城市污水处理厂污泥膨胀控制 3页

环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineedng城市污水处理厂污泥膨胀控制王申(北京建筑大学，北京100192)摘要：通过对北京市某污水处理厂污泥膨胀情况的调查，初步分析认为是由于处理水量超过设计水量，造成污水在曝气池好氧段停留时间较短，反应时间不足，使得亚硝酸盐在好氧段没有被完全氧化，系统硝化反应进行不完全，导致曝气池内硝酸盐氮堆积，丝状菌大量增殖，引起污泥膨胀。为此，采取了关闭厌氧段配水管的措施，使曝气池由A2／o工艺变为MO工艺，从而初步解决了污泥膨胀的问题。关键词：污水处理厂；污泥膨胀；A2幻工艺；污泥负荷中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)01—0145—03SludgeBulkingControlofUrbanSewageTreatmentPlantWangShen污泥膨胀是活性污泥法污水处理系统较为严重的异常现象之一，影响整个生化系统的运行，并且直接影响出水水质．对后续的再生水处理也会产生影响。污泥膨胀一直以来都是传统污水处理工艺运行的最大难题之一，因此被称为“活性污泥法的癌症”。污泥膨胀的发生率极高，欧洲各国约有50％、美国约有60％的城市污水处理厂每年都会发生污泥膨胀。工业废水处理厂的情况更为严重【¨。发生污泥膨胀后可采取的控制措施较少，如果采用化学药剂控制，药剂的计量控制较难。投加过量的药剂会使生物池中的有益微生物受到损伤，并且药剂控制成本较高。笔者以北京市某污水处理厂污泥膨胀控制为例。介绍了污泥膨胀的控制措施。1处理工艺简介该污水处理厂总设计处理能力40万m3／d。一期设计处理能力20万mVd，采用倒置A2／O工艺，不设初沉池。其工艺特点是强化除磷。二期设计处理能力20万m3／d，采用AVO工艺，设计内回流比为300％，不设初沉池。其工艺特点是在保障除磷的同时能够取得较好的脱氮效果。2污水处理厂现存问题通过2012年1月一2013年1月对污水处理厂运行情况的调查发现，随着曝气池水温的降低，曝气池好氧段出现大量棕褐色黏稠泡沫，起初泡沫覆盖了曝气池好氧段约70％的面积，但泡沫层较薄。大约经过1周之后，棕褐色黏稠泡沫布满了曝气池好氧段，且随着时间的延长池中出现较厚的浮泥，浮泥呈黑褐色，约有2～5cm厚。在出现污泥上浮之后．SVI值最高时曾达到300mL／g，泥水分离效果很差，严重影响了出水指标。同时由于二沉池大面积的浮泥较黏稠．且携带了大量气体(表观上有大量泡沫)，致使二沉池的套筒阀、浮渣槽极易堵塞，严重时厂区内的污水管道也会被浮泥堵塞，给污水处理厂的正常运行及厂区环境带来严重影响。3污泥膨胀原因分析工程界普遍承认，丝状菌的大量繁殖易引起污泥膨胀。丝状菌生物种类繁多，数量大，对生长环境要求低。其生理特性表现为：吸附力强、增殖速度快、耐低溶解氧以及低基质质量浓度的能力强。根据丝状菌是否易被菌胶团附着形成污泥絮体，可将其分为结构型丝状菌和非结构型丝状菌【朝。导致丝状菌过量增殖的原因主要有以下5个方面。1)原水中营养物质含量不足活性污泥法处理污(废)水的过程，就是污泥中的微生物种群不断地吸收、利用水中的污染物使自身增殖的过程。随着反应的进行需要多种营养物质来保证它们正常的新陈代谢活动，并维持生物量的动态平衡。2015-年$1_(1一)第33巷辛荭故衣145\n器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineering若原水中营养物质含量不足．会使低营养型微生物丝硫细菌、贝氏硫细菌过度繁殖，从而使它们在与菌胶团的竞争中占优势【3】。2)污水中碳水化合物和可溶性物质含量高与其他菌种相比，丝状菌对高分子物质的水解能力弱，较难吸收不溶性物质。所以，当污水中含有较多可溶性有机物时，有利于丝状菌的繁殖。此外，污水中含有过量的糖类碳水化合物时．诸如球衣菌属的丝状菌能直接将葡萄糖、乳糖等糖类物质作为能源加以吸收利用，同时分泌出高黏性物质覆盖在菌胶团表面．导致污泥的水结合率增大【扪。3)硫化物含量高正常的活性污泥中硫代谢丝状菌含量较低，但若污水中硫化物含量偏高，则容易引起诸如硫化菌、021N型菌、贝氏硫化菌等硫代谢丝状菌的过量增殖，致使污泥膨胀【31。4)进水波动大进水波动是指进入活性污泥反应器的原水．在流量、有机物质量浓度、种类等方面的改变。如果曝气池中有机物质量浓度突然增加．就会因微生物呼吸迅速致使溶解氧含量降低。此时丝状菌在争夺氧中占优势，大量繁殖，引起污泥膨胀。5)溶解氧含量不足溶解氧作为构成活性污泥混合液的三要素(气、水、泥)之一，是许多生物降解反应的必要条件。菌胶团和浮游球衣菌等丝状菌对溶解氧需要量差别比较大。菌胶团是好氧菌。而绝大多数丝状菌是适应性很强的微好氧菌。因此，若溶解氧含量不足，菌胶团的生长将会受到抑制，而丝状菌仍能正常利用有机物，将在竞争中占优势【3】。4冬季控制污泥膨胀措施1)合理控制进水量由于采用倒置A2／O工艺，缺氧段在前。厌氧段在后，进水分别通过前端配水闸门和DNl000钢管进入缺氧段和厌氧段。在缺氧段和厌氧段配水闸门均全开的状态下，约有60％的进水直接进入厌氧段，用来补充碳源。由于在工艺设计上没有内回流，外回流污泥全部进入缺氧段，因此只有不足总水量40％的进水与回流污泥混合，造成了缺氧段F／M值较低，这也是导致污泥膨胀的主要原因之一。为此，自2013年10月开始增加脱泥量，使曝气池MLSS保持在较低的质量浓度范围内。并通过增加缺氧段进水量提高缺氧段的F／M146辛荭故求2015No．1(Jan．)V01．33值。但此举会造成厌氧段碳源的减少，可能会对生物除磷效果有较大影响，所以没有一次性将厌氧段进水闸门完全关闭，而是根据出水TP的变化逐渐降低其开度，避免rIP超标。以下为关闭厌氧段配水管的时间梯度：2013—10—21关闭厌氧段配水管至开度为75％：2013—11—01关闭厌氧段配水管至开度为50％：2013—11—04关闭厌氧段配水管至开度为30％：2013—11—06关闭厌氧段配水管至开度为15％：2013—11—12关闭厌氧段配水管至开度为5％；2013—1l一13全部关闭厌氧段配水管。2)降低处理水量波动为了控制污泥膨胀，自2013年9月开始加强对进水泵房的精细调控。2012年9月一2013年4月的处理水量波动较大，最高日处理水量为45万t，最低日处理水量为32万t，相差13万t；2013年9月一2014年1月最高日处理水量为43万t．最低日处理水量为34．6万t，相差8．4万t，这表明通过调控降低了水量波动对曝气池的冲击负荷。3)合理降低污泥质量浓度为降低泥龄，提高污泥负荷，抑制丝状菌的生长，自2013年9月开始，控制曝气池的污泥质量浓度在较低但合理的范围内。2012年9月一2013年4月曝气池的污泥质量浓度均值为5000mg／L，2013年9月一2014年1月曝气池的污泥质量浓度均值为3500～4000mg／L。通过缩短污泥龄及降低污泥质量浓度，可以在一定程度上抑制丝状菌的生长，使菌胶团在竞争中占优势，从而控制污泥膨胀。4)适度降低SVI值2012年9月—2013年4月SVI值最高为270mI／g。均值为220mL／g：2013年9月--2014年1月SVI值最高为170mL／g，均值为125mug。通过降低SVI值，污泥沉降性能有很大提高，沉淀池没有翻泥现象，且没有泡沫产生。5)提高污泥负荷2012年9月一2013年4月污泥负荷波动较大，最低时为0．05kgCOD／(kg污泥·d)，最高时为0．68kgCOD／(kg污泥·d)，长期处于低污泥负荷的状态，增加了污泥膨胀的风险；2013年9月一2014年1月污泥负荷较稳定，从2013年10月初开始到12月污泥负荷稳定在0．2kgCOD／(kg污泥·d)左右，处于高污泥负荷阶段，有利于降低污泥膨胀的风险。\n5措施效果1)通过工艺调控，出水氨氮指标全部达标。由于2013年年初发生了较为严重的污泥膨胀，一期出水氨氮指标受到很大影响，超标天数增多。污泥膨胀造成氨氮超标的原因主要是由于溶解氧充氧效率不佳。一方面污泥膨胀造成了对氨氧化菌群的抑制；另一方面氨氧化菌属于附着菌．由于丝状菌膨胀造成菌胶团松散、破裂，导致氨氧化菌的流失和失活。通过工艺调控，2014年出水氨氮指标全部达标，说明2014年对污泥膨胀控制较好。2)倒置A2／O改为A／O运行，出水总磷未出现超标现象。自2013年10月21日开始关闭厌氧段配水管时起，厌氧段就没有了碳源补充，因此由倒置A2／O改为A／O运行，出水总磷时有超标现象。从2013年12月初开始投加聚合氯化铝进行化学除磷，一方面化学除磷可以弥补生物除磷的不足，降低出水总磷的质量浓度，保证了后续32万t再生水处理单元的进水水质稳定：另一方面，投加聚合氯化铝可以增加菌胶团的密度及沉降性，有利于抑制丝状菌的生长。3)通过采取措施，2013--2014年曝气池变化明显。浮泥消失。4)通过采取措施，丝状菌数量明显减少。2013年污泥膨胀时丝状菌丰度级为e级。2014年污泥未膨胀时丝状菌丰度级为b级。从生物相可以看环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineering出。未发生污泥膨胀的污泥中，微生物活性好，菌胶团较密实；而发生污泥膨胀的污泥中，微生物活性差，死亡率高，菌胶团较松散，这都会增加污泥膨胀发生的几率。6结语污泥膨胀在各种类型的活性污泥工艺中都不同程度的存在，并且一旦发生就难以控制或需要相当长的恢复时间。一般发生只要2～3d，而恢复正常却要3倍泥龄以上的时间。所以采取一些预防措施是很有必要的，也是应该在实际运行中加以重视的。在工艺负荷的选择上应尽量避开容易引起污泥膨胀的负荷范围，在运行过程中逐步调整运行参数或运行方式。以适应不断变化的水质及水量要求，创造适合菌胶团生长的环境，避免污泥膨胀的发生。圆圈参考文献：【1】崔和平，彭永臻，周利，等．关于污泥膨胀研究的现状与展望叨．哈尔滨建筑大学学报，1997，30(3)：113—116．【2】陈丽华，王增长，牛志卿．活性污泥膨胀的相关理论及控制方法叨．科技情报开发与经济，2003，13(2)：123—126．[3】赵晓宁，刘志斌，张正夫．好氧活性污泥的培养研究叨．能源与环境。2010(2)：55—57．收稿日期：2014-08—22作者简介：王申。女，工程师，学士，主要从事再生水厂传统污水工艺运行方面的工作。中俄首座跨境铁路桥开工投资27亿拟2017年竣工近期，中俄同江一下列宁斯阔耶铁路界河桥工程正式奠基，这条投资27亿元的大桥预计2017年建成。建成后将成为第1个中俄跨境铁路桥，并成为中俄最重要的跨境货运通道。中俄同江铁路界河桥位于中国黑龙江省同江市与俄罗斯犹太自治州下列宁斯阔耶之间，我国境内线路全长31．62km，其中跨江大桥主桥全长2215m(我国境内长1900m)。中方投资估算26．42亿元人民币，建设工期为两年半。设计年过货能力2100万t。中俄同江铁路界河桥是首座横跨中俄两国界河一黑龙江的铁路大桥。中国铁路总公司的人士介绍道，这一大桥的建设，将结束中俄界河无跨江铁路桥梁的历史，形成又一个我国东北铁路网与俄罗斯西伯利亚铁路相连通的国际联运大通道，改善我国既有国际铁路运输格局。据悉，中俄边境线长4300km，除了54km在新疆，其余在东北。两国边境基础设施建设不多，通道建设不畅始终是困扰中俄双边贸易加速发展的重大瓶颈之一。同江海关办公室主任姚湘军介绍，黑龙江省和俄罗斯运输通道主要是船运，冬天受较大制约，而汽车运距短、运量小，难以满足大宗货物运输，且汽车、装船倒运增加成本，过境服务已不适合于现代的标准。现有的中俄铁路线有2条，分别是滨绥铁路所连接的西伯利亚铁路，以及满洲里至后贝加尔期克铁路。从运力运能上。新建的同江铁路桥运力均能超过两条铁路，成为中俄贸易最重要的通道之一。中国铁路总公司方面表示，建设中俄同江铁路界河桥将推动我国东北和俄罗斯远东地区互利合作，更加便利中俄双方的经贸合作和友好往来，对振兴东北老工业基地、合理配置12I岸资源、促进跨国文化交流和旅游业发展具有重要战略意义。2015年$1_(1一)第33拳辛荭投木147