環(huán)保專業(yè)畢業(yè)論文--活性污泥法處理工藝的調(diào)試、管理與控制

1、<p>　　1.活性污泥基本概述2</p><p>　　2.活性污泥的性能指標(biāo)2</p><p>　　2.1混合液懸浮固體濃度2</p><p>　　2.2混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度3</p><p>　　2.3污泥沉降比3</p><p>　　2.4污泥容積指數(shù)3</p><p

2、>　　2.5指示性生物4</p><p>　　2.5.1活性污泥的結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.5.2生物種類的變化4</p><p>　　3影響活性污泥性能的環(huán)境因素5</p><p>　　3.1營養(yǎng)物質(zhì)平衡5</p><p><b>　　3.2溶解氧6</b></p&

3、gt;<p><b>　　3.3 PH值6</b></p><p><b>　　3.4水溫6</b></p><p><b>　　3.5有毒物質(zhì)6</b></p><p>　　4活性污泥的培養(yǎng)7</p><p>　　4.1間歇式活性污泥的培養(yǎng)馴化8<

4、;/p><p>　　4.1.1SBR工藝具有的優(yōu)點8</p><p>　　4.1.2 SBR設(shè)計要點、主要參數(shù)9</p><p>　　4.1.3主要設(shè)施與設(shè)備10</p><p>　　5性狀異常及其分析11</p><p>　　5.1活性污泥膨脹概述11</p><p>　　5.2活性污泥

5、膨脹的分類12</p><p>　　5.2.1絲狀菌性膨脹12</p><p>　　5.2.2非絲狀菌性膨脹13</p><p>　　5.2.3其它菌種因素13</p><p>　　5.3污泥膨脹的影響因素13</p><p>　　5.3.1溫度13</p><p>　　5.3.2營

6、養(yǎng)比例13</p><p>　　5.3.3污泥負荷13</p><p>　　5.3.4溶解氧值14</p><p>　　5.3.6 pH值14</p><p>　　5.3.7早期消化14</p><p>　　5.4活性污泥膨脹現(xiàn)象及處理14</p><p>　　6. 造紙廠污泥膨脹情

7、況15</p><p>　　6.1工藝概況及基本參數(shù)15</p><p>　　6.2工藝流程15</p><p>　　6.3污泥膨脹的相關(guān)描述和分析16</p><p>　　6.3.1相關(guān)描述16</p><p>　　6.3.2相關(guān)分析16</p><p>　　6.4泥膨脹的應(yīng)對措施

8、和解決方案16</p><p>　　6.4.1大幅度降低污泥農(nóng)度，減少二沉池固體負荷17</p><p>　　6.4.2減少回流污泥量17</p><p>　　6.4.3投加先期排至儲泥池的厭氧污泥17</p><p>　　6.5效果分析18</p><p><b>　　7. 結(jié)語18</b

9、></p><p>　　活性污泥法處理工藝的調(diào)試、管理與控制</p><p>　　摘 要：活性污泥工藝是污水處理的主要工藝。自被發(fā)現(xiàn)各地采用的活性污泥工藝與最初形式基本一致，稱為傳統(tǒng)活性污泥工藝。日益嚴重的水污染狀況迫切需要建設(shè)大批量污水處理廠，是活性污泥得到了較快的發(fā)展。</p><p>　　活性污泥膨脹現(xiàn)象是活性污泥及其演變工藝中的通病。介紹了該現(xiàn)象的

10、特點及分類，并從溫度.營養(yǎng)比例.污泥負荷.DO值.pH值.早期消化等角度進行分析，得出進水水質(zhì).運行條件不同，產(chǎn)生污泥膨脹的原因各異的結(jié)論。</p><p>　　關(guān)鍵詞：活性污泥；污泥膨脹；誘因</p><p>　　活性污泥法自被發(fā)明，由于其經(jīng)濟.可靠的優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，并隨著實際運行產(chǎn)生了階段曝氣.漸減曝氣.AB工藝.A/O工藝.A2/O等系列變形工藝，但無論是哪種改進的活性污泥工藝都

11、會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，并且活性污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生非常廣泛，活性污泥膨脹能夠降低污泥沉降性能，影響出水水質(zhì)。因此污泥膨脹成為活性污泥法困擾人們最大的難題之一。</p><p>　　1.活性污泥基本概述</p><p>　　活性污泥是一種好氧生物處理方法，在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細菌，還有真菌，原生動物和后生動物，它們組成了一個特有的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物（主要是細菌）以

12、污水中的有機物為食料，進行代謝和繁殖，才降低了污水中有機物的含量?；钚晕勰嗫煞譃楹醚趸钚晕勰嗪蛥捬躅w?；钚晕勰唷Ｗ钕葥?dān)當(dāng)凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌，細菌特別是球狀細菌起著最關(guān)鍵的作用，優(yōu)良運轉(zhuǎn)的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團。沉降性好，隨著活性污泥的正常運行，細菌大量繁殖，開始生長原生動物，是細菌一次捕食者?；钚晕勰喑Ｒ姷脑鷦游镉斜廾x.肉毛蟲.纖毛蟲和吸管蟲?；钚晕勰喑墒鞎r固著型的纖毛蟲.種蟲占優(yōu)勢；后生動物是細

13、菌的二次捕食者，如輪蟲.線蟲等只能在溶解氧充足時才出現(xiàn)，所以當(dāng)出現(xiàn)后生動物時說明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標(biāo)志。 </p><p>　　2.活性污泥的性能指標(biāo)</p><p>　　即：混合液懸浮固體 （MLSS），污泥沉降比（SV）， 污泥體積指數(shù)（SVI），污泥密度指數(shù)（SDI），指示性生物。 </p><p>　　2.1混合液懸浮固體濃度</p><p&g

14、t;　　其又稱為混合液污泥濃度，表示在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含的活性污泥固體的總重量，即 </p><p>　　MLSS=Ma+Me+Mi+Mii </p><p>　　Ma--具有代謝功能活性的微生物群體； </p><p>　　Me--微生物（主要是細菌）內(nèi)源代謝.自身氧化的殘留物； </p><p>　　Mi --由原污水挾入的難為細

15、菌降解的惰性有機物質(zhì)； </p><p>　　Mii--由污水挾入的無機物質(zhì)。 </p><p>　　表示單位為mg/L混合液，或g/L混合液，g/m3混合液，kg/m3混 </p><p><b>　　合液。 </b></p><p>　　2.2混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度</p><p>　　表示

16、混合液活性污泥中有機性固體物質(zhì)部分的濃度，即 </p><p>　　MLVSS=Ma+Me+Mi </p><p>　　MLVSS與MLSS的比值以f表示，即 </p><p>　　f=MLVSS/MLSS </p><p>　　在一般情況下，f值比較固定，對生活污水，f值為0.75左右。以生活污水為主體的城市污水也同此值。 </p&g

17、t;<p>　　以上兩項指標(biāo)都不能精確地表示活性污泥微生物量，而表示的是活性污泥的相對值。但因為其測定簡便易行，廣泛應(yīng)用于活性污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計.運行。 </p><p><b>　　2.3污泥沉降比</b></p><p>　　又稱30min沉降率?；旌弦涸诹客矁?nèi)靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，以%表示。 </p>

18、;<p><b>　　2.4污泥容積指數(shù)</b></p><p>　　簡稱污泥指數(shù)，其物理意義是在曝氣池出口處的混合液，在經(jīng)過30min靜沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積，以mL計。 </p><p>　　污泥容積指數(shù)的計算式為： </p><p>　　SVI= 混合液（1L）30min靜沉形成的活性污泥容積（mL）/混

19、合液（1L）中懸浮固體干重（g）=(SV（mL/L）)/(MLSS（g/L）) </p><p>　　SVI的表示單位為mL/g，習(xí)慣上只稱數(shù)字，而把單位略去。</p><p><b>　　2.5指示性生物 </b></p><p>　　活性污泥絮粒的大小、形狀、緊密程度、構(gòu)成絮粒的菌膠團細菌與絲狀菌的比例及其生長情況能很好地反映污水處理狀況。

20、</p><p>　　2.5.1活性污泥的結(jié)構(gòu)</p><p>　　活性污泥的污泥絮粒大、邊緣清淅、結(jié)構(gòu)緊密,呈封閉狀、具有良好的吸附和沉降性能。微型動物以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等;還可見到木盾纖蟲在絮粒上爬動,偶爾還可看到少量的游動纖毛蟲等,輪蟲生長活躍。這是運行正常的污水處理設(shè)施的活性污泥生物相,表明污泥沉降及凝聚性能較好,它在二沉池能很快和徹底地進行泥水分離,處理出

21、水效果好。在形成這種生物相結(jié)構(gòu)時,應(yīng)加強運行管理,以繼續(xù)保持這種運行條件。 </p><p>　　污泥出現(xiàn)絮體結(jié)構(gòu)松散,絮粒變小,觀察到大量的游動型纖毛蟲類(豆形蟲屬、腎形蟲屬、草履蟲屬、波多蟲屬、滴蟲屬等)生物、肉足類生物(變形蟲屬和簡便蟲屬等)急劇增加的生物相,出現(xiàn)這種生物相時,污泥沉降性差,影響泥水分離。產(chǎn)生的原因是由于污泥負荷過低,菌膠團細菌體外的多糖類基質(zhì)會被細菌作為營養(yǎng)物用于維持生命需要,從而使絮體結(jié)

22、構(gòu)松散,絮粒變小。若同時觀察到大量的游離細菌的生物相時,則是由污泥負荷過高引起的,這時污水中的營養(yǎng)物質(zhì)豐富,促使游離細菌生長很好,絮凝的菌膠團細菌趨于解絮成單個游離菌,以增大同周圍環(huán)境的比表面,同樣使污泥結(jié)構(gòu)松散,絮粒變小。此外,由于污泥絮粒的解絮或變小容易被微型生物吞噬,使得微型生物因食物充足而大量繁殖。對由于污泥負荷過低,應(yīng)采取減少污泥回流量、投加營養(yǎng)物質(zhì)、縮短泥齡等方法提高污泥負荷運行;對由于污泥負荷過高,則應(yīng)采取減少進水流量,減

23、少排泥等措施降低污泥負荷運行。 </p><p>　　2.5.2生物種類的變化</p><p>　　在正常運行階段時,若污泥中的生物的種類突然發(fā)生變化,可以推測運行狀態(tài)亦在發(fā)生變化。因此在生產(chǎn)實踐中找出運行過程中的指示性生物,根據(jù)指示性生物的數(shù)量變化來了解污水處理的運行狀況,預(yù)測處理效果。活性污泥中累枝蟲、木盾纖蟲、裂口蟲、鐘蟲的數(shù)量呈增長趨勢時,出水水質(zhì)明顯變好,出水ＢＯＤ5值下降,出水

24、懸浮物濃度也隨之下降。在污泥結(jié)構(gòu)松散轉(zhuǎn)差時,?？砂l(fā)現(xiàn)游動纖毛蟲大量的增加,出水混濁、處理效果較差時,變形蟲及鞭毛蟲類原生動物的數(shù)量會大大增加。 </p><p>　　當(dāng)貝日阿托氏菌屬、扭頭蟲屬、新態(tài)蟲屬等能生活在溶解氧不足環(huán)境下的生物出現(xiàn)時,活性污泥呈黑色,并散發(fā)出腐敗的臭味。出現(xiàn)這種生物相時表明溶解氧不足,需要向曝氣池內(nèi)增加供氧量,提高溶解氧濃度。當(dāng)經(jīng)過持續(xù)地過度曝氣解氧濃度超過5ｍｇ/ｌ時,會出現(xiàn)大量的各種肉

25、足類和輪蟲類,這時應(yīng)減少曝氣量。 </p><p>　　當(dāng)污水濃度和ＢＯＤ負荷低時,會以游仆蟲屬、旋口蟲屬、輪蟲屬、表殼蟲屬、鱗殼蟲屬等生物占優(yōu)勢,這種生物多,標(biāo)志著硝化正在進行。出現(xiàn)這種生物相時應(yīng)及時提高ＢＯＤ負荷運行。 </p><p>　　在活性污泥出現(xiàn)惡化的情況時,通過調(diào)整運行環(huán)境,出現(xiàn)漫游蟲屬、斜葉蟲屬、管葉蟲屬等生物時,表明活性污泥開始從惡化恢復(fù)到正常狀態(tài)。 </p>

26、;<p>　　在培菌階段對污泥中生物的種類的演替觀察非常重要,它可用來指導(dǎo)培菌工作的進行。在培菌初期,水中有機物濃度很高,污泥未形成,這時可觀察到大量的游離細菌及鞭毛蟲,接著出現(xiàn)掠食很強的游動纖毛蟲,隨著培菌的進行,水中有機物濃度不斷降低,游離細菌及鞭毛蟲數(shù)量不斷減少,游動纖毛蟲因食物減少而不斷減少,當(dāng)出現(xiàn)了固著型纖毛蟲標(biāo)志污泥基本形成,隨著污泥成熟及凈化程度好時,便會出現(xiàn)輪蟲。</p><p>　

27、　3影響活性污泥性能的環(huán)境因素</p><p>　　能夠影響微生物生理活動的因素比較多，其中主要有：營養(yǎng)物質(zhì).溫度.溶解氧以及有毒植物等。 </p><p><b>　　3.1營養(yǎng)物質(zhì)平衡</b></p><p>　　參與活性污泥處理的微生物，在其生命活動過程中，需要不斷從周圍環(huán)境的 </p><p>　　污水中吸取其所

28、必須的營養(yǎng)物質(zhì)，包括：碳源.氮源.無機鹽類以及某些生長素等。待處理的污水中必須充分含有這些物質(zhì)。 碳是構(gòu)成微生物細胞的重要物質(zhì)，參與活性污泥處理的微生物對碳源需求量較大，一般以BOD5計，不應(yīng)低于100mg/L。生活污水碳源比較充足，對于一些碳源不足的工業(yè)廢水則應(yīng)補充碳源，如生活污水或是淀粉等。 </p><p>　　氮是組成微生物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的重要元素，氮源可來自N2.NH3.NO3等無機氮化合物，也可以

29、來自蛋白質(zhì).胨（音dong）以及氨基酸等有機含氮化合物。生活污水中氮源充足，不需要另行投加；工業(yè)廢水則應(yīng)考慮含氮是否充足，必要時可投加尿素.硫酸銨等。 </p><p>　　磷是合成核蛋白.卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素，在微生物的代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起重要作用。輔酶I.輔酶II.磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要從無機磷化合物中獲取磷。磷源不足將影響酶的活性，從而使微生物的生理功能受到影響。 </p>

30、<p>　　一般三大營養(yǎng)物質(zhì)（碳源.氮源.磷源）比例關(guān)系為BOD：N：P=100：5：1 </p><p>　　硫是合成細胞蛋白質(zhì)不可缺少的元素，輔酶A也含有硫。 </p><p>　　鈉在微生物細胞中調(diào)節(jié)細胞和污水之間滲透壓所必需的。 </p><p>　　鉀是多種酶的激化劑，具有促進蛋白質(zhì)和糖的合成作用，還能控制細胞質(zhì)的膠態(tài)和細胞質(zhì)膜的滲透性。 <

31、;/p><p>　　鈣具有降低細胞質(zhì)的透性，調(diào)節(jié)酸堿度以及中和其他陽離子所造成的危害。 </p><p>　　鎂在細胞質(zhì)合成及糖的分解中起著活化作用，參與菌綠素的合成。 </p><p>　　鐵是細胞色素氧化酶和過氧化氫結(jié)構(gòu)的一部分，在氧的活化過程中，起著重要的催化作用。 </p><p><b>　　3.2溶解氧</b>&

32、lt;/p><p>　　參與污水活性污泥處理的是以好氧菌為主體的微生物種群。根據(jù)運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)，曝氣池中溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜（以出口處為準）。局部區(qū)域有機污染物濃度高.耗氧速率高，溶解氧濃度不易保持2mg/L，可以有所降低，但不宜低于1mg/L。 </p><p><b>　　3.3 PH值</b></p><p>　　微生物的生理活動與

33、環(huán)境的酸堿度密切相關(guān)，只有在適宜的酸堿度條件下，微生物才能進行正常的生理活動。參與污水生物處理的微生物，一般最佳的pH值范圍，介于6.5～8.5之間。 </p><p><b>　　3.4水溫</b></p><p>　　溫度作用非常重要。參與活性污泥處理的微生物，多屬嗜溫菌，其適宜溫度在10～45攝氏度，為安全計，一般將活性污泥處理的溫度控制在15～35攝氏度，低于

34、5攝氏度微生物生長緩慢。 </p><p><b>　　3.5有毒物質(zhì)</b></p><p>　　“有毒物質(zhì)”是指對微生物生理活動具有抑制作用的某些無機質(zhì)及有機質(zhì)，主要有重金屬離子（如鋅，銅，鎳，鉛，鉻等）和一些非金屬化合物（如酚，醛，氰化物，硫化物等）。 有毒物質(zhì)對微生物毒害作用，有一個量的概念，只有在有毒物質(zhì)在環(huán)境中達到某一濃度時，毒害和抑制作用才顯現(xiàn)出來。污水

35、中的各種有毒物質(zhì)只要低于這一濃度，微生物的生理功能不受影響。有毒物質(zhì)的作用還與pH值.水溫.溶解氧.有無其他有毒物質(zhì)及微生物的數(shù)量以及是否經(jīng)過馴化等因素有關(guān)。</p><p>　　溶解氧——溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜（2—4mg/L）。</p><p>　　水溫——維持在15～25℃，低于5℃微生物生長緩慢。</p><p>　　營養(yǎng)料——在培養(yǎng)微生物時，可按

36、菌體的主要成分比例供給營養(yǎng)。微生物賴以生活的主要外界營養(yǎng)為碳和氮，此外，還需要微量的鉀，鎂，鐵，維生素等。 </p><p>　　碳源--異氧菌利用有機碳源，自氧菌利用無機碳源。 </p><p>　　氮源--無機氮（NH3及NH4+）和有機氮（尿素，氨基酸，蛋白質(zhì)等）。 </p><p>　　一般比例關(guān)系：BOD：N：P=100：5：1 </p>&

37、lt;p>　　好氧生物處理：BOD5=500——1000mg/l 有毒物質(zhì) </p><p>　　主要毒物有重金屬離子（如鋅，銅，鎳，鉛，鉻等）和一些非金屬化合物（如酚，醛，氰化物，硫化物等）。</p><p><b>　　厭氧活性污泥 </b></p><p>　　廢水的厭氧處理主要用于高濃度有機廢水的前處理，厭氧活性污泥的性質(zhì)和組成如

38、下：由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機雜質(zhì)形成的污泥顆粒。呈灰色至黑色，有生物吸附作用.生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；顆粒厭氧活性污泥的直徑在0．5mm以上。 </p><p>　　微生物的組成主要有六種： </p><p>　　由外到內(nèi)水解細菌.發(fā)酵細菌.氫細菌和乙酸菌.甲烷菌 .硫酸鹽還原菌.厭氧原生動物其中產(chǎn)甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架。 </p>

39、<p>　　4活性污泥的培養(yǎng)（這段可以參照 污水處理廠（站）運行與管理教材中的部分）</p><p><b>　　活性污泥</b></p><p>　　污泥培養(yǎng)初期，每天悶曝22h，靜置2h，排放4L廢水，再加入4L自配水（有問題）。7天后，污泥顏色呈黑色，沉降性能良好，出水混濁，測量MLSS.SV的值，反應(yīng)過程中pH值.COD.NH3-N濃度沒有較大的變化

40、，說明培養(yǎng)出的細菌量較少。14天后，污泥呈淺黑色，沉淀時泥水界面由開始模糊逐漸變得邊緣清晰，鏡檢時可以觀察到草履蟲.漫游蟲.裂口蟲.吸管蟲等。隨著生物相逐漸變好，預(yù)示菌種培養(yǎng)出來了。測量MLSS.SV的值，COD和NH3-N去除率分別達到43%和10%，污泥活性還不強，需要繼續(xù)培養(yǎng)。此后，每天運行兩周期，每周期曝氣10h，靜置2h。30天后，污泥的絮凝和沉淀性能良好，混合液靜置半小時，上清夜清澈透明，泥水界面清晰，污泥呈黃褐色，鏡檢有大

41、量新型菌膠團，較為密實，可以觀察到許多活躍的鐘蟲。測量污泥MLSS.SV的值，COD去除率達到90%以上，NH3-N去除率在30%以上，污泥活性較強,至此認為培養(yǎng)階段結(jié)束。 </p><p><b>　　5性狀異常及其分析</b></p><p>　　5.1活性污泥膨脹概述</p><p>　　活性污泥膨脹是指污泥體積膨脹，含水率上升，不易沉淀

42、。按污泥絮體平均直徑的大小將污泥分成大(>500μm).中(150-500μm).小(<15Oμm)三個等級，絮體尺寸不同的污泥，其界面沉淀速度有很大差異。污泥的沉降性能主要靠污泥容積指數(shù)（SVI）來描述，良好的活性污泥的SVI值小于100ml/g。</p><p>　　活性污泥發(fā)生膨脹后，由于膨脹污泥含水率高，不易沉淀，造成污泥流失增多?；钚晕勰嗯蛎洺囊韵聨讉€方面判定：①絲狀菌引起的污泥膨脹中，絲

43、狀菌總長度大于lx104m／g等；② 污泥松散，污泥體積指數(shù)較大，一般認為SVI值超過200則標(biāo)志已產(chǎn)生污泥膨脹；③沉降性能差，區(qū)域沉降速度小。</p><p>　　膨脹污泥有以下幾個特點：</p><p>　　一.發(fā)生幾率高。據(jù)統(tǒng)計，在美國60％ ，德國50％ ，意大利50％的污水廠存在污泥膨脹問題。我國的絕大多數(shù)活性污泥法工藝的污水廠，也不同程度地存在污泥膨脹現(xiàn)象；</p>

44、<p>　　二.是普遍性強。污泥膨脹現(xiàn)象活性污泥及其演變而來的各種工藝中都存在；三是危害嚴重。發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象后能夠造成污泥流失.出水懸浮物(SS)超標(biāo)，最終導(dǎo)致處理能力大大降低。</p><p>　　5.2活性污泥膨脹的分類</p><p>　　活性污泥膨脹有兩種類型：一是絲狀菌性污泥膨脹，由于絲狀菌的大量繁殖而引起的絲狀菌性污泥膨脹；二是非絲狀菌性污泥膨脹，由于菌膠團細菌

45、體內(nèi)大量積累高粘性多糖類物質(zhì)而引起的非絲狀菌性膨脹。近年來又有人發(fā)現(xiàn)枯草桿菌和大腸桿菌也能引起污泥膨脹現(xiàn)象。</p><p>　　5.2.1絲狀菌性膨脹</p><p>　　絲狀菌引起污泥膨脹是在污泥膨脹誘因誘發(fā)下導(dǎo)致絲狀菌在同菌膠團的競爭中能夠強勢增長造成。目前可辨識的絲狀污泥膨脹絮體有兩種類型：第一類是長絲狀菌從絮體中伸出，將各個絮體連接，形成絲狀菌和絮體網(wǎng)；第二類是具有更開放(或擴散

46、)的結(jié)構(gòu)，由細菌沿絲狀菌凝聚，形成細長的絮體【4】。在解釋絲狀污泥膨脹現(xiàn)象上，有多種解釋方法：①.(A／V)假說。當(dāng)混合液中基質(zhì)受到限制或控制時，由于比表面積大的絲狀菌獲取基質(zhì)的能力要強于菌膠團，因而菌膠團受到抑制，絲狀菌能夠大量繁殖，占據(jù)主導(dǎo)地位，最終導(dǎo)致污泥膨脹；②.選擇性理論。該理論以微生物生長動力學(xué)為基礎(chǔ)，根據(jù)不同種類微生物具有不同的最大生長速率和飽和常數(shù)分析絲狀菌與菌膠團細菌的競爭情況。絲狀菌具有低的最大生長速率和飽和常數(shù)，在

47、低基質(zhì)濃度.DO值時具有較高的生長速率，而菌膠團則剛好相反。③.饑餓假說。該假說將活性污泥中微生物分為三類，第一類是菌膠團細菌，第二類是具有高基質(zhì)親和力但生長緩慢的耐饑餓絲狀菌，第三類是對溶解氧有高親和力.對饑餓高度敏感的快速生長的絲狀菌，在低基質(zhì)濃度下，基質(zhì)濃度小于某值時，第二類微生物將占優(yōu)勢；當(dāng)基質(zhì)濃度大于該值時，只要溶解氧的傳遞不是限</p><p>　　5.2.2非絲狀菌性膨脹</p>&l

48、t;p>　　非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負荷較高時【6】。由于污泥負荷高，微生物能夠吸附大量的營養(yǎng)物質(zhì)，但由于溫度低，微生物對營養(yǎng)物質(zhì)代謝速度慢，造成大量的高粘性多糖類物質(zhì)在微生物表面積貯，同時由于多糖類物質(zhì)具有強親水性，使活性污泥表面附著水大大增加，因而影響活性污泥沉降性能變差。</p><p>　　5.2.3其它菌種因素</p><p>　　今年來，有人發(fā)現(xiàn)諸如

49、大腸桿菌.枯草桿菌等也能引起污泥膨脹。大腸桿菌雖為桿菌但它有時成鏈條狀，也能夠引起污泥膨脹；枯草桿菌引起污泥膨脹是由于在其生長的某特定階段能夠形成鏈條狀形態(tài)所致。</p><p>　　5.3污泥膨脹的影響因素</p><p><b>　　5.3.1溫度</b></p><p>　　每種細菌都有其適宜生長的溫度范圍。Daigger【7】等人研究表

50、明，較低溫度有利于絲狀菌的生長。試驗表明10℃時容易導(dǎo)致絲狀菌性污泥膨脹現(xiàn)象，而污水溫度提高到22℃則不再產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。</p><p><b>　　5.3.2營養(yǎng)比例</b></p><p>　　通常認為污水中BOD5：N：P＝100：5：1為微生物的適宜比例。如果污水中各營養(yǎng)成分不能滿足該比例時則可能導(dǎo)致污泥膨脹。例如R．E．Sheder等人報道了在缺N的情況下，

51、由于絲狀菌對N.P等營養(yǎng)物質(zhì)有較強的親和力，在該類營養(yǎng)物質(zhì)濃度較低的情況下對其有累積能力，因此不能抑制絲狀菌的生長，而其它種微生物則受到N.P的限制而逐漸被絲狀菌所替代，造成污泥膨脹。</p><p><b>　　5.3.3污泥負荷</b></p><p>　　大多數(shù)人們認為低負荷容易造成污泥膨脹。因為在低負荷情況下，菌膠團細菌對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收受到限制，而絲狀菌比菌膠

52、團細菌有更大的比表面積，在低負荷下具有更強的捕食能力。但也有人認為只有污泥負荷在某個范圍內(nèi)才不易引起污泥膨脹現(xiàn)象。Pipes通過對多個污水處理廠調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)污泥負荷在0.25～0.45kg（BOD5）／kg（MLSS）.d范圍內(nèi)才不易引發(fā)污泥膨脹，低于或高于這個范國都可能導(dǎo)致污泥膨脹。</p><p><b>　　5.3.4溶解氧值</b></p><p>　　溶解

53、氧值(DO)也是導(dǎo)致污泥膨脹的因素。大多數(shù)認為溶解氧濃度低時由于絲狀菌比菌膠團細菌有更高的溶解氧親合力和忍耐力，因此在低氧條件下絲狀菌比菌膠團細菌有更強的競爭力，所以在溶解氧濃度低的情況下易造成污泥膨脹。</p><p><b>　　5.3.6 pH值</b></p><p>　　菌膠團的適宜pH值范圍是6.5-8.5【8】，當(dāng)pH值低于6.0時，其生長受到抑制，而在

54、該pH范圍內(nèi)有利于真菌的繁殖，當(dāng)降低到4.5時真菌則完全占據(jù)優(yōu)勢，菌膠團原生動物消失，污泥絮體遭到破壞，最終導(dǎo)致污泥膨脹現(xiàn)象。</p><p><b>　　5.3.7早期消化</b></p><p>　　污水在進入污水處理廠之前在城市污水管道或在預(yù)處理區(qū)停留時間過長，能夠發(fā)生系列反應(yīng)，生成硫化物等，而當(dāng)污水中硫化物含量較高時易引起多種等硫絲菌的過度繁殖，最終導(dǎo)致污泥膨

55、脹。</p><p>　　5.4活性污泥膨脹現(xiàn)象及處理</p><p>　?。?）．曝氣池有臭味曝氣池供氧不足，DO值（溶解氧）偏低出水氨氮有時較高加大曝氣</p><p>　?。?）.污泥發(fā)黑曝氣池DO過低，有機物厭氧分解H2S與F作用生成FS加大曝氣量</p><p><b>　　活性污泥</b></p>

56、<p>　?。?）.細小污泥漂浮污泥缺乏營養(yǎng)進 水氨氮過高，C/N不合適水溫超過40°投加營養(yǎng)按BOD5：NP=100：5：1測定進水氨氮，稀釋進 </p><p>　?。?）．上清液渾濁出水水質(zhì)差F/M（污泥有機負荷）過高有機物氧化不徹底污泥濃度不夠減少進水量培養(yǎng)成熟的活性污泥（引進新活性污泥投入曝氣池） </p><p>　　（5）.曝氣池表面出現(xiàn)浮渣進水洗滌劑

57、含量過高或絲狀菌過量生長清除浮渣增加系統(tǒng)剩余污泥的排放 </p><p>　?。?）.污泥未成熟，絮粒瘦小，出水渾濁，水質(zhì)差污水中營養(yǎng)不平衡或不足PH值不適投加營養(yǎng)按BOD5：NP=100：5：1調(diào)整PH值，培養(yǎng)成熟的活性污泥（入曝氣池） </p><p>　?。?）.表面積累一層解絮污泥污泥解絮，出水水質(zhì)惡化或PH值異常停止進水，排泥后投加營養(yǎng)引進新活性污泥 </p>&l

58、t;p>　?。?）.曝氣池泡沫過多，呈白色進水中洗滌劑過多加消泡劑（機油或煤油 </p><p>　?。?）.曝氣池泡沫不易破碎，發(fā)粘進水負荷過高，有機物分解不徹底降低負荷 </p><p>　?。?0）.曝氣池泡沫呈茶色或灰色污泥老化，泥齡過長，解絮污泥附于泡沫上增加排泥量 （11）.污泥層（泥面）升高SVI值高，污泥沉降性差泥齡太長投入混凝劑（PAC）增加排</p>

59、<p>　　泥量 </p><p>　?。?2）.污泥色澤轉(zhuǎn)淡曝氣池供氧過大，污泥負荷太低，進水營養(yǎng)不足，污泥自身氧化分解減少曝氣量加大進水量投加營養(yǎng)（N，P）按BOD5：N：P=100：5：1 </p><p>　　6. 造紙廠污泥膨脹情況</p><p>　　廣西某漿紙有限公司以木材纖維為原料，生產(chǎn)漂白硫酸鹽漿板。該公

60、司廢水處理采用先進的改良式氧化溝工藝及射流曝氣系統(tǒng)。廢水處理項目于2008年1月通過國家環(huán)保部門驗收。2008年7月發(fā)生比較嚴重的絲狀菌性的污泥膨脹問題。由于生產(chǎn)廢水極不穩(wěn)定，污泥膨脹的發(fā)生速度很快，且引起污泥膨脹的絲狀菌在其進化過程中，對廢水具有很強的適應(yīng)性，絲狀菌性的污泥膨脹成為各種氧化溝工藝中一個無法避免的問題。</p><p>　　6.1工藝概況及基本參數(shù)</p><p>　　廢水

61、主要污染物：CODcr，700～1 500mg·L-1；BOD5350 mg·L-1，左右；廢水量15000t· d-1。</p><p><b>　　6.2工藝流程</b></p><p>　　6.3污泥膨脹的相關(guān)描述和分析</p><p><b>　　6.3.1相關(guān)描述</b></p

62、><p>　　項目調(diào)試后期，污泥沉降性能一直不好，污泥沉降比(SV)大多在60％~70％，污泥體積指數(shù)(SVI)大多在200左右，而污泥農(nóng)度僅達到3000mg·L-1。出水可以達到當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準。到7月份，SV超過90％，SVI高達500，曝氣池污泥農(nóng)度由3000g·L-1左右下降至1000g·L-1。鏡檢發(fā)現(xiàn)，污泥中含有大量且具有一定強度的絲狀體，這些絲狀體相互支撐.交錯，污泥.菌膠團.

63、各種原生和后生動物散落其中，大大惡化了污泥的沉降.壓縮性能，形成絲狀菌性的污泥膨脹。</p><p><b>　　6.3.2相關(guān)分析</b></p><p>　　從廢水營養(yǎng)比來看，造紙廢水中缺乏N.P，在運行過程中，一直按照C:N:P=350:5:1的比例投加，廢水的營養(yǎng)比例合適，說明本廠廢水的營養(yǎng)物比例與絲狀菌的繁殖無直接關(guān)系。</p><p&g

64、t;　　曝氣池溶解氧(DO)一般控制在2～4 mg·L-l時不會發(fā)生污泥膨脹。運行中也試圖通過DO的控制來改善污泥膨脹情況。通過對曝氣池DO的不同控制值(1～4 mg·L-1)來了解溶解氧對污泥膨脹的影響，試驗發(fā)現(xiàn)，DO濃度在2~4mg·L-1的范圍內(nèi)逐漸增大的過程中，絲狀菌有所減少，但減少的幅度較小，污泥膨脹仍很嚴重。</p><p>　　由此可見，污泥一旦發(fā)生嚴重的膨脹是很難控制

65、的，只有在運行管理中采取適應(yīng)污泥膨脹情況下的文明人作，才可改善污泥膨脹帶來的負面影響。</p><p>　　6.4泥膨脹的應(yīng)對措施和解決方案</p><p>　　由于造成污泥膨脹的原因很復(fù)雜，并受諸多因素影響，有些方面在運行管理上是無法控制的。投加殺菌劑及絮凝劑可能帶來負面影響，不予考慮。根據(jù)實際情況采取了以下措施。</p><p>　　6.4.1大幅度降低污泥農(nóng)度

66、，減少二沉池固體負荷</p><p>　　污泥發(fā)生嚴重膨脹時，大量污泥會從二沉池流失，曝氣池污泥濃度就無法維持。由于污泥沉降性能很差，要滿足二沉池的泥水分離，曝氣池的污泥濃度就應(yīng)很低，這就存在著污泥最低限度的保有量和生化處理效果的矛盾。此時就要把污泥的被動流失變?yōu)橹鲃涌刂婆欧牛盐勰酀舛缺M可能控制在污泥膨脹時二沉池允許的固體負荷內(nèi)。</p><p>　　6.4.2減少回流污泥量</p

67、><p>　　沉池運行中通常是用出泥量來控制池內(nèi)泥層高度的，在污泥膨脹情況下二沉池的泥層會很高，以往運行中，發(fā)現(xiàn)二沉池翻泥，一般就會增加二沉池的出泥量來降低泥層，這樣會使回流污泥量很大，會帶來很多負面影響，造成惡性循環(huán)。所以應(yīng)盡可能減少回流污泥量。從二沉池的運行過程可知，回流污泥量減少后，其濃度會提高，進入曝氣的污泥量并不會減少。</p><p>　　減少回流污泥量雖然會使泥層在短時間內(nèi)升高，

68、但過一段時間后，由于回流污泥量減少，進二沉池的混合液量也會相應(yīng)減少，從而使二沉池進水對池內(nèi)泥層的擾動和沖刷影響減少，這樣有利于改善沉降效果。減少回流污泥量的另一好處是相應(yīng)增加廢水在曝氣池的實際停留時間，提高曝氣池的生化處理能力。經(jīng)過一段時間的調(diào)整后二沉池出水基本不帶泥，并使出水進一步下降。</p><p>　　6.4.3投加先期排至儲泥池的厭氧污泥</p><p>　　儲泥池的厭氧污泥雖然

69、未消化前也含有大量絲狀菌，但由于在自然狀態(tài)下存放時間較長，污泥已在一定程度上發(fā)生了消化，污泥中的絲狀菌基本消失。</p><p>　　厭氧污泥投加曝氣池的同時，要相應(yīng)增加排泥量和充氧量，經(jīng)過一段時間的運行，污泥的沉降性能在一定程度上有所改善。污泥沉降性能改善的可能原因為：厭氧污泥黏度較大，摻入活性污泥中有助于改善污泥的沉降性能；厭氧污泥在曝氣池恢復(fù)活性的過程中，大量低等細菌優(yōu)先繁殖，使絲狀菌數(shù)量相對減少；對原有的

70、膨脹污起到一定的置換作用，特別要注意的是厭氧污泥的投加量不能太多。</p><p>　　以上措施分兩步實施，先實施前兩方面的措施，目的就是在不明顯影響出水水質(zhì)的前提下，大幅降低曝氣池污泥濃度，而后進行第三方面措施，同時向曝氣池加入一部分新的接種污泥，改善曝氣池污泥的密實性及沉降性能。</p><p>　　一般來說，在調(diào)試的負荷范圍內(nèi)，污泥負荷和出水CODcr，近似呈線性相關(guān)關(guān)系。隨著污泥負

71、荷的降低，出水CODcr，相應(yīng)減小。即污泥濃度越大，出水CODcr越低。但是實際上，污泥濃度達到一定數(shù)量時，系統(tǒng)往往會出現(xiàn)一定程度上的污泥沉降方面的問題，這時就不能一味要求大的污泥濃度，應(yīng)更多地追求一定污泥濃度下的較好的泥水分離效果。因此，在進水水質(zhì)水量變化不大時，為保證出水水質(zhì)達標(biāo)或者形成有利于后續(xù)段處理，曝氣池內(nèi)必須保持合適的活性 圖2 曝氣池污泥農(nóng)度及其出水COD的關(guān)系污泥濃度。因此本工程曝氣池內(nèi)實際的污泥濃度控制在2000~

72、2500mg·L-l左右。</p><p><b>　　6.5效果分析</b></p><p>　　在污泥發(fā)生嚴重膨脹后，開始實施上述工藝上的調(diào)整方案。經(jīng)過一段時間的運行，絲狀菌含量明顯減少，曝氣池污泥沉降性也有了明顯的改善，SV下降到80％左右，SVI大多在200以下，此后沒有發(fā)生過嚴重的污泥膨脹現(xiàn)象，出水達到《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》</p>

73、;<p><b>　　7. 結(jié)語</b></p><p>　　污泥膨脹是活性污泥法問世以來一直困擾人們的難題。目前人類對污泥膨脹的研究雖然有了一定的成果，但是由于各地的污水水質(zhì)以及運行狀況不同，引起活性污泥膨脹現(xiàn)象的因素多種多樣，所以至今未能有一種能夠適用于所有污泥膨脹現(xiàn)象的合理解釋。只有結(jié)合本地的實際情況.處理水質(zhì).運行條件等因素考慮才能作出有針對性的解釋。</p>