浅谈因丝状菌大量繁殖而引起的污泥膨胀

2022-09-10

污泥膨胀总体上可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。丝状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖而导致的污泥膨胀, 非丝状菌膨胀是菌胶团细菌本身生理活动异常、黏性物质大量产生导致的污泥膨胀[1]。在发生污泥膨胀的污水处理厂约90%以上属于丝状菌性污泥膨胀[2]。本文主要针对丝状菌膨胀提出一些解决方法。

在正常环境中, 菌胶团的生长速率大于丝状菌, 不会出现丝状菌过度繁殖的现象, 但如果活性污泥环境条件发生不利变化, 丝状菌因为其表面积较大、抵抗环境变化的能力比菌胶团细菌强, 丝状菌的数量就有可能超过菌胶团细菌, 从而导致丝状菌污泥膨胀[1]。

正常运行时活性污泥沉降性能良好, 含水率一般在99%左右, 当发生污泥膨胀变质的时候, 活性污泥就不容易发生沉淀, 特别是丝状菌膨胀发生时, 其含水率会上升, 体积发生膨胀, 污泥结构过度松散, 密度降低, 上清液体积减少, 活性污泥颜色发生变异。

发生污泥膨胀后, 二沉池出水SS将会大幅度增加, 同时出水的COD和BOD5也超标。污泥持续流失会使曝气池内的微生物数量减少, 导致整个系统处理能力下降[1], 严重时将导致工艺无法运行。

1. 丝状菌膨胀的判断依据

确认是否发生丝状菌膨胀有很多方法, 判断方法也各有特点, 在实际运行中, 为尽早确认是否发生丝状菌膨胀, 我们需要有效可靠的观察和分析方法:

当发生丝状菌膨胀时, 活性污泥呈现沉降压缩性能变差, 含水率提高的现象, 根据丝状菌膨胀的程度可分为三种表现:

1.1 丝状菌轻度膨胀时活性污泥沉降表现:

轻度膨胀时活性污泥沉降比表现不是很明显, 但沉降时间会延长2—4倍, 污泥颜色仍呈棕褐色。

1.2 丝状菌中度膨胀时活性污泥沉降表现:

丝状菌发生中度膨胀时, 我们在活性污泥沉降比观察中是能够很明显地观察出来的。首先是由于含水率相对增加, 则活性污泥的颜色将变淡, 所以不论是观察絮凝的活性污泥还是已沉降的活性污泥, 其色泽都偏淡。在数值方面也有明显变化, 当发生中度膨胀时, 沉降比是正常状态时的2-3倍。

1.3 丝状菌高度膨胀时活性污泥沉降表现:

丝状菌发生高度膨胀时泥水分离效果就变得非常差, 在前15min我们看不到明显的沉降效果, 活性污泥的颜色鲜艳而浅淡。此时沉降比一般都在90%以上, 而且我们会很容易看到沉淀池会有少量的活性污泥流出。

2. 丝状菌膨胀常采用的处理对策

2.1 溶解氧控制值的有效性

在溶解氧方面, 必须控制在曝气池出口值不低于3.0mg/L, 曝气池首端保证不低于1.0mg/L的溶解氧值。如果首端曝气量不能有效满足, 可以通过利用降低进水流量和减少活性污泥回流量的方法来满足。可以检测一下在沉淀池各断面溶解氧值, 以此判断停留在沉淀池内的活性污泥溶解氧状态。如果检测低于0.5mg/L, 我们就应该保证沉淀池内的活性污泥能够在较短的停留时间内回流到曝气池, 以免丝状菌在此部位发生环境优势增值。控制这一点, 还是需要在回流污泥量上面进行有效调整。

2.2 F/M的有效控制

F/M值在丝状菌问题上, 所起到的负面作用是一个缓慢的过程, 也就是说由于F/M问题所导致丝状菌的膨胀是不能在短时间完成的, 通常在3个月以上才有可能。鉴于此, 因为F/M值导致的丝状菌膨胀, 调控方法也就是让偏离正常值的F/M回归到正常的控制范围之内, 通常最佳的F/M值在0.15左右, 低于0.05的情况是尽量要避免的。在实际中系统经常碰到进水负荷过低的情况, 似乎觉得F/M值过低很难避免。其实, 通过评判系统运行概况后会发现, 活性污泥系统低负荷运行除进水底物浓度过低的原因外, 盲目提高活性污泥浓度也是一个很重要的原因。为此, 通过主动降低活性污泥浓度的方法可以缓解F/M值过低的情况。