活性污泥指标及污泥膨胀处理

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1、活性污泥法活性污泥法 处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。它是大量微生物聚集的地方，即微生物 高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化 分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。污泥中的微生物，在废水中起 主要作用的是细菌和原生动物。 微生物的指示作用微生物的指示作用 (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水 BOD5 和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、 沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并 随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的 栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明 优质而成熟的活性污泥

2、。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良 好，出水清澈透明，酚类去除率在 90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现

3、，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括 细菌、原生动物和藻类等。其中，细菌和原生动物是主要的两大类。 （一）细菌 细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。它们在活性污泥中种类多、数量大、体积 微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。 在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较 大的群体，如菌胶团、丝状菌等。 1.菌胶团 菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的

4、细小颗粒，是活性污泥的主体，污泥的吸附性能、 氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。菌胶团有球形、分枝状、蘑菇形、垂丝 形等 2.球衣细菌 这种细菌对碳素营养需求量较大，常因有大量碳水化合物的存在，使它们过快地繁殖引起 污泥膨胀，故分解有机物的能力强 白硫细菌能分解含硫化合物；硫丝细菌是一种常见丝状细菌，大量繁殖时可使污泥松散， 甚至引起污泥膨胀。 活性污泥系统问题及解决对策 生物相不正常 正常的生物镜检可见大量有柄纤毛虫，如钟虫属，累枝虫属等，这类纤毛虫以体柄分泌的 粘液固着成污泥絮体。 如系统出现大量游泳型纤毛虫，如豆型虫属，草履虫属等则可能是有机负荷太高或溶解氧偏低所致。1.衡量活

5、性污泥数量和性能好坏的指标衡量活性污泥数量和性能好坏的指标：主要有以下几项。 （1）活性污泥的浓度（MLSS） 指以 1L 混合液内所含的悬浮固体或挥发性悬浮固体的 量。污泥浓度的大小可间接的反映废水中微生物的浓度。一般在活性污泥曝气池内 常保持 MLSS 浓度在 26mg/L 之间，多为 34mg/L。 （2）污泥沉降比（SV）指一定量的曝气池废水在静置 30min 后，沉淀污泥与废水的 体积比，用%号表示。它可反映污泥的沉淀和凝聚性能好坏。污泥沉降比越大，越 有利于活性污泥与水的迅速分离，性能良好的污泥，一般沉降比可达 1530%。 （3）污泥容积指数（SVI）又称污泥指数，是指一定量的曝

6、气池废水经 30min 沉淀后， 1g 干污泥所占有沉淀污泥容积的体积，单位 ml/g，它实质是反映活性污泥的松散 程度，污泥指数越大，则污泥越松散。这样可有较大表面积，易于吸附和氧化分解 有机物，提高废水的处理效果。但污泥指数太高，污泥过于松散，则污泥的沉淀性 差，故一般控制在 50150ml/g 之间。但根据废水性质的不同，这个指标也有差异。 如废水溶解性有机物含量高时，正常的 SVI 值可能较高；相反，废水中含有无机性 悬浮物较多时，正常的 SVI 值可能较低。以上三者之间的关系：SVI = SV * 10 / MLSS2.活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化 活性污泥是通过一定的方

7、法培养与驯化出来的。培养的目的是使微生物增殖，达到一定的 污泥浓度；驯化则是对混合微生物群进行淘汰和诱导，使具有降解废水活性的微生物成为 优势。 1.1 菌种和培养液 除了采用纯菌种外，活性污泥菌种大多取自粪便污水、生活污水或性质相近的工业废水处 理站二沉池剩余污泥。培养液一般由上述菌液和诱导比例的营养物如淘米水、尿素或磷酸 盐等组成。 1.2 培养与驯化方法 1.2.1 有异步法和同步法。异步法主要适用于工业废水，程序是：将经过粗滤的浓粪便水投 入曝气池，用生活污水（或河水）稀释成 BOD5300-500mg/L，加培养液，连续曝气 12d，池内出现絮状物后，停止曝气，静置沉淀 11.5h，

8、排除上清液（约池容的 50%70%） ；再加粪便水和稀释水，重新曝气，待污泥数量增加一定浓度后（约 12 周） ， 开始进工业废水（1020） ，当处理效果稳定（BOD 去除率 8090）和污泥性能 良好时，再增加工业废水的比例，每次宜增加 10%20%，直至满负荷。处理城市污水时可 采用同步法，即曝气池全部进废水，连续曝气，二沉池不排泥，全部回流。 1.2.2 在培养和驯化期间，应保证良好的微生物生长条件，如温度 1535， DO0.53mg/L，PH6.57.5，营养比等。 2.正常运行工艺控制 2.1 曝气系统控制 2.1.1 一般，负荷较小时，MLVSS 较高，DO 也应相应提高；当

9、DO 不变时， 空气量 Qa 主要取决于入流 BOD5。 2.1.2 实际曝气量估算公式 Qaf0（S0-Se）Q/300Ea 式中 f0 为耗氧系数，指去除单位 BOD 所消耗的氧量，与 F/M 有关。当 F/M0.20.5KgBOD/（KgMLSSd）时，可取 1；当 F/M2 毫 克/L。 4) 沉淀池内的污泥应及时排出或回流，5) 防止其发生厌氧现象。若发生厌氧现象，6) 产 生的各种气体吸附在污泥上，7) 也会使污泥上浮，8) 沉降性能变差。而 9) 且发生厌氧的 污泥回流也会引发丝状菌的大量繁殖。这种情况时除排泥和清除沉淀池内的死角，10) 并 缩短污泥在池内的停留时间外，11)

10、还应提高曝气池 DO 值，12) 使出入沉淀池的水保持 较的溶解氧，13) 或者在污泥回流进入生化池前曝气再生。如左图所示。 在解决了以上问题后，如果污泥膨胀现象仍得不到控制，就得根据实际情况加以分析，下 面针对几中常见的工艺提出一些指导性的方法，供污水处理工作者参考。 A. 高负荷活性污泥工艺 目前国内对活性污泥工艺的设计通常采用中等负荷（0.3KgBOD5/(kgMLSSd)） ，而在实 际中人们从经济角度考虑总是采用较高的负荷，所以高负荷下的污泥膨胀在中国具体较为 广泛的意义。在高负荷情况下，最常见的是 DO 不足，所以先采取提高气水比，强化曝气， 在推流式曝气池内首端采用射流曝气等方式

11、，观察一段时间，找出问题的所在。 如果在以上措施采取后一段时间情况仍无好转，则可考虑在曝气池头部加设软填料。这一 部份对于有机酸去除率很高，从而去除丝状菌的生长促进因素，帮助絮状菌生长。这个方 法比较有效，但造价较高，且对以后的维修管理造成不便。或者在曝气池前设置一个水力 停留时间约为 15min 的选择器，一般能很有效的抑制丝状菌的生长。 对于间歇式进水的 SBR 工艺来说，反应器本身是完全混合式的，而且在时间上其污染物的 基质就存在浓度梯度，所以无需再另设选择器。通常间歇式 SBR 工艺产生污泥膨胀的原因 是，污泥浓度过高，而进水有机物浓度偏低或水量偏小而导致污泥负荷偏低。对于这种情 况，

12、降低排出比，提高基质初始浓度，并对 SBR 强制排泥，一般就能够对污泥膨胀现象进 行有效的控制。而对于连续进水的 SBR 如 ICEAS 和 CASS 等工艺如果发生污泥膨胀的话， 就有必要在进水端设置一个预反应区或生物反应器了。 B. 低负荷活性污泥工艺 低负荷活性污泥工艺曝气池内基质浓度较低，丝状菌容易获得较高的增长效率，所以是最 容易产生污泥膨胀。除了在水质和曝气上想办法外，最根本和有效的是将曝气池分成多格 且以推流方式运行，或增设一个分格设置的小型预曝气池作为生物选择器，在这个选择器 内采用高污泥负荷，吸附部分有机物并消除有机酸。这个办法不但有助于抑制污泥膨胀， 并能有效的改善生化处理

13、效果。在曝气池内增加填料的方法也同样在低负荷完全混合工艺 中适用。 对于 A/O 和 A2/O 工艺可通过在在好氧段前设置缺氧段和厌氧段以及污泥回流系统，使混 合菌群交替处于缺氧和好氧状态，并使有机物浓度发生周期性变化，这既控制了污泥膨胀 又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化沟和 UNITANK 工艺等连续进水的系统因为 其本身在时间和空间上就有了实际上的“选择器” ，所以对污泥膨胀有着效强的控制能力。 如果这两种工艺发生污泥膨胀，则可通过调整曝气控制溶氧量和控制回流污泥量来调节池 内的污泥负荷及 DO，通过一段时间的改善，一般能够控制住污泥膨胀现象。 3、 总结 总的来说，污泥膨胀由于丝

14、状菌的种类繁多，且生长适宜的环境也不尽相同。在不同工艺 不同水质的情况下，微生物的生长环境非常微妙，这就要求发生污泥膨胀时，需要水处理 工作者根据实际情况作大量切实的实验和分析，大胆实践，才能解决污泥膨胀问题。这里 对本文观点作一个总结。 丝状菌是生长处理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨胀现象在于丝状菌的过度生长，消 除污泥膨胀的根本在于使丝状菌与活性污泥菌胶团平衡生长；完全混合式较推流式更产生 污泥膨胀，低污泥负荷较高污泥负荷易易产生污泥膨胀；进水水质在水温、pH、营养成份 及是否有处理前的消化反应等方面是处理污泥膨胀应该首先考察的问题；高负荷下的污泥 膨胀一般在于溶氧不足；低负荷下的污泥膨胀采用生物选择器是行之有效的办法。由于丝 状菌的多样性，关于污泥膨胀的理论解释和实际报道仍有很多不尽一致，大胆实践不断总 结并和同行广泛交流，才能更快找到行之有效地解决方法。