高負荷污泥膨脹應該如何控制？

1、作者：一氣貫長空高負荷污泥膨脹，應該如何控制？ 1、高負荷污泥膨脹機理對于運行條件對膨脹的影響，人們的認識很不一致。在實際生產的報道中負荷低會引起膨脹，負荷高也會引起膨脹；低溶解氧會引起膨脹，高溶解氧也會引起膨脹；完全混合曝氣池會發(fā)生膨脹，推流式曝氣池也會發(fā)生膨脹；低CN比(或CP比)引起膨脹，高CN比(或CP 比)也會引起膨脹等等。由于很多因素會造成污泥膨脹，對膨脹的報道眾說紛紜，使得人們對于污泥膨脹問題望而生畏。污泥膨脹問題是污水處理工藝中相對比較復雜的一個問題。造成這種現象的原因是多方面的，首先，引起污泥膨脹的絲狀菌達30多種，所以實際活性污泥膨脹問題異常復雜。高負荷膨脹也叫非絲狀菌膨脹

2、，因為不是絲狀菌過量繁殖導致的膨脹，但是膨脹表現卻和絲狀菌膨脹的情形差不多，都具有沉淀性能嚴重下降，二沉池跑泥嚴重，SV最高可達90%。具體說下兩者的區(qū)別，非絲狀菌膨脹是因為過高的碳源進入系統(tǒng)，在高基質下，細菌吸附的碳源代謝不了，并在細菌表面分泌出親水性多糖，并部分進入系統(tǒng)，細菌處于對數期，這時候細菌具有最強的活性，導致菌膠團解體。絲狀菌膨脹是因為絲狀菌的過渡繁殖，絲狀菌伸出菌膠團，并與其相鄰的絲狀菌形成松散的絮團，導致絮團密度減少嚴重影響沉降性能。其中最明顯的表觀區(qū)別是：絲狀菌膨脹和非絲膨脹在曝氣池區(qū)別是一個是浮泥，一個是泡沫！2、高負荷污泥膨脹的控制、負荷和溶解氧的影響采用城市污水負荷為0

3、.4kgBOD5/(kgMLSS·d)0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧濃度1.0mg/L2.0mg/L，污泥齡為20天的完全混合曝氣池(截面積1.0m2，高3.0m)。第一階段由于絲狀菌的過度增殖，SVI從280mL/g上升到800mL/g，污泥濃度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不斷流失。一般認為在溶解氧為1.0mg/L2.0mg/L條件下運行的曝氣池不會發(fā)生污泥膨脹，而試驗中溶解氧濃度一直維持在這一水平，仍然發(fā)生了污泥膨脹。在第二階段，從第16天提高溶解氧濃度至3.0mg/L5.0mg/L(平均4mg/L)可以觀察到SVI很緩慢地逐漸下降，污泥濃度不斷

4、上升，在大約25天后，污泥濃度逐漸回升到1.5g/L，這時SVI下降到300mL/g。一般污泥膨脹發(fā)生速度很快，只要23天，而膨脹污泥的恢復很緩慢，往往需要3倍泥齡以上的時間。在一個污泥齡的時間內，觀察到污泥沉降性能的明顯改善。、加填料控制污泥膨脹在生產性曝氣池頭部加占總池容15%軟填料，與傳統(tǒng)工藝不加填料時的SVI對比。加設軟性填料系統(tǒng)總停留時間為4h，負荷在0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)之間。在曝氣池供氧充足的條件下(氣水比(3.75)1)，加填料可很好地控制膨脹現象。 傳統(tǒng)曝氣池在相同條件下的運行，在后期停留

5、時間延長1倍。負荷降低1倍，SVI仍在200mL/g 500mL/g之間，遠高于加填料系統(tǒng)(SVI平均在100mL/g左右)。從填料池的分析來看，填料上附著生長的微生物以硫絲菌、021N型菌絲狀菌為主。填料池對有機酸的去除率高達80%，對COD去除率為50%，H2S從3.67mg/L降至0.77mg/L。從而去除了絲狀菌的生長促進因素，有利于絮狀菌的生長。事實上，填料池也相當一個選擇器，其將絲狀菌固著于填料上在第一個池子中選擇性地充分生長，但不進入活性污泥絮體之中。而絮狀菌在第二個池內生長，從而避免了污泥膨脹的發(fā)生。其主要的作用是降低污水的有機負荷，菌膜的脫落是次要因素。對于有機負荷的降低，是

6、從兩方面進行，首先是對有機物的直接去除，這個作用在分設的填料池中最為明顯。其次是填料上生長的微生物量，增加了系統(tǒng)中總的生物量，從而降低了有機負荷。加填料控制污泥膨脹的方法很簡單，但缺點是增加了一定的投資，還有填料的更換問題。一般適宜小型污水處理廠使用，而大型污水處理廠一般不宜采用。、池型和曝氣強度對污泥膨脹的影響對城市污水在高負荷下進行如下對比試驗，負荷同為0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)0.8kgBO D5/(kgMLSS·d)，停留時間為4h，氣、水比為(3.45)1。在試驗中發(fā)現呈推流式曝氣的SVI要比同樣運轉條件下的完全混合曝氣池的高100左右。在試驗中氣、

7、水比為3.51的情況下，推流式曝氣池的SVI上升到450mL/g左右，二沉池污泥面不斷上升，污泥溢流，發(fā)生污泥膨脹。強制排泥后，污泥濃度不斷下降。這時增加曝氣量之后，雖SVI略有下降，但由于污泥濃度恢復較慢。負荷比初始值要大的多，接近1.0kgBOD5/(kgMLSS·d)，SVI最終仍在350mL/g左右。這個試驗不但說明了溶解氧(宏觀)在控制污泥膨脹中的重要作用，同時說明曝氣池中實際 (微觀)的溶解氧濃度的不同對于膨脹的影響。在兩個池子停留時間、曝氣量、水質、負荷等完全一致的情況下，產生差別的原因是由于推流式曝氣池首端的溶解氧濃度，在整個試驗期間里一直等于零。而在完全混合曝氣池中

8、溶解氧濃度為2.0mg/L。這表明在高負荷的曝氣池的運轉中，推流式曝氣池不利于改善污泥沉降性能。因為當污水中存在大量容易降解的物質，使得曝氣池氧的利用速率加快。造成氧的供應速率低于氧的利用速率，特別是在曝氣池頭部更加嚴重。在這種情況下使氧成為限制因素，即使在曝氣池其它部位溶解氧濃度為1.0mg /L2.0mg/L仍然發(fā)生膨脹。其原因在于首端負荷過高，嚴重缺氧造成絲狀菌從絮體中伸展出來爭奪氧氣，同時在后段的絲狀菌由于可以從主體溶液中直接吸取營養(yǎng)，比絮體本身中的菌膠團菌有更高的生長速率，從而得到充分的增殖(充分伸展的絲狀菌阻礙了污泥的沉降)而造成了膨脹。從試驗結果來看，在曝氣池頭部的溶解氧保持在2.0mg/L(強化曝氣或再生池) ，可以有效地控制污泥膨脹。4、回流污泥射流強化曝氣在以上研究和分析的基礎上，在推流曝氣池的首端采用回流污泥經過射流曝氣器進行強化曝氣，并輔以原有的中微孔曝氣器，這時首端小池的溶解氧從零提高到1.6mg/L，解決了首端供氧不足的矛盾。因而，SVI值不斷下降至160mL/g，這時射流攜帶空氣量很小。通過對回流污泥單獨射流和增加曝氣量的試驗結果的比較，可以得出如下結論：回流污泥射流對于污泥膨脹的控制作用，不是由于射流過程中對于絮體的切割，造成絲狀菌長度及生態(tài)環(huán)境變化而造成的結果，而是由射流過程中高的傳質效率，提供了充足