实际工程中的高粘性污泥膨胀及其控制

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1、实际工程中的高粘性污泥膨胀及其控制摘要：本文对实际工程中出现的高粘性膨胀现象作了系统分析，指出：产生高粘性膨胀的根本原因是进水水质冲击负荷大，通过采取控制进水量降低进水负荷，控制曝气使氧化沟内DO充分，并适当排泥等措施，使非丝状菌污泥膨胀得到了控制，污泥恢复正常。关键词：高粘性污泥膨胀进水BOD5负荷污泥耗氧速率活性污泥膨胀问题在实际污水处理工程中经常遇到。人们对其成因也作了相当多的研究。在早期的研究中人们对废水水质、运行条件和丝状菌过度生长之间的关系非常关注。对于水质的影响，大多数研究者认为常常水质及负荷的变化也会导致污泥膨

2、胀。笔者曾在山东某污水处理厂参与调试运行，对其调试运行过程中出现的污泥膨胀问题作了必要的分析，并提出了相应的控制对策1、工程概况该污水处理厂采用侧沟式一体化氧化沟工艺，其工艺流程如图1：工程一期设计规模25000m3/d，分两组，每组12500m3/d。考虑到除磷的要求，在氧化沟前段置厌氧段。设计总停留时间16h，氧化沟有效容积8500m3，有效水深4.1m，沟宽10.5m。设计污泥浓度MLSS=4000mg/L，污泥负荷F/M=0.046kgBOD5/（kgMLVSS.d）。主要设备包括：曝气转盘ZP-9-1400，每组4台

3、，功率37kLSS达1083mg/L，SV30增至10%，进水BOD5负荷在0.22~0.39之间。28日，由于进水水量由原先1/4、1/2流量增加至设计流量以及BOD5大幅变化，使得进水负荷高达1.02kgBOD5/（kgMLSS.d），随后几天负荷也居高不下，31日SV30猛增至86%（当地工业废水未加控制进入）。观察污泥细碎、松散、蜂窝状小而少。镜检发现丝状菌丰度为d级，钟虫数量500~1200个/ml，活动性差。侧沟出现云浪状污泥上浮，并随水流走，跑泥严重。经诊断为非丝状菌污泥膨胀。3、原因分析3.1、进水水质冲击负荷

4、该污水处理厂实际进水水质与设计值有较大的偏差。由于当时设计考虑的是处理城市生活污水，而实际进水中工业废水占了相当大的比例，使进水水质相当复杂。表2为调试运行期间实际进水水质情况。表2实际进水水质情况项目BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH4+-N（mg/L）TP（mg/L）范围405~1200800~3884146~107737.5~98.02.13~11.23平均值602.81559.7380.451.27.02由上表可看出实际进水BOD5及CODcr的均值在设计值的3倍以上，这使得有机物消解去除显

5、得尤为重要。而实际中，BOD5及CODcr变幅波动相当大，造成了极大的水质冲击负荷。图2为进水BOD5和CODcr变化情况。在调试过程初期系统受到了极大的冲击负荷。下图为3月24日~3月31日进水F/M及相应的SV30变化情况。从图5可以看出，在26日以前系统以中等负荷0.3~0.5kgBOD5/（kgMLSS.d）运行，SV30呈稳定增长趋势，27日增至20％。28日，F/M猛增至1.02，SV30于29日攀升至80%以上（图7），SVI至573.3mL/g，并一直居高不下（图8），呈现严重的污泥膨胀。3.2、营养物已有研究

6、表明【2】，进水中含有大量的溶解性有机物，使F/M太高，而进水中缺乏足够的N、P等营养元素，或混合液中的DO不足时，细菌很快把大量有机物吸入体内，由于缺乏N、P或由于DO不足，又不能在体内进行正常的分解代谢，细菌就向体内分泌过量的多糖类物质，这些物质由于含有氢氧基而具有较强的亲水性，使活性污泥结合水高达400%，呈粘性的凝胶状，产生高粘性污泥膨胀。考察出现污泥膨胀的前一段时间污水营养比BOD5：N：P=663.7：62：4.56=100：9.34：0.69，可见污水中N不缺少，而P含量甚少。污水中缺少足够的P来合成微生物细胞，

7、生长受到限制，进水中大量的BOD5物质难以转化从而生成多糖类物质引发高粘性膨胀。镜检发现，发生膨胀时期表壳虫500个/L，楯纤虫60个/L，钟虫180个/L，活动性一般（4月28日）。可见此时生物相中以游泳型纤毛虫为主，而固着型纤毛虫很少。尽管进水BOD5充足，但是由于缺少P而没有转化为细胞物质。3.3污泥浓度活性污泥中粘性物质的生成与积累受污泥浓度（MLSS）和BOD5负荷的控制。当BOD5负荷量一定时，在低MLSS浓度时生成的粘性物质多；而当MLSS一定时，在BOD5负荷高时产生的粘性物质多。即活性污泥产生和积累粘性物质而

8、引发高粘性污泥膨胀的条件是：低MLSS浓度和高BOD5负荷。实际调试运行中正是由于培菌初期MLSS浓度低以及进水负荷高引发了高粘性污泥膨胀。下图为调试期间MLSS增长情况。5月20日开始排泥，排泥初期排泥量较小，后逐渐加大到200m3/d，23日MLSS降到2900mg/L。