第四講污泥異常情況的判斷與解決

1、第四講 活性污泥異常狀況的判斷與解決,1. 活性污泥異常狀況介紹 2. 污泥膨脹 3. 污泥解體 4.污泥上浮 5. 污泥腐化 6. 小問題合集 曝氣池表面浮渣 污泥發(fā)黑 曝氣池有臭味 溶解氧偏低,1. 活性污泥的異常狀況介紹,污泥膨脹 污泥解體 污泥上浮 污泥腐化 曝氣池表面出現(xiàn)浮渣 污泥發(fā)黑 曝氣池有臭味 SV值異常 混合液溶解氧的控制,2. 污泥膨脹實(shí)例,二沉池,二沉池,出水口,出水口,污泥膨脹的分類與鑒別,當(dāng)SVI在100左右時(shí)其沉降性能最佳，超過150時(shí)預(yù)示著活性污泥即將或已經(jīng)為膨脹狀態(tài); 絲狀菌性膨脹：因絲狀菌異常增殖所導(dǎo)致； 非絲狀菌膨脹 ：菌膠團(tuán)的細(xì)菌本身生理活動異常導(dǎo)致的污泥

2、膨脹。,常被稱為“活性污泥法”的癌癥,絲狀菌污泥膨脹,絲狀菌污泥膨脹的形成原因： 活性污泥是由菌膠團(tuán)細(xì)菌、絲狀菌及少量原生動物組成的微生物生態(tài)系統(tǒng)，菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌在活性污泥共生體中為互生關(guān)系，共同降解廢水中的有機(jī)物。污泥的沉降性能由SVI值來表示，一般地SVI150mg/L，就會發(fā)生污泥膨脹。污泥發(fā)生絲狀膨脹主要是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌生長不平衡引起的，在高底物濃度下，菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌都能較快地降解底物并增殖，但是菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長速度大于絲狀菌的，其增長量也很大，從而在活性污泥中占優(yōu)勢；然而在低底物濃度下，由于絲狀菌呈細(xì)絲狀，比菌膠團(tuán)的比表面積大，有利于攝取低濃度的底物，因此在底物濃度相

3、對較低時(shí)絲狀菌比菌膠團(tuán)細(xì)菌增殖速度快，這就是低濃度底物時(shí)發(fā)生絲狀菌污泥膨脹的原因。 另外，當(dāng)環(huán)境因素不利于菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長，而絲狀菌不受影響時(shí)也是絲狀菌膨脹的原因。,大約95 以上的污泥膨脹是由于絲狀菌的過量增殖引起的絲狀菌污泥膨脹,絲狀菌污泥膨脹的影響因素,有機(jī)負(fù)荷F/M： 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，如果污泥負(fù)荷低于0.1KgBOD/KgMLSS.d易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。在高負(fù)荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)DO 濃度降低引起的。 溶解氧DO： 依據(jù)選擇理論，絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數(shù)，在低DO 濃度下比菌膠團(tuán)細(xì)菌增殖得快，從而導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹。 營養(yǎng)物質(zhì)N和P：

4、 碳、氮、磷是細(xì)菌生存、生長發(fā)育、新陳代謝不可缺少的物質(zhì)，所以碳、氮、磷的調(diào)配比率會影響活性污泥的沉降性能?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為BOD : N : P 的值至少要維持在100 : 5 : 1 以確保微生物正常生長。當(dāng)廢水中營養(yǎng)物比例失調(diào)，絲狀菌的優(yōu)先選擇能力導(dǎo)致其過量增長。 PH值： pH 值對污泥沉降性能的影響主要表現(xiàn)為活性抑制和污泥上浮。多數(shù)絲狀菌易在pH=4.5一6.5下繁殖，而菌膠團(tuán)細(xì)菌則要求pH 6.5一8.5的生存環(huán)境。 溫度： 溫度是影響活性污泥沉降性能的另一重要因素，活性污泥中的微生物合適的溫度范圍一般為15 一35 ，在初冬季節(jié)，當(dāng)溫度突然降低，易引起絲狀菌膨脹。 此外還有其它一些影

5、響因素，HigginS 和Novak 發(fā)現(xiàn)廢水中過量的鈉離子會導(dǎo)致污泥沉降性能的下降；Bisogni 和Lawrence 發(fā)現(xiàn)沉降性能（如用SVI 表示）會隨污泥齡增加而提高。,絲狀菌污泥膨脹的控制措施,投加藥物增強(qiáng)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(xué)藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)象，投加量一般為2l0kgCl2/1000kg干污泥。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。 采用這些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(xiàn)象又會卷土重來。而且

6、投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以，這種辦法只能作為臨時(shí)應(yīng)急 時(shí)用,第一類：投加某種物質(zhì)來增加污泥的比重或殺滅絲狀菌,絲狀菌污泥膨脹的控制措施,污水廠發(fā)生污泥膨脹的時(shí)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(yùn)行的流程基礎(chǔ)上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。一般在下面幾點(diǎn)多加注意： (1)檢查營養(yǎng)成份是否失衡，若不足應(yīng)補(bǔ)充。N、P含量應(yīng)控制在BOD：N：P=100：5：1左右； (2)檢查和調(diào)整pH值，當(dāng)pH值低于5以下時(shí)，不僅對污泥膨脹會不利，而且對正常的生化反應(yīng)也會有一定的危害，所以當(dāng)pH值偏低時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整； (3

7、)保持池內(nèi)足夠的溶解氧對于高負(fù)荷的生化系統(tǒng)特別重要，一般至少應(yīng)控制DO1mgL； (4)及時(shí)排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，縮短污泥在池內(nèi)的停留時(shí)間，提高曝氣池DO值，使出入沉淀池的水保持較充足的溶解氧； (5)設(shè)置污泥再生池，在曝氣池內(nèi)增加填料、強(qiáng)化曝氣、射流曝氣等方法以控制高負(fù)荷條件下污泥膨脹。,第二類：改善生化環(huán)境,非絲狀菌污泥膨脹,由于進(jìn)水中含有大量的溶解性有機(jī)物，使污泥負(fù)荷太高，而進(jìn)水中又缺乏足夠的N、P或溶解氧不足，細(xì)菌很快把大量有機(jī)物吸人體內(nèi)，又不能及時(shí)代謝分解，向外分泌過多的胞外聚合物、糖類物質(zhì)，這類物質(zhì)中含羥基而具有很強(qiáng)的親水性，使活性污泥結(jié)合水率高，呈粘性的凝膠狀。 由于進(jìn)水中含

8、有較多的有毒物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)菌中毒不能分泌出足夠的粘性物質(zhì)，難以形成絮體，或即使形成絮體，其結(jié)構(gòu)松散，沉降性能不好。 此外，排泥不暢通也是引起非絲狀菌污泥膨脹的一個(gè)誘因。 產(chǎn)生非絲狀菌膨脹的根本原因是菌膠團(tuán)的異常生理活動，因而能誘發(fā)絮體中菌膠團(tuán)異常生理活動的因素可能導(dǎo)致非絲狀菌污泥膨脹。,非絲狀菌污泥膨脹的誘因及控制措施,非絲狀菌污泥膨脹控制通常是投加鐵鹽、鋁鹽等絮凝劑改善污泥沉降性能； 找出引起污泥膨脹的原因，有針對性地調(diào)整與控制運(yùn)行條件，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。,過高或過低的污泥負(fù)荷；污水水質(zhì)成分(如含有高濃度脂肪和油酸，或富含簡單易降解的糖類、揮發(fā)性脂肪酸等)； 氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)或某些微量元素

9、缺乏；由于磷的缺乏，將導(dǎo)致微生物缺乏足夠的磷源來合成細(xì)胞，出現(xiàn)代謝異常，向體外分泌過量的多糖類物質(zhì)，引起營養(yǎng)不平衡型非絲狀菌污泥膨脹； 低溫或溫度波動。,3. 污泥解體,污泥解體：水質(zhì)混濁、絮體解散，處理效果降低既是污泥解體現(xiàn)象,絮凝體被破壞變?yōu)榉稚⒃鲩L狀態(tài)的污泥，雖然一部分污泥沉降，但一部分解體的虧泥絮凝體的碎片殘留在上澄液中，使上澄液十分混濁，沒有清晰的泥水分界面。鏡檢時(shí)游離菌體、絨團(tuán)狀集合菌比較多，但絨團(tuán)(絮凝體)的粒徑較小。,污泥解體的原因及控制,一般可通過顯微鏡觀察來判別產(chǎn)生的原因。 當(dāng)鑒別出是運(yùn)行方面的問題時(shí)，應(yīng)對污水量、回流污泥量、空氣量和排泥狀態(tài)以及SV、MLSS、DO等多項(xiàng)指

10、標(biāo)進(jìn)行檢查，加以調(diào)整。 當(dāng)確定是污水中混入有毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)該考慮可能是有新的工業(yè)廢水混入的結(jié)果。若有新的廢水混入，應(yīng)責(zé)成其按國家排放標(biāo)準(zhǔn)加以局部處理。 在調(diào)整時(shí)應(yīng)逐步進(jìn)行，逐漸調(diào)整活性污泥系統(tǒng)，且不可急于求成。,運(yùn)行不當(dāng)，會使活性污泥生物營養(yǎng)的平衡遭到破壞，微生物量減少且失去活性，吸附能力降低，絮凝體縮?。灰徊糠謩t成為不易沉淀的羽毛狀污泥，SV值降低，使處理水變渾濁； 進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷過小，活性污泥自身氧化過度； 曝氣量過大，絮體被打碎，加重解體； 當(dāng)污水中存在有毒物質(zhì)時(shí)，微生物會受到抑制、傷害，污泥失去活性，導(dǎo)致凈化能力下降。,污泥老化及污泥解體,污泥老化：由于營養(yǎng)不足，微生物食物不足，進(jìn)入衰退期

11、（老化），細(xì)菌自身氧化過度，排泥時(shí)間過長，污泥中含有的“老”污泥較多，整體污泥老齡化。沉降性能變差，SVI值過低。,所以，污泥老化是污泥解體的一種可能原因，污泥老化達(dá)到一定的程度后可能造成污泥的解體。,4.污泥上浮,污泥上浮： 是污水生物處理系統(tǒng)中二沉池所存在的問題之一。已經(jīng)沉淀的污泥成塊地上浮到沉淀池表面并且破碎成較小的塊體，之后，有一部分污泥又將再一次沉淀而另外一部分則隨出水帶走。,形成污泥上浮的原因： 1. 反硝化污泥上?。?曝氣內(nèi)污泥泥齡過長時(shí)，硝化過程比較充分（NO35mg/L），在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生反硝化，硝酸鹽的氧被利用，氮即呈氣體脫出附于污泥上，使之相對密度降低，整塊上浮。 在做污泥

12、沉降比試驗(yàn)時(shí)，由于只檢查污泥30min的沉降性能，而沉淀池的沉淀時(shí)間一般都大于30min，所以往往會忽視污泥的反硝化作用。,反硝化污泥上浮的影響因素及控制,污泥上浮是否發(fā)生是受多種因素影響的。其中最重要的因素是反硝化速率與沉淀池底部水力停留時(shí)問的聯(lián)合作用。 所以在控制時(shí)考慮以上兩種因素，找出切實(shí)可行的方法。 降低污泥在沉淀池中的停留時(shí)間： 增加污泥回流； 時(shí)排除剩余污泥； 降低混合液污泥濃度。 控制沉淀池中反硝化速率： 加強(qiáng)保持池中的脫氮效果降低沉淀池進(jìn)水混合液的硝態(tài)氮濃度； 盡量降低混合液溶解氧濃度； 降低混合液中氮?dú)鉂舛取?水溫升高反硝化速率升高，所以夏天更容易發(fā)生反硝化污泥上浮。,進(jìn)水水

13、質(zhì)的影響污泥上浮,2. 進(jìn)水中含有過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物： 菌膠團(tuán)吸附表面活性物質(zhì)和油脂類化合物，從而曝氣生成的大量小氣泡更易附聚于絮凝體上，也會使污泥比重變輕，在沉淀池中可能發(fā)生污泥上浮。 防止措施是將供氣控制在攪拌所需的限度內(nèi)，而脂肪和油則應(yīng)在進(jìn)入曝氣池之前去除。,5. 污泥腐化,在沉淀池中污泥可能由于長期滯留而厭氧發(fā)酵，生成氣體（H2S、CH4等）從而發(fā)生大塊污泥上浮的現(xiàn)象。它與污泥脫氮上浮所不同的是，污泥腐敗變黑，產(chǎn)生惡臭。此時(shí)也不是全部污泥上浮，大部分都是正常地排出或回流，只是沉積在死角長期滯留的污泥才腐化上浮。 防止的措施有： 安設(shè)不使污泥外溢的浮渣設(shè)備； 消除沉淀池的死

14、角； 加大池底坡度或改正池底刮泥設(shè)備，不使污泥滯留于池底。,6. 小問題合集,曝氣池表面出現(xiàn)浮渣：,可能原因：進(jìn)水洗滌劑含量過高或絲狀菌過量生長。,解決方法：清除浮渣增加系統(tǒng)剩余污泥的排放。,污泥發(fā)黑：,可能原因：曝氣池DO過低，有機(jī)物厭氧。,解決方法：加大曝氣量。,小問題合集,曝氣池有臭味：,可能原因：曝氣池供氧不足，DO值偏低出水氨氮有時(shí)較高。,解決方法：加大曝氣量。,混合液溶解氧偏低：,可能原因：負(fù)荷量增高；曝氣不足；工業(yè)廢水的流入等。,解決方法：控制負(fù)荷量；增大曝氣量；切斷或控制工業(yè)廢水的流入。,污泥老化漂泥現(xiàn)象解決實(shí)例,老化漂泥： 現(xiàn)象 在上述反硝化浮泥出現(xiàn)的同時(shí)，二沉池伴隨出現(xiàn)了漂

15、泥現(xiàn)象。漂泥呈細(xì)小分散狀均勻懸浮在沉淀池水中，取二沉池出水堰板附近的水進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)浮泥色淺黃，質(zhì)輕薄，直徑為12mm左右，在量筒內(nèi)沉降迅速，在上清液中有少量乳白色的小絮狀物長時(shí)間懸浮不沉，漂泥嚴(yán)重時(shí)SV由原來的1822降到1012 ，SVI無明顯變化。 原因 經(jīng)分析，由于此前污泥齡過長，使氧化溝內(nèi)活性污泥微生物大多處于生長期的后段，同時(shí)污泥有機(jī)負(fù)荷長時(shí)間較低平均F/M為0.049kgBOD/(kgMLVSSd)，污泥缺乏營養(yǎng)，更加劇了污泥的老化。加上曝氣對活性污泥的機(jī)械應(yīng)力將老化的污泥絮體打碎，于是在二沉池形成了漂泥。,實(shí)例, 反硝化浮泥和老化漂泥聯(lián)合控制對策 由于反硝化浮泥和老化漂泥兩種現(xiàn)象常同時(shí)發(fā)生，且其發(fā)生機(jī)理具有一定的相關(guān)性，故采取以下措施對兩者進(jìn)行同時(shí)控制： a加大回流量，使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥層高度； b加大排泥量，縮短泥齡，將泥齡控制在15d左右，并降低污泥濃度； c回流量和排泥量的加大相應(yīng)縮短了濃縮污泥在二沉池的停留時(shí)問，降低了發(fā)生反硝化的風(fēng)險(xiǎn)； d減小后部廊道的曝氣量，在氧化溝內(nèi)創(chuàng)造良好的缺氧條件，充分發(fā)揮氧化溝的脫氮功能，降低進(jìn)入二沉池的硝態(tài)氮含量； e保證氧化溝出水口處的溶解氧為23mg/L，提高二沉池