污泥活性抑制和污泥上浮的檢測及控制

污泥活性抑制和污泥上浮的檢測及控制摘要：引起污泥活性抑制和污泥上浮的原因在進(jìn)水水質(zhì)方面有：過量表面活性物質(zhì)和類脂化合物，過低或過高的pH值沖擊，堿度過高，水溫過熱，酚及其衍生物、醇、醛、某些有機(jī)酸、硫化物、重金屬及鹵化物等致毒性底物的流入；工藝運行方面的原因有：過量曝氣，污泥缺氧反硝化，污泥回流量過大，池底積泥腐化以及機(jī)械應(yīng)力等，還有起沫絲狀菌的過量生長產(chǎn)生的泡沫和浮渣?？刂苹钚晕勰嗌细〉闹饕胧┯校赫{(diào)節(jié)曝氣劑的DO、pH值，采用均質(zhì)調(diào)節(jié)池并控制其液位，合理投加營養(yǎng)鹽等。關(guān)鍵字：廢水處理活性污泥污泥上浮沖擊致毒控制引言在采用活性污泥泥法處理廢水水的運行過程程中，有多種種原因可引起起曝氣池活性性污泥的活性性受到抑制而而導(dǎo)致微生物物性質(zhì)和類群群的改變、有有機(jī)底物的去去除率下降。有有些微生物（如如絲狀菌）的的過量增長會會形成泡沫（foam）或浮渣（scum），運行時時機(jī)械應(yīng)力、挾挾裹氣泡等均均會使活性污污泥的比重降降低而上浮飄飄走，不僅增增加了出水中中的懸浮固體體量，而且會會大大降低生生物反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)中活性污泥泥的活性和數(shù)數(shù)量。本文在在閱讀大量國國內(nèi)外文獻(xiàn)基基礎(chǔ)上，對導(dǎo)導(dǎo)致活性污泥泥活性抑制與與上浮的原因因、檢測分析析方法和控制制技術(shù)進(jìn)行了了討論。1引起活性污污泥上浮的主主要因素1.1進(jìn)水水水質(zhì)1.1.1過過量的表面活活性物質(zhì)和油油脂類化合物物這類物質(zhì)可以影影響細(xì)胞質(zhì)膜膜的穩(wěn)定性和和通透性，使使細(xì)胞的某些些必要成分流流失而導(dǎo)致微微生物生長停停滯和死亡。當(dāng)當(dāng)曝氣池進(jìn)水水中含有大量量這類物質(zhì)時時，會產(chǎn)生大大量泡沫（氣氣泡），這些些氣泡很容易易附聚在菌膠膠團(tuán)上，使活活性污泥的比比重降低而上上浮。另外，當(dāng)當(dāng)進(jìn)水含油脂脂量過高時，經(jīng)經(jīng)過曝氣與混混合，油脂會會附聚在菌膠膠團(tuán)表面，使使細(xì)菌缺氧死死亡，導(dǎo)致比比重降低而上上浮[1-33]。1.1.2ppH值沖擊過高或過低的ppH值會影響活活性污泥微生生物胞外酶及及存在于細(xì)胞胞質(zhì)和細(xì)胞壁壁里酶的催化化作用以及微微生物對營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收收。當(dāng)連續(xù)流流曝氣反應(yīng)池池內(nèi)pH＜4.0或pH＞11.0時，多數(shù)情情況下活性污污泥中微生物物活性受到抑抑制，或失去去活性，甚至至死亡，以致致發(fā)生污泥上上浮[4]。用SBR法處理啤酒酒廢水和化工工廢水的實驗驗結(jié)果表明：：當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5－5.0和10.0－12.0時，pH值越低（或或越高），污污泥活性受抑抑制越嚴(yán)重，上上浮污泥量越越多?？刂频偷蚿H值（3.5-77.0）的反應(yīng)周期期內(nèi)pH值不變，兩兩種廢水的活活性污泥在pH≤5.5時就開始出出現(xiàn)污泥上浮浮[5-6]]。另一方面面，隨著pH值的增加，由由于胞外聚合合物（ExtraaCellluarPolymmer）的電離官官能團(tuán)增加，活活性污泥絮凝凝作用增加（盡盡管帶的負(fù)電電性增加），但但當(dāng)pH值超過一定定范圍后，絮絮凝作用下降降?？梢姡@這時的電排斥斥作用增加，也也會造成活性性污泥脫絮（懸懸浮、不絮凝凝、反絮凝（defloocculaation）和上浮[66]。1.1.3鹽鹽含量的影響響對進(jìn)水的pH值值調(diào)整不能消消除堿度對活活性污泥的影影響。對堿性性進(jìn)水調(diào)pH值，雖然中中和了堿性物物質(zhì)，但產(chǎn)生生了鹽。鹽溶溶液濃度不同同其滲透壓也也不同，滲透透壓是影響微微生物生存的的重要因素之之一[7]。如微微生物所處的的溶液滲透壓壓發(fā)生突變，就就會導(dǎo)致細(xì)胞胞死亡。1.1.4水水溫過熱組成活性污泥的的微生物適合合的溫度范圍圍一般為15－35℃，超過45℃時會使活性性污泥中大部部分微生物死死亡而上?。ń?jīng)經(jīng)過長期馴化化的或特殊微微生物除外）[8]。另外，KlausKriebitzsch等在用SBR工藝測定溫度對細(xì)胞內(nèi)酶活性影響的試驗中也發(fā)現(xiàn)，溫度在20、30和40℃時酶活性較好，大于50℃之后，酶的活性明顯下降。1.1.5致致毒性底物對好氧活性污泥泥微生物有致致毒作用的底底物主要包括括：含量過高高的COD、有機(jī)物（酚酚及其衍生物物，醇，醛和和某些有機(jī)酸酸等）、硫化化物、重金屬屬及鹵化物。高高底物濃度可可與細(xì)胞酶活活動中心形成成穩(wěn)定的化合合物，導(dǎo)致基基質(zhì)不能接近近，無法被降降解，甚至使使細(xì)胞中毒死死亡。重金屬屬離子進(jìn)人細(xì)細(xì)胞后主要與與酶或蛋白質(zhì)質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使使之失活或變變性。微量的的重金屬離子子還能在細(xì)胞胞內(nèi)不斷積累累最終對微生生物發(fā)生毒害害作用（微動動作用）。鹵鹵化物最常見見的是碘和氯氯，碘不可逆逆地與菌體蛋蛋白質(zhì)（或酶酶）的酪氨酸酸結(jié)合，生成成二碘酪氨酸酸，使菌體失失活。氯與水水合成次氯酸酸，其分解產(chǎn)產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑劑。而且廢水水中有機(jī)物的的突變，使原原被馴化好的的并能降解有有機(jī)毒物的微微生物減少或或消失。1.2工藝運運行1.2.1過過量曝氣微生物處于饑餓餓狀態(tài)而引起起自身氧化進(jìn)進(jìn)人衰老期，池池中溶解氧濃濃度（DO）上升；或或者由于污泥泥活性差，曝曝氣葉輪線速速度過高，供供氧過多?？偪傊珼O上升，短期期內(nèi)污泥活性性可能很好，因因為新陳代謝謝快，有機(jī)物物分解也快，但但時間一久，污污泥被打得又又輕又碎（但但無氣泡），象象霧花片似的的飄滿沉淀池池表面，隨水水流走。這種種污泥色淺，活活性差，耗氧氧速率下降，污污泥體積和污污泥指數(shù)增高高，處理效果果明顯降低。1.2.2缺缺氧引起的污污泥上浮污泥呈灰色，若若缺氧過久則則呈黑色，并并常帶有小氣氣泡。1.2.3反反硝化引起的的污泥上浮當(dāng)廢水中有機(jī)氨氨化合物含量量高或氨氮高高時，在適宜宜條件下可被被硝酸菌和亞亞硝酸菌氧化化為NO3-，如二沉池池積泥或停留留時間過長，NO3-還原產(chǎn)生的N2會被活性污污泥絮凝體所所吸附，使得得活性污泥上上浮。1.2.4回回流量太大引引起的污泥上上浮回流量突增，會會使氣水分離離不徹底，曝曝氣池中的氣氣泡帶到沉淀淀區(qū)上浮，這這種污泥呈顆顆粒狀，顏色色不變，上翻翻的方向是從從導(dǎo)流區(qū)壁直直向沉淀區(qū)壁壁成湍流翻動動。1.2.5二二沉池池底積積泥引起的污污泥上浮如果二沉池底泥泥發(fā)酵，產(chǎn)生生的CO2和H2也會附聚在在活性污泥上上，使污泥比比重降低而上上浮。污泥腐腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮，首首先是一個個個小氣泡逸出出水面，緊接接著有黑色污污泥上浮。1.3活性污污泥絲狀菌過過量生長及其其控制產(chǎn)生的的污泥上浮1.3.1溫溫度與負(fù)荷微絲菌（Moccrothrrixpaatviceella）的最佳生生長條件是溫溫度在12－15℃，污泥負(fù)荷荷小于0.1kgg/（kg·d）。它的天天然疏水性會會引起活性污污泥的脫水性性差，最高為為490mLL/g。在溫度高高于20℃后、即使污污泥負(fù)荷是0.2kgg/(kg··d)，M.parrvicellla也不增值。它它打碎成30－80μm的碎片，成成浮渣形式而而上浮。1.3.2表表面活性物質(zhì)質(zhì)、類脂化合合物及機(jī)械應(yīng)應(yīng)力作用引起低負(fù)荷膨脹脹和污泥上浮浮的最頻繁的的絲狀菌是：：微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水水中表面活性性物質(zhì)和類脂脂化合物濃度度的升高、接接種和機(jī)械應(yīng)應(yīng)力也會引起起放線菌（Actinnomyceetes）的增長。Kappeelerettal觀察到機(jī)械械應(yīng)力（如離離心泵）損壞壞緊密的活性性污泥絮凝體體并導(dǎo)致微絲絲菌的過量增增長[9]。1.3.3過過量投加絲狀狀菌抑制劑在曝氣池流出槽槽中注人過氧氧化氫，數(shù)天天后，絲狀菌菌就消失，SVI從580mLL/g下降至178mLL/g。且過氧化化氫也有確保保曝氣池DO和去除H2S臭味的效果果。但若加人人量太多會引引起活性污泥泥的活性抑制制及污泥上浮浮。2活性污泥活活性抑制與上上浮的檢測方方法2.1測定污污泥的耗氧速速率（OUR）和ATP測定活性污泥的的耗氧速率（OUR），可判斷斷有無毒物流流入、負(fù)荷條條件和排泥平平衡情況[110]。若同同時測定三磷磷酸腺苦（ATP），還可以以從處理機(jī)能能方面對微生生物量和活性性度進(jìn)行定量量分析。根據(jù)據(jù)P.E.JJorgennsen等的研究表表明，測定ATP含量和OUR是檢測生物物量活性的可可靠方法。2.2利用指指示生物診斷斷活性污泥狀狀態(tài)和性能用顯微鏡對活性性污泥中的微微生物進(jìn)行鏡鏡檢，其中的的原生動物和和后生動物（統(tǒng)統(tǒng)稱為微型動動物）相對比比細(xì)菌個體大大，在顯微鏡鏡下易于觀察察、鑒別和計計數(shù)，且對外外界環(huán)境條件件的變化更為為敏感，作為為指示生物來來診斷活性污污泥的狀態(tài)和和性能，在工工程實踐中已已有較廣泛應(yīng)應(yīng)用。這種指指示作用概括括于表1中。表1微型動物物對活性污泥泥狀態(tài)和性能能的指示作用用微型動物鏡檢情情況活性污泥狀態(tài)①鐘蟲、遁纖蟲蟲、累枝蟲、聚聚縮蟲、獨縮縮蟲等固著型型原聲動物和和輪蟲等后生生動物大量出出現(xiàn)（≥106個/L）良好②微型動物種類類高度多樣化化，沒有占絕絕對優(yōu)勢數(shù)量量的微生物

①波豆蟲、尾波波蟲、側(cè)滴蟲蟲、屋滴蟲、豆豆形蟲、草履履蟲等快速游游泳型原生動動物較多惡化②嚴(yán)重惡化時微微型動物極少少，或被一種種（或一組）占占優(yōu)勢

漫游蟲、斜葉蟲蟲、管葉蟲等等慢速游泳型型或匍匐行進(jìn)進(jìn)的原生動物物較多惡化→良好可觀察到微型動動物，但個體體數(shù)比正常污污泥害臊，蠕蠕動纖毛類叫叫少。球衣菌菌、絲硫菌、微微絲菌、放線線菌大量出現(xiàn)現(xiàn)膨脹、泡沫和浮浮渣變形蟲和簡便蟲蟲等肉足類原原生動物的個個數(shù)在混合液液中出現(xiàn)104個/mL分散、解體新態(tài)蟲、扭頭蟲蟲、草履蟲出出現(xiàn)較多溶解氧（DO）不不足輪蟲和變形蟲大大量出現(xiàn)曝氣過剩3控制污泥上上浮的技術(shù)措措施①穩(wěn)定曝氣池進(jìn)進(jìn)水水質(zhì)的最最可行、最經(jīng)經(jīng)濟(jì)的方法是是終水回流，用用以稀釋、調(diào)調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)進(jìn)水中的有機(jī)機(jī)物濃度，使使其穩(wěn)定在一一定范圍內(nèi)，終終水回流的先先決條件是污污水處理廠的的處理能力必必須大于實際際進(jìn)水量。②污水處理廠應(yīng)應(yīng)考慮設(shè)有較較大容積的調(diào)調(diào)節(jié)池（均質(zhì)質(zhì)池）并控制制好均質(zhì)池（調(diào)調(diào)節(jié)池）液位位。因高液位位會使均質(zhì)池池的水量緩沖沖能力下降，甚甚至喪失；而而低液位運行行不僅均質(zhì)效效果差，且易易使油和均質(zhì)質(zhì)池底的雜質(zhì)質(zhì)進(jìn)人曝氣池池，造成活性性污泥受沖擊擊而上浮。液液位宜控制在在50％－70％。③合理投加營養(yǎng)養(yǎng)鹽。由于工工業(yè)廢水中營營養(yǎng)比例失調(diào)調(diào)，常常碳源源充分而氮、磷磷等營養(yǎng)物不不足，因此處處理工業(yè)廢水水時須另外補(bǔ)補(bǔ)加。一般以以尿素和磷酸酸鹽為氮源和和磷源，但投投加量不宜過過量。④曝氣池人口設(shè)設(shè)中和池及由由堿池、酸池池、pH檢測儀、pH自動調(diào)節(jié)閥閥等組成的pH自動調(diào)節(jié)系系統(tǒng)，使曝氣氣池進(jìn)水的pH值控制在要要求范圍內(nèi)。⑤采用純氧曝氣氣。從西德引引進(jìn)的純氧曝曝氣裝置，投投產(chǎn)5a以來從未出出現(xiàn)污泥上浮浮。⑥污泥中毒引起起的污泥上浮浮可以加大曝曝氣量，減少少進(jìn)水量并清清除死污泥。⑦活性污泥的微微生物組成主主要依賴于廢廢水成分、流流動形式、運運行條件和適適宜的設(shè)計。由由于在實際處處理過程中幾幾乎難以控制制廢水成分，因因此對運行條條件和反應(yīng)器器設(shè)計進(jìn)行優(yōu)優(yōu)化選擇至關(guān)關(guān)重要。參考文獻(xiàn)：[1]Brittt－MarieeWileenetaal.shbbortTTeamEEffecttsofDissoolvedOxygeenConncentrrationnonttheTuurbidiityofftheSuperrrnataantoffActiivateddSluddge[J]]．Wat.SSci.Teech，1998，38(3)：25－33.[2]J.KaappeleeranddWillliGujjer．InfluuencessofWWastewwaterCompoositioonanddOperrationnCondiitionssonAActivaatedSSludgeeBulkkingaandSccumFoormatiion[JJ]．Wat.SSci.Teech，1994，30(111)：181－189．[3]DaviidJennkinsTowarrdsaComprrehenssiveMModelofAcctivattedSlludgeBubinnganddFoamming[JJ]．Wat.SSci.Teech，1992，25（6）：215－230．[4]WeslleyO．Pipes．Bulkiing，Defloocculaation，andPPinpoiintFlloc[J]].JourrnaloofWPFFC，1979，51（1）：62－70[5]高春娣，王王淑瑩，吳凡凡松，崔和平平．化工污水水處理場污泥泥膨脹與上浮浮的原因及其其控制[J]．哈爾濱建建筑大學(xué)學(xué)報報，1999，32（5）：52－55．[6]姚毅．活活性污泥的表表面特性與其其沉降脫水性性能的關(guān)系[J]．中國給水水排水，1996，12（1）：22－25．[7]俞漢青廢水處理中中微型動物及及其作用[J]．中國給水水排水，1992，8（2）：43－46．[8]王家玲．．環(huán)境微生物物學(xué)[M]．北京：高高等教育出版版社，1988[9]P.E..Jorgeensen．etal．EstimmationnofVViableeBiommassiinwasstewa