活性污泥膨脹生物泡沫解析及控制

導讀：污水濃度低，溶解氧充足的污水廠(chǎng)好像不容易發(fā)生污泥膨脹;水質(zhì)特性，比方說(shuō)進(jìn)水里的油脂或者長(cháng)鏈脂肪酸含量高，也會(huì )容易引發(fā)M.P泛濫。即使有選擇器有時(shí)候，若運行控制不好不及時(shí)，一樣引發(fā)膨脹。

1.污泥膨脹的表現：

污泥膨脹(sludgebulking)指污泥結構極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現象。基本上各種類(lèi)型的活性污泥工藝都會(huì )發(fā)生污泥膨脹，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長(cháng)的時(shí)間來(lái)調整。污泥膨脹的發(fā)生率是相當高的，在歐洲近百分之五十的城市污水廠(chǎng)每年都會(huì )有不同程度的污泥膨脹發(fā)生，在中國的發(fā)生率也非常高。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給水處理工作者造成很大的麻煩。

也有工程是這樣生物池表面有泡沫，二沉池表面有浮泥，但是出水水質(zhì)沒(méi)有影響。換個(gè)角度思考，當膨脹發(fā)生時(shí)，泥沉降性變差，但少量上清液非常清，比正常運行時(shí)還清!存在這種情況。有些廠(chǎng)，膨脹初期，出水出奇地好!

因為有些膨脹發(fā)生時(shí)，污泥粘性很大，泡沫往上漲的很高，越曝氣越漲!影響外觀(guān)并越過(guò)超高外溢!

這種類(lèi)型的污泥膨脹時(shí)，活性污泥的MLVSS/MLSS比值是升高的，污泥活性相應升高，對處理效果無(wú)害，只要不嚴重到影響固液分離效果就沒(méi)有問(wèn)題。生物泡沫組分也有很高的生物活性，就是死亡后的泡沫成分太影響外觀(guān)，領(lǐng)導來(lái)了不好看而已。我2002年調試一個(gè)工業(yè)廢水廠(chǎng)，這個(gè)廠(chǎng)SVI一直是80-90，但是出水SS卻沒(méi)任何問(wèn)題。好像這個(gè)廠(chǎng)SVI一直高位運行。關(guān)鍵看水質(zhì)和泥水分離特性如何。理想的SVI是50-100，理想的MLVSS/MLSS比值是0.65-0.75。

2.污泥膨脹的成因：

活性污泥膨脹，根據誘因可分為：因絲狀菌異常增殖所導致的絲狀菌性膨脹和因粘性物質(zhì)大量產(chǎn)生積累的非絲狀菌膨脹。前者為易發(fā)與多發(fā)性膨脹，導致產(chǎn)生絲狀菌性污泥膨脹的細菌主要有：球衣菌屬，假單胞菌屬，黃桿菌屬，酶菌屬。

污水濃度低，溶解氧充足的污水廠(chǎng)好像不容易發(fā)生污泥膨脹;水質(zhì)特性，比方說(shuō)進(jìn)水里的油脂或者長(cháng)鏈脂肪酸含量高，也會(huì )容易引發(fā)M.P泛濫。即使有選擇器有時(shí)候，若運行控制不好不及時(shí)，一樣引發(fā)膨脹。水溫對油脂在水中的溶解及分散程度有很大的影響，而油脂的賦存狀態(tài)對MP之類(lèi)的生長(cháng)及生物學(xué)形態(tài)有決定性的影響。021N一種原因是缺氮，另外一個(gè)原因是易生物降解COD的比例較高;

生物池流態(tài)對污泥膨脹確實(shí)有一定影響，有一定相關(guān)性;推流不容易膨脹，完全混合容易膨脹;因為氧化溝屬于完全混合式反應，所以，溝內的濃度梯度很低，加上負荷也不高，所以，就利于絲狀菌的生長(cháng)，為此，DHV都在他們自己的氧化溝前面加上可以污泥流量調節的厭氧選擇器。從二沉池運行狀況比較看，推流式生化池出水的沉淀性能明顯好于完全混合式。一般情況，運行不是要求特別好的A/O工藝的SVI可以達到120以下，而卡魯塞尓的SVI應該在140以下。

水溫變化：尤其是水溫交替季節。12-15度附近容易引發(fā)Microthrix Parvicella膨脹及泡沫;

反應器出流方式：卡魯賽爾采用淹沒(méi)出流，不利于泡沫的撇除;浮渣和污泥膨脹存在聯(lián)系，但是不是所有的浮渣都和膨脹有關(guān)聯(lián)。

早期的短泥齡活性污泥系統，污泥膨脹容易在完全混合的情況下發(fā)生，低溶解氧和低溶解性快速生物降解有機物濃度，有利于絲狀菌生長(cháng)，采用推流式池型，形成濃度梯度就基本可以解決;后來(lái)的中長(cháng)泥齡系統也存在類(lèi)似的問(wèn)題，通過(guò)設置選擇器(完全好氧、厭氧、缺氧均可)消除快速生物降解有機物，也能基本解決問(wèn)題。目前尚不能有效解決的是長(cháng)泥齡的氧化溝系統季節性(冬春季)污泥膨脹，表現為冬季低溫膨脹，春季轉為生物泡沫。

3.絲狀菌污泥膨脹主要微生物種類(lèi)：

絲狀菌革蘭氏染色微生物鑒定。對微觀(guān)微生物學(xué)角度了解絲狀菌特性對運行和研究都是有利的。知道了具體的絲狀菌類(lèi)型，每一種都有自己的特點(diǎn)，然后結合工藝就基本可以判斷出原因，然后再因地制宜選擇措施。

絲狀菌種類(lèi)及建議的控制措施。Jenkins的資料，推薦M. parvicella控制策略是缺氧或者厭氧選擇器。Type 021N歸類(lèi)到營(yíng)養鹽缺乏引發(fā)的。但是措施都不是絕對的，相對的，難以定量化。

也有可能是游離球衣菌sphaerrotilus natans這類(lèi)鞘細菌也可造成污泥膨脹;但是sphaerrotilus natans.在所有的絲狀菌里，它的比增殖速率最高，達到6.5(d-1)，其它的絲狀菌，一般在0.4-3(d-1).，SRT控制，基質(zhì)濃度梯度，對所有絲狀菌都是有利的。有些污水廠(chǎng)不重視對微生物的檢測，發(fā)生明顯膨脹后即使采取正確的措施，恢復也要相當長(cháng)的時(shí)間。所以重點(diǎn)還是預防，加強微生物形態(tài)的鑒定，所需設備和方法也不復雜，針對絲狀菌革蘭氏染色和奈氏染色即可。

4.污泥膨脹的控制：

對于污泥膨脹控制策略，有特異性措施和非特異性措施。每一個(gè)廠(chǎng)膨脹其實(shí)都有自己的規律性的。我們就發(fā)現，有的廠(chǎng)每年就是在水溫交替的季節發(fā)生膨脹，且引發(fā)膨脹的原因和類(lèi)型、絲狀菌類(lèi)型基本一樣。但是每個(gè)廠(chǎng)具體原因是有區別的。因此，找到規律后，提前做好準備，還是能提前有效預防。但是一旦膨脹起來(lái)，往往一般短期內很難控制和消除，有的廠(chǎng)甚至持續數月甚至半年。

1)設置選擇池：但是不是說(shuō)設了選擇池一定能完全能控制，尚存其它影響因素，設計選擇池可能有緩解作用。引起污泥膨脹有很多原因，根據DHV公司解釋?zhuān)�選擇池能很大程度上抑制膨脹。選擇池只能對大多數絲狀菌有控制作用，但是個(gè)別廠(chǎng)發(fā)現缺氧選擇池對Microthrix Parvicella作用有限，而這種微生物在冬春時(shí)候很普遍。像Type 021N這樣的選擇池有作用。厭氧選擇器多數情況下有效，但是有些廠(chǎng)還是發(fā)生了M.P.膨脹。原因復雜，控制措施也應該是組合。對于絲狀細菌膨脹，生物選擇器是很好的選擇。但生物選擇器須多格設計，以保持絮體負荷梯度。

2)SRT控制控制：在水溫變化的季節提前做好SRT的控制，有助于控制M.P.的增殖。但控制膨脹應該組合的措施，單因子控制有效，但是慢。對于水溫12-15度附近時(shí)，建議保證出水水質(zhì)的情況下提前控制好SRT。

3)其它措施：

對于MP目前也是有一些解決方法：1.投加PAX，控制使之不過(guò)度繁殖;2. 曝氣池上做適當的改造，用表面排泥的方式迅速排除;3.在沉淀池用特殊的裝置排除出去。

在無(wú)法控制其發(fā)生的情況下，快速排出到系統外是最好的方法;還有就是干脆讓其全部停留在生物池的好氧區，這就要求厭氧區和缺氧池出流是表面流，好氧區出流是淹沒(méi)流。

表面排泥的方式，一個(gè)星期就看到明顯的效果。

使用消泡劑也是有效果的，但是解決問(wèn)題的根本方法，找到主要原因是最重要的，像MP，有的是季節性交替產(chǎn)生的，有的是DO不足產(chǎn)生的，有的是進(jìn)水油脂含量。所以，找對原因，然后采取正確的措施。像曾經(jīng)有一個(gè)廠(chǎng)，發(fā)現絲狀菌不僅是MP，還有顯著(zhù)的1701型，那就需要對DO做調整。