氧化溝汙泥膨脹的控製方法

摘要：氧化溝工藝的汙水處理廠具有管理方便，流程簡單，處理水質良好及工藝穩定可靠等優(you) 點，因此近幾年來得到迅速發展，被越來越多的城市和地區所采用。但是與(yu) 其他活性汙泥法工藝類似，也同樣存在一直困擾人們(men) 的大難題---汙泥膨脹現象。本文根據郎郭市東(dong) 汙水處理廠汙泥膨脹現象的發生和解決(jue) 的實際過程，總結了采用加藥控製和工藝調整控製兩(liang) 種方法的經驗，以供氧化溝有類似問題的其他汙水處理廠參考。 

關(guan) 鍵字：氧化溝 汙泥膨脹 絲(si) 狀菌

一、概述

氧化溝工藝的汙水處理廠具有管理方便，流程簡單，處理水質良好及工藝穩定可靠等優(you) 點，因此近幾年來得到迅速發展，被越來越多的城市和地區所采用。但是與(yu) 其他活性汙泥法工藝類似，也同樣存在一直困擾人們(men) 的大難題---汙泥膨脹現象。本文根據郎郭市東(dong) 汙水處理廠汙泥膨脹現象的發生和解決(jue) 的實際過程，總結了采用加藥控製和工藝調整控製兩(liang) 種方法的經驗，以供氧化溝有類似問題的其他汙水處理廠參考。

二、汙泥膨脹的原因分析

汙泥膨脹存在原因很多，至少與(yu) 近30種不同的絲(si) 狀菌和一係列的環境與(yu) 操作因素(溫度、PH值、營養(yang) 物、負荷、DO、泥齡等)有關(guan) ，所以因根據實際情況，找出汙泥膨脹主要原因，有針對性地改變環境條件，才能有效控製汙泥膨脹。

98年8月，那郭汙水廠發生了較為(wei) 嚴(yan) 重的氧化溝汙泥膨脹現象，溝中活性汙泥SVI值由60猛增至280，鏡檢發現絲(si) 狀菌大量繁殖(主要為(wei) 諾卡式菌)，氧化溝表麵上有大量多脂狀褐色泡沫，汙泥絮體(ti) 非常鬆散。

通過對膨脹前的進水水量、水質、汙泥負荷、PH值、泥齡、溶解氧、汙泥濃度等運行數據進行分析(見表1)，認為(wei) 由於(yu) 雨季進水量增大，在一周的時間內(nei) 氧化溝汙泥負荷持續為(wei) 0.1kgBOD/KgMLSS.d左右(設計值為(wei) 0.m5kgBOD/kgMLSS-d)是導致汙泥膨脹的主要原因。

三、汙泥膨脹的控製

根據目前氧化溝汙泥膨脹的現狀，采用了臨(lin) 時控製措施和工藝運行調整控製措施兩(liang) 種方案，具體(ti) 實施如下:

1、 投加絮凝劑-Ca(OH)2法

由於(yu) 汙泥過度膨脹，沉澱區汙泥易隨出水流失，因此必須采取臨(lin) 時控製措施。臨(lin) 時措施包括殺菌和助沉法，在二級出水設有加知肖毒裝置的處理廠，可利用現成的消毒設備投氯來抑製絲(si) 狀菌過度繁殖，從(cong) 而控製汙泥膨脹。但對於(yu) 無消毒設備的汙水廠，如再投資設備並不現實;另一方麵由於(yu) 加氯可無選擇性地殺死各種微生物，投氯過程要求非常嚴(yan) 格，稍有不慎就會(hui) 嚴(yan) 重破壞微生物生存環鏡和影響出水水質:單獨采用絮凝劑則費用很高。因此郎郭汙水廠決(jue) 定采用投加本廠生產(chan) 的高分子絮凝劑聚丙烯酷膠和價(jia) 格低廉的Ca(OH)2相結合控製氧化溝的汙泥膨脹，並進行試驗和分析。

(1)　試驗裝置與(yu) 方法

試驗裝置采用1000m1量筒作為(wei) 曝氣反應器，曝氣裝置為(wei) 雙速(高速和低速)氣泵，反應周期為(wei) 曝氣3小時，沉澱1小時後將上清液灣出，充水後進入下一個(ge) 周期，並同時對SV30出水水質、鏡檢等進行觀察。

試驗在進水水質、運行模式、運行周期等外界條件上盡量模仿實際生產(chan) ，以便在生產(chan) 中應用，由於(yu) 條件所限，試驗時將實際生產(chan) 的連續進水排水改為(wei) 周期性進水與(yu) 排水，曝氣方式由轉刷表麵曝氣改為(wei) 曝氣頭深度曝氣，試驗期間不排泥。

上清液由1000ml燒杯貯存，用采樣瓶從(cong) 分配井取進水按周期給曝氣反應器充水，曝氣裝置為(wei) 雙速(高速和低速)氣泵。曝氣結束後，應先將曝氣頭取出，以防影響沉澱後渾水，曝氣周期與(yu) 實際生產(chan) 一致，為(wei) 反應弛，沉澱1h後將上清液海出，充水後進入下一個(ge) 周期，並同時對SV30出水水質、鏡檢等進行觀察。

試驗過程為(wei) 向盛有水樣的曝氣反應器內(nei) 分別技加不同量的絮凝劑(陽離子聚丙烯酷膠)和Ca(OH)2，考慮到Ca(OH)2對各種微生物的影響，應先加絮凝劑，後加石灰。並同時做照。

(2) 試驗結果

表2列出了加不同量絮凝劑和Ca(OH)2後相應每個(ge) 水樣的活性汙泥指標的變化及處理水質情況。

(3)、討論與(yu) 結果

a、從(cong) 上表1號樣和原水樣相比，在沒有采取任何措施的情況下，汙泥膨脹程度不僅(jin) 沒有繼續惡化，而且汙泥指數(SVI)值還略有些降低，這可能與(yu) 試驗采用了類似SBR工藝(間歇進水、間歇排水)有關(guan) ，該樣品通過鏡檢觀察，絲(si) 狀菌與(yu) 其它微生物總體(ti) 變化不大，菌膠團仍然較少且小而分散。

b、4號、5號樣未加Ca(OH)2，隻用絮凝劑來控製汙泥膨脹，但絮凝劑用量相對較少，在試驗過程中觀察到，在進行曝氣反應的*個(ge) 周期，汙泥沉降比(SV30)降低較多，從(cong) 而汙泥指數(SVI)值也大幅度降低，但經2-4個(ge) 周期(時間長短與(yu) 絮凝劑用量有關(guan) )後，汙泥沉降比(SV到)又逐漸上升而恢複到接近原水樣狀態，SW值也相應升高，並且數周期穩定後的4號和5號水樣的SV30到與(yu) SVI值基本相當，與(yu) 絮凝劑用量大小基本無關(guan) ，這是由於(yu) 隨著曝氣與(yu) 攪拌及微生物等作用，加入水樣中的高分子絮凝劑分子鏈斷裂而逐漸失去作用，包括絲(si) 狀菌在內(nei) 的微生物又恢複到接近初始狀態，這可通過鏡檢觀察到，因此SVI值仍相對較高，這說明隻加一定量的絮凝劑，隻能起到暫緩汙泥膨脹作用，並不能從(cong) 根本上解決(jue) 汙泥膨脹問題。

c、7號水樣采取的控製措施是投加絮凝劑與(yu) Ca(OHh相結合的辦法，一次性加入2.0%。的陽離子聚丙烯酷膠1ml與(yu) 0.15gCa(OH)2，進行曝氣反應，一個(ge) 周期後，由於(yu) 一次性Ca(OH)2用量太大，沉澱後上清液渾濁，由於(yu) 微生物生存環境嚴(yan) 重破壞，因此通過鏡檢觀察到絲(si) 狀菌及其它微生物幾乎滅絕，並且活性汙泥結構也破壞嚴(yan) 重，菌膠團極分散而細碎，該樣品作廢。

d、由於(yu) 上述7號水樣原因，3號、6號、8號水樣分別采取了將Ca(OH)2在不同運行周期分次加入的方法，取得了較好的效果，汙泥沉降比(sv30及汙泥指數(SVI)都有大幅度降低，汙泥膨脹得到了有效控製。這是由於(yu) 一方麵加入的絮凝劑改善了汙泥結構，另一方麵由於(yu) 所加入的Ca(OH)2不僅(jin) 可增加活性汙泥絮體(ti) 比重，改善沉降性能，而且由於(yu) 所加Ca(OHb可調節環境的PH值，從(cong) 而改善微生物的生存環境，而作為(wei) 相對比表麵積較大的絲(si) 狀菌在這種狀態下首先受到抑製與(yu) 傷(shang) 害，而其它微生物被包裹在由於(yu) 絮凝劑的加入並由絲(si) 狀菌作骨架形成的較大的菌膠團中，相對傷(shang) 害較小，從(cong) 而控製了由於(yu) 絲(si) 狀菌過度繁殖而造成的汙泥膨脹。通過微生物鏡檢觀察到水樣中絲(si) 狀菌數量明顯減少，菌膠團數量較多較大，活性汙泥狀況向良好方向轉化。

e、由於(yu) 試驗過程元排泥，如果采取絮凝劑加Ca(OH)2控製汙泥膨脹的同時，增加排泥量，縮短泥齡，效果會(hui) 更，並可從(cong) 根本上解決(jue) 汙泥膨脹問題。這可從(cong) 後來的生產(chan) 試驗中得到印證。

2、縮短活性汙泥齡法

上述試驗結束後，我們(men) 模仿小試在氧化溝上做了生產(chan) 性試驗，汙泥膨脹得到了臨(lin) 時控製。為(wei) 根本上解決(jue) 汙泥膨脹問題，在工藝運行上進行了調整。因為(wei) 諾卡式菌的世代周期為(wei) 12天左右，采取增加排泥量將氧化溝汙泥齡由設計的26天縮短到10天左右，經過ω餘(yu) 天的時間，中間溝汙泥指數(SVI)降到了80以下，邊溝也降到了100左右(中間溝SIV降低程度相對邊溝幅度大主要是因我廠氧化溝剩餘(yu) 汙泥通過中間溝排放，中間溝汙泥排放及時，相對泥齡短所致)，活性汙泥菌膠團基本恢複到正常狀態，汙泥膨脹得到了控製，並且氧化溝表麵大量棕褐色泡沫也隨之消失。

四、結論

1、投加適量絮凝劑及Ca(OH)2可有效地控製氧化溝的W類汙泥膨脹，且Ca(OH)2成本低，投加簡單，但Ca(OHb應分次投加，且一次投加量不易過大，以免嚴(yan) 重破壞微生物生存與(yu) 生長環境，從(cong) 而導致水質惡化。

2、對於(yu) 以諾卡式菌為(wei) 主的絲(si) 狀菌大量繁殖引發的氧化溝汙泥膨脹，采取增加排泥，縮短泥齡至絲(si) 狀菌世代周期以下，可從(cong) 根本上解決(jue) 汙泥膨脹問題。