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1、印染废水处理中的污泥膨胀与控制关键字：印染废水 处理 污泥膨胀 控制绵阳某印染厂采用水解酸化/UASB/SBR法处理印染废水，出水可达标 排放,但运行中污泥膨胀时有发生1。笔者以该厂污水处理站的UASB 出水为研究对象，探讨了发生污泥膨胀的原因,并给出了相应的控制 措施。1概况该厂的印染废水主要来自退浆、煮炼、丝光、染色、印花、整理等工 段，一般情况下原水COD为8001800mg/L,BOD5为200400mg/L,色 度为200800倍,pH值为913。运行中用废酸将pH值调到8左 右,UASB出水COD为6001200mg/L,色度为100200倍,pH值为8.0 左右。UASB出水进入
2、SBR系统，曝气时间为8h,出水COD为80 150mg/L,色度为4060倍。SBR系统在春夏之交和夏秋之交经常发生污泥膨胀，污泥指数一般在 300mL/g左右，有时甚至达600mL/g以上。镜检发现菌胶团解体，丝状 菌大量生长，表明为丝状菌污泥膨胀。现场取样测定表明,SBR池不存 在缺氧现象,BOD5 : N ： P为100 ： 3.5 ： 0.9,硫化物含量为90 150mg/L（以S2-计）。因此，污泥膨胀的产生可能与N、P的缺乏有关， 也可能是硫化物含量过高所致。2结果与讨论为了不影响污水处理站的正常运转，采用小型SBR装置进行现场模 拟。装置的有效容积为25L,采用空气压缩机供氧，
3、进水为该厂的UASB 出水,接种已经发生膨胀的污泥（污泥指数约400mL/g）。检测与分析 项目有:SVI、COD、MLSS、S2-、pH 以及 DO 等。2 1营养物对污泥膨胀的影响按BOD5 : N : P=100 ： 5 ： 1的比例投加用氯化铵和磷酸二氢钾配制的 营养液，在排水比为1/4、有机负荷为0.20kgBOD5/(kgMLSS d)、pH 值为78的条件下运行，并在线检测DO,使其维持在2.03.0mg/L, 进水COD约800mg/L,污泥浓度在1800mg/L左右，每个周期结束后都 排出一定量的污泥以维持MLSS浓度基本不变。试验中SVI的变化见 图1。F iu. I V
4、ir ijlioiL uf SV I 诚Itt xilil iiw ilu 1rit 1m I投和狙.硝后的变化fiu. 2 Vuriilibr. of SXI a ft r p nrw ri lionTQQ,Awn。24 A 10 It E6 18R?l朋圈W顼腐气后的变化由图1可知，经过18个周期的运行后污泥指数并未降低，即污泥膨胀 没有得到控制。2 2预曝气对污泥膨胀的影响先对UASB出水进行预曝气处理(使硫化物浓度从100mg/L左右降至 2mg/L以下)，然后再加入到SBR装置中，其他操作同前。SVI的变化见 图2。由图2可知，经过18个周期的运行后SVI值降到150mL/g以下，污
5、泥 膨胀得到了控制。试验中也观察到,随着活性污泥性能的恢复,混合液 表面的泡沫也不断减少。现有资料均认为含有硫化氢的废水易引起污泥膨胀，尽管H2S是否是 引起污泥膨胀的直接原因还不能确定，但可以肯定是有关的因素之一2 。Far quhar和Boyle采用预曝气的方法进行污泥膨胀的控制试 验，使曝气池的SVI恢复到了正常状态。RyokoYamamoto Ikemoto等3 的研究表明,在还原性硫化物大量存在的情况下，丝状硫细菌可利 用其作为底物而产生污泥膨胀。在有硫化物存在的条件下，其被氧化 为硫酸根要消耗氧，同时游离H2S对活性污泥也有毒害作用（一般认 为好氧活性污泥法的硫化物浓度不能高于25
6、mg/L4）。经预曝气后 废水中的还原性硫化物含量大大减少，活性污泥的性能也就逐渐恢复 了。3结论 氮、磷缺乏不是造成处理印染废水工艺发生污泥膨胀的主要原因, 在其他条件不变的情况下，只投加氮、磷并不能使膨胀污泥的性能得 到恢复，而预曝气则可使丝状菌污泥膨胀得到有效控制。 在膨胀污泥性能恢复的过程中曝气池表面的泡沫逐渐减少，因此 可将泡沫作为污泥膨胀的指示标志。大港油田炼油厂废水活性污泥膨胀控制措施摘 要：生化法对进水的有机物负荷要求比较严格，当进水条件突 变时，易使活性污泥中毒而失去活性，并发生污泥膨胀。而炼油废 水受生产情况的影响，水质、水量变化很大，因此使得生化处理设 施的运行很不利，时
7、常发生污泥膨胀，使污泥沉降性能恶化。针对 这一问题，分析了造成污泥膨胀的机理和水质情况，并提出了相 应的控制措施。关键词：大港油田，生化法，活性污泥，膨胀，控制措施 活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌形成一个微生物共生的生态体系， 在这种共生关系中，丝状微生物是一种不可缺的重要微生物，其对 于维持污泥絮体的结构稳定，保证活性污泥系统高效稳定地净化污 水起着重要的作用，活性污泥中的丝状菌太高，太低都不适宜实际 运转，絮凝体内丝状菌大量生长并伸出菌胶团之外时，形成菌胶团 外的网状结构，此时妨碍菌胶团的絮凝和沉淀，絮凝体内无丝状菌 时，菌胶团往往比较脆弱，很容易被分裂成小的零碎的絮体，出水 浑浊。在丝状
8、菌与菌胶团细菌平衡生长时，不会产生污泥膨胀问题， 在活性污泥中菌胶团细菌占主导优势时，污泥有着良好的沉降性能。 只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，才会出现污泥膨胀。此时，污 泥的沉降性能变差，出水水质恶化、浑浊。在曝气池中的生态环境下，有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用 生物竞争机制抑制丝状菌的过度增殖，从而控制污泥膨胀。1膨胀原因活性污泥法处理炼油废水后的水质不稳定，主要是曝气池受来水的 冲击，使得活性污泥不能正常生长，故不能平稳地处理废水。分析其 原因有以下几个方面。1.1 冲击负荷流入到污水处理系统中的废水浓度、组成以及流量等发生了急剧变化, 于是生化池中微生物的呼吸就会受到刺激，如果供
9、氧量不变，则生 化池中的DO马上就会降低，在这种情况下，活性污泥中的微生物将 对有限的DO展开竞争，在DO的消耗方面，表面积比较大的丝状菌 比菌胶团有利，所以丝状物增殖，而菌胶团衰减。总而言之，在高负 荷、低溶解氧状态下刺激了丝状菌的生长，结果造成了污泥沉降性能 的变化。1.1.1来水有机物含量（COD）高石油炼制废水成分复杂，有机物浓度高，变化大。废水有机物的突变, 使原驯化好的并能降解其有机物的微生物减少或消失，而降解另一 些有机物的微生物增多或新的菌种出现，这样又经过一段时间微生 物才能适应。因此，当进水有机物急剧变化，絮状菌胶团细菌生长速 率降低，造成丝状菌生长占优势，很容易使活性污泥
10、受冲击，菌胶 团抵抗能力差，而丝状菌胶团有很强的适应力，最后诱发污泥膨胀。1.1.2 进水含油高当生化池进水含油高于一定值（一般为50mg/ L）时，经过充氧与 活性污泥混合，油脂附聚在菌胶团表面，影响细菌的供氧，使细菌 因缺氧而死亡，并使活性污泥的比重降低，因此曝气池进水含油应 小于50 mg/ L，活性污泥才不受冲击。1.1.3 进水含硫高丝状菌与流水中硫化物及其它还原态硫化物有关，这类细菌可以氧 化简单有机化合物，还能氧化还原态硫化物，获得能量，得到竞争 优势，引发硫丝菌为主的膨胀。1.2 矿生化池中营养关系出现较大失调污水中的微量元素和营养物经常会影响到污泥的沉降性能，而炼油 废水中含
11、有较多的C （有机物），但缺乏N和P两种元素。一般以 尿素和磷酸盐为氮源和磷源。但处理设施没有自动投加N、P的装置， 由人工直接投料无法保证均匀性，造成了投料时浓度高，然后很快 下降趋近于0，所以活性污泥总是处于营养不均匀的环境中，难以 发挥其应有的活性。1.3 溶解氧 菌胶团细菌只有在溶解氧比较充足的情况下(24 mg/ L)才可能 正常生长，当溶解氧低于110 mg/L,菌胶团细菌受到很大抑制，丝 状菌却能很好地繁殖，引发污泥膨胀。1.4 有毒物质有毒物质对活性污泥的影响，按其毒性作用分三个方面： 仅对膨胀有关的丝状菌具有毒性作用的物质； 对凝聚性菌胶团有毒性作用的物质； 对丝状菌、凝聚菌
12、胶团均有毒性作用的含糖醛废水对凝聚性的菌胶团的毒性作用比丝状菌要强，菌胶团抵抗能 力弱，因此受到衰减，相对地丝状菌却占了优势，结果将发生丝状 菌性膨胀。2控制措施 在污水处理场设酸碱中和罐与pH测定仪，保证使得生化池进 水pH控制在69的范围内。当生化池pH小于4或大于11时, 多数情况下污泥失去活性，甚至死亡。 控制好温度是影响微生物生长与生存的重要因素之一。在一定 温度内，对微生物的代谢活动和生长繁殖有益，超出此范围，微生 物的活动急剧下降，甚至死亡。活性污泥适合温度为1535 C，超 出45 C大部分污泥就要死亡。因此，冬季寒冷地区应设加温设施。 污水处理场应设有大容积的调节罐，避免生化
13、池遭受水力负荷 的冲击。调节罐中设有收油装置。液位控制在50 %以下。 控制好生化池前的均质罐的液位，因为高液位会使均质罐缓冲 水量的能力下降，甚至丧失，而低液位运行不仅均质效果差，且易 使油和均质罐底泥进入生化池，造成活性污泥受冲击，因此液位宜 控制在50 %70 %之间，并且定期冲洗均质罐。 合理投入营养盐。由于炼油废水中营养比例失调，常常碳源充 分而氮磷不足，处理此类废水时须另外补加氮和磷，应当设专门加 药池，搅拌均匀后以一定流速连续不断地投加到生化池内或浮选池 出口。 根据来水负荷及时调整溶解氧。如果溶解氧浓度不足，在任何 负荷下都可能发生污泥膨胀，同样只要负荷足够高，在任何溶解氧 的
14、条件下，也可能发生污泥膨胀。因此，一般DO应不低于2mg/ L。 进生化池污水的含硫量应控制在10 mg/ L以下。应加强汽提脱 硫装置的监控管理，避免高含硫污水对生化池活性污泥的冲击，引 发硫丝菌大量繁殖，造成污泥膨胀，甚至在短时间内造成菌胶团大 量死亡。 加完有关药剂并调整好营养关系后，应闷曝2 h，让活性污泥 在自身重力条件下静止沉降l h，以利于污泥絮凝、吸附及沉降性能 的恢复，调整好进水量，污泥回流量，恢复正常运转。 活性污泥在污水处理的过程中是不断增长的，多余的活性污泥 要及时排出，以维持正常沉降比。 由于在高负荷下，微生物仅仅是储存和吸收有机物为内储存物, 还来不及将其氧化，这样造成微生物特别是絮状菌胶团细菌生长速 率的降低，从而造成丝状菌生长占有优势。因此，应将回流污泥在单 独设置的曝气池内曝气，让微生物将内储存的物质氧化，从而使其 具有最大吸附和储存能力。菌胶团细菌，通过氧化获得能量与养料迅 速增殖，从而克服丝状菌膨胀。参考文献1王凯军编著活性污泥膨胀的机理与控制中国环境科学出版社
