中毒的状况稍轻,颗粒物质要大。 DO——同等曝气强度内的DO会升高
MLSS——逐渐下降,消除有毒或惰性物质后污泥将进入恢复期,一周内恢复正常。
镜检——毒物对原后生动物有很强的杀伤力,絮体的内部和外部紧密性有差别。惰性物质会使菌胶团内携带无机颗粒,多半呈透明状。 (4) 反硝化
污泥上浮发生在整个二沉池液面,出水堰有明显的棕黄色颗粒物质出现。 SV30——活性污泥先沉降后上浮,上浮污泥搅拌后又下沉。
DO——曝气池出水DO低于0.5mg/L ,且碳氮比严重失衡,二沉池各点溶解氧为0 镜检——菌胶团内存在细小气泡 (5) 曝气过度
曝气池水体分布较多细小颗粒物质,颗粒间水体朦胧。
SV30——上清液间细小颗粒多,既有下沉也有上浮,颗粒间水体朦胧。 DO——显著指标
镜检——菌胶团大小和是否存在被曝气鼓入的细小空气气泡
对策
(1) 曝气过度——除操作的因素,排泥过度、进水负荷过低、进流污废水流量波动过大也会造成曝气
过度。
(2) 有毒物质和惰性污泥——对于有毒物质,加大二沉池回流污泥量和物化段调节池的功能实现,同
时提高MLSS。对于惰性物质,长期积累会导致活性污泥沉降性能下降,可强化排泥,强化物化段的处理。共同措施是排泥,略高过正常值20%的速度臵换受抑制的活性污泥,使之更新。
(3) 反硝化——提高曝气池出口端的混合液溶氧量,保证二沉池短时间不会发生缺氧或厌氧状态。另
可降低进水中含氮量以避免碳氮比失衡带来的影响。反硝化带来的污泥流失较快,最快应对方法是迅速加大曝气量。
(4) 污泥老化——避免活性污泥长期低负荷运行,可增加进水负荷,降低泥浓度。
(5) 冲击负荷——物化区的均值均量要充分发挥,提高MLSS。水力负荷冲击时可降低回流污泥量减
轻污废水对曝气池的水力冲击。
活性污泥上浮
二沉池内活性污泥不沉淀,并随水流失或凝结成块从水下浮起的现象。
原因
(1) 污泥腐化:操作不当,曝气量过小,缺氧而发生腐化、产生大量气体。
(2) 污泥脱氮:曝气池内发生高度硝化作用而使曝气池混合液含有较多的硝酸盐(特别是进入曝气池
的污废水含有较多氮化合物),曝气液流入至二沉池后反硝化使污泥上浮。硝酸盐含量高的混合液静止沉淀在开始的20-90min左右沉淀性很好,但不久在活性污泥内会生成小气泡,导致吸附的气泡活性污泥比重降低,整块上浮或雪花般上浮。
(3) 丝状菌膨胀:活性污泥絮团内夹杂了过量的细小气泡,导致活性污泥比重降低,二沉池泥水分离
时达不到分离效果,上浮后在出水堰挡板部位发生堆积后形成浮渣。
工艺控制指标的表现
特点是活性污泥内夹带了细小气泡。
(1) 显微镜观察——菌胶团内有细小的光亮点,菌胶团内吸附的细小气泡在光线照射下所表现出的折
光效果。
(2) 肉眼观察——菌胶团内富含细小气泡,特别在活性污泥浮面后,阳光照射下气泡受热而膨胀变大,
易被肉眼看到。
(3) SV30——污泥出现气泡,随着气泡的长大,活性污泥开始上浮。
对策
(1) 反硝化:增加污泥回流量及时排放污泥,减少沉淀池内污泥量;减少曝气量和曝气时间,使硝化
作用降低。也可提高曝气池出口混合液含氧量;减少沉淀池进水量,加大污泥回流。
(2) 污泥腐化:保证曝气设备的低故障、降低泥浓度、避免活性污泥冲击负荷。
丝状菌膨胀
丝状菌膨胀时,含水率上升,体积膨胀,上清液体积减少,污泥颜色发生变异。大量丝状菌在活性污泥内繁殖,活性污泥过度松散、密度降低。真菌的繁殖也会导致活性污泥膨胀。
6
丝状菌与正常菌胶团的区别
(1) 对氧和底物浓度的要求不同 丝状菌和真菌生长时需要有较多碳源,对氮和磷的要求较低,特别是氧。菌胶团需要较多的氧(>0.05mg/L)。 (2) 毒物抵抗能力
对抗氮的冲击能力,丝状菌不如菌胶团的抗冲击能力。在具备脱氮除磷功能的运行工艺中丝状菌膨胀现象很少发生。
(3) pH值适应性
菌胶团生长pH值适宜范围是6-8,真菌在4.5-6.5之间可以较好生长。pH值偏低时,菌胶团生长受抑制而真菌数量增加,丝状菌繁殖增加。 (4) 温度适应性
高温季节丝状菌的繁殖将大大高于菌胶团的繁殖速度能力,夏天易发生丝状菌膨胀。 (5) 低负荷环境的适应性
丝状菌非常能耐受低负荷环境,菌胶团会繁殖受限甚至是老化解体,但丝状菌却可以依靠其巨大比表面积而维持其生长繁殖。 (6) 营养物质的影响
进水中碳氢物质含量过高时易发生丝状菌膨胀。
丝状菌膨胀程度
(1) 轻度膨胀:丝状菌膨胀初期和丝状菌受抑制状态下产生,菌胶团结构没有收到影响,丝状菌散落
在菌胶团内部,彼此不存在相互粘结。
(2) 中度膨胀:丝状菌向恶化方向发展,活性污泥沉降时间延长,镜检发现较多丝状菌体伸出菌胶团,
部分丝状菌出现成团生长。
(3) 高度膨胀:丝状菌生长占优势,活性污泥受丝状菌影响变松散,散落状存在,大量丝状菌伸出菌
胶团,丝状菌成团出现,活性污泥稀少而零散。
(4) 极度丝状菌膨胀:几乎看不到较大絮凝活性污泥菌胶团,丝状菌大量繁殖,交错存在的丝状菌占
据了整个观察视野。
丝状菌膨胀的判断依据
(1) SV30:直接后果是沉降压缩性变差,活性污泥含水率提高。活性污泥沉降时间延长,沉降速度变
慢。
轻度膨胀——较正常时沉降性略差,表现在沉降后活性污泥压缩体积占整个混合液的体积数会增高,正常的活性污泥沉降比在10%-30%之间,轻度膨胀污泥在25%-40%左右。活性污泥色泽较正常区别不大,仍表现为棕褐色。絮凝速度低于正常性能的活性污泥,时间延长2-4倍(正常活性污泥在沉降初期会在1min内完成絮凝)。
中度膨胀——活性污泥相对体积的膨胀比较明显,含水率增加的情况下,污泥颜色将变淡。污泥絮凝性降低,从絮凝开始到自由沉淀、集团沉淀、压缩沉淀,各阶段耗时将延长,特别是压缩沉淀阶段,是正常压缩沉淀时间的2倍(正常压缩沉淀阶段耗时在6-8min完成)。活性污泥最终污泥沉降比在40%-60%左右。在无冲击负荷情况下,对出水影响不大。
高度膨胀——污泥的泥水分离效果变得很差,前15min观察不到明显沉降效果,污泥表现出高度的细密状态,颜色鲜艳而浅淡。活性污泥最上层有明显白色。丝状菌的基本色是透明白色。污泥的自由沉淀、集团沉淀和压缩沉淀区分不明显,几乎没有活性污泥相互吸附而导致的活性污泥压缩现象。只能依靠丝状菌自身少量压缩性来表现高度膨胀的活性污泥所具压缩性。活性污泥沉降比值在90%左右,二沉池的沉降会变得很困难,少量活性污泥流出二沉池且在整个二沉池水平面上扬起的絮团将非常多而明显。
极度膨胀——活性污泥沉降比常是100%,污泥混合液细密、颜色浅淡、整体泛白色,常在沉降后1h内才能看到99%沉降比。轻微冲击负荷即可造成二沉池出水极度超标。同时曝气池内MLSS下降,极有可能造成系统崩溃。 (2) SVI值:50-150之间是正常的,对于工业废水可放宽到50-200之间。轻度膨胀时SVI值上升至250
左右;中度膨胀时SVI值在300-350之间;高度膨胀时SVI值在500-700左右
(3) 最为有效的方法是显微镜观察。
丝状菌膨胀原因
(1) 活性污泥系统外围环境影响 1.1活性污泥接种感染丝状菌 1.2进水水质成分——成分单一
(2) 活性污泥系统内部控制不佳
2.1长期低负荷运行——低负荷运行导致污泥发生老化,活性污泥的解体导致系统生长繁殖受抑制。丝状菌直接利用体表摄取有机物并作为能量来源,丝状菌比较面巨大,吸收污废水中有机物的能力均高于菌胶团。 2.2长期低溶解氧或局部缺氧运行——实际运行中丝状菌在缺氧环境中生长耐受能力是地狱菌胶团的。厌氧
7
或缺氧程度和时间没有达到一定程度时,丝状菌生长会优于活性污泥。曝气池要确认是否有曝气死区和长期低溶氧运行状态。
2.3营养剂投加失衡——活性污泥繁殖除了碳氢氧氮磷外,铁锰等物质也必不可少,含高氨氮废污水的处理厂不宜发生丝状菌膨胀。
2.4酸性废水环境对丝状菌的诱发——pH不高于6.5环境中丝状菌较易诱发。pH在10左右时,丝状菌被抑制程度要高于菌胶团。
丝状菌膨胀时各工艺控制指标
(1) 低负荷状态下F/M值:F/M值在0.05左右运行了较长时间(半年左右),污泥处于老化边缘,活性污泥受负荷影响处于减速增长期,代谢繁殖大大减弱,易将生物相的优势让给丝状菌。
(2) 缺氧和局部厌氧状态的存在:曝气池首端检测到的溶氧值低,但曝气池首端的有机物浓度高,使得对溶氧的需求增加,低DO和局部缺氧抑制了活性污泥在首端的降解能力发挥。为丝状菌的爆发提供条件。 (3) 进水成分单一:食品加工废水和造纸废水中容易爆发丝状菌膨胀,必须要有添加营养剂系统补充氮磷等元素。
丝状菌膨胀控制难度
(1) 丝状菌存活于活性污泥内后,由于和菌胶团区别性不大,工艺参数的改变不能在短时间内取得良
好效果。
(2) 通过工艺调整应对丝状菌膨胀的稳定性不足。
(3) 丝状菌对环境的适应性大大超过正常菌胶团的适应性,且丝状菌可变异来强化对环境的适应性,
典型的就是在丝状菌菌体上长出稀疏的细而短的旁支,可使丝状菌在活性污泥内占据更主导的优势地位。
(4) 丝状菌杀灭的高难度性。丝状菌作为活性污泥系统的一部分,不但分布于活性污泥系统,而且会
随回流等回流至物化系统,物化系统内的丝状菌往往会被忽略。
丝状菌膨胀的处理对策
(1) 工艺控制参数的严格管理:对轻度和中度早期膨胀的丝状菌控制较为有效,调整时间要控制在2
个月内,对高度膨胀或极度膨胀的丝状菌此法无效。
DO——控制曝气池出口值不低于3.0mg/L,首端不低于1.0mg/L。如首端曝气量不足,可以通过减少进水量和减少活性污泥回流量的方法。二沉池DO低于0.5mg/L,则需保证二沉池内活性污泥能够在较短停留时间内回流至曝气池,以免丝状菌在此环境繁殖。
F/M值——由于F/M值的问题导致的丝状菌膨胀不会在短时间完成。最佳的F/M值在0.15左右,尽量避免其低于0.05。除了进水负荷过低导致的F/M值过低外,盲目提高活性污泥浓度也是重要原因,通过主动降低活性污泥浓度也可以缓解食微比过低的情况。对于轻中度的因负荷原因导致的丝状菌膨胀可起有效的抑制作用。
营养剂不合理投加控制——氮磷营养剂的足量补充,特别是氮的排放含量控制,多数丝状菌不耐受高含氮量的环境;营养剂的投加要均匀连续,投加点在生化池首端,避免人工池面投加。
(2) 引入惰性物质抑制丝状菌的高度膨胀。高度和极度膨胀的丝状菌,可在曝气池出口投加混凝剂。
可利用降低物化段沉淀效果(降低混凝剂和絮凝剂的用量,使沉淀池转差,有多量无机颗粒流入生化池),允许部分无机颗粒流入生化池,进入生化池的无机颗粒在整个曝气池混合液中呈分散状态均匀分布。活性污泥的相对比重增加,导致活性污泥絮团的比重增加,保证高度膨胀的活性污泥进入二沉池后有较为理想的泥水分离效果。丝状菌被折断后,其膨胀程度会降低,相互聚集成团的能力会降低,繁殖速度会降低。引入的活性污泥量通过活性污泥沉降比判断。引入惰性物质后不间断(每20min)检测活性污泥的沉降比。引入惰性物质后沉降比会由90%以上下降至70%以下。依据活性污泥浓度严格控制排泥,排泥后活性污泥浓度较前日偏差不超过15%,使得受压缩活性污泥能很好排出,通过活性污泥的不断更新来保证活性污泥中菌胶团部分的有效含量,丝状菌不能有效伸展其丝状菌体的情况下,相对繁殖受抑制,慢慢退出其在活性污泥内的主导地位。避免因为沉降性相对转好而导致同等排泥浓度的情况下,排泥过多使得污泥浓度急剧下降导致系统崩溃。通过一个月左右的主动压缩活性污泥沉降性来抑制丝状菌的高度膨胀,当调整至中轻度膨胀状态后,要及时纠正各工艺控制参数,能够在随后几个月时间内彻底清除丝状菌。
(3) 高pH值的污废水有效抑制丝状菌膨胀。丝状菌的比表面积对急性环境恶变的应对能力低于菌胶
团,特别是耐受高pH值和有毒物质。菌胶团可依靠整体作用而以牺牲外围细菌的方法保护整体菌胶团。
3.1运用环境状态——利用高pH值的方法杀灭丝状菌对于高度或以上级别的丝状菌膨胀效果佳,是由于高度以上级别的丝状菌其单体暴露在水体更加明显。
3.2基本条件配备——待处理污废水本身就是高pH值污水或者直接向废水中投加碱类物质(氢氧化钙和氢氧化钠)。
3.3pH值调整度和量——曝气池整池控制在10.0,持续时间4-8h左右即能对丝状菌起到明显抑制和杀灭作用。持续时间不要超24h,以免出现活性污泥无法恢复的不良效果。
8
3.4调整步骤——丝状菌的变异性和适应性很强,一次杀灭不彻底,第二次用同样的方法杀灭会很困难。一定要确认高pH废水的性质和量是否足以保证调整,如仅仅能抑制而不能杀灭的话,不建议进行。
(4) 漂白粉抑制和杀灭丝状菌:丝状菌巨大的比表面积吸收杀菌剂漂白粉的能力强于菌胶团,菌胶团
受杀菌剂冲击时会舍弃外围部分微生物而保护内部主体部分。漂白粉的大部分成分是石灰,投入到生化系统后能增加活性污泥沉淀作用,与引入惰性污泥增加活性污泥在丝状菌膨胀阶段的沉淀性能原理相仿,而漂白水杀菌释放作用较快,其不具有沉淀作用。
4.1运用环境——重点是针对极度膨胀和高度膨胀的丝状菌,对中轻度不适用,因为越是丝状菌繁殖不占优势,运用漂白粉杀灭丝状菌时对菌胶团的影响越大。
4.2投加量——一般按70-90g/m3计算即可,可通过实验室试验确定更加保险,通过不同比例投加后对活性污泥的抑制情况确认最佳漂白粉量,主要手段是显微镜观察,原后生动物的活性和存在数量,以及丝状菌受损程度。
高pH值污废水抑制和杀灭丝状菌的步骤
(1) 污废水在调节池充分调节,进流废水的pH值基本稳定在10.0以上。流入物化区之前,需要将废
水pH值稳定在10.0左右(过低对丝状菌无抑制作用,过高会造成物化系统和生化系统的崩溃)。
(2) 均匀将高pH值废水抽入后续系统,物化区前控制pH值在11.0左右,由于后续的建筑物内污水
在高pH值污水流入前还是在正常范围内的,所以要尽快提高生化系统的pH值,节约入流废水的量。
(3) 严密监控物化沉淀池各点和流入生化池首端的污废水pH值。保证物化区各水平面监测到的pH值
平均值不高于10.5。
(4) 活性污泥回流值控制在最小(5%),避免高回流比的情况下回流的二沉池中性废水过量中和流入
生化系统的高pH值废水。
(5) 依据HRT可粗略估算整个曝气池pH值提升到10.0所需的时间。曝气池的有效容积除以高pH污
废水进入物化段的流量,得到的时间即整个生化系统pH值提高至10.0所需的大概时间。
(6) 维持适当尺度的高pH值时间是抑制和杀灭丝状菌的重要手段,这个尺度是通过显微镜观察和
SV30来确认。pH升至10.0后,活动性纤毛虫将死亡消失,后生动物和附着类原生动物将失去活性。累枝虫或钟虫作为附着类原声动物,仅仅出现不活动,并未消失的话,认为高pH状态恰到好处。如此类原生动物迅速消失、或头顶气泡、内容物流出、则认为pH值过高,需减少后续作用时间。pH值上升到10.0初期,SV30不会有太大变化,但上清液会出现明显混浊,是由大量解体的絮体组成,类似高负荷下的上清液混浊,越混浊说明pH值对活性污泥影响程度越明显。
(7) 作用时间。4h后通过镜检观察,会发现丝状菌开始折断,第5h丝状菌会进一步折断,逐渐变短,
SV30会不断减小,甚至恢复至正常值。
(8) 显微镜观察丝状菌的折断状态和活性污泥沉降比的状态判断丝状菌的抑制和杀灭程度。6h后折断
状态很明显,丝状菌长度小于折断前的1/10时,认为丝状菌的抑制和杀灭作用已达效果。可将物化段的pH值恢复到正常水平。可通过调整二沉池回流比达到延长和缩短恢复生化池pH值的时间。
(9) pH值逐渐恢复后2天即能恢复到正常水平。丝状菌膨胀现象没有,镜检无法观察到丝状菌,SV30
恢复到正常值,出水水质恢复正常,恢复后严格控制各项工艺指标防止再次膨胀。
漂白粉抑制和杀灭丝状菌的步骤
(1) 投加时注意个人防护,护目镜和防腐手套。漂白粉会使衣服和鞋子褪色。
(2) 投加期间要保持正常进水,如没有来自物化段的进水对投入至生化池的漂白粉稀释,会出现局部
漂白粉浓度过高,对系统中局部的微生物杀伤是致命的,造成的结果是不可逆的。投加时50kg一袋一袋投加,间隔5min。控制在1/2生化池HRT范围内投加完毕,保证投加漂白粉的有效性和对活性污泥的安全性。
(3) 频繁检测漂白粉对活性污泥的影响程度,投加完毕后活性污泥内原后生动物会死亡并消失,为正
常现象。丝状菌有明显的折断现象,发生率较高pH值废水抑制和杀灭的效果迅速,活性污泥沉降比实验观察,水发生混浊,局部会产生泡沫和浮渣。
(4) 持续作用时间约为4h,判断依据是镜检。如活性污泥解体明显,出水稠度过大,泡沫大量产生,
基本认为投加过量,对活性污泥抑制过度,需要调整回流比和进水流量进行及时稀释,以免对污泥造成不可逆影响。
(5) 经漂白粉抑制和杀灭的活性污泥,丝状菌折断明显,恢复各控制指标后,3天内活性污泥能恢复
至正常水平。
9
丝状菌受抑制物打击后的表现状态
丝状菌首次受到抑制物质的打击后会有变异的发展趋势,特别是不彻底的抑制物质打击后,丝状菌菌体会长出细小的侧枝以应对抑制物质的攻击,长出侧枝后,通常的抑制物质很难再对其出现明显的抑制作用。
(1) 尽量保证抑制和杀灭丝状菌的计划制定周全,确保一次成功。
(2) 抑制和杀灭开始前,需提前3天停止二沉池排泥,避免丝状菌通过排泥管道进入物化系统,并最
终再次接种到生化系统中。
(3) 一次没有成功时,不要连续再次重复使用该法,交替使用将减少丝状菌出现免疫和被误驯化的可
能。
丝状菌抑制或杀灭彻底失败的对策
正常的负荷会不时出现活性污泥大量流出二沉池的现象,出水超标,严重导致活性污泥大量流失,系统的MLSS急剧下降,导致系统崩溃。对策是在系统休假停产时将活性污泥全部排空,池体杀毒后再次进行活性污泥培养。
活性污泥老化
污泥老化会在成出水指标升高和能源的浪费。通常导致活性污泥老化与过曝气和负荷过低有关。
污泥老化判断要点
(1) 活性污泥沉降比
1.1沉降速度——较短时间内完成沉淀阶段,通常较非老化活性污泥沉降速度快1.4倍 1.2活性污泥絮团大小——老化活性污泥絮团较大但比较松散,絮凝速度快 1.3活性污泥颜色——深暗、灰黑,不具鲜活的光泽
1.4上清液清澈度——游离水体中细小解体絮体较多,但絮体间的间隙水清澈度好
10