污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡的比较分析(新版)
活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制(DOC)

活性污泥泡沫和膨胀的原因和预警控制发布时间:2010-1-6 15:23:21 中国污水处理工程网摘要:本文研究了某污水处理厂发生泡沫和污泥膨胀的原因和条件,发现污泥膨胀和泡沫主要由微丝菌属细菌异常增殖引起。
其发生具有季节性和周期性,主要在冬春季节气温较低时爆发。
批式试验和连续流试验采取工艺调整措施如缩短泥龄和提高负荷,以及投加化学药剂如次氯酸钠(NaCLO)、季铵盐(AFP)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚铝(PAM)等,这些方法均可达到降低污泥体积指数SVI,不同程度地控制污泥膨胀和泡沫的效果。
在实际应用中,缩短泥龄和投加次氯酸钠在泡沫和污泥膨胀发生的不同阶段也可以取得一定的控制效果。
本文提出了控制丝状细菌异常增殖引发泡沫和污泥膨胀的预防控制对策。
关键词:微丝菌;污水处理厂;污泥膨胀和泡沫;预警控制1 前言活性污泥泡沫和膨胀是活性污泥处理厂运行管理中经常碰到的异常问题,它们绝大多数是由丝状微生物异常增殖引起,由丝状细菌引发的活性污泥泡沫和膨胀具有明显的季节性和周期性,在寒冷季节发生较多。
由微丝菌Microthrix Parvicella引发的泡沫和污泥膨胀在欧洲、澳洲等国污水处理厂最为常见,氧化沟则更容易发生[1-6]。
微丝菌是一类革兰氏阳性菌,具有长而卷曲的丝状体和疏水性的细胞壁,喜好低温,长链脂肪酸和油脂。
目前,对由微丝菌引起的泡沫和膨胀缺乏有效的控制对策[7-8]。
本研究对某污水处理厂三槽式氧化沟出现的微丝菌泡沫和膨胀问题进行了分析研究,通过在小试试验中采取的工艺参数调整措施如降低泥龄,以及投加化学药剂如加氯杀灭丝状菌,絮凝沉淀等方法进行控制研究,并在实际污水处理现场进行实际应用验证。
为有效预防和控制活性污泥膨胀和泡沫,本文提出活性污泥泡沫和膨胀的预警控制措施。
2 试验材料和方法2.1 批式试验采用批式试验研究了四种不同的化学药剂对丝状微生物的控制效果。
活性污泥的混合液取自污水厂发生泡沫的氧化沟,试验在1 L的烧杯中进行,四种化学药剂是有效氯10%的次氯酸钠溶液,纯度为45%的季铵盐抗菌剂AFP(上海未来企业公司生产),絮凝剂聚丙烯酰胺PAM (分子量900万)和聚铝PAC,各药剂的加量:次氯酸钠为100~1250 gCL/kg MLSS,AFP 为10~250 gCL/kg MLSS,PAM 2~8 mg/L,PAC 50~400 mg/L。
污水生化处理中污泥膨胀原因及控制措施的分析

污水生化处理中污泥膨胀原因及控制措施的分析2.3污泥负荷大多数人们认为低负荷容易造成污泥膨胀。
因为在低负荷情况下,菌胶团细菌对营养物质的吸收受到限制,而丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积,在低负荷下具有更强的捕食能力。
但也有人认为只有污泥负荷在某个范围内才不易引起污泥膨胀现象。
PiPeS通过对多个污水处理厂调查研究,发现污泥负荷在0.25~0.45kg(B0D5)Ag(MISS)∙d范围内才不易引发污泥膨胀,低于或高于这个范国都可能导致污泥膨胀。
2.4溶解氧值溶解氧值(DO)也是导致污泥膨胀的因素。
大多数认为溶解氧浓度低时由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合力和忍耐力,因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力,所以在溶解氧浓度低的情况下易造成污泥膨胀。
2.5PH值菌胶团的适宜PH值范围是6.5—8.5,当PH值低于6.0时,其生长受到抑制,而在该PH范围内有利于真菌的繁殖,当降低到4.5时真菌则完全占据优势,菌胶团原生动物消失,污泥絮体遭到破坏,最终导致污泥膨胀现象。
2.6早期消化污水在进入污水处理厂之前在城市污水管道或在预处理区停留时间过长,能够发生系列反应,生成硫化物等,而当污水中硫化物含量较高时易引起多种等硫丝菌的过度繁殖,最终导致污泥膨胀。
3污泥膨胀的控制措施3.1应急措施适用于临时应急,主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。
投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。
另外,投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以到达消除污泥膨胀现象。
投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。
采用这种方法一般能较快降低SVl值,但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖,一旦结束加药,污泥膨胀现象可以又会卷土重来。
而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降低,所以,这种方法只能做为临时应急时用。
3.2改善生化环境污水厂发生污泥膨胀的时候,一般无法从工艺流程、池型和曝气方式的改变来解决,只能在正在运行的流程根底上通过改变生化池内的微生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖。
污水处理中导致污泥膨胀的原因及解决方案

污水处理中导致污泥膨胀的原因及解决方案污泥膨胀是活性污泥处理工艺中常见的一种异常现象,是指活性污泥沉降性能恶化,随二沉池出水流失。
发生污泥膨胀时,活性污泥SVI值(1g干污泥所占体积,mL/g)超过150时,预示着活性污泥即将或已经为膨胀状态,应当立即采取控制措施。
污泥膨胀可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。
前者是因为污泥中丝状菌过度繁殖,后者是因为菌胶团的细菌本身生理活动异常。
两类污泥膨胀的各自成因分析正常环境下,菌胶团的生长率远大于丝状菌,不会出现丝状菌过度繁殖的情况,但出现下列情况时,会引起丝状菌膨胀:01 进水有机物太少,导致微生物食料不足;02 进水中氮、磷等营养物质不足;03 pH偏低;04 曝气池溶解氧含量太低;05 进水水质或水量波动大,对微生物造成冲击;06 进入曝气池的污水因“腐化”产生较多的H₂S(超过2mg/L)时,导致丝状硫黄菌过度繁殖;07 丝状菌大量繁殖适宜温度为25~30℃,故而夏季容易发生丝状膨胀。
而非丝状菌膨胀本质是由于菌胶团细菌本身生理活动异常,原因有以下两条:01 进水含有大量溶解性有机物,但缺乏足够的氮、磷等营养物,此时菌胶团表现为“吃坏了”,分泌大量多聚糖类代谢物(含大量亲水羟基,使活性污泥呈凝胶状,表现为黏性膨胀02 进水中含有大量有毒物质,菌落中毒,不能分泌足够的粘性物质,无法形成絮体,不能在二沉池分离或者浓缩,此时活性污泥表现为离散型膨胀。
曝气池污泥膨胀的解决办法解决办法分为三类:临时控制、工艺运行控制、永久性控制。
临时控制法该法主要用于临时原因(水量与水质波动等)造成的污泥膨胀,分为絮凝剂法和杀菌剂法。
絮凝剂法用于非丝状菌引起的膨胀,药剂投加量折合Al₂O₃为10mg/L左右。
杀菌剂法用于丝状菌引起的膨胀,常用的杀菌剂有二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉,加氯量为污泥干固体重的0.3%~0.6%,加药时要观察生物相并测定SVI 值,当SVI值在最大允许范围内时,应停止加药。
堂课设计:污泥膨胀与泡沫

堂课设计:污泥膨胀与泡沫【导课】污水厂设计、施工后,通过调试、试运行后,进入正常的日常运行管理。
正所谓天有不测风云,一线技术人员再努力工作,也免发生异常问题出现。
活性污泥系统诞生已经约100年了,历时一个世纪的总结,污水厂活性污泥系统的异常问题主要体现在:污泥膨胀、泡沫、污泥上浮、污泥解体。
有病不怕,只要对症下药。
因此,对于异常问题,需要分析其原因,掌握其解决办法。
本次课程的主要内容有两个:污泥膨胀与泡沫问题及其解决。
【主要内容】一、污泥膨胀问题原因及措施认知正常的活性污泥沉降性能良好,含水率一般在99%左右。
当污泥变质时,污泥就不易沉降,含水率上升,体积膨胀,澄清液减少,这种现象叫污泥膨胀。
污泥膨胀是活性污泥法处理装置运行中的一个较难解决的问题,污泥膨胀的原因很多,大体上可分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。
污水处理工程上所讲的污泥膨胀,大多数是由前者导致的。
本次课程不涉及非丝状菌膨胀。
2.造成丝状菌性污泥膨胀的原因(1)溶解氧浓度不足丝状菌能在低溶解氧条件下生长良好,甚至能在厌氧条件下残存而不受影响。
所以城市污水厂的曝气池溶解氧最低应保持在2mg/L左右。
(2)冲击负荷长期低负荷运行,丝状菌竞争优势凸显,导致大量繁殖。
如果曝气池内有机物超过正常负荷,使絮体内部溶解氧消耗提高,导致了内部丝状体的发展,导致污泥膨胀。
(3)进水营养条件等变化:N:P=100:5:1的条件下生长,但若磷①营养比:一般细菌在营养为BOD5含量不足,C/N升高,这种营养情况适宜丝状菌生活。
②硫化物的影响:过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备,会造成污泥膨胀。
含硫化物的造纸废水,也会产生同样的问题。
③pH值:丝状菌宜在酸性环境(pH值=4.5~6.5)中生长,菌胶团宜在pH值=6.5~8.5的环境中生长;④水温的影响:丝状菌易在高温下生长繁殖,而菌胶团则要求温度适中。
3.解决污泥膨胀的办法概括起来就是预防和抑制。
预防就要加强管理,及时监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥指数、溶解氧等。
活性污泥法用于污水处理(六)——污泥膨胀及其控制对策

活性污泥法用于污水处理(六)——污泥膨胀及其控制对策污泥膨胀及其控制对策正常的活性污泥沉降性能良好,其污泥体积指数SVI在50—150之间。
由于某种原因导致活性污泥比重减轻,SVI值不断增加,在沉淀池沉淀不下来,导致出水水质变差和污泥流失,这种现象称之为污泥膨胀。
(一)污泥膨胀类型1.丝状菌膨胀丝状菌膨胀是由于丝状菌大量繁殖,菌丝体相互交织,使污泥内部结构松散,同时菌丝体伸出污泥外相互接触架桥,支撑着污泥絮凝体,使污泥体积膨胀,密度变小,难于沉降,这种现象称为丝状菌膨胀。
2.非丝状菌膨胀非丝状菌膨胀是由于积累了大量的高黏度亲水性多糖物质,从而结合了大量的水分子,结合水可占污泥干重的350%(正常的恬性污泥结合水为污泥干重的90%左右)。
大量的结合水使活性污泥容重减轻,不易沉降,体积膨胀。
这种活性污泥膨胀不是由于大量的丝状菌存在,所以叫非丝状菌膨胀,又叫结合水膨胀或高黏性膨胀。
(二)造成污泥膨胀的影响因素污泥膨胀是活性污泥运行过程中的一个严重问题,国内外学者对其成因进行了大量的研究,但至今仍不是很清楚,各种因素如营养基质类型、基质浓度、营养配比、硫化物含量、pH、溶解氧含量和负荷冲击等均影响着污泥膨胀的发生。
1.污水水质污泥膨胀的发生同污水中有机物种类有关,经验表明:(1)碳水化合物含量高的污水易于发生污泥膨胀,含蛋白质或氨基酸等有机氮的污水则不易发生污泥膨胀。
(2)含有大量可溶性有机物的污水易于发生污泥膨胀,以不溶性有机物为主的污水则不易发生污泥膨胀。
(3)活性污泥法处理陈腐污水易于产生膨胀,而处理新鲜污水不易发生膨胀。
(4)厌氧处理后,将处理上清液直接用活性污泥法处理,易导致污泥膨胀,有人认为厌氧处理出水和陈腐污水中有机酸和硫化氢是造成污泥膨胀的原因。
2.有机负荷大量的研究表明在低负荷或高负荷条件下,都容易发生污泥膨胀,这是因为丝状细菌和非丝状细菌共存于活性污泥中,谁占优势与基质浓度有关,当基质浓度过高或过低时都有利于丝状菌生长而不利于非丝状菌生长,所以有机负荷太高或太低都会导致污泥膨胀。
《安全管理环保》之污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡的比较分析

污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡的比较分析摘要:活性污泥法由于操作简单、处理效果好被广泛应用于市政污水和工业废水的处理。
污泥膨胀和污泥发泡现象影响二次沉淀池的泥水分离过程和生物反应池的微生物量稳定,严重困扰着污水处理厂的正常运行,被称为污水处理厂的“癌症”。
本文从污泥膨胀和污泥发泡的定义及分类出发,全面地比较了表征污泥膨胀和污泥发泡的方法、引起污泥膨胀和污泥发泡的丝状细菌种类及控制污泥膨胀和污泥发泡方法的异同,并探讨了污泥膨胀和污泥发泡问题的未来研究方向和控制策略,期望能够为今后污泥膨胀和污泥发泡问题的研究和调控提供有价值的参考。
关键词:污水处理厂,活性污泥工艺,污泥膨胀,污泥发泡引言活性污泥工艺由于处理效果好、操作简单、运行费用低等一系列的优点,被广泛地应用于市政污水和工业废水的处理。
污水处理厂的污泥膨胀和污泥发泡现象联系密切又各有特点。
本文基于活性污泥法污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡现象的研究现状,从污泥膨胀和污泥发泡的危害、分类、表征方法、成因和控制方法等几个方面进行了比较分析,以及对污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡现象的研究提供一些科学参考。
1污泥膨胀和污泥发泡的定义、分类及危害污泥膨胀是指污泥体积变大、含水率增高、在二次沉淀池不易沉淀的现象。
污泥膨胀总体上分为两大类:丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。
状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状细菌(偶尔是丝状真菌)过度繁殖而导致活性污泥沉降性能变差的现象;非丝状菌膨胀又称黏性膨胀或菌胶团膨胀,由菌胶团菌大量产生高黏性物质引起,是非丝状细菌过量而污泥沉降性能变差的现象,现象主要在污水水温较低而污泥负荷太高或者进水中氮、磷等营养物缺乏的情况下发生。
当发生活性污泥膨胀时,污泥体积指数(SVI)升高(通常SVI值超过150即认为发生污泥膨胀现象),活性污泥絮体的结构比正常絮体松散,体积增大,含水率增高,澄清液变少。
此外,由于在二次沉淀池不易沉淀,出水污泥含量增高,导致回流污泥量和生化反应池内污泥量减少,最终破坏生化反应池的正常运行。
MBR膜处理系统污泥膨胀发泡原因分析及处理措施

182区域治理PRACTICE作者简介:史 蓓,生于1973年,本科,化工工艺高级工程师,研究方向为化工工艺技术管理、工业废水、城镇污水处理技术管理。
MBR 膜处理系统污泥膨胀发泡原因分析及处理措施四川泸天化环保科技股份有限公司 史蓓,张建春摘要:由于膜处理系统的特性是使用膜组件有效阻止活性污泥流失,维持池中较高污泥浓度,但同时也阻止了丝状菌的排出。
本文针对MBR膜处理系统发生污泥膨胀产生生物泡沫的原因进行分析,发现是由于丝状菌过度繁殖导致,同时探讨F/M、DO、温度等影响因素,并针对影响因素提出工艺参数控制、应急投加PAC等处理措施。
关键词:污泥膨胀;生物泡沫;丝状菌;污泥负荷;溶解氧;营养组份;消泡剂;抑制剂中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A文章编号:2096-4595(2021)02-0182-0002西南地区某企业采用MBR 膜生物反应器为核心的处理系统,处理工业生产过程中产生的含有高分子、环状、醇类、酚类等污染物的工业废水。
设计处理能力120m 3/h 。
该处理系统具有出水水质好,耐冲击、运行稳定等优点。
自2011年投入运行至今,处理效果稳定,不仅有效解决该企业生产中产生的工业废水,还在确保处理效果的前提下,外接部分油气田开采废水处理,极大提高了装置的使用效率,也为企业创造了直接经济效益。
但是在运行中发现每一年的春秋季节,气温大幅变化的过程中,极易发生系统污泥膨胀发泡现象,产生大量生物泡沫,严重时会从池中膨胀溢出,如遇风力较大的天气,还会被风四处吹洒,(如图1、图2、图3)严重影响装置及周边卫生情况。
同时也对系统处理负荷造成一定影响。
针对此现象分析如图1、图2、图3:一、产生原因相关文献表明,在膜生物反应器内,由于丝状菌大量繁殖引发的污泥膨胀会加速膜污染,使得反应器中产生大量生物泡沫,同时对膜组件造成损害。
主要表现过程是由于丝状菌大量繁殖,截留污水中的纤维状菌体等物质,在膜表面形成无孔不透水的滤饼层,加快膜通量降低速度,甚至封堵膜组件,同时水体中的大量丝状菌极易形成网格,阻碍污泥颗粒的沉降,引发污泥膨胀,这种现状在生化处理系统中大量存在。
氧化沟活性污泥法污泥膨胀问题分析与解决对策

氧化沟活性污泥法污泥膨胀问题分析与解决对策【摘要】氧化沟活性污泥处理法是污水处理中应用较为广泛的一项工艺,具有出水水质好,运行稳定可靠,管理简便等特点,但该法污泥膨胀问题一直是运行中困扰人们的难题之一。
本文介绍了氧化沟活性污泥污水处理厂污泥膨胀现象,分析了具体的原因,并提出了污泥膨胀解决对策,取得了令人满意的效果,其经验值得参考借鉴。
【关键词】污泥膨胀;进水水质;污泥负荷;临时措施氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形,具有出水水质好、工艺安全可靠等特点,因此,在污水处理中得到广泛的应用。
但氧化沟活性污泥法在实际应用中也存在着一些问题,而污泥膨胀就是运行中经常发生的一个问题。
其危害就是污泥沉降性能差,终沉池出水悬浮物浓度升高,使活性污泥大量流失、曝气池内污泥浓度下降、处理能力受损,最终影响出水水质,使其无法达标排放。
因此,有必要对污泥膨胀问题进行研究,并采取相应的对策,以便于更好地将此工艺应用于污水处理中。
1.污泥膨胀成因分析活性污泥中的细菌主要有菌胶团及丝状细菌,它们构成了活性污泥的骨架.微型动物附着生长于其中或浮游于其间。
细菌、微型动物、其他微生物以及污水中悬浮物等到混杂在一起形成有很强的吸附、分解有机物的能力的絮状体活性污泥,当活性污泥中丝状真菌过度度繁殖时,出现了污泥膨胀。
它是污泥膨胀中最主要类型。
而另一种种情况是,在污水水温较低而污泥负荷较高时,微生物的负荷高,细菌吸取了大量营养物质,由于温度低,代谢速度慢,积蓄起大量高黏性的多糖类物质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值升高,形成污泥膨胀。
这种情况比较少见。
由丝状菌引起的污泥膨胀的主要原因有:水质方面和运行方面。
1.1水质方面原因水质组分的改变,水质腐化、营养盐缺乏、重金属等有毒物流入等都会引起污泥膨胀。
参与活性污泥处理的微生物,在其生命活动过程中,需要不断地从其周围环境的污水中吸取其所必需的营养物质,包括碳源、氨氮、无机盐类及某些生长素等,所处理的污水中必须含有充足的这些物质。
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污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡的比较分
析(新版)
摘要:活性污泥法由于操作简单、处理效果好被广泛应用于市政污水和工业废水的处理。
污泥膨胀和污泥发泡现象影响二次沉淀池的泥水分离过程和生物反应池的微生物量稳定,严重困扰着污水处理厂的正常运行,被称为污水处理厂的“癌症”。
本文从污泥膨胀和污泥发泡的定义及分类出发,全面地比较了表征污泥膨胀和污泥发泡的方法、引起污泥膨胀和污泥发泡的丝状细菌种类及控制污泥膨胀和污泥发泡方法的异同,并探讨了污泥膨胀和污泥发泡问题的未来研究方向和控制策略,期望能够为今后污泥膨胀和污泥发泡问题的研究和调控提供有价值的参考。
关键词:污水处理厂,活性污泥工艺,污泥膨胀,污泥发泡
引言
活性污泥工艺由于处理效果好、操作简单、运行费用低等一系列的优点,被广泛地应用于市政污水和工业废水的处理。
污水处理厂的污泥膨胀和污泥发泡现象联系密切又各有特点。
本文基于活性污泥法污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡现象的研究现状,从污泥膨胀和污泥发泡的危害、分类、表征方法、成因和控制方法等几个方面进行了比较分析,以及对污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡现象的研究提供一些科学参考。
1污泥膨胀和污泥发泡的定义、分类及危害
污泥膨胀是指污泥体积变大、含水率增高、在二次沉淀池不易沉淀的现象。
污泥膨胀总体上分为两大类:丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。
状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状细菌(偶尔是丝状真菌)过度繁殖而导致活性污泥沉降性能变差的现象;非丝状菌膨胀又称黏性膨胀或菌胶团膨胀,由菌胶团菌大量产生高黏性物质引起,是非丝状细菌过量而污泥沉降性能变差的现象,现象主要在污水水温较低而污泥负荷太高或者进水中氮、磷等营养物缺
乏的情况下发生。
当发生活性污泥膨胀时,污泥体积指数(SVI)升高(通常SVI值超过150即认为发生污泥膨胀现象),活性污泥絮体的结构比正常絮体松散,体积增大,含水率增高,澄清液变少。
此外,由于在二次沉淀池不易沉淀,出水污泥含量增高,导致回流污泥量和生化反应池内污泥量减少,最终破坏生化反应池的正常运行。
在发生污泥膨胀的活性污泥法处理厂中,约有95%的污泥膨胀现象与活性污泥中丝状细菌的大量增殖有关。
丝状细菌污泥膨胀现象一旦发生,污泥的沉降性能在短时间内很难恢复。
污泥发泡是指大量泡沫出现在生化反应池和二次沉淀池,给活性污泥法污水处理厂的运行和处理效果带来负面影响的现象。
污泥发泡总体上也可以分为生物发泡和非生物发泡。
污泥生物发泡是由于过度增殖的特定丝状细菌与污泥中的气泡和颗粒混合而形成稳定泡沫的现象。
这种泡沫颜色呈棕色或灰褐色,非常粘稠,一般在生化反应池表面堆积,当污泥发泡严重时,会出现在二次沉淀池表面。
污泥非生物发泡主要是由于进水水质异常和操
作异常而引起的污泥发泡现象,该现象发生时活性污泥中的丝状细菌无过度繁殖。
目前在污水处理过程中发生的污泥非生物发泡现象可以分为两种类型:(1)人工合成表面活性剂泡沫。
这种泡沫会出现在两种情况下。
第一种情况是发生在含有难降解表面活性剂物质(比如烷基苯磺酸盐类物质)的工业污水处理厂中,微生物对这些表面活性剂的降解效率很低,导致大量泡沫出现在生化反应池和二次沉淀池。
由于环保意识的提高,易生物降解洗涤剂在日常生活中得到广泛推广,因此,目前这种泡沫很少出现。
第二种情况是发生在活性污泥法污水处理厂运行初期的活性污泥培养阶段,接种微生物对市政污水中存在的各种表面活性物质的去除率较低,这时会有很多泡沫出现在生化反应池,该现象也称为启动泡沫。
2污泥膨胀和污泥发泡的表征方法
对污泥膨胀和污泥发泡现象的表征是判断该类现象发生的依据及解决这些问题的基础,它们的表征方法显著不同。
污泥膨胀的表征方法比较确定。
目前都是通过测定活性污泥的SVI值来评价污泥膨胀现象发生与否。
一般情况下,沉降性能良好的活性污泥的SVI值在50?150之间,SVI值超过150即表征着该污水处理厂发生污泥膨胀现象。
目前,污泥发泡现象没有固定的表征方法。
现有的一些表征方法各有优劣,具体有:(1)模拟曝气法。
该方法是对量筒内的活性污泥进行模拟曝气,通过量筒中泡沫的体积变化以及泡沫的稳定时间进行污泥发泡分级。
这种方法能在短时间内得到活性污泥的发泡潜能及泡沫稳定性的判断结果,但是这些结果并不能代表生物反应池的实际状态。
(2)细胞表面疏水性实验。
该方法是将活性污泥中的微生物在水相和疏水相进行分配,通过测定处理前后水相吸光度判断活性污泥的发泡能力。
这种方法对纯培养菌株的判定效果较好,实际活性污泥样品中的复杂物质很容易影响该测定过程。
(3)表面张力法。
该方法是利用丝状细菌会引起活性污泥表面张力下降的特性,通过测定活性污泥表面张力的变化判断污泥发泡的潜能。
(4)丝状细菌检测法。
识别泡沫中丝状细
菌的种类和含量判定活性污泥的发泡等级,研究表明,活性污泥泡沫层中富集了大量不同类型的丝状细菌,这些丝状细菌是引起污泥生物发泡的主要微生物。
3引起污泥膨胀和污泥发泡的丝状细菌
同种生物在不同培养状态下会出现形态差异,而亲缘关系差异巨大的微生物也可能表现出相同的形态,这些现象导致即使是经验丰富的科研人员也很难根据传统分类方法鉴定丝状细菌。
加之污泥中许多微生物还属于未培养之列,更增加了传统分类的难度。
目前,各种分子生物技术,如FISH、高通量测序技术、宏基因组测序技术等发展迅速,为及时、全面和准确地获取污泥中丝状细菌的基因信息提供了很大帮助,促进了丝状细菌的进一步分类。
4控制方法
目前,对污泥膨胀现象和污泥发泡现象的调控思路比较相似,主要分为两大类。
第一类是非特异性方法,采用物理化学的方法调控污泥发泡和污泥膨胀;第二类方法是特异性方法,先通
过分子生物学方法解析活性污泥微生物生态以确定引起污泥发泡的丝状细菌类型,通过改变操作条件、增加选择器或者引入其它物种调控该类丝状细菌的增殖,以达到控制污泥膨胀和污泥发泡现象的目的。
4.1物理方法
污泥发泡的危害很大程度上来源于其泡沫层,因此可以采用喷洒水及人工或机械清理泡沫层的物理方法调控污泥发泡现象。
喷洒水是一种简单的物理方法,但是被水喷散的泡沫仍然存在于混合液中,所以不能根本消除泡沫现象。
通过人工或机械将泡沫打捞清除会增加生产成本,后续如何处置这些生物泡沫仍是很大的难题。
类似物理性方法不能用于污泥膨胀现象的控制。
4.2化学方法
调控丝状细菌引起的污泥膨胀和污泥发泡现象的化学方法主要包括投加氧化剂和消毒剂或者混凝剂。
投加的氧化剂和消毒剂主要有氯、次氯酸、过氧化氢、臭氧、季铵盐等。
由于引起污泥膨胀和污泥发泡现象的丝状细菌具有独特的分散形态特征,使
得其在活性污泥中暴露的比表面积大于其它菌胶团菌暴露的比表面积,当使用氧化剂进行杀菌时,暴露多的丝状细菌能优先被杀灭。
5结束语
在未来的研究中,可以进一步利用不断发展的分子生物学技术和微生物单细胞分离技术确定不同污水处理厂污泥膨胀和污泥发泡现象发生的关键丝状细菌,得到这些丝状细菌的纯培养菌株并研究其生理化特性,为污泥膨胀和污泥发泡现象的控制提供理论基础。
基于生态学方法调控污泥膨胀和污泥发泡现象是一种生态友好的调控方法,有着广阔的发展前景。
虽然目前研究表明可以通过在活性污泥中引入噬菌体或轮虫达到控制丝状细菌增殖的目的,但仍需深入系统地研究才能在实际污水处理厂进行推广应用。
参考文献
[1]李再然.微生物强化剩余污泥好氧消化的过程研究[D].北京:北京化工大学硕士学位论文,2014
[2]李雪.微生物法预处理污泥厌氧消化过程性能优化研究
[D].北京:中国农业大学博士学位论文,2015
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