A2O工藝生物泡沫污泥上浮的成因分析及控制措施

張志峰

（蘇州市相城水務發展有限公司 江蘇蘇州 215131）

A2O工藝生物泡沫污泥上浮的成因分析及控制措施

張志峰

（蘇州市相城水務發展有限公司 江蘇蘇州 215131）

在A2O工藝中，活性污泥異常導致污水處理廠生化系統產生生物泡沫污泥上浮是行業中公認的難題。研究表明，造成活性污泥中生物泡沫產生的原因很多，進水含油是其中的一種。如果處理不及時，會影響出水水質，進而會導致整個系統的崩潰。本文以蘇州相城某污水處理廠實際運行情況，分析了生物泡沫產生的原因及控制措施，以期能夠對遇到此問題的其他污水處理廠有一定的借鑒作用。

A2O；生物泡沫；污泥上浮；控制措施

活性污泥法是目前城市污水處理廠應用最廣泛的生物處理方法之一。據不完全統計，在我國采用活性污泥法的城市污水處理廠有近50%出現過不同程度的泡沫問題[1]。美國108家采用活性污泥法的污水處理廠有56%受到泡沫問題的困擾[2]。

對于活性污泥法運行過程中的泡沫問題，過去主要歸根于進水中含有大量表面活性物質。但是，近來大量研究表明，曝氣過程產生的大量泡沫，主要是由于污泥中一些微生物的過度繁殖而產生的生物泡沫。近年來，對活性污泥過程中產生的泡沫問題的研究主要集中在生物泡沫產生和控制方面。本文以蘇州相城某污水處理廠實際運行過程中出現的污泥問題，分析了造成生化系統和二沉池生物泡沫導致污泥上浮的主要原因和控制措施，效果良好。

1 工程概況

蘇州市相城某污水處理廠是一座規模為6×104m3/d的城市二級污水處理廠，分二期實施，現運行二期4×104m3/d，污水主要是城區內的生活污水，只有5%的工業廢水。工藝流程如圖1，好氧池采用推流廊道式微孔曝氣。自2008年10運行以來，系統運行良好，但從2013年下半年以來出現了活性污泥異常的問題。

圖1 工藝流程

2 活性污泥異常的表現

活性污泥異常最初是出現在預缺氧池，池面上出現大量的浮渣泡沫，并攜帶活性污泥漂浮于池面上，從2013年5月出現，持續2個月左右。到2013年7月，缺氧池也出現了浮渣泡沫并攜帶活性污泥漂浮于池面上，并隨后進入好氧池二沉池。最后，生化反應池中除了厭氧池情況稍微較好之外，預缺氧池、缺氧池表面大量浮泥板結，好氧池產生大量泡沫幾乎將池面全部覆蓋，二沉池表面大量浮泥板結，一直持續到2014年5月。見圖2。

圖2 活性污泥異常情況

3 成因分析

關于活性污泥法中泡沫形成問題有大量的報道，多數研究認為，當污泥中絲狀菌和諾卡氏菌大量存在時會形成穩定的泡沫。諾卡氏菌易生長于氣候溫暖，泥齡長（特別是超過9天）、進水中油脂類物質含量豐富的污水處理環境中。諾卡氏菌會引起厚厚的、棕色的、漂浮于池面的泡沫（包括曝氣池后面的二沉池），形成的泡沫很穩定，初現于生化系統曝氣單元，微孔曝氣器產生的小氣泡上升到池面時，表面被一層棕色的粘膜包裹，難以破碎，不斷碰撞后連成大氣泡，而后聚集在一起形成生物泡沫層[3]。泡沫層吸附污泥，不斷擴大，最終形成污泥膨脹板結。

基于諾卡氏菌的特點，具備以下4個特點的工藝系統，經常會遇到諾卡氏菌過度生長帶來的問題。（1）接收含油廢水（包括未經隔油的餐飲廢水）。（2）預處理系統對浮渣的去除效果差。（3）浮渣在系統中循環。（4）池型結構以底部相連通。

相城某污水處理廠主要收集城區范圍內的生活污水，城區內分布著大小餐飲企業100多家，經過我們調查，大部分餐飲企業沒有設置隔油池，因此，每天都有大量的餐飲含油廢水進入污水處理廠。污水處理廠預處理單元沒有設置隔油池，也沒有初沉池，因此預處理單元不能進行有效的隔油處理。含油廢水即使濃度未超標，只要進入生化處理單元，都會在系統中進行循環積累，最終導致諾卡氏菌生物泡沫的大面積爆發。

4 控制措施

針對由于諾卡氏菌生物泡沫導致污泥上浮的問題，我們采取了多種措施積極解決。

4.1 噴水

利用高壓水槍的沖力，噴水打散生物泡沫，阻止污泥上浮板結，當時有效果，過后又會上浮板結，不能徹底消除。

4.2 降低污泥齡

利用諾卡氏菌易生長于泥齡長的環境中，通過調整工藝參數，加大排泥量，用了一個多月的時間，將MLSS從4500mg/L降低到3500mg/L，降低污泥齡到8天以下，但生物泡沫污泥上浮未得到遏制。

4.3 加次氯酸鈉（NaCLO）

NaCLO是一種消毒劑，將次氯酸鈉溶液噴灑到生物泡沫表面，發現泡沫顏色變淺（由暗褐色變成灰白色），由于藥量難以控制，添加幾天后效果不明顯。

4.4 加陽離子聚丙烯酰胺（PAM）

陽離子聚丙烯酰胺一般作為污泥脫水的絮凝劑，也可以起到消泡劑的作用。將陽離子聚丙烯酰胺投加到二沉池的配水井中，既能起到抑制絲狀菌生長的作用，又基于其“雙電層理論”和“吸附架橋作用”可以加速上浮污泥的沉降。此外，由于整個系統的循環作用，生化反應池中的生物泡沫上浮污泥也逐漸消減。

從2014年5月23日開始投加陽離子聚丙烯酰胺，投加一段時間到6月中旬，整個生化反應池和二沉池中的上浮污泥都得到了控制。一直持續到現在，生化反應池和二沉池沒有再出現生物泡沫污泥上浮。實踐證明，對相城某污水處理廠而言，投加陽離子聚丙烯酰胺是抑制諾卡氏菌的繁殖，控制生物泡沫污泥上浮的最佳方法。現狀各處理單元見圖3。