A2/O工藝中活性污泥膨脹的原因及控制對策

陳甜+王雨飛

摘 要：近年來在污水處理過程中，A2/O工藝應(yīng)有十分廣泛，其作為除磷脫氮的重要工藝之一，能夠獲得較好的污水處理效果，而且處理過程較為穩(wěn)定、可靠，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。但在A2/O工藝應(yīng)用過程中，容易出現(xiàn)活性污泥膨脹現(xiàn)象，因此需要導(dǎo)致這一問題的原因進(jìn)行深入分析，從而采取有效的控制對策，確保在對污水處理過程中獲得良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：A2/O工藝；活性污泥；污泥膨脹；原因；控制對策

前言

近年來我國城市化建設(shè)不斷加快，城市工業(yè)發(fā)展迅猛，這也使城市環(huán)境污染情況越來越嚴(yán)峻。特別是城市水體受到嚴(yán)重污染。在當(dāng)前城市污水中不僅含有大量的生活污水，而且還要一定量的工業(yè)廢水，污水中成分復(fù)雜，但氮和磷是城市污水中含量最大的兩大污染物。因此在當(dāng)前城市污水處理中普遍采用A2/O工藝，其具有較好的除磷脫氮的效果，而且在具體應(yīng)用過程中處理工藝具有較好經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定可靠性，處理效果較好。

1 A2/O工藝及工作原理

A2/O作為多種工藝的綜合體，其將傳統(tǒng)的污泥工藝、生物硝化、反硝化和生物除磷等工藝有效的綜合于一體，具有較好的除磷脫氮效果。在具體應(yīng)用過程中，利用曝氣裝置、推進(jìn)器、回流渠道等將生物池劃分為什厭氧段、缺氧段和好氧段，在工藝流程中，污水的以各種形式存在的氮和磷都能夠被有效的除去。在具體工藝流程中，活性污泥主要是以硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等共同組成菌群。好氧段的硝化細(xì)菌能夠?qū)⑽鬯械牡崩蒙锵趸饔棉D(zhuǎn)化為硝酸鹽。而在缺氧段反硝化細(xì)菌又將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)脫氮的目的。在對磷去除過程中，厭氧段的聚磷菌厭氧釋放磷合面為PHB，并能夠?qū)Φ图壷舅岬纫捉到獾挠袡C(jī)物進(jìn)行吸收，在好氧段有機(jī)污染物中還能夠被污泥中的細(xì)菌進(jìn)行分析，從而形成二氧化碳及水，同時(shí)聚磷菌會(huì)大量吸收磷，并以污泥的形式存在，因此將剩余污泥進(jìn)行排放，從而達(dá)到去除磷的目的。

2 活性污泥的概述

活性污泥中主要包括微生物群體、有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)。細(xì)菌、原生動(dòng)物和藻類共同構(gòu)成微生物群體，其中以細(xì)菌和原生動(dòng)物為主。利用活性污泥來對污水和廢水進(jìn)地處理會(huì)獲得較發(fā)孤效果。活性污泥在處理廢水和污水過程中屬于好氧生物處理方法，會(huì)對水質(zhì)起到明顯改善作用，這也是其在污水和廢水中廣泛應(yīng)用的重要原因。

3 活性污泥膨脹的原因

在處理工藝流程中，活性污泥容易發(fā)生膨脹現(xiàn)象，主要以絲狀菌膨脹非絲狀菌膨脹為主。在具體處理過程中，當(dāng)廢水水溫較低而且污泥負(fù)荷過高的情況下，容易發(fā)生非絲狀菌膨脹，這種情況下細(xì)菌由于吸附了大量的有機(jī)物，這就使其沉淀壓縮具有較大的難度。當(dāng)?shù)狈r(shí)，這時(shí)微生物無法充分的利用碳源來合成細(xì)胞物質(zhì)，從而造成過量的碳源被轉(zhuǎn)化為多糖類胞外貯存物，這種貯存物具有較好的親水性，容易形成結(jié)合水，使污泥無法有效沉降，致使高粘性污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)非絲狀菌污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，這時(shí)對污水還具有較好的生化處理效能，而且出水質(zhì)量也能夠保障，利用污泥鏡也無法發(fā)現(xiàn)絲狀菌，可以說非絲狀菌膨脹現(xiàn)象對于處理效果帶來的影響較小。在實(shí)際工作中絲狀菌膨脹現(xiàn)象較為常見，導(dǎo)致絲狀菌膨脹現(xiàn)象的原因也具有多樣性。在活性污泥中，由于其屬于一個(gè)混合型系統(tǒng)，其內(nèi)含有的絲狀菌種類較多，這些絲狀菌任何一種都可能導(dǎo)致污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。這其中絲狀菌與活性膠團(tuán)系統(tǒng)處于共生的狀態(tài)，絲狀菌的存在不僅對污水凈化，還對污泥絮體結(jié)構(gòu)保持及生物處理凈化效率保持具有重要的作用，另外，絲狀菌沉淀中對懸浮物還具有過濾作用，可以說絲狀菌在活性污泥處理工藝中具有不可或缺性。當(dāng)絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌保持平衡狀態(tài)時(shí)，則不會(huì)有污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生，一旦絲狀菌生長過快，打破二者之間的平衡性，則會(huì)發(fā)生污泥膨脹。

4 活性污泥膨脹臨時(shí)控制對策

在對活性污泥膨脹進(jìn)行應(yīng)急控制時(shí)，可以采用投加藥物的臨時(shí)性措施。即通過將鐵鹽鋁鹽等混凝劑來增強(qiáng)污泥的沉降性能，或是能夠直接將絲狀菌殺死，以此來確保污泥壓密性能提升，確保沉淀出水。另外，也可以在回流污泥中投入過氧化氫和自氧等，達(dá)到破絲狀菌的效果，快速降低SVI值，但無法根本實(shí)現(xiàn)對絲狀菌繁殖的有效控制，一旦不對其進(jìn)行加藥，則污泥膨脹現(xiàn)象又會(huì)反復(fù)發(fā)生。當(dāng)采用加藥方式來對污泥膨脹進(jìn)行控制過程中，極易破壞微生物生長的環(huán)境，這必然會(huì)對污水處理的效果帶來為良影響。這也決定了加藥控制污泥膨脹只能作為臨時(shí)性應(yīng)急措施，其無法從根本上解決污泥膨脹問題，主要應(yīng)用于控制不當(dāng)而造成的污泥膨脹現(xiàn)象。

5 活性污泥膨脹永久性控制對策

5.1 低負(fù)荷活性污泥工藝

曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度處于較低水平，這種狀態(tài)下絲狀菌增長效率會(huì)大幅度的提高，從而導(dǎo)致污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率較高。因此在控制活性污泥膨脹過程中，在對水質(zhì)和曝氣方面進(jìn)行考慮的同時(shí)，還可以將曝氣池分成多格且采用推流方式運(yùn)行，也可能利用分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，利用高污泥負(fù)荷來有效的吸附有機(jī)物，并對有機(jī)酸進(jìn)行消除，在有效的抑制污泥膨脹的同時(shí)，還能夠進(jìn)一步對生物處理效果進(jìn)行改善。

5.2 合理進(jìn)行設(shè)置

當(dāng)采用A/O和A2/O工藝過程中，要將缺氧段、厭氧段和污泥回流系統(tǒng)設(shè)置在好氧段之前，這樣就能夠確保混合菌群始終處于缺氧和好氧的狀態(tài)下，促使有機(jī)物濃度出現(xiàn)周期性變化，這不僅能夠有交物對污泥的沉降性能進(jìn)行改善，而且對污泥膨脹的控制也具有非常重要的意義。這種情況下，氧化溝和UNITANK工藝處于交替工作的狀態(tài)下，而且這二項(xiàng)工藝的連續(xù)進(jìn)水系統(tǒng)在時(shí)間和空間上就能夠充當(dāng)“選擇器”，從而實(shí)現(xiàn)對污泥膨脹進(jìn)行有效控制。即使污泥膨脹發(fā)生，也通能夠通過對曝氣控制溶氧量進(jìn)行調(diào)整，并對回流污泥量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對池內(nèi)污泥負(fù)荷和DO進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常情況下經(jīng)過一段時(shí)間后，污泥膨脹現(xiàn)象都能夠得到有效的改善。

由于污泥膨脹發(fā)生時(shí)，多是由于絲狀菌不斷繁殖所導(dǎo)致的，因此在實(shí)際工作中，需要針對微生物對生長環(huán)境微妙性，通過大量的實(shí)驗(yàn)來有效的實(shí)現(xiàn)對污泥膨脹的有效控制。

5.3 使絲狀菌與活性污泥菌膠平衡生長

當(dāng)絲狀菌過快生長時(shí)則會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，因此在實(shí)際處理工作中，需要保證絲狀菌與活性污泥菌膠團(tuán)之間保持平衡生長狀態(tài)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，相較于完全混合式及低污泥負(fù)荷，推流式和高污泥負(fù)荷產(chǎn)生污泥膨脹的可能性相對較低，而且在泥污膨脹處理過程中，還要對進(jìn)水水質(zhì)的水溫、PH值、營養(yǎng)成分等進(jìn)行綜合考慮。

6 結(jié)束語

在實(shí)際運(yùn)行過程中，污泥膨脹發(fā)生的原因具有多樣性。但主要還是由于絲狀菌種類繁多，在實(shí)際操作過程中很難實(shí)現(xiàn)對生長環(huán)境的有效控制，從而造成污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。這就需要在具體工作中，需要根據(jù)實(shí)際情況，并做大量的實(shí)驗(yàn)，通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析，從而采取切實(shí)可行的措施來有效的解決污泥膨脹問題，確保實(shí)現(xiàn)對廢水和污水的有效處理。

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