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活性污泥法污水处理厂运行中的问题探析

作者:北京水处理发布时间:2010-07-13

 在活性污泥法城镇污水处理厂日常运行管理中,常易出现污泥上浮、活性污泥不增长或减少、产生大量泡沫等问题。这些问题的出现往往反映了曝气池的运行出了问题,若得不到及时的解决,将直接影响系统的处理效果,甚至直接导致处理系统的失败。所以,研究解决常见问题的对策,对污水处理厂的日常运行管理至关重要。

    1常见问题产生的原因

    活性污泥法污水处理厂运行管理中可能出现的问题较多,但较常出现的有污泥上浮,活性污泥不增长或减少,曝气池产生大量泡沫这3类,其出现的原因又不尽相同。

    1.1污泥上浮产生的原因

    在活性污泥法的二沉池中,比较容易产生污泥沉降性能不好,大部分污泥不沉淀而随水流出,或者成块从池下部浮起而随水漂走,极大地影响了出水的水质。这种现象的产生既有管理上的原因,也有设计考虑不周的原因。

    从操作管理方面考虑,二沉池污泥上浮的原因主要有3种:污泥膨胀、污泥脱氮上浮和污泥腐化。

    1.1.1污泥膨胀

    正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。当活性污泥变质时,污泥含水率上升,体积膨胀,不易沉淀,二沉池澄清液减少,此即污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于大量丝状细菌(特别是球衣细菌)在污泥内繁殖,使泥块松散,密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨胀。

    与菌胶团相比,丝状菌和真菌生长时需要更多的碳素,而对氮、磷的要求则较低。在对氧的要求方面,菌胶团要求较多的氧(一般至少0.5mg/L)才能很好地生长;而真菌和丝状菌(如球衣菌)在微氧(低于0.1mg/L)环境中也能较好地生长。所以,在氧量不足时,菌胶团将减少而丝状菌、真菌则会大量繁殖。对毒物(如氯)的抵抗力,丝状菌不如菌胶团。另外,菌胶团生长适宜的pH值范围为6~8,而真菌则在pH值4.5~6.5之间生长良好,所以pH值稍低时,菌胶团生长将受到抑制,而真菌的数量则可能大为增加。根据我国某污水厂的运行经验,丝状菌在高温季节宜于生长繁殖,当夏季水温在75℃以上时,常发生污泥膨胀;而在水温降低时,膨胀发生的次数减少。因此,废水中碳水化合物较多,溶解氧不足,缺乏氮、磷等营养物,水温高,pH值较低等都易引起污泥膨胀。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

    1.1.2污泥脱氮上浮

    当曝气时间较长或曝气量较大时,在曝气池中将会发生高度硝化作用而使混合液中含有较多的硝酸盐(尤其当进水中含有较多的氮化物时),此时,二沉池可能发生反硝化而使污泥上浮。有试验表明,若使硝酸盐含量较高的混合液静止沉淀,在开始的22min~90min内污泥沉降较好,再以后则会发现由于反硝化作用而产生氮气,在污泥中形成小气泡,使污泥比重降低,整块上升,浮至水面。在例行的污泥沉降比试验中,由于只关注污泥30min的沉降性能,所以往往忽略污泥中可能发生的反硝化作用
 1.1.3污泥腐化

    若曝气量过小,污水在二沉池的停留时间较长或二沉池排泥不畅,二沉池可能由于缺氧而腐化,即污泥发生厌氧分解,产生大量气体,最终使污泥上升。

    此外,除上述操作管理方面的原因外,构筑物设计不合理也会引起污泥上浮。如对曝气和沉淀合建的构筑物,往往会有以下两点原因会导致污泥上浮:一是污泥回流缝太大,沉淀区液体受曝气区搅拌的影响,产生波动,同时大量微气泡从回流缝窜出,携带污泥上升。二是导流室断面太小,气水分离效果较差,影响污泥沉淀。

    1.2活性污泥不增长或减少在活性污泥法污水处理厂的运行管理中,有时会发生污泥不增长或减少的现象,其主要原因可能有:第一,污泥由于上浮而随水流出。第二,活性污泥所需养料不足,尤其是进水中的有机物含量少。

    1.3泡沫问题

    在活性污泥法污水处理厂的运行管理中,有时会发现曝气池中产生大量泡沫,其主要原因可能是由于进水中含有大量合成洗涤剂或其他气泡物质。泡沫的大量产生,会给污水厂的日常操作管理带来诸如影响操作环境,带走污泥等困难;当采用机械表面曝气时,大量的泡沫还会影响曝气叶轮的充氧能力。

    2常见问题的技术对策

    克服上述问题,首先必须加强操作管理,力求严格规范操作,科学管理,尽可能做到预防措施到位,避免问题的出现;在此基础上还要做到当出现问题后,立即分析原因,及时正确地加以解决,避免对污水厂的正常生产造成损失。

    2.1控制污泥上浮的技术对策

    2.1.1污泥膨胀

    预防丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施:一是结合进水浓度和处理效果,变更曝气量,使有机物和曝气量维持适当的比例。二是严格控制排泥量和排泥时间。

    抑制丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施:一是加强曝气,使废水中保持足够的溶解氧(一般不少于1mg/L~2mg/L)。二是若进水中含有工业废水,则可能引起C/N比的失调。此时,可根据水质适当投加氮化物或磷化物。三是在回流污泥中投加漂白粉或液氯以消除丝状菌,加氯量可按干污泥质量的0.3%~0.6%投加考虑。四是调整pH值。

    2.1.2污泥脱氮上浮

    防止污泥脱氮上浮的措施如下:一是增加污泥回流量或及时排泥,以减少二沉池中的污泥量。二是减少曝气量或缩短曝气时间,以减弱硝化作用。三是减少二沉池进水量,以减少二沉池的污泥量。

    2.2活性污泥不增长或减少的解决办法

    解决活性污泥不增长或减少有以下3种办法:第一,提高污泥沉淀效率,防止污泥随水流出。第二,加大进水量或投加营养物。第三,若营养物少,则可减少曝气量,否则将可能引起污泥的“过氧化”;若营养物多,则可加大曝气量,使活性污泥快速增长。
2.3控制泡沫的措施

    控制泡沫问题可采取如下措施:第一,用自来水或处理后的出水喷洒曝气池水面。此法效果较好,价格低廉又易于操作,被广泛采用。但采用自来水时,浪费水资源,采用处理后出水时,影响操作环境。第二,投加消泡剂,如柴油、煤油等。此法效果也较好,可采用废机油等,价格低廉,但投量较多时将污染水体。从节约油量、减少油类物质进入水体造成污染的角度考虑,应慎用此法。第三,增加曝气池中活性污泥的浓度。此法是控制泡沫大量产生的最有效的治本之法,但在实际运行中可能没有足够的回流污泥以加大曝气池的污泥浓度。

    3结语

    在活性污泥法城镇污水处理厂的日常运行管理中,由于水质、水量水温的随时变化以及微生物生长繁殖条件的变化,再加上操作不当或设计本身存在缺陷,都可能引起诸如污泥上浮、活性污泥不增长或减少、气池中产生大量泡沫等问题,这些问题的出现将直接影响污水处理厂的正常运行,严重时将导致污水处理厂的处理效果下降,出水水质变差以至于出水不达标,使污水处理厂的运行失败。所以,在日常运行管理中,应严格规范管理,例行检测需要测定的项目,加强预防,避免问题的出现。当问题出现后,应及时分析原因,及早正确而彻底地排除,以免造成更大的损失。

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