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污水处理之运行调度与异常问题对策

2017-05-29 16:19:03 来源:网络

二、异常问题对策

由于工艺控制不当,进水水质变化以及环境因素变化等原因会导致污泥膨胀、生物相异常、污泥上浮、生物泡沫出现等生物异常现象,这些问题如不立即解决,最终都会导致出水质量的降低。

1.污泥膨胀及其控制

污泥膨胀是活性污泥常见的一种异常现象,系指活性污泥由于某种因素的改变,产生沉降性能恶化,不能在二沉池内进行正常的泥水分离,污泥随出水流失。发生污泥膨胀以后,流出的污泥会使出水SS超标,如不立即采取控制措施,污泥继续流失会使曝气池的微生物量锐减,不能满足分解污染物的需要,从而最终导致出水BOD5也超标。活性污泥的SVI值在100左右时,其沉降性能最佳,当SVI超过150时,预示着活性污泥即将或已经处于膨胀状态,应立即予以重视。

在沉降试验中,如发现区域沉降速度低于0.6m/h,也应引起重视。

在活性污泥镜检中,如发现丝状菌的丰度逐渐增大,

至(d)级时,应予以重视,

至(e)级时,污泥处于膨胀状态。

丝状菌丰度至(f)级,说明污泥处于严重膨胀状态。

污泥膨胀总体上分为两大类:丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。前者系活性污泥续絮体中的丝状菌过度繁殖,导致的膨胀;后者系菌胶团细菌本身生理活动异常产生的膨胀。

(1)丝状菌膨胀的存在条件及成因

正常的活性污泥中都含有一定量的丝状菌,它是形成活性污泥絮体的骨架材料。活性污泥中丝状菌数量太少或没有,则形不成大的絮体,沉降性能不好;丝状菌过度繁殖,则形成丝状菌污泥膨胀。在正常的环境中,菌胶团的生长速率大于丝状菌,不会出现丝状菌过度繁殖;如果环境条件发生变化,丝状菌由于其表面积较大,抵抗环境变化的能力比菌胶团细菌强,其数量超过菌胶团细菌,从而过度繁殖导致丝状菌污泥膨胀。引起环境条件变化的因素有以下几个方面:

1)进水中有机物质太少,导致微生物食料不足;

2)进水中氮、磷营养物质不足;

3)pH值太低,不利于细菌生长;

4)曝气池内F/M太低,微生物食料不足;

5)混合液内溶解氧DO太低,不能满足需要;

6)进水水质或水量波动太大,对微生物造成冲击。

出现以上情况之一,均可为丝状菌过度繁殖提供必要条件,导致丝状菌污泥膨胀。另外,丝状菌大量繁殖的适宜温度在25~30℃,因而夏季益发生丝状菌污泥膨胀。以上所述的丝状菌指球衣菌,当入流污水“腐化”、产生出较多的H2S(超过1~2mg/L)时,还会导致丝状菌硫磺细菌(丝硫菌)的过量繁殖,导致丝硫菌污泥膨胀。

(2)非丝状菌膨胀的存在条件及成因

非丝状菌膨胀系由于菌胶团细菌生理活动异常,导致活性污泥沉降性能的恶化。这类污泥膨胀又可分二种,一种是由于进水口含有大量的溶解性的有机物,使污泥负荷F/M太高,而进水中又缺乏足够的氧、磷等营养物质,或者混合液内溶解氧不足。高F/M时,细菌会很快把大量的有机物吸入体内,而由于缺乏氮、磷或DO不足,又不能在体内进行正常的分解代谢。此时,细菌会向体外分泌出过量的多聚糖类物质。这些物质由于分子式中含有很多氢氧基而具有较强的亲水性,使活性污泥的结合水高达400%(正常污泥结合水为100%左右),呈粘性的凝胶状,使活性污泥在二沉池内无法进行有效的泥水分离及浓缩。这种污泥膨胀有时称为粘性膨胀。

另一种丝状菌膨胀是进水中含有较多的毒性物质,导致活性污泥中毒,使细菌不能分泌出足够量的粘性物质,形不成絮体,从而也无法在二沉池内进行泥水分离。这种污泥膨胀称为低粘性膨胀或污泥的离散增长。

(3)污泥膨胀的控制措施

污泥膨胀控制措施大体可分成三大类,

一类是临时控制措施,

另一类是工艺运行调节控制措施,

第三类是永久性控制措施。

临时控制措施主要用于控制由于临时原因造成的污泥膨胀,防止污泥流失,导致SS超标。临时控制措施包括污泥助沉法和灭菌法二类。污泥助沉法系指向发生膨胀的污泥中加入助凝剂,增大活性污泥的密度,使之在二沉池内易于分离。常用的助凝剂有聚合氯化铁、硫酸铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂。有的小处理厂还加粘土或硅藻土作为助凝剂。助凝剂投加量不可太多,否则易破坏细菌的生物活性,降低处理效果。FeCl3常用的投加量为5~10mg/L。灭菌法系指向发生膨胀的污泥中投加化学药剂,杀灭或抑制丝状菌,从而达到控制丝状菌污泥膨胀的目的。常用的灭菌剂有NaClO,ClO2,Cl2,H2O2和漂白粉等种类。由于大部分处理厂都设有出水加氯消毒系统,因而加氯量控制丝状菌污泥膨胀成为最普遍的一种方法。具体操作步骤如下:

1)运行实践及历史数据积累,确定一个临界SVI值。当污泥指数低于该临界值时,不影响二沉池的泥水分离及出水水质。该临界值为最大允许污泥指数SVIm。

2)持续测定SVI超过SVIm的次数和程度,决定是否采取控制措施。

3)选择最佳加氯点。首先应考虑到氯能在污泥中充分均匀混合,并尽快与丝状菌接触。其次尽量选择有机物含量较低的部位做投加点,以便降低投药量。因此,最佳加氯点是在回流污泥泵上,如果渠道上有搅拌设备,则投加点设在搅拌设备附近,如无搅拌设备,则宜设在回流泵附近。

4)氯量的计算。一般按系统内的污泥总量计算加氯量:

m=K˙M

式中:

K--单位污泥每日加氯量,8~10kgkgCl2/(kg˙d);

M--系统活性污泥总量。

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