度繁殖造成的。根據(jù)絲狀菌菌絲長度,認(rèn)為此次污泥膨脹屬中度膨脹。

3、控制措施及變化過程

3.1 控制措施

（1）縮短污泥齡：主要是通過加大剩余污泥排放量來實現(xiàn),由原來的每天排6000 m3加大到13000m3,回流比仍控制在50%,使污泥齡由9d左右縮短到5d左右,從而加快活性污泥更新速度。（2）提高污泥負(fù)荷：由于加大了剩余污泥排放量,必然導(dǎo)致曝氣池污泥濃度降低,由原來的7300m g/L左右,降到6000mg/L左右,從而有效地提高了污泥負(fù)荷,從原來的0. 1kgB OD/(kgMLSS·d)以下,提高到0 .25kgBOD/(kgMLSS·d)以上。（3）降低溶解氧：從原來1500m3/min的供氣量調(diào)整至2500m3/min的供氣量,使溶解氧由原來的1.8mg/L降至2.5mg/L。（4）補充N、P等營養(yǎng)鹽：向曝氣池的前端按C ：N ：P=100：5：1的比例投加磷酸氫二鈉和尿素。（5）向曝氣池里投加適量的粘土和消石灰：在曝氣池的入口處投加粘土和消石灰，以提高活性污泥的沉降性和密實性。

3.2 采取控制措施后變化過程

（1）污泥濃度變化：污泥濃度由原來的7000mg/L左右降至4000～6000m g/L之間。（2）污泥負(fù)荷及泥齡變化：從0. 1kgBOD/(kgMLSS·d)逐步上升到0.25kgBOD/(kgML SS·d)左右,之后達(dá)到0. 35kgBO D/(kgMLSS·d)。采取措施后，污泥齡一直控制在5～6d左右。（3）溶解氧變化：曝氣池溶解氧在污泥膨脹期間普遍偏低于 2.0mg/L以下,在污泥發(fā)生膨脹后由于池面漂浮大量污泥,致使無法測定溶解氧值,恢復(fù)后在2.5mg/L左右。（4）沉降比變化：污泥沉降比從最高40%左右,穩(wěn)定到22%左右。（5）污泥指數(shù)變化：從污泥膨脹的過程中可以看到，在膨脹高峰期,污泥指數(shù)突然上揚到239mL/g以上,之后隨著控制措施的作用,呈現(xiàn)緩慢下降趨勢,至正常時保持在50mL/g左右。（6）污泥癥狀：大量暗褐色泡沫,不易破碎,易堆積,表明污泥膨脹仍在慣性發(fā)生,上述相關(guān)工藝調(diào)整過后,暗褐色泡沫明顯減少,這與曝氣池M LSS降低有直接關(guān)系。

4. 結(jié)論

（1）通過對生化系統(tǒng)的污泥膨脹的現(xiàn)象和調(diào)整措施判斷得出兩個參數(shù)對于污泥膨脹發(fā)生趨勢的提前判斷非常重要:一個就是污泥負(fù)荷是否連續(xù)兩周以上時間維持在0.1kgBOD/(kgMLSS·d)以下,另一個就是污泥指數(shù)是否連續(xù)兩周以上保持上升趨勢,兩者要同時參考以及曝氣池和沉淀池的表象觀察。（2）通過觀察和調(diào)整，對污泥膨脹的控制措施不會立刻見到效果,而是有一定滯后期,該滯后期為污泥齡(9天)的2倍時間。污泥膨脹控制措施見效后的治愈期(1.5倍泥齡)應(yīng)快于其滯后期(2倍泥齡)。（3）利用生物鏡檢對判斷污泥膨脹類型辦法簡潔高效。以上結(jié)論僅供污水處理單位的普通污泥運行管理方面參考。

[1] 徐亞同，等.廢水生物處理的運行管理與異常對策[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004：91-91.

[2] 紀(jì)軒，等.廢水處理技術(shù)問答[M].北京：中國石化出版社.2003：166-166.

[3] 張自杰，等.活性污泥生物學(xué)與反應(yīng)動力學(xué).北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社.1989：32-33.

[4] 顧夏聲，等.水處理微生物學(xué).北京：中國建筑工業(yè)出版社.2000：107-108.