什么是活性污泥膨脹?產生污泥膨脹的原因有哪些?如何解決污泥膨脹問題?
活性污泥膨脹是指:由于某種因素的改變,活性污泥質量變輕、膨大、沉降性能惡化,SV值不斷升高,不能在二沉池內進行正常的泥水分離,二沉池的污泥面不斷上升,最終導致污泥流失,使曝氣池中的MISS濃度過度降低,從而破壞正常工藝運行的污泥,這種現象稱為污泥膨脹?;钚晕勰嗯蛎浛煞譃椋河捎谖勰嘀薪z狀菌過度繁殖引起的絲狀菌性污泥膨脹以及無大量絲狀菌存在的非絲狀菌性污泥膨脹。通常多數情況下是絲狀菌性污泥膨脹。
在活性污泥法運轉中,活性污泥膨脹是個嚴重問題。它的成因是相當復雜的。各國不少學者對此都作了很多的研究,但是迄今還沒有得到一個圓滿的解釋。
從目前已有的研究成果來看,活性污泥膨脹的成因可歸納如下:
(1)廢水水質
在廢水生物處理中,廢水本身就是微生物的培養基。因此,廢水水質和微生物的生理活動關系十分密切。從上面提到的兩種污泥膨脹來看,無不與微生物的生理活動有關。即污泥膨脹或是和微生物增殖有關(如絲狀菌性膨脹);或者是由于代謝產物積蓄之故(如非絲狀菌性膨脹)。由此可見,廢水水質是污泥膨脹成因中極為重要的因素。
(2)溶解氧
在曝氣池運行中,混合液的溶解氧含量亦是個重要的問題。因為不同的微生物對溶解氧的要求亦是不同的。從以往的實踐經驗來看。曝氣池中若溶解氧濃度太低是不利的,容易發生污泥膨脹的現象,雖然絲狀菌是好氧性細菌,但是它們和活性污泥中的其他好氧菌不同,在活性污泥的低溶解氧條件下大部分好氧菌幾乎不能繼續生長繁殖。但絲狀茵仍能適應這種環境。并繼續生長繁殖。從而使得絲狀菌性污泥膨脹易于發生。而且即使將它們保持在相當長時間的厭氧狀態下,也不會失去活力,如一旦恢復好氧狀態,它們就會重新生長繁殖。
(3)pH
在活性污泥法運行中,為了使活性污泥正常發育、生長,曝氣池液的pH值應保持在一個合適的范圍內,一般為6.5~8.0。當pH值在這個合適范圍內,并遇上其他條件亦合適時,人們就可獲得沉降、濃縮性能良好的活性污泥。
根據實際經驗,若曝氣池液的pH值長時間保持在6.0以下時,活性污泥中絲狀微生物就會占據優勢,污泥的體積指數SVI值增高,從而導致污泥發生絲狀菌性膨脹。因為當pH值在5.8~8.1范圍內,適合于浮游球衣菌的生長繁殖。此外,白地霉亦可能在pH值為3~12范圍內增殖。根據這種情況,可以說在酸性條件下特別有利于絲狀菌的生長、繁殖,并成為污泥的絲狀菌性膨脹的誘因。
(4)負荷率
活性污泥微生物通過馴化、培養,都可找到一個最佳的運行條件和生長環境。因此,為了保持活性污泥法系統的正常運行,就應有一個合適的負荷率(指生物負荷率或污泥負荷率),或稱最佳負荷率。在運行中負荷率過高、過低均是不適宜的,并都有可能發生污泥膨脹。這是由于微生物的生長環境發生了變化,活性污泥原有的生態將失去平衡,生物構成亦將發生變化的緣故。一般來說,當負荷率過高時,正?;钚晕勰喟l展到嚴重膨脹污泥,所需時間相對而言要短些。而負荷率愈高,則時間愈短。
相對而言,負荷率過高時,可被微生物攝取的有機物亦多。如這種有機物含糖類物質及可溶性低分子成分較多時,則如前所述,易發生絲狀菌性污泥膨脹。當然,這種情況如前所述碰到低溫時,活性污泥中亦可能由于高黏性物質的積累,發生非絲狀菌性污泥膨脹。
解決活性污泥膨脹的方法
(1)應急措施:
臨時應急主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外,投加一些化學藥劑,如氯氣,加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。
采用這種方法一般能較快降低SVI值,但這些方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖,一旦停止加藥,污泥膨脹現象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統的微生物生長環境,導致處理效果降低,所以,這種辦法只能做為臨時應急時用。
(2)改善生化環境
污水廠發生污泥膨脹的時候,一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決,只能在正在運行的流程基礎上通過改變生化池內的微生物生長環境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質的情況下,很難有一個完美的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應該注意的問題必須加以注意。
(3)控制污水性質
首先應該檢查和調整pH值,當pH值低于5以下時,不僅對污泥膨脹會有利,而且對正常的生化反應也會有一定的危害,所以當pH值偏低時應及時調整。另外在北方寒冷地區一定應注意冬季時的水溫,若水溫偏低應加熱,因為低溫也會導致污泥膨脹的發生。采用鼓風曝氣能有效的在冬季較高的水溫。
當污水中營養成份不足或失衡時,應補充投加。N、P含量應控制在BOD:N:P=100:5:1左右。