活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制.doc

活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制 发布时间：2010-1-6 15:23:21??中国污水处理工程网 摘要：本文研究了某污水处理厂发生泡沫和污泥膨胀的原因和条件，发现污泥膨胀和泡沫主要由微丝菌属细菌异常增殖引起。其发生具有季节性和周期性，主要在冬春季节气温较低时爆发。批式试验和连续流试验采取工艺调整措施如缩短泥龄和提高负荷，以及投加化学药剂如次氯酸钠(NaCLO)、季铵盐(AFP)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚铝(PAM)等，这些方法均可达到降低污泥体积指数SVI，不同程度地控制污泥膨胀和泡沫的效果。在实际应用中，缩短泥龄和投加次氯酸钠在泡沫和污泥膨胀发生的不同阶段也可以取得一定的控制效果。本文提出了控制丝状细菌异常增殖引发泡沫和污泥膨胀的预防控制对策。 关键词：微丝菌；? 污水处理厂；? 污泥膨胀和泡沫；? 预警控制 1? 前言 活性污泥泡沫和膨胀是活性污泥处理厂运行管理中经常碰到的异常问题，它们绝大多数是由丝状微生物异常增殖引起，由丝状细菌引发的活性污泥泡沫和膨胀具有明显的季节性和周期性，在寒冷季节发生较多。由微丝菌Microthrix Parvicella引发的泡沫和污泥膨胀在欧洲、澳洲等国污水处理厂最为常见，氧化沟则更容易发生[1-6]。微丝菌是一类革兰氏阳性菌，具有长而卷曲的丝状体和疏水性的细胞壁，喜好低温，长链脂肪酸和油脂。目前，对由微丝菌引起的泡沫和膨胀缺乏有效的控制对策[7-8]。 本研究对某污水处理厂三槽式氧化沟出现的微丝菌泡沫和膨胀问题进行了分析研究，通过在小试试验中采取的工艺参数调整措施如降低泥龄，以及投加化学药剂如加氯杀灭丝状菌，絮凝沉淀等方法进行控制研究，并在实际污水处理现场进行实际应用验证。为有效预防和控制活性污泥膨胀和泡沫，本文提出活性污泥泡沫和膨胀的预警控制措施。 2? 试验材料和方法 2.1? 批式试验 采用批式试验研究了四种不同的化学药剂对丝状微生物的控制效果。活性污泥的混合液取自污水厂发生泡沫的氧化沟，试验在1 L的烧杯中进行，四种化学药剂是有效氯10%的次氯酸钠溶液，纯度为45%的季铵盐抗菌剂AFP(上海未来企业公司生产)，絮凝剂聚丙烯酰胺PAM（分子量900万）和聚铝PAC，各药剂的加量：次氯酸钠为100～1250 gCL/kg MLSS，AFP为10～250 gCL/kg MLSS，PAM 2～8 mg/L，PAC 50～400 mg/L。搅拌速度120 rpm，反应停止后30min测定SV30，并镜检。 2.2? 小试连续流试验 在批式试验基础上，进行实验室连续流的实验，模型反应器进水和曝气方式同实际氧化沟运行方式，见图1。进水取自初沉池出水，污泥来自发生泡沫的氧化沟，在模型中进行了改变泥龄试验和投加化学药剂AFP和PAM试验。试验过程中每天测试进出水COD、NH4-N、MLSS和污泥指数，进行镜检，镜检方法见文献7。 2.3? 现场生产性试验 某污水处理厂设计处理量为15万t/d，处理装置分设A，B，C三组氧化沟，每组设计承担5万t/d的污水处理量。目前只有A沟和C沟进水工作。由于种种原因，两条沟自运行以来都发生不同程度的污泥膨胀和泡沫。 在现场进行的投加次氯酸钠和缩短泥龄试验，均在A氧化沟进行。2003年春末进行了投加次氯酸钠试验，持续2周，分别在6月5日和6月13日往氧化沟中投加了两次NaCLO，第一次投加量约为25gCL/KgMLSS，第二次投加12.5gCl/KgMLSS左右；缩短泥龄试验从2003年12月3日开始，持续1个月，通过排泥将A沟的污泥龄从11～14天，逐步缩短到6～7天。 3? 结果与讨论 3.1? 运行数据指标分析 从图2可见，2003年～2004年的20个月内，氧化沟的SVI变化呈现明显的季节变化，冬春季节氧化沟污泥的SVI会升高，最高可以达到350mL/g。现场实际观察冬春季节氧化沟表面时常会积聚大量泡沫，有时泡沫覆盖达到90%以上，影响到出水和运行管理。而夏秋季相对比较平稳，污泥SVI指数通常低于150mL/g，基本上观察不到泡沫现象的发生。 通过对图2中运行数据的SVI值同温度及负荷的分析可知，SVI的变化与温度正好相反，即水温低的时候，SVI值高，反之低，表明污泥膨胀与低温有关；负荷的变化也同SVI值相反，负荷较低时，SVI值处于高水平，说明污泥膨胀与低负荷有关。镜检和生化反应试验结果证实，在发生泡沫的活性污泥混合液和泡沫中，占绝对优势的是微丝菌。 污泥膨胀和泡沫的发生具有明显的季节性，这和微丝菌的生理特性密切相关，它的适宜生长温度在8℃～20℃，细胞壁呈疏水性，对长链脂肪酸和油脂等疏水性物质有较强的亲和性，在负荷较低时比菌胶团细菌具有竞争优势。丝状细菌在低温时附着在漂浮油脂上生长，容易造成泡沫或污泥膨胀。在夏季时当水温高于20℃时，微丝菌M.