煉油化工污水處理中活性污泥膨脹原因分析

王麗麗

摘? ? 要：煉油化工企業生產過程中經常會產生廢水污染的情況，給人們的生活環境帶來了負面影響，廢水處理工藝帶來了致命的危害，其中活性污泥的膨脹就是最為常見的問題之一。文章闡述了煉油化工企業進行污水處理過程中污泥產生膨脹的原因并分析了相應的對策，希望可以給有關從業人員以啟發。

關鍵詞：煉油化工;污水處理;活性污泥

1? 前言

煉油化工企業進行污水處理的過程中產生污泥膨脹的原因主要可以分為五個類型，污泥負荷、溶解氧、污水種類、溫度、酸堿度。活性污泥膨脹給環境帶來了負面影響，對廢水處理工藝產生了致命的危害。要解決污泥膨脹問題，則需要針對性的分析其發生的原因，進而研究有效的對策。

2? 活性化污泥膨脹問題

污泥膨脹是活性污泥法處理污水過程中常常出現的現象。其主要特征是污泥結構松散、質量輕、沉淀壓縮性能差;SV值大，有時可達到90%以上，SVI值達到300以上;污泥流失量大，出水混濁;二沉池固液難以分離，污泥層高，回流污泥濃度低，會直接影響出水水質和系統的正常運行。

3? 活性污泥的膨脹影響因素

污泥膨脹有兩種類型，一種是由活性污泥中絲狀菌大量繁殖而引起的;另一種是因水溫低、污泥負荷高使細菌吸附大量的有機物質，體內積累大量的粘性物質而引發的非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹發生情況極少，危害相對較輕[1]。絲狀菌膨脹在曝氣池的運行中比較常見，成因也較復雜。其根據微生物對環境條件和基質種類要求的不同可劃分為五類：低負荷型、低溶解氧型、營養缺乏型、高硫化物型以及pH值不平衡型。活性污泥是一個混合培養系統，系統存在30多種以上能引起污泥膨脹的絲狀菌。絲狀菌是活性污泥菌膠團體系不可缺少的一類重要微生物，它具有保持污泥絮體結構、形成良好沉淀性能的污泥、保持高凈化率、低出水懸浮物等作用。生產實踐證明，當絲狀菌的生長超過菌膠團時容易引起污泥膨脹。根據微生物生長規律方程絲狀菌在低基質濃度下具有較高的生長速率，具有競爭優勢;而在高基質濃度下，菌膠團微生物有較高的生長速率，該理論可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質缺乏引起的污泥膨脹現象。生化反應的污泥負荷設計值比較高，一般不會出現低負荷的污泥膨脹，在高負荷時出現的污泥膨脹則是由溶解氧不足引起的。微生物對有機物分解的過程就是對氧利用的過程，溶解氧的高低直接影響到有機物的去除率以及活性污泥的生長和性能。低溶解氧是造成絲狀菌污泥膨脹的主要原因之一，在低溶解氧的條件下，絲狀菌繁殖加快，導致污泥膨脹[2]。低溶解氧形成污泥膨脹的邊界點不穩定，與污泥負荷、工藝類型、池體結構、污水種類等都有密切關系。污水種類對污泥膨脹影響較為顯著，通常含有易降解的有機成分，如低分子烴類、糖類、有機酸類的污水易引起污泥膨脹。例如在石油化工廢水、啤酒廢水、乳品加工等行業的廢水中污泥膨脹發生的概率比較高。實踐證明在缺乏N、P等營養物質時容易導致污泥膨脹。pH值偏低容易引起污泥膨脹，污泥膨脹也會造成pH值降低。而溫度對絲狀菌的生長也有影響，不同季節、水溫會引起不同絲狀菌的加速繁殖。

4? 實驗分析污泥膨脹的原因及應對措施

污泥膨脹分為絲狀菌和非絲狀菌污泥膨脹，通過鏡檢發現活性污泥絮體松散，纖毛蟲等游離于絮體中，判定為絲狀菌污泥膨脹。絲狀菌生物種類繁多、數量大，對生長環境要求低，是絮狀體的框架，菌膠團粘附在絲狀菌骨架上，同時附帶其它微型動物。絲狀菌生長特性表現為：吸附能力強、增殖速率快、耐低溶解氧能力以及耐低基質濃度能力都很強。第一階段進水濃度低和進水量減少同時疊加，污泥負荷為正常的1/3，絮凝體中的菌膠團細菌得不到足夠的營養，而內部的球衣菌卻能夠以增加表面積的方式增加吸收營養的能力，造成絮狀體被架空，密度減小，不易沉降[3]。由于菌膠團結構力減弱，而曝氣風量過高，攪拌作用凸顯，使污泥更加細碎，造成流失。針對進水濃度低和進水量減少，造成A/O系統污泥負荷低而產生的污泥膨脹，采取措施如下：提高系統進水量，同時減小曝氣風量，在污泥膨脹控制不住時停止曝氣2h～3h。采取以上措施后污泥膨脹開始減弱。第二階段A/O系統停止運行8h，期間風機、硝化液回流全部停止運行;投加市政剩余污泥以補充流失的活性污泥，同時O池投加葡萄糖，增加系統負荷，破壞絲狀菌、球衣菌的生長環境。運行3天，污泥膨脹得到有效控制，污泥齡上升，硝化細菌和反硝化細菌開始增長，出水氨氮濃度開始下降。但由于增加的市政污泥中含有大量的腐敗厭氧泥，A池中污泥上浮嚴重，沉淀池中也有部分污泥厭氧分解，出水CODCr濃度上升。第三階段，經過檢修的工藝裝置陸續開工，進水負荷增加，酸性水汽提裝置運行不正常，汽提凈化水中氨氮和硫化物超標，進水水質差，出水指標不斷上漲，高負荷低溶解氧又使污泥膨脹卷土重來。第二次污泥膨脹是第一次膨脹后生物菌沒有完全恢復到正常水平，進水水量突然增大，負荷增加，來水石油類乳化嚴重，氨氮、硫化物及芳香類物質濃度增加，導致進A/O池水質惡化，由于本A/O系統為活性污泥法，非常容易受到沖擊。具體原因分析如下：當容積負荷增加，活性污泥正常運行的生態系統失去平衡，生物相破壞，而絲狀菌微生物的適應能力強而大量繁殖，易發生污泥膨脹。當進水濃度或生物毒性高時，污泥在高負荷狀態下呈厭氧或缺氧狀態，菌膠團的生長受到抑制，耐受能力強的絲狀菌大量繁殖，從而發生污泥膨脹[4]。

5? 容積負荷與生物毒性的處理策略

針對容積負荷增加，生物毒性物質濃度增加的問題，通過調整硝化液回流量、污泥回流量、曝氣量和排泥量控制污泥膨脹[5]。由于前期投入市政剩余污泥的影響，A池頂面浮泥嚴重，先排除A池中浮泥，四天后每班排泥30min，連續排泥一周，出水懸浮物開始下降，但CODCr濃度還是沒有明顯改善，停止排泥。十天后將污泥回流由O池改至A池前端，使活性污泥首先和進水混合，進行污泥選擇，抑制絲狀菌的快速繁殖，加大O池曝氣量，調整后CODCr濃度開始下降，但氨氮濃度沒有變化。第二階段開始進入甲醇廢水，由于污泥膨脹已經蔓延至整個O池，池面的泡沫增長加快，系統進水停止，暫存在調節罐，同時適當降低O池曝氣量，開始小流量進水，逐步加大進水量至正常。A池的硝化液回流比由70%調整到150%，污泥回流調整為A池40%，O池60%，曝氣量恢復至常態，此后氨氮、CODCr濃度開始逐步下降，O池污泥濃度上升，A/O池污泥沉降比SV下降為50%～70%，沉淀池出水清澈，CODCr和氨氮濃度也較低，污泥膨脹得到控制[6]。

6? 結束語

煉油化工企業進行污水處理的過程中，活性污泥法對廢棄污泥進行處理可能會出現絲狀菌型的污泥膨脹問題，這樣給環境帶來的污染較為嚴重，文章從五個角度對污泥膨脹過程中菌落的生長進行分析并給出控制的措施。

參考文獻：

[1] 李學淵.化肥裝置SBR法污水處理污泥膨脹原因與措施[C].第十四屆寧夏青年科學家論壇石化專題論壇，2018.

[2] 高晨晨，游佳，陳軼，等.絲狀菌污泥膨脹對脫氮除磷功能菌群的影響[J].環境科學，2018（6）：292～299.

[3] 李飛，陳海杰.活性污泥法在火電廠生活污水處理中的應用[J].節能與環保，2019（1）：104～105.

[4] 高蒙.膜分離法污水處理技術研究[J].化工管理，2019（1）：91.

[5] 唐橫.循環式活性污泥法在污水處理中的應用研究[J].節能與環保，2019（1）：68～69.

[6] 張群，宋金龍.煉化企業含油污水處理與回用技術分析[J].污染防治技術，2019（1）：16～18.