關于北方某污水處理廠冬季污泥膨脹問題的探討

吳建芳 王吉

摘 要 活性污泥法是國內主流的市政污水處理方法，隨著國家對水質要求的提高及城鎮污水量的提升，具有高效穩定脫氮除磷作用的A2/O工藝及其衍生工藝成為大中型市政污水處理廠的首選工藝。活性污泥法的污泥膨脹問題，同時也成為困擾A2/O工藝運營單位的一大難題，本文針對北方某污水處理廠在冬季出現的污泥膨脹的特征及原因進行探討，希望能夠為污泥膨脹問題的解決提供參考。

關鍵詞 市政污水;A2/O工藝;冬季;污泥膨脹

本文通過對北方某污水處理廠運行數據的研究，探討冬季污泥膨脹問題及其解決辦法，該廠目前已滿負荷運行，日處理水量8萬噸/天，采用A2/O+活性砂濾池處理工藝，以下對2018-2019年冬季發生污泥膨脹現象進行簡要分析。

1污泥膨脹表征

1.1 污泥沉降性

測得SV30為90%，SVI為250ml/g。SVI能較好反映出活性污泥的松散程度和絮凝、沉降性能。一般情況下，城市污水處理廠的活性污泥SVI值在50-150之間，過高則說明污泥難于沉淀分離。

1.2 目測法

曝氣池末端曝氣區有較多泡沫狀浮泥累積，污泥顏色較淺呈茶色，同時有死泥漂浮。二沉池上浮污泥顆粒細小，水面有薄層污泥漂浮，顏色較淺。曝氣池取樣污泥絮體較小且松散，污泥附著細小氣泡上浮。

1.3 微生物鏡檢

鏡檢發現污泥絮體松散，有較多絲狀菌及藻類。

2污泥膨脹主要影響因素

2.1 水溫

低溫非絲狀菌活性污泥膨脹通常在我國北方污水處理廠冬季生化系統水溫低于12℃時發生，隨著生化系統水溫下降，污泥膨脹程度愈加嚴重，膨脹嚴重的SVI值能達到400mL/g左右。當生化系統水溫達到15℃以上時，污泥膨脹情況逐漸轉好;水溫達到17℃以上時，污泥膨脹現象會在3～5d內自動消失[1]。

該廠進水溫度在2017年4月地表水廠投產前為3月份最低，在10℃～14℃，2017年后每年12月至次年3月中旬出現低水溫，最低10℃可持續一個月以上。該廠在2017年在3月至4月發生污泥膨脹，2017年以后發生在12月至次年1月。由此可見，發生污泥膨脹的時間與水溫密切相關。

2.2 污泥濃度

正常活性污泥在低負荷狀態下會發生活性污泥老化現象， 并最終影響到活性污泥對有機物的去除效果。絲狀菌對低負荷環境有極強的適應能力，依靠其巨大的比表面積維持其生長繁殖[2]。污泥濃度直接影響污泥負荷F/M，保持適宜的污泥濃度，保證F/M在0.15-0.70kg（BOD5）·kg（MLSS）-1·d-1，可以有效去除污水中的有機物，并使污泥保持在減速增長期獲得良好的沉降性能。該廠進水BOD5較低，污泥濃度過高，低F/M值導致污泥老化及絲狀菌污泥膨脹。

2.3 營養物質不平衡

A2/O工藝一般BOD5/N/P需滿足100∶5∶1，才能保證污泥對C、N、P的需求量，保證污泥活性，抑制絲狀菌過多繁殖。該廠進水BOD5/N/P比值（見表1）明顯不平衡，氨氮過高，P過低，使適應性強的絲狀菌更具競爭優勢。

該廠在冬季為有效去除污水中的氨氮，采取添加碳源等措施，引起P相對減少，成為污泥膨脹的又一誘因。

3污泥膨脹控制措施

3.1 投加混凝劑

控制污泥膨脹的化學方法主要包括投加殺菌劑或混凝劑。投加殺菌劑對整個活性污泥系統同樣具有殺滅作用。大部分絲狀細菌細胞表面的疏水性都比較強，導致氯難以滲透到這些疏水性絲狀細菌的細胞質中，影響其對絲狀細菌的殺滅效果。

通過實驗得出復合型鋁鐵鹽除磷藥劑沉降效果優于聚合氯化鋁，通過在二沉池前端配水井投加一定量的除磷藥劑，使二沉池污泥上浮得到有效控制，投加初期，污泥SV值由90降至80。

3.2 降低MLSS

該廠冬季保持較高污泥濃度，使污泥活性降低，抗沖擊能力變弱，在冬季易發生污泥膨脹。通過加大排泥量，提高有機物負荷，能夠提高污泥活性，降低SVI，有效改善污泥沉降性能。根據該廠進水水質，可在冬季前將污泥濃度降至2g/L-2.5g/L，可有效防止冬季污泥膨脹。

3.3 適當投加碳源

根據進水C/N/P比值投加碳源，使其在最適比值，不可投加過多。避免絲狀菌增殖過多，和菌膠團細菌進行碳源儲備而產生多糖造成沉降性能下降。

3.4 停止使用旋流沉砂池

該廠細格柵后設置旋流沉砂池，減少了原水中的無機物，可適當停止使用一段時間，利用無機物增加污泥比重，使其更易沉降。同時需注意較大沙礫對后續污泥脫水產生的影響。

4結束語

該廠冬季發生污泥膨脹主要是在低水溫及高污泥濃度低有機負荷的共同作用下發生的。在膨脹發生時可采取投加混凝劑有效改善污泥膨脹及上浮狀況，但投加混凝劑并不能從根本上解決污泥膨脹問題，只能起到緩解污泥上浮的作用，其根本是污泥濃度過高和營養物質不平衡在低水溫下的表現，應降低污泥濃度并適當調整營養物質比值，以提高污泥活性、改善沉降性能。

參考文獻

[1] 柴春省.低溫非絲狀菌活性污泥膨脹的控制措施[J].工業用水與廢水，2017，48（4）：51-53，60.

[2] 楊冬梅.城市污水處理廠污泥膨脹原因分析及控制方法[J].綠色科技，2011，（6）：56-57，60.