氧化沟工艺中污泥膨胀原因的分析与控制

第32卷第4期2006年4月北京工业大学学报J0URNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVo1．32No．4Apr．2006氧化沟工艺中污泥膨胀原因的分析与控制王淑莹，梁秀荣，文洋，陈滢，甘一萍(1．北京工业大学环境与能源工程学院，北京100022；2．北京城市排水集团有限责任公司，北京100061)摘要：为了有效控制某低负荷长污泥龄氧化沟工艺的污泥膨胀工况，通过对某污水处理厂设计工艺和运行参数的分析，表明该污水处理厂发生污泥膨胀的主要原因是氧化沟曝气转刷损坏导致氧化沟内总体溶解氧(IX))质量浓度过低．针对污泥膨胀原因及相关的膨胀机理，采用降低污泥质量浓度，提高系统DO质量浓度的措施加以控制。从而解决了污泥膨胀问题．另外根据污水处理厂现有设备情况和小试试验结果，确定了该污水处理厂的最佳运行条件为：DO质量浓度约为1．0～1．5mS／L；污泥指数在120～150mL／g；污泥质量浓度为5．0S／L．关键词：氧化沟；污泥膨胀；丝状菌；溶懈氧(IX))中囝分类号：X703文献标识码：A文章编号：0254—0037(2006)04～0347—05本文以某污水处理厂氧化沟工艺中发生的污泥膨胀问题为研究对象，寻找发生污泥膨胀的原因，采取有效的控制措施，并确定氧化沟工艺的最佳运行条件，从而为解决其他氧化沟工艺的污泥膨胀问题提供依据．某污水处理厂于2000年9月建成通水，承担着周边86km范围内的污水治理工作，服务人口48万，目前处理水量已达到17万m3／d．该污水处理厂采用延时曝气的氧化沟二级生化处理工艺，此工艺运行负荷低、水力停留时间长、耐冲击负荷能力强，因此出水水质较好、污泥产量小、构筑物少(未设初沉池和污泥消化池)、运行管理简单，其主要工艺参数为：污泥龄16d；污泥回流比为100％～120％；污泥指数(，svI)为100～150mI／g；污泥沉降比(dsv)为40％～60％；lD(MLss)为4．0g／L；每日每污泥中有机负荷为50～100g；溶解氧(DO)质量浓度P(DO)为2～3mg／I；水力停留时间为16．8h．污泥膨胀的发生与原因分析1．1污泥膨胀的发生该厂自投入运行以来，处理效果稳定、出水水质很好，运行时』。(MLSS)约在4．0～6．0g／L。其沉淀性能较好．但是，在2002年10月，氧化沟内活性污泥的沉降性能逐渐变差，IsvI逐渐上升，从正常运行的100mL／g左右迅速上升到2003—02-04的最大值422mL／g，jD(MLSS)从5。01L降至2．32g／L，dsv从52％升至97％．期间二沉池多次出现翻泥现象，部分污泥随出水流失．在显微镜下观察污泥情况，丝状菌交错丛生，像头发一样散乱蓬松，原来的菌胶团已解体，丝状菌在污泥中已占绝对优势，成为污泥的主体．由此判断该污泥膨胀现象属于丝状菌过量生长而引发的．1．2污泥膨胀的原因分析一般来说，在活性污泥工艺中，丝状菌污泥膨胀的发生与进水水质、环境和运转条件这3个方面的因素有关⋯．大致可归纳为5种类型[：1)基质限制；2)DO限制；3)营养物缺乏；4)pH影响；5)H2S的影响．该污水处理厂的进水主要为生活污水，从每FI的进水水质指标可以看出进水中的营养物质(N、P)都是充足的，因此膨胀不是由缺乏营养物质引起的．从每天测定进水的pH记录来看，其数值稳定在7．2～7“8，进水无管网系统消化变质情况发生，可排除pH和H2s这2个因素导致污泥膨胀．收稿日期：2004．04．14．基金项目：北京市自然科学基金(8062006)；国家“八六三”计划资助项目(2004AA601020)作者简介：王淑莹(1953一)，女，黑龙江哈尔滨人，教授．维普资讯http://www.cqvip.com北京工业大学学报2006芷可能导致污泥膨胀的原因只有基质限制和DO限制2种情况．根据氧化沟的特点，氧化沟主要是在低负荷下运行，每日单位kg的活性污泥承受的BODs的质量不大于0．1kg，而该污水厂氧化沟工艺每日每kg活性污泥承受的BODs的质量为0．05kg。且实际运行中的ID(MLSS)也比设计值偏高，因此可能产生基质限制型污泥膨胀4]．另一方面，在正常运行时，氧化沟内p(DO)为2．0mg／L左右，但因氧化沟内的72台曝气转刷，均不时出现问题，不能全部正常运行，使氧化沟内的JD(D0)偏低，约为0．5mg／L左右，因此可能产生DO限制型污泥膨胀．该污水处理厂投入运行以来都是在低负荷下运行，且出水水质达标，沉降性能较好，所以从理论上判定，此污泥膨胀是由于p(DO)较低造成的．我们采用小试的方法，模拟该厂氧化沟的实际工艺条件，进行试验判定．2污泥膨胀的控制方法2．1小试验证污泥膨胀的原因为了进一步确认引起该厂污泥膨胀的真正原因，我们采用小试的方法，模拟氧化沟实际运行情