污水處理廠絲狀菌膨脹的成因及對策

孔令剛 王巖 大慶石化公司水氣廠 163714

污水處理廠絲狀菌膨脹的成因及對策

孔令剛 王巖 大慶石化公司水氣廠 163714

通過對生化系統發生污泥膨脹前后的運行參數及污泥膨脹可能的原因的研究和分析,認為該系統發生污泥膨脹，主要是由于進水水中的有機物質太少、曝氣池內F/M太低引起的絲狀菌膨脹。通過調節污泥負荷、溶解氧、泥齡以及加強曝氣池的運行管理等運行參數可成功地控制絲狀菌引起的污泥膨脹。

絲狀菌；污泥負荷；溶解氧；泥齡

自1914年在英國建成活性污泥水處理試驗廠以來，活性污泥法已有八十多年的歷史。隨著生產上廣泛應用，對其生物反應、凈化機理，特別在運行管理都進行了深入的研究[1]。大慶石化公司化工污水處理廠設計處理能力2.4萬m3/d,設計工藝為普通活性污泥法。在某季度的下旬,該化工廠發生了污泥絲狀菌膨脹現象,通過對來水水質和影響因素的分析，采取降低污泥負荷、投加消石灰、營養鹽等措施來控制污泥膨脹[2],十幾天后該污泥系統膨脹現象消失，逐漸恢復正常。

1、相關參數分析

1.1 進水狀況

該廠處理的污水主要來自于化工廠含油污水、洗槽裝置廢水、廠前廢水、丙烯腈、廢堿液、電廠廢水、塑料廠污水等工業廢水。其中，主要含有乳化油、OH-、不飽和烴類以及一些較難降解的懸浮物和有毒物質。污泥膨脹期間來水BO D5值極低，平均值263mg/L，且波動幅度較大，水溫在20～25℃之間。pH值保持在8.0左右。

1.2 曝氣池參數

（1）污泥濃度：該廠某月份一段時間內該污水處理廠污泥濃度大部分處在較高的范圍,維持在7300mg/L左右 ,最高值達18000mg/L，可見污泥膨脹到如此大的地步。（2）污泥負荷（F/M）：污泥負荷基本都在0 .1kgBOD/(kgMLS S·d)以下,最低曾達到0.02kgBOD/(kgMLSS·d)。通常生化系統的污泥負荷基本在0 .1～0.5kgBOD/(kgM LSS·d)。（3）污泥齡：9～11d，泥齡過長,表明污泥已部分老化,抗沖擊能力差。（4）該月生化系統溶解氧普遍偏低,平均在1.8mg/L以下。（5）污泥沉降比（SV）：最高達36%（正常范圍為15%～30%），說明污泥沉降性能變差。（6）污泥指數： SVI的平均值在250左右?？梢钥闯鑫勰嗉磳l生膨脹。（7）沉淀池反映現象。在沉淀池池面上先出現零散的片狀上浮污泥,并陸續蔓延至全池,該上浮污泥呈淺褐色,伴有大量細微泡沫,不易打散,加水稀釋攪拌后仍不沉淀,無異常氣味。出水較為渾濁。（8）曝氣池池面有細微的暗褐色泡沫,從污泥沉降中,發現絮凝體沉速變慢,活性污泥的壓縮性能變差。污泥容積指數急劇上升,缺氧段漂浮大量深褐色污泥,致使溶解氧測定無法進行?；亓魑勰嗝嫔嫌捎跀嚢璁a生的氣泡大(乒乓球大小),且不易破碎。

1.3 微生物鏡檢

在進行微生物觀察時,發現大量的菌絲伸出菌膠團,菌絲形狀稍彎,無分枝,長度在50～200μm之間,直徑在0.7～1.4μm之間,菌絲上有部分附著物,內有橫隔,污泥結構變差,其它指標微生物數量很少。

2、污泥膨脹成因及性質分析

2.1 污泥膨脹產生的研究理論

1）.來水水質因素：主要包括:①污水腐化；②營養物缺乏。

2）.環境因素：主要包括:①流量變化大,產生較大的水力沖擊負荷；②適宜水溫在25～30℃之間。

3）.運轉條件因素：主要包括:①污泥負荷偏低,小于0.1kgBOD/(kgMLS S·d)②低溶解氧,小于1mg/L；③污泥齡長,傳統活性污泥齡超過7d。

2.2 污泥膨脹成因及性質

從生物鏡檢可知,該污水廠的污泥膨脹是就是由于污泥負荷低、溶解氧濃度高諾卡氏菌膨脹導致的。由分析可知,此次膨脹是由來水營養物缺乏,進而導致污泥負荷偏低[小于0.1kgBOD/(kgMLSS·d)] ,污泥齡過長(9d),正常微生物溶解氧過底，食料缺乏,缺少活性,而絲狀菌過度繁殖造成的。根據絲狀菌菌絲長度,認為此次污泥膨脹屬中度膨脹。

3、控制措施及變化過程

3.1 控制措施

（1）縮短污泥齡：主要是通過加大剩余污泥排放量來實現,由原來的每天排6000 m3加大到13000m3,回流比仍控制在50%,使污泥齡由9d左右縮短到5d左右,從而加快活性污泥更新速度。（2）提高污泥負荷：由于加大了剩余污泥排放量,必然導致曝氣池污泥濃度降低,由原來的7300m g/L左右,降到6000mg/L左右,從而有效地提高了污泥負荷,從原來的0. 1kgB OD/(kgMLSS·d)以下,提高到0 .25kgBOD/(kgMLSS·d)以上。（3）降低溶解氧：從原來1500m3/min的供氣量調整至2500m3/min的供氣量,使溶解氧由原來的1.8mg/L降至2.5mg/L。（4）補充N、P等營養鹽：向曝氣池的前端按C ：N ：P=100：5：1的比例投加磷酸氫二鈉和尿素。（5）向曝氣池里投加適量的粘土和消石灰：在曝氣池的入口處投加粘土和消石灰，以提高活性污泥的沉降性和密實性。

3.2 采取控制措施后變化過程

（1）污泥濃度變化：污泥濃度由原來的7000mg/L左右降至4000～6000m g/L之間。（2）污泥負荷及泥齡變化：從0. 1kgBOD/(kgMLSS·d)逐步上升到0.25kgBOD/(kgML SS·d)左右,之后達到0. 35kgBO D/(kgMLSS·d)。采取措施后，污泥齡一直控制在5～6d左右。（3）溶解氧變化：曝氣池溶解氧在污泥膨脹期間普遍偏低于 2.0mg/L以下,在污泥發生膨脹后由于池面漂浮大量污泥,致使無法測定溶解氧值,恢復后在2.5mg/L左右。（4）沉降比變化：污泥沉降比從最高40%左右,穩定到22%左右。（5）污泥指數變化：從污泥膨脹的過程中可以看到，在膨脹高峰期,污泥指數突然上揚到239mL/g以上,之后隨著控制措施的作用,呈現緩慢下降趨勢,至正常時保持在50mL/g左右。（6）污泥癥狀：大量暗褐色泡沫,不易破碎,易堆積,表明污泥膨脹仍在慣性發生,上述相關工藝調整過后,暗褐色泡沫明顯減少,這與曝氣池M LSS降低有直接關系。

4. 結論

（1）通過對生化系統的污泥膨脹的現象和調整措施判斷得出兩個參數對于污泥膨脹發生趨勢的提前判斷非常重要:一個就是污泥負荷是否連續兩周以上時間維持在0.1kgBOD/(kgMLSS·d)以下,另一個就是污泥指數是否連續兩周以上保持上升趨勢,兩者要同時參考以及曝氣池和沉淀池的表象觀察。（2）通過觀察和調整，對污泥膨脹的控制措施不會立刻見到效果,而是有一定滯后期,該滯后期為污泥齡(9天)的2倍時間。污泥膨脹控制措施見效后的治愈期(1.5倍泥齡)應快于其滯后期(2倍泥齡)。（3）利用生物鏡檢對判斷污泥膨脹類型辦法簡潔高效。以上結論僅供污水處理單位的普通污泥運行管理方面參考。

[1] 徐亞同，等.廢水生物處理的運行管理與異常對策[M].北京：化學工業出版社.2004：91-91.

[2] 紀軒，等.廢水處理技術問答[M].北京：中國石化出版社.2003：166-166.

[3] 張自杰，等.活性污泥生物學與反應動力學.北京：中國環境科學出版社.1989：32-33.

[4] 顧夏聲，等.水處理微生物學.北京：中國建筑工業出版社.2000：107-108.