沉降曲線對(duì)控制活性污泥膨脹的重要作用

沉降曲線對(duì)控制活性污泥膨脹的重要作用

摘要作為大型污水處理廠，我廠進(jìn)水水質(zhì)變化幅度不大。但在生產(chǎn)運(yùn)行期間，由于實(shí)際需要，在工藝調(diào)節(jié)方面可能會(huì)造成水力負(fù)荷變化較大，污泥膨脹發(fā)生。造成污泥沉淀性能變差，SVI值不斷變大，二次沉淀池內(nèi)污泥界面上升，回流污泥濃度較低。如短時(shí)間內(nèi)得不到及時(shí)控制活性污泥會(huì)嚴(yán)重惡化，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成不利影響，但由于造成污泥膨脹的原因較多，如溶解氧的影響，沖擊負(fù)荷的影響，有機(jī)負(fù)荷的影響，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例影響，H2S的影響等。

關(guān)鍵詞沉降曲線污泥膨脹絮凝體凝聚

1概述：

紀(jì)莊子污水處理廠84年投入生產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)工藝為傳統(tǒng)的活性污泥法。污水處理工藝流程

原水由生活污水和工業(yè)廢水組成，生活污水占大部分。作為大型污水處理廠，我廠進(jìn)水水質(zhì)變化幅度不大。但在生產(chǎn)運(yùn)行期間，由于實(shí)際需要，在工藝調(diào)節(jié)方面可能會(huì)造成水力負(fù)荷變化較大，污泥膨脹發(fā)生。造成污泥沉淀性能變差，SVI值不斷變大，二次沉淀池內(nèi)污泥界面上升，回流污泥濃度較低。如短時(shí)間內(nèi)得不到及時(shí)控制活性污泥會(huì)嚴(yán)重惡化，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成不利影響，但由于造成污泥膨脹的原因較多，如溶解氧的影響，沖擊負(fù)荷的影響，有機(jī)負(fù)荷的影響，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例影響，H2S的影響等。只有能準(zhǔn)確、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的起因，采取行之有效的控制方法。才能緩解和改善活性污泥的性能，控制污泥膨脹。但在目前的污水處理行業(yè)并未有溶解氧為多少時(shí)有利于絲狀菌大量繁殖造成污泥膨脹；沖擊負(fù)荷為多大時(shí)，會(huì)造成污泥膨脹，這些是根據(jù)處理水質(zhì)、水量、處理工藝等各方面共同決定的，這些值只是有一個(gè)相對(duì)的大小，并未有準(zhǔn)確的數(shù)。它需要工藝管理人員在長(zhǎng)時(shí)間工藝運(yùn)行中總結(jié)摸索出來的。因此，克服活性污泥膨脹一直是活性污泥法處理工藝中的技術(shù)難題。下面將介紹一種操作簡(jiǎn)單易行的方法—沉降曲線法。它能直接發(fā)映出活性污泥的凝聚和沉淀性能，對(duì)控制污泥膨脹有重要的指導(dǎo)作用。

2沉降曲線反映活性污泥凝聚、沉淀性能和控制污泥膨脹的原理。

污水中有機(jī)物通過生物降解，一部分氧化分解成二氧化碳和水，一部分合成細(xì)胞物質(zhì)成為菌體，為使其從水中分離出來。必須使菌體凝聚形成易于沉淀分離的絮凝體，由于該絮凝體比表面積較大，能吸附難于被降解的有機(jī)物從水中沉淀分離出來，保證出水水質(zhì)。因此該環(huán)節(jié)運(yùn)做的好壞在活性污泥法處理污水中起著舉足輕重的作用。而評(píng)定活性污泥凝聚沉淀性能的指標(biāo)為污泥指數(shù)。SVI值過高污泥難于沉淀分離，并使回流污泥濃度降低，該現(xiàn)象即為污泥膨脹，它會(huì)造成污泥的流失和活性污泥嚴(yán)重惡化等后果。SVI值過低，污泥細(xì)碎密實(shí)，沉淀性能良好，但含有較多細(xì)小懸浮物，影響出水水質(zhì)。如果我們?cè)谄匠５牟僮髦袑?duì)活性污泥的凝聚沉淀性能進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整工藝可能會(huì)從根本上防止污泥膨脹的發(fā)生。

目前評(píng)價(jià)活性污泥的指標(biāo)有：

a.觀察活性污泥中的生物相。

b.混合液懸浮固體。

c.混合液揮發(fā)性懸浮固體。

d.污泥沉降比。

e.污泥指數(shù)。

f.污泥齡。

指標(biāo)從不同側(cè)面反映活性污泥的性能，對(duì)日常運(yùn)行起著重要的指導(dǎo)作用。沉降曲線作為一種較新型的評(píng)價(jià)指標(biāo)，它能反映出活性污泥的凝聚和沉淀性能。做沉降曲線的方法和污泥沉降比的方法基本相同，在曝氣池第七廊道首端取曝氣池中的混合液100ML放入量筒中，每靜沉5分鐘記錄一次沉淀污泥與混合液的體積比。然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以體積比為縱坐標(biāo)，定點(diǎn)連接光滑曲線，根據(jù)污泥沉降的實(shí)際需要我們有時(shí)做30分鐘沉降曲線，60分鐘沉降曲線，120分鐘沉降曲線。我們?cè)谟涗浺幌盗谐恋砦勰嗯c混合液的體積比的同時(shí)能觀察到活性污泥絮凝體的形成及凝聚情況，而沉降曲線會(huì)清晰的反映活性污泥絮凝體的沉淀情況。由于SVI在不同狀態(tài)下沉降曲線有其不同的形狀，而在污泥膨脹即SVI值過高時(shí)，沉降曲線更有其自身的特點(diǎn)。因此以該種操作簡(jiǎn)單的監(jiān)控手段來指導(dǎo)我們的工藝運(yùn)行，控制污泥膨脹有較好的效果。

3紀(jì)莊子污水處理廠在不同運(yùn)行狀態(tài)下的沉降曲線及工藝調(diào)整控制方法。

曝氣池所處的運(yùn)行狀態(tài)不同，其活性污泥的絮凝和沉淀性能必然會(huì)有相應(yīng)的改變而其沉降曲線將較直觀的反映出來。

當(dāng)SVI200時(shí)，2000年4月7日Ⅱ系列曝氣池

氣溫：16℃水溫：17℃氣水比：回流比：74%

MLSS：2308mg/LMLVSS：1650mg/Lf：Sv%73SVI316ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：400鐘蟲：280累枝蟲：60輪蟲：400漫游蟲：1200表殼蟲：160

變形蟲：1580斜管蟲：760小輪毛：400污泥活性差，原生動(dòng)物少，絲狀菌多。

進(jìn)曝氣池水質(zhì)BOD：mg/LSS：118mg/L

出水水質(zhì)BOD：/LSS：22mg/L

沉降曲線圖1：

2000年4月10日Ⅱ系列曝氣池

氣溫：16℃水溫：17℃氣水比：回流比：74%

MLSS：1672mg/LSv%：63SVI：377ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：1420鐘蟲：700累枝蟲：280輪蟲：0漫游蟲：440表殼蟲：260

變形蟲：560斜管蟲：680小輪毛：1040

污泥活性差，原生動(dòng)物少，且較活躍絲狀菌很多，成片沉淀物為絮狀。

進(jìn)Ⅱ系列曝氣池水質(zhì)BOD：mg/LSS：72mg/L

出水水質(zhì)BOD：mg/LSS：18mg/L

沉降曲線見圖2

SVI200時(shí)，污泥發(fā)生膨脹。其沉淀性能差，圖1、圖2兩曲線的共同特點(diǎn)是前5分鐘沉降的效果很差沉降效率低于15%，活性污泥絮凝體質(zhì)輕、分散、松散，凝聚和沉淀性能都差。此種情況下采取了加大剩余污泥排放量，盡快排出性能已惡化的污泥，同時(shí)盡量減少污水在一沉池的停留時(shí)間，使曝氣池進(jìn)水中的SS值提高，以較短的時(shí)間在曝氣池中形成良好的活性污泥。

當(dāng)SVI80時(shí)，2000年8月28日Ⅰ系列曝氣池

氣溫：27℃水溫：29℃氣水比：回流比：74%

MLSS：1828mg/LMLVSS：1268mg/Lf：Sv%：12SVI：66ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：3000鐘蟲：900累枝蟲：300輪蟲：240漫游蟲：120表殼蟲：1000

變形蟲：1600斜管蟲：40污泥活性差，原生動(dòng)物少，絲狀菌多。

進(jìn)曝氣池水質(zhì)BOD：mg/LSS：26mg/L

出水水質(zhì)SS：7mg/L

沉降曲線圖3

2000年8月28日Ⅱ系列曝氣池

氣溫：27℃水溫：29℃氣水比：回流比：56%

MLSS：5050mg/LMLVSS：3080mg/Lf：Sv%：30SVI：59ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：1200鐘蟲：480累枝蟲：240輪蟲：360

漫游蟲：60表殼蟲：2400變形蟲：680斜管蟲：40

進(jìn)曝氣池水質(zhì)BOD：/LSS：34mg/L

出水水質(zhì)SS：5mg/L

沉降曲線見圖4：

當(dāng)SVI80時(shí)，活性污泥的沉淀性能良好。由圖3可見活性污泥只用5分鐘時(shí)間已沉淀完畢且污泥細(xì)碎密實(shí)，顏色較黑不呈絮凝狀態(tài)，由于進(jìn)曝氣池污水的SS偏低，曝氣池的污泥濃度偏低，采取了減低Ⅰ系列曝氣池的供氣量，以免發(fā)生污泥解體；由圖4可知活性污泥沉淀性能良好，而污泥細(xì)碎密實(shí)，顏色較黑，不呈絮凝狀態(tài)。在運(yùn)行參數(shù)中f=偏低，說明活性污泥中無機(jī)物含量較高,部分污泥齡較長(zhǎng),且曝氣池中的污泥濃度偏高。故采取了加大剩余污泥的排放量,調(diào)整污泥活性以免造成由于泥齡過長(zhǎng)而引起的污泥膨脹。

當(dāng)80≤SVI≤200左右時(shí)，2000年11月7日Ⅰ系列曝氣池

氣溫：9℃水溫：18℃氣水比：回流比：74%

MLSS：2422mg/LMLVSS：1816mg/Lf：Sv%：25SVI：103ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：2420鐘蟲：8060累枝蟲：220輪蟲：640漫游蟲：280表殼蟲：1960

變形蟲：2900小輪毛：60結(jié)節(jié)鱗殼蟲：40污泥活性較好。

進(jìn)曝氣池水質(zhì)BOD：mg/LSS：54mg/L

出水水質(zhì)BOD：mg/LSS：5mg/L

沉降曲線圖5

2000年12月7日Ⅱ系列曝氣池

氣溫：7℃水溫：18℃氣水比：回流比：56%

MLSS：3855mg/LMLVSS：2858mg/Lf：Sv%：46SVI：119ml/g

鏡檢情況：

盾纖蟲：600鐘蟲：60累枝蟲：120輪蟲：380漫游蟲：20表殼蟲：480

變形蟲：1960斜管蟲：20

進(jìn)曝氣池水質(zhì)BOD：mg/LSS：45mg/L

出水水質(zhì)SS：15mg/L

沉降曲線見圖6

當(dāng)80≤SVI≤200左右時(shí)，活性污泥的沉淀性能較好。由圖5可見整個(gè)沉降過程平穩(wěn),活性污泥的沉淀性能良好，說明活性污泥狀態(tài)良好，各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常，不需進(jìn)行工藝調(diào)整。由圖6可見活性污泥的沉淀性能一般，尤其在前5分鐘污泥的沉淀效果差。曲線形狀與圖1、圖2相類似，且絮凝體較松散分散，該種沉降曲線是發(fā)生污泥膨脹的一種先兆。根據(jù)曝氣池運(yùn)行的其它參數(shù)可知，曝氣池中污泥濃度較高，進(jìn)曝氣池的污水中SS偏低，即新鮮污泥的加入量較少，曝氣池中的污泥趨于陳舊。在此種情況下，應(yīng)采取加大剩余污泥排放量，防止由于污泥齡過長(zhǎng)引起的污泥膨脹。

4．結(jié)論

從日常運(yùn)行情況可以看出，SVI在不同狀態(tài)活性污泥沉降曲線有其不同的特點(diǎn)。當(dāng)SVI200時(shí)，活性污泥發(fā)生膨脹時(shí)其特性是分散、松散、沉淀性能差。故在初期沉淀過程中這些分散顆粒經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的互相粘和，結(jié)合成較大的絮凝體，才能以較快速度進(jìn)行沉淀，由于松散和沉淀性能差的特性，使其沉淀過程長(zhǎng)，故形成的沉降曲線，與正常的污泥沉降曲線有較大差別。當(dāng)SVI〈80時(shí)，活性污泥性能良好，圖3所示沉降曲線，活性污泥只用了5MIN就基本完成了整個(gè)沉淀過程?；钚晕勰嗉?xì)碎、密實(shí)，不具有凝聚性能，基本失去了活性，與圖7所示差別較大。圖4所示沉降曲線與圖7形狀相似。說明該活性污泥的沉淀性能基本正常。但由于其f值為在以處理生活污水為主的活性污泥中偏低，只需加大剩余污泥排放量既可保持活性污泥的良好狀態(tài)。當(dāng)80≤SVI≤200時(shí)，如圖5所示沉降曲線與圖7基本相似，且活性污泥的其余各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)基本正常說明活性污泥正處于良好狀態(tài)，圖6所示的活性污泥SVI為119mg/L。未發(fā)生污泥膨脹而圖6形狀與圖1相似，與圖7