印染廢水處理中污泥膨脹的控制與運(yùn)行
1.項(xiàng)目概述
寧波某印染廢水處理工程設(shè)計(jì)處理能力為4200m3/d，其工藝流程如圖1所示。進(jìn)水水質(zhì)如下:CODcr 400 mg/L ~ 600 mg/L，色度300 ~ 500倍，pH 8 ~ 10。出水水質(zhì)要求為:CODcr100mg/L，色度70倍，pH 6 ~ 9。
主要工藝參數(shù)如下:調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為4h，采用穿孔管曝氣攪拌；冷卻塔的設(shè)計(jì)進(jìn)出口溫度為45℃和35℃。初沉池采用斜管沉淀池，表面負(fù)荷為2.5m 3/m2 & # 8226；h；酸化罐停留時(shí)間為8.5h，罐內(nèi)綁填料，用潛水?dāng)嚢铏C(jī)攪拌。曝氣池分為兩組，可串并聯(lián)切換運(yùn)行，停留時(shí)間為9.3h和5.6h分別是。二沉池為徑向沉淀池，表面負(fù)荷為0.87 m3/m2 & # 8226；h；最終沉淀池為徑向沉淀池，表面負(fù)荷為1.0m 3/m2 & # 8226；h .
2.污泥膨脹現(xiàn)象
工程投產(chǎn)以來，曝氣池內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)氣泡，并伴有黑色浮泥；二沉池存在跑泥、漂泥問題，最終導(dǎo)致透明度降低，水質(zhì)變差。根據(jù)日常運(yùn)行記錄，SVI值往往在300mL/g以上，有時(shí)高達(dá)600ml/g，從顯微鏡下檢查，污泥絮體細(xì)分，絲狀菌縱橫交錯(cuò)，形成相互聯(lián)系的稀疏網(wǎng)絡(luò)，由此判斷污泥膨脹是由絲狀菌引起的。
3.污泥膨脹的原因
根據(jù)絲狀菌對環(huán)境條件和底物類型的不同要求，污泥絲狀菌膨脹可分為五種類型:低底物濃度型、低DO濃度型、營養(yǎng)缺乏型、高硫化物型和pH失衡型。根據(jù)日常水質(zhì)檢測記錄，pH值為8 ~ 10，曝氣池溫度為23 ~ 36℃，可以消除pH值和溫度的影響。為了了解硫化物對污泥膨脹的影響，對水解池出水的S2濃度進(jìn)行了5天的測試，測試數(shù)據(jù)表明硫化物的影響可以消除。從運(yùn)行現(xiàn)場看，曝氣池曝氣均勻，DO在1.5mg/L以上，不缺氧。
現(xiàn)場水質(zhì)采樣測定:BOD/N/P為100/3/0.4。一般來說，污水中合適的氮磷比是BOD/N/P=100/5/1。按BOD/N/P要求投加足夠的N、P營養(yǎng)物質(zhì)后，污泥膨脹問題并未得到明顯改善。因此，氮和磷的缺乏不是誘發(fā)污泥膨脹的主要因素。
根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，污泥負(fù)荷為0.15 kgcod/(kg mlss & # 8226；d)周圍，污泥負(fù)荷低。根據(jù)動(dòng)力學(xué)選擇理論，當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)，絲狀菌會(huì)比細(xì)菌膠團(tuán)優(yōu)先生長，低負(fù)荷容易導(dǎo)致污泥膨脹。因此，低污泥負(fù)荷是誘發(fā)污泥膨脹的主要因素。
4.污泥膨脹的控制措施
污泥膨脹過程中，投加絮凝劑促進(jìn)污泥團(tuán)聚、增加污泥排放量等措施可以暫時(shí)控制污泥膨脹，但不能完全解決，污泥膨脹仍時(shí)有發(fā)生。為了從根本上消除污泥膨脹問題，2009年底對污水處理項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)改造。從技術(shù)改造中污泥膨脹的原因入手，借鑒環(huán)境調(diào)控和代謝機(jī)制控制的理念，為細(xì)菌膠團(tuán)中細(xì)菌的生長創(chuàng)造有利條件，通過生物競爭機(jī)制抑制絲狀菌的過度生長繁殖，將絲狀菌控制在合理的范圍內(nèi)。
技術(shù)改造措施包括:
(1)在曝氣池前增加缺氧生物選擇器，停留時(shí)間為45min
(2)關(guān)閉停留時(shí)間短的那組曝氣池，將該組曝氣池作為調(diào)節(jié)池的備用，可同時(shí)降低沖擊負(fù)荷；
(3)停止向初沉池投藥。
5.微膨脹作業(yè)的可行性分析
自2015年3月以來，曝氣池中的泡沫有所改善。鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌數(shù)量較技改前有所下降，污泥膨脹問題得到明顯改善。圖2顯示了2015年3月至10月SVI和化學(xué)需氧量的變化。
從圖2可以看出，SVI值維持在100 ~ 250 ml/g之間，曝氣池內(nèi)的活性污泥長期處于絲狀微膨脹狀態(tài)。但根據(jù)二沉池的出水水質(zhì)，COD維持在60 ~ 130 mg/L之間，生化系統(tǒng)的處理效率相對穩(wěn)定。從運(yùn)行效果來看，污泥微膨脹不同于一般意義上的污泥膨脹。主要區(qū)別是在污泥微膨脹狀態(tài)下，絲狀菌的增殖速度得到控制，SVI值保持在一定范圍內(nèi)(100 ~ 250 ml/g)，二沉池的泥水分離不受影響，曝氣池能維持所需的污泥濃度。
研究表明，適宜的絲狀菌有助于形成網(wǎng)狀污泥，充分利用絲狀菌形成的污泥絮體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在污泥沉降過程中捕捉、吸附和攔截水中的細(xì)小懸浮顆粒和游離菌，從而達(dá)到更好的出水水質(zhì)。筆者認(rèn)為污泥膨脹后，除了關(guān)注出水水質(zhì)外，重點(diǎn)是是否有污泥流失，這關(guān)系到曝氣池能否維持足夠的污泥濃度，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。從工程實(shí)際運(yùn)行來看，絲狀菌微膨脹下沒有污泥流失。因此，在印染廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制中采用活性污泥微膨脹是可行的。
6.結(jié)論
對于印染廢水處理工程中低污泥負(fù)荷導(dǎo)致的絲狀菌污泥膨脹，通過環(huán)境調(diào)節(jié)控制和代謝機(jī)制控制可以有效控制污泥膨脹。在污泥絲狀菌微膨脹狀態(tài)下，只要曝氣池保持足夠的污泥濃度，二沉池就能獲得滿意的出水效果。從本項(xiàng)目的實(shí)際情況來看，采用活性污泥微膨脹進(jìn)行印染廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制是可行的。(來源:浙江仁信環(huán)科院有限公司)
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