A_2_O工艺中泡沫的成因分析及控制措施_范举红

A2／O工艺中泡沫的成因分析及控制措施范举红1，周爱姣２，陶涛２，李昌湖1，徐子松1（1.桐乡市水务集团有限公司，浙江桐乡314500；2.华中科技大学环境科学与工程学院，武汉430074）在用活性污泥处理污水过程中，由于水量水质变化、环境因素变化，工艺参数控制不当，运行中常出现泡沫和沉淀池污泥上浮、沉降性能降低的问题，这是影响污水处理厂正常运行的一个棘手问题，若处理不及时，会造成系统彻底失效，对环境产生二次污染。据不完全统计，在我国采用活性污泥法的城市污水处理厂中有近５０％出现过不同程度的泡沫问题［１］。在国外，法国的调查显示，６０１３个污水处理厂中有２０％受到泡沫问题的长期影响，而采用延时曝气方式的污水厂中更是有８７％受到泡沫问题影响［２］，美国１０８家采用活性污泥法的污水处理厂中有５６％受到泡沫问题的困扰［３］。而形成泡沫，造成二沉池污泥沉降性能不佳的现象，其本质都是活性污泥的性能和质量发生了改变。本文以某污水厂实际运行出现的污泥问题，分析了造成曝气池活性污泥异常的主要原因，并采取了相应的控制措施，效果良好。１工程概况浙江省某城市污水处理厂是一座规模为５万ｍ３／ｄ的城市二级污水厂，污水由７０％的生活污水和３０％的工业废水组成。工艺流程如图１，好氧区为传统的推流廊道式，采用微孔曝气的方式。２００２年投产以来，系统运行良好，但近两年冬季均出现了活性污泥异常的问题。２活性污泥异常的表现活性污泥异常时，最初是看见曝气池出现生物泡沫。第一次泡沫发生在２００６年１１月，生化池曝气段出现大量脂状、暗褐色泡沫，携带大量活性污泥漂浮在池面上，并随水进入二沉池，如图２所示，持续时间为2个月左右。２００７年１１月，在生化池曝气段又出现细微暗褐色泡沫，泡沫携带的活性污泥浮于池面上，持续时间为３个多月。两次生物泡沫均表现为黏度大、呈褐色、稳定性强，悬浮颗粒可达５０００～６０００ｍｇ／Ｌ，泡沫层密度大约是３５００～４２００ｍｇ／Ｌ，长时间停留在廊道内，一般情况下很难随水带走。３成因分析关于活性污泥法中泡沫形成问题有大量的报道，多数研究者认为，当污泥中微丝菌（Ｍｉｃｒｏｔｈｒｉｘ收稿日期：200８-０4-２８；修回日期：200８-０6-０４摘要：A2／O工艺运行中曝气池活性污泥异常，出现泡沫，造成沉淀池污泥上浮是影响污水处理厂正常运行的一个棘手问题。研究表明，污泥中某些丝状菌或放线菌的过度增殖是造成活性污泥工艺中泡沫问题的主要原因，若处理不及时，会造成出水水质变差，甚至整个系统瘫痪的现象。文章以某污水厂实际运行状况，分析了两次泡沫产生的原因和采取的控制措施，以供同行参考。关键词：A2／O；泡沫；丝状菌；污泥上浮中图分类号：X703文献标识码：Ｂ文章编号：%１００９－２４５５（２００8）０５－００53－０3工业用水与废水ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＶｏｌ．39Ｎｏ．５Ｏct.，2008图１工艺流程进水初沉池厌氧区缺氧区好氧区二沉池出水回流污泥剩余污泥混合液回流图２活性污泥异常的表现·53·工业用水与废水ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲＶｏｌ．39Ｎｏ．５Ｏct.，2008ｐａｒｖｉｃｅｌｌａ）和诺卡氏菌（Ｎｏｃａｒｄｉａ）大量存在时会形成稳定的泡沫［4］，但对于为何污泥中微丝菌和诺卡氏菌会占优势以及这些菌种是如何形成稳定的泡沫等问题至今仍存在着一定的争议［5］。该厂出现泡沫时，通过镜检观察，发现第一次能够观察到大量空间网状丝状菌（见图３（a）），其丰度在ｄ级以上，判断为诺卡氏菌导致的生物泡沫［6］。而第二次有一定量裸露的丝状菌，并出现大量的胞囊（Ｃｙｓｔ）（见图３（b）），少量胞囊出现裂缝，颗粒污泥减少，分析认为泡沫可能是由于曝气过量，污泥过度氧化形成一定量微丝菌所致。根据生物相初步诊断泡沫产生的原因后，为进一步查明原因，分析两次生物泡沫的工艺参数、进出水水质情况，并同正常运行时进行了比照（详见表１）。从表１的参数可以看出，进水ｐＨ值、水温和碳氮比均比较正常，可以排除由于ｐＨ值较低（ｐＨ＜６．５）、Ｎ、Ｐ营养不足造成的丝状菌繁殖。但也有文献报道，诺卡氏菌和微丝菌的生长最适宜的pＨ值为７．７～８．０［7-8］，水温较高可造成诺卡氏菌繁殖［9-10］，因而略偏碱性和水温较高都可能是丝状菌大量繁殖的诱因。微丝菌比较适合在较低的污泥负荷下生长，有报道表明其最佳生长污泥负荷为不超过０．１（ｋｇ［ＢＯＤ５］／ｋｇ［ＭＬＳＳ］）［１1］，最适宜ｐＨ值为７．７～８．０。再比较运行参数可知，两次泡沫的出现存在不同之处，第一次ＭＬＳＳ、ＳＶ％、ＳＶＩ过高，曝气充氧不足，污泥负荷过低，出水水质下降，而且第一次的参数较第二次偏离正常水平较大。此外，水中油脂高也会造成诺卡氏菌繁殖，但这一指标暂未检测，故只能先通过工艺运行参数调整来治理