1、高负荷污泥膨胀机理

对于运行条件对膨胀的影响,人们的认识很不一致。在实际生产报道中,负荷低会引起膨胀,负荷高会引起膨胀。低溶解氧会引起膨胀,高溶解氧也会引起膨胀。完全混合曝气池膨胀,推流式曝气池也膨胀。低c: n比率(或c: p比率)会导致膨胀,高c: n比率(或c: p比率)会导致膨胀。

由于很多因素会使泥浆膨胀,所以对膨胀的报道存在分歧,使人们害怕泥浆膨胀的问题。污泥膨胀问题是污水处理过程中比较复杂的问题。这种现象的原因是多方面的。首先,引起泥浆膨胀的丝菌达30多种,因此实际活性污泥膨胀问题非常复杂。

高负荷膨胀也称为丝状菌膨胀。因为这不是由非杆菌过度繁殖引起的膨胀。但是膨胀表现类似于丝菌膨胀。全部沉淀性能严重下降,异沉淀地奔跑严重,SV最高可达90%。

特别是,由于高碳源进入系统,非丝状体膨胀。细菌在高基质中吸附的碳源不能代谢,细菌表面分泌亲水多糖,部分进入系统。细菌处于对数阶段。此时细菌的活性最强,导致细菌胶束分解。丝菌膨胀是因为丝菌的过渡期繁殖,丝菌伸出菌胶团,与相邻的丝菌形成松散的棉花,导致棉花密度减少,严重影响沉降性能。其中最明显的差异是丝菌膨胀和丝丝膨胀在曝气池中不同。一个是泥,一个是泡沫!

2、高负荷污泥膨胀控制

1、负荷和溶解氧的影响

城市污水负荷为0.4公斤BOD 5/(kg mlss d)~ 0.8公斤BOD 5/(KG MLSS D),溶解氧浓度为1.0平方米/l ~ 2.0毫克/L,污泥年龄为20天的全混合曝气池第一步是丝菌的过度增殖,SVI

一般认为,在溶解氧为1.0MG/L ~ 2.0MG/L的情况下工作的曝气池不会发生污泥膨胀,实验过程中溶解氧浓度保持在这个水平,仍在发生污泥膨胀。在第二阶段,从第16天开始将溶解氧浓度提高到300mL/g/l ~ 5.0mg/l(平均4mg/L),可以观察到SVI缓慢下降,污泥浓度继续上升,大约25天后污泥浓度逐渐上升到1.5g/L。这时SVI通常污泥膨胀在2 ~ 3天内迅速发生,膨胀污泥的恢复缓慢,往往需要3倍以上的污泥年龄。在一个污泥龄的时间内观察到污泥沉降性能的明显改善。

2、添加填料控制污泥膨胀

生产性暴露池头加上总池容量的15%,与现有工艺没有充电时的SVI相比。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure,成功)软包装系统的总停留时间为4小时,载荷为0.4 KGMLSS D ~ 0.8 KGBOD 5/(KGMLSS D)在曝气池供氧充足的条件下(基数比~ 5): 1),加入填充物可以很好地控制膨胀现象。传统的曝光池在同样的条件下工作,使后期停留时间增加了一倍。负载减少一倍,SVI仍在200mL/g ~500mL/g/G之间,远高于填充物系统(SVI平均100mL/g左右)。从填充物分析来看,附着在填充物上生长的微生物以黄沙菌、021N型菌丝体菌为主。填充物的有机酸去除率为80%,鳕鱼去除率为50%,H2S从3.67mg/L下降到0.77mg/L。因此,消除了丝菌的生长促进因素,有利于棉花状细菌的生长。

事实上,填料池也像一个选择器,将丝状细菌固定在填料上,在第一个水池中选择性地完全生长,但不进入活性污泥絮。肠球菌在第二个池内生长,避免泥膨胀。其主要作用是减少污水的有机负荷,菌膜的脱落是次要因素。有机负荷减少的情况有两个方面,第一是有机物的直接去除,这一作用在分设的填充物中最为明显。其次,填充物中生长的微生物量增加了系统的总生物量,降低了有机负荷。填泥膨胀泥的方法很简单,但缺点是增加了一些投资,存在填充物的更换问题。一般适合在小型污水处理厂使用,但大型污水处理厂一般不能采用。

3、池型和曝气强度对污泥膨胀的影响

对城市污水在高负荷下进行了如下比较试验:负荷均为0.4 KGMLSS D ~ 0.8 KGBOD 5/(KGMLSS D),停留时间为4h,燃气、水费~ 5): 1试验中推-流曝气在试验中,以气体、水比3.5: 1为例,漂浮曝气池的SVI上升到约450mL/g,二沉池的泥面继续上升,泥溢出,泥膨胀。强制污泥排放后,污泥浓度持续下降。这时增加曝光量后,SVI略有减少,但污泥浓度恢复缓慢。负荷比初始值大得多。接近1.0KGBOD5/(KGMLSS D),SVI最终在350mL/g左右。

本实验不仅说明溶解氧(宏观)在控制污泥膨胀中的重要作用,还说明了曝气池实际(微观)溶解氧浓度的差异对膨胀的影响。两个池塘的停留时间、曝气量、水质、负荷等完全一致的情况下,产生差异的原因是推曝池第一端的溶解氧浓度在整个实验期间保持为零。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure,季节名言)在完全混合曝气池中,溶解氧浓度为2.0mg/L。这表明,在高负荷曝光器的运行中,尾流曝光器无助于改善泥浆沉降性能。因为污水中有大量容易分解的物质时,曝气池氧气的利用率会加快。氧气的供给率低于氧气的利用率。尤其是曝气池的头部更为严重。

在这种情况下,使氧气成为限制因素,即使在曝气池中。

它部位溶解氧浓度为1.0mg /L~2.0mg/L仍然发生膨胀。其原因在于首端负荷过高,严重缺氧造成丝状菌从絮体中伸展出来争夺氧气,同时在后段的丝状菌由于可以从主体溶液中直接吸取营养,比絮体本身中的菌胶团菌有更高的生长速率,从而得到充分的增殖(充分伸展的丝状菌阻碍了污泥的沉降)而造成了膨胀。从试验结果来看,在曝气池头部的溶解氧保持在2.0mg/L(强化曝气或再生池) ,可以有效地控制污泥膨胀。

4、回流污泥射流强化曝气

在以上研究和分析的基础上,在推流曝气池的首端采用回流污泥经过射流曝气器进行强化曝气,并辅以原有的中微孔曝气器,这时首端小池的溶解氧从零提高到1.6mg/L,解决了首端供氧不足的矛盾。因而,SVI值不断下降至160mL/g,这时射流携带空气量很小。通过对回流污泥单独射流和增加曝气量的试验结果的比较,可以得出如下结论:回流污泥射流对于污泥膨胀的控制作用,不是由于射流过程中对于絮体的切割,造成丝状菌长度及生态环境变化而造成的结果,而是由射流过程中高的传质效率,提供了充足的溶解氧。在曝气池首端造成了有利于菌胶团菌生长的条件,抑制了丝状菌的生长,从而控制了污泥膨胀。在首端强化曝气可采用回流污泥射流,也可采用加大首端曝气强度(供气量)。从试验结果来看,其对污泥膨胀的控制作用是十分有效的。这就为高负荷类型的污泥膨胀的控制提供了多种选择方案。

来源: 环保工程师

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