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(1)污泥性狀異常、污泥膨脹及其異常
出水中懸浮固體(ESS)的多少會(huì)極大地影響到處理的效果。由于進(jìn)水中SS大部分已通過格柵、沉砂、初沉等預(yù)處理工藝而被去除，殘留的少量SS在進(jìn)入曝氣池后被活性污泥所吸附并構(gòu)成了污泥的組成部分，因此ESS實(shí)際上系由外漂的污泥所組成，ESS的多寡與活性污泥的沉降凝聚性能以及二沉池的運(yùn)行工況有關(guān)。對(duì)正常的處理系統(tǒng)，ESS應(yīng)小于30mg／L或僅占活性污泥濃度的0.5％以下，即曝氣池中污泥質(zhì)量濃度為2～4g／L時(shí)，ESS應(yīng)為10—20mg／L。若超過這一限度，即說明污泥性狀不良，其往往是因大塊或小顆粒污泥上浮及污泥膨脹所致。
①大塊污泥上浮沉淀池?cái)鄶嗬m(xù)續(xù)見有拳頭大小污泥上浮。
引起大塊污泥上浮有兩種情況。
a.反硝化污泥 上浮污泥色澤較淡，有時(shí)帶鐵銹色。造成原因是曝氣池內(nèi)硝化程度較高，含氮化合物經(jīng)氨化作用及硝化作用被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，N03-—N濃度較高，此時(shí)若沉淀池因回流比過小或回流不暢等原因使泥面升高，污泥長(zhǎng)期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸鹽反硝化，產(chǎn)生的氮?dú)獬市馀菁Y(jié)于污泥上，最終污泥大塊上浮。
改進(jìn)辦法是：加大回流比，使沉淀池污泥更新并降低污泥池泥層；減少泥齡，多排泥以降低污泥濃度；還可適當(dāng)降低曝氣池的DO水平。上述措施可降低硝化作用，以減少硝酸鹽的來源。
b.腐化污泥 腐化污泥與反硝化污泥的不同之處在于污泥色黑，并有強(qiáng)烈惡臭。產(chǎn)生原因?yàn)槎脸赜兴澜?，造成積泥，時(shí)間長(zhǎng)后，即厭氧腐化，產(chǎn)生H2S，C02，H2等氣體，最終使污泥向上浮。
解決辦法為消除死角區(qū)的積泥，例如經(jīng)常用壓縮空氣在死角區(qū)充氣，增加污泥回流等。對(duì)容易積泥的區(qū)域，應(yīng)在設(shè)計(jì)中設(shè)法予以改進(jìn)。
②小顆粒污泥上浮小顆粒污泥不斷隨出水帶出，俗稱漂泥。
引起漂泥的原因大致可分如下幾種。
a.進(jìn)水水質(zhì)，如pH值、毒物等突變，使污泥無法適應(yīng)或中毒，造成解絮。
b.污泥因缺乏營(yíng)養(yǎng)或充氧過度造成老化。
c.進(jìn)水氨氮過高、C／N過低，使污泥膠體基質(zhì)解體而解絮。
d.池溫過高，往往超過40℃。
e.機(jī)械曝氣翼輪轉(zhuǎn)速過高，使絮粒破碎。
解決辦法為弄清原因，分別對(duì)待。在污泥中毒時(shí)，應(yīng)停止有毒廢水的進(jìn)入；對(duì)缺乏營(yíng)養(yǎng)、污泥老化和解絮污泥，需適當(dāng)投加營(yíng)養(yǎng)，采取復(fù)壯措施。
③污泥膨脹 在活性污泥系統(tǒng)中，有時(shí)污泥的沉降性能轉(zhuǎn)差、密度減輕、SVI值上升，污泥在二沉池沉降困難、泥面上升，嚴(yán)重時(shí)污泥外溢、流失，處理效果急劇下降，這一現(xiàn)象稱為污泥膨脹。它是活性污泥法工藝中棘手的問題。
a．絲狀細(xì)菌的生理特點(diǎn)
比表面積大、沉降壓縮性能差；耐低營(yíng)養(yǎng)；耐低氧；適合于高CAN的廢水；某些絲狀菌對(duì)環(huán)境有特殊的要求，如貝氏細(xì)菌、發(fā)硫細(xì)菌必須在廢水含有還原性硫化物時(shí)才能大量生長(zhǎng)。
b．控制絲狀菌污泥膨脹的方法
采用化學(xué)藥劑殺滅絲狀菌絲狀菌因與環(huán)境接觸表面積大，故對(duì)藥物較為敏感，在加藥劑量合適時(shí)，可做到既殺滅絲狀細(xì)菌，又不至于過多地?fù)p傷菌膠團(tuán)細(xì)菌，在絲狀菌明顯受到抑制后，即可停止加藥，并投加營(yíng)養(yǎng)，采取適當(dāng)復(fù)壯措施。
常用的藥物及劑量如下：
漂白粉量按有效氯為MLSS的0.5％-0.8％投加；
投加液氯或漂白粉，使余氯為lmg/L時(shí)球衣菌經(jīng)30min死亡；余氯為5mg／L時(shí)，球衣菌經(jīng)120min死亡；
加廢堿液 使曝氣池pH值上升至8.5-9.0，維持一段時(shí)間后，鏡檢可見絲狀菌、斷裂。
上述方法在生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)，先通過小樣試驗(yàn)，以確定合適的投加量。由于微生物具有較強(qiáng)的變異能力，在多次使用同一藥物后，絲狀菌往往會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性，并導(dǎo)致方法的失敗。
改變進(jìn)水方式及流態(tài)混合式活性污泥法(CMAS)處理廢水容易引起污泥膨脹。經(jīng)研究，采用推流式(PFR)或序批式(SBR)活性污泥法對(duì)抑制污泥膨脹有良好的效果。
控制曝氣池的DO 采用推流式(PFR)或序批式(SBR)活性污泥法，使污泥交替經(jīng)過厭氧、好氧狀態(tài)。菌膠團(tuán)細(xì)菌能在厭氧、好氧交替的條件下攝取、轉(zhuǎn)化和貯藏基質(zhì)，從而競(jìng)爭(zhēng)性地排斥了這一條件下該能力差的絲狀菌。
調(diào)節(jié)廢水的營(yíng)養(yǎng)配比 對(duì)因缺乏N、P而引起SVI值上升、造成污泥膨脹的處理系統(tǒng)，需在進(jìn)水中追加N／P。
綜合上述，在污泥發(fā)生膨脹時(shí)，應(yīng)及時(shí)改變曝氣池中微生物所處的環(huán)境條件，在有兩大類微生物——菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌共存并相互競(jìng)爭(zhēng)的污泥體系中，創(chuàng)造適合于菌膠團(tuán)細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境條件，使絲狀菌得不到優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，以達(dá)到改善污泥沉降壓縮性能、控制或預(yù)防污泥膨脹的目的。下表為污泥性狀異常及分析
(2)生物泡沫及其控制泡沫是活性污泥法運(yùn)行中常見的現(xiàn)象。
泡沫可分為兩種，一種是化學(xué)泡沫，另一種是生物泡沫。
化學(xué)泡沫是由污水中的洗滌劑以及一些工業(yè)用表面活性物質(zhì)在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成的。在活性污泥培養(yǎng)初期，化學(xué)泡沫較多，有時(shí)在曝氣池表面會(huì)形成高達(dá)幾米的泡沫山。這主要是因?yàn)槌跗诨钚晕勰嗌形葱纬?，所有產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)在曝氣作用下都形成了泡沫。隨著活性污泥的增多，大量洗滌劑或表面物質(zhì)會(huì)被微生物吸收分解掉，泡沫也會(huì)逐漸消失。正常運(yùn)行的活性污泥系統(tǒng)中，由于某種原因造成污泥大量流失，導(dǎo)致F／M劇增，也會(huì)產(chǎn)生化學(xué)泡沫?；瘜W(xué)泡沫處理較容易，可以用水沖消泡，也可以加消泡劑。較難處理的是生物泡沫，它是由稱作諾卡氏菌的一類絲狀菌形成的。化學(xué)泡沫呈乳白色，而生物泡沫呈褐色，可在曝氣池上堆積很高，并進(jìn)入二沉池隨水流走，產(chǎn)生一系列問題。首先，生物泡沫蔓延至走道板上，使操作人員無法正常維護(hù)。另外，生物泡沫在冬天能結(jié)冰，清理起來異常困難。夏天生物泡沫會(huì)隨風(fēng)飄蕩，形成不良?xì)馕丁ＶZ卡氏菌極有可能成為人類的病原菌。如果采用表曝設(shè)備，生物泡沫還能阻止正常的曝氣充氧，使混合液D0降低。生物泡沫還能隨排泥進(jìn)入泥區(qū)，干擾濃縮池及消化池的運(yùn)行。用水沖無法沖散生物泡沫，消泡劑作用也不大。因?yàn)橹Z卡氏菌產(chǎn)生于活性污泥絮體內(nèi)部，嘗試用氯解決，不能從根本上解決問題。增大排泥，降低SRT，有時(shí)稍有效果，但只能去除世代期長(zhǎng)的那部分諾卡氏菌。生物泡沫控制的根本措施是從根源上人手，以防為主。
①生物泡沫的產(chǎn)生條件 諾卡氏菌是形成生物泡沫的主要原因。這種絲狀菌為樹枝狀絲體，其細(xì)胞中蠟質(zhì)的類脂化合物含量高達(dá)11％，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁中都含有大量類脂物質(zhì)，有的疏水性，密度小。諾卡氏菌在溫度較高(高于20C)、富油脂類物質(zhì)的環(huán)境中易大量繁殖。含油及脂類物質(zhì)較多或初沉池浮渣去除不的人流污水，易產(chǎn)生生物泡沫。夏天比冬天易產(chǎn)生生物泡沫。大部分諾卡氏菌世代期都在9d以上，故超低負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)中更易產(chǎn)生生物泡沫。
②泡沫問題的診斷和控制 與污泥膨脹一樣，當(dāng)出現(xiàn)泡沫時(shí)，應(yīng)認(rèn)真觀察分析，確認(rèn)泡沫種類及產(chǎn)生原因，對(duì)癥下藥，否則起不到控制泡沫的作用。
現(xiàn)象一 在曝氣池表面產(chǎn)生白色的、黏稠的空氣泡沫，有時(shí)出現(xiàn)較大的浪花。
診斷程序如下：
如果在污泥培養(yǎng)過程中出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則系正常情況，不必注意。隨著污泥的增多，泡沫會(huì)自然消失。在正常運(yùn)行的活性污泥中，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，應(yīng)首先檢查MLVSS是否降低了。如果由于二沉池出水造成污泥流失，導(dǎo)致MLVSS降低，則應(yīng)分析流失原因并予以處理。如果由于排泥過量導(dǎo)致MLVSS降低，則應(yīng)減少排泥。如果MLVSS未降低，則進(jìn)行下述步驟。
檢查污泥的耗氧速率SOUR。如果SOUR降低了，則說明污泥中毒，應(yīng)分析中毒原因并采取處理措施。
如果某些曝氣池中有泡沫而其余池子沒有，則應(yīng)檢查各池之間的配水是否均勻，進(jìn)入各池的回流污泥分配是否均勻。如果某一曝氣池進(jìn)入的污水多，而分配進(jìn)去的回流污泥少，則該池易出泡沫。
現(xiàn)象二 在曝氣池表面形成細(xì)微的暗褐色泡沫。
診斷程序如下：
檢查系統(tǒng)的負(fù)荷是否太低，泥齡是否太長(zhǎng)，排泥是否不足。該種泡沫一般系由污泥過氧化所致，一般不會(huì)發(fā)展到特別嚴(yán)重的程度，只有適當(dāng)增大排泥，泡沫即可消失。
現(xiàn)象三 脂狀，暗褐色泡沫異常強(qiáng)烈，并隨混合液進(jìn)入二沉池。
診斷程序如下：
檢查混合液種是否有絲狀菌。如果存在，多為由諾卡氏菌導(dǎo)致的生物泡沫。如果有條件，也可進(jìn)一步辨認(rèn)諾卡氏菌。此時(shí)，可以對(duì)產(chǎn)生的泡沫進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理，但主要精力應(yīng)放在根源上。首先對(duì)上游油脂類廢水的排放要加強(qiáng)管理，其次要加強(qiáng)初沉池浮渣的清除，特別是乳狀浮渣。初沉池除去SS的功能以外，去除油脂類漂浮物質(zhì)的功能應(yīng)予以強(qiáng)化。另外，還應(yīng)重視沉砂池的除油功能，適當(dāng)調(diào)節(jié)曝氣量，以利于油水分離。
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