CASS变型工艺污泥膨胀原因分析及控制_田立江

作者简介:田立江(1977-),工学硕士,已发表学术论文7篇,研究方向为废水生物处理、废气处理等,(电话)0516-2110114(电子信箱)tljiang77@163.com。CASS变型工艺污泥膨胀原因分析及控制田立江,李多松(中国矿业大学环境与测绘学院,徐州221008)摘要:在CASS变型工艺处理啤酒废水的可行性研究阶段,由于某种原因造成了污泥膨胀现象,影响了工艺的正常运行。通过对可能导致污泥膨胀的各种原因进行分析,结合实际运行参数进行对比,提出了相应的控制对策,从而确定了污泥膨胀的控制方案并及时实施,使本次膨胀得到了有效的控制。关键词:CASS变型工艺;污泥膨胀;啤酒废水中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2006)03-0087-02污泥膨胀是活性污泥处理系统经常遇到的最棘手的问题之一,虽然有关污泥膨胀的成因、机理及控制途径的研究和报道日趋增多,但是到目前为止仍然没有一个统一的认识[1-2]。对于污泥膨胀的控制,Der-fongJuang等人认为,除非能够准确的辨认出引起污泥膨胀的专门的丝状微生物,否则通过对其中一类微生物进行控制而不影响其它种类微生物的方式来控制活性污泥膨胀,这种想法或措施可能会导致失败[3]。因此,对于实际污泥膨胀的控制,最有效的方法仍然是结合现场情况而采取相应措施,本次试验的污泥膨胀控制也是如此。1试验装置及方法试验在CASS工艺的基础上采用CASS变型工艺,即在生物选择器和主反应区之间设置厌氧生物膜反应区,使通过该区的废水发生厌氧降解,将部分大分子、高浓度难降解有机物分解为小分子、低浓度有机物,提高可生化性,降低好氧区污泥负荷和运行费用,提高出水效果[4]。生物选择区、厌氧生物膜反应区和主反应区的体积比为0.2∶1∶1,厌氧生物膜载体采用组合型填料,试验装置如图1所示。废水取自青岛啤酒(彭城)有限公司污水处理厂调节池入口处,利用NH4Cl和K2HPO4、KH2PO4为微生物提供氮磷,废水满足BOD∶N∶P=100∶5∶1,进水COD在1000～1500mg/L之间,主反应区pH在6.5～8.5之间,水温为20～30℃,主反应区DO>2.0mg/L。2污泥膨胀产生过程污泥取自青岛啤酒(彭城)有限公司污水处理站二沉池回流污泥,MLSS=4812mg/L,SV30=30,周期运行时间为6h,采用非限制性曝气形式,进水时间为2h,进水的同时开始连续曝气5h,沉淀排水限制时间为1h。排水采用简易自动滗水装置,边沉淀边排水。在前17个周期的运行过程中,出水指标和活性污泥性能发生了明显的变化。2.1COD去除效率和SV30的变化情况从图2可以看出,随着周期的增加,进水的COD稍有波动,最高达到1500mg/L,而出水COD从高降到低,继而又上升,而且上升的幅度较大,说明去除效率受到了明显的影响。图3的SV30的明显升高表明,污泥的沉降性能逐渐变差,菌胶团细菌的活性降低,有发生污泥膨胀的可能,或者污泥膨胀已经出现。2.2微生物相变化通过镜检发现,青岛啤酒(彭城)有限公司污水处理站的活性污泥中含有大量的水蚤和钟虫等后生动物,说明微生物的活性很高,处理效果非常理想,到了第4个周期时镜检发现大量的水蚤、钟虫和轮虫,这说明污泥的活性进一步提高,运行非常正常。在第6至第9个周期时镜检有水蚤、钟虫、线虫、轮虫(小粗CASS变型工艺污泥膨胀原因分析及控制田立江,等87··DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2006.03.035第29卷第3期2006年3月环境科学与技术颈轮虫)、吸管纲类原生动物(足吸管虫和壳吸管虫)[5-6]。但是到第12个周期镜检时发现少量丝状菌生长。第14周期丝状菌大量生长,沉降性能变差,但出水仍较清彻透明。第17个周期时,丝状菌完全占优势,沉降速度非常慢,已经影响工艺的正常运行。3丝状菌膨胀原因分析通过镜检发现,CASS变型工艺好氧区丝状菌大量生长,属于典型的丝状菌型膨胀。尽管相关报道表明有新的导致污泥膨胀的丝状微生物种类被分离出来,但是目前许多导致污泥膨胀的常见丝状微生物已经进行了分类(Jenkinsetal)[3]。而每一种丝状微生物的存在,都能反映出发生活性污泥膨胀的特定的环境条件(Jenkinsetal.,1986)[3]。因此,根据丝状微生物对环境条件和基质种类要求的不同,可将污泥丝状菌膨胀分为低基质浓度型、低DO浓度型、营养缺乏型、高硫化物型的、pH不平衡型等五种类型[5-7]。鉴于此,若要找到本次污泥膨胀的原因,只有将试验出现的各种情况与这五种类型进行逐一的对比。由于试验过程中进水COD始终维持在900～1200mg/L之间,主反应区活性污泥负荷Ns>0.1kg-COD/kgMLSS·d,主反应区DO>2.0mg/L,废水严格按照B