工業(yè)污水處理過程中,長期低負(fù)荷是污泥老化比較常見的原因之一,因?yàn)樵O(shè)計(jì)負(fù)荷過高或者低水量運(yùn)行等等,除此之外,長期排泥量少、過量曝氣也是污泥老化常見原因!污泥的老化不但會導(dǎo)致出水主要污染指標(biāo)的升高,更多的是會出現(xiàn)能源的浪費(fèi)。
一、污泥老化的原因分析
污泥老化主要是微生物長時間缺少營養(yǎng)引起的,即營養(yǎng)與微生物量的失衡,微生物不能正常生長,但處理裝置在實(shí)際運(yùn)行中的情況較復(fù)雜,污泥的活性還與運(yùn)行控制條件、營養(yǎng)比等因素有關(guān)。有的當(dāng)進(jìn)水濃度正常,而碳氮比或碳磷比較低時,污泥的活性也會很差,使微生物對有機(jī)物的降解作用受到限制,使產(chǎn)生的能量減少;當(dāng)進(jìn)水濃度和營養(yǎng)比等都正常,但由于剩余污泥沒按要求排放,加之曝氣時間過長等也會使污泥松散,活性差,這樣的污泥習(xí)慣上也稱老化。
1、長時間處于低負(fù)荷狀態(tài)
換句話說,進(jìn)水有機(jī)污染物濃度太低,并且長時間維持在低有機(jī)物污染物的狀態(tài)。比如COD低于了100mg/L。理論上講,如果進(jìn)水濃度和流量太低,用降低活性污泥濃度的方法來應(yīng)對就行了,但是不要忽略了如果進(jìn)水濃度太低,活性污泥之間相互碰撞的機(jī)會太低,最終導(dǎo)致活性污泥無法絮凝,無法沉降的現(xiàn)象。
2、過度曝氣
過度的曝氣是導(dǎo)致活性污泥解體和被氧化,空氣里面的氧氣就是一種氧化劑,過度的曝氣自然導(dǎo)致活性污泥里面的部分細(xì)菌被氧化,菌膠團(tuán)被解體。
3、污泥濃度過高
活性污泥濃度過高并且沒有金屬底物濃度的支撐,簡單的說就是C、N、P之間的比例嚴(yán)重不合理。最終也會導(dǎo)致活性污泥老化。
4、排泥不及時
排泥是控制活性污泥濃度的最常用的手段,排泥不及時對污泥的影響相當(dāng)?shù)拇?,如果長時間不排泥的話,活性污泥會以最快的速度發(fā)生老化。
二、污泥老化的判斷
1、活性污泥沉降比表現(xiàn)
1)污泥沉降速度方面
通??梢栽诨钚晕勰喑两当葘?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),老化了的活性污泥能夠在較短的時間內(nèi)完成沉淀階段,當(dāng)然其他各階段的沉降速度也相當(dāng)快,通常較非老化活性污泥沉降速度快1.5倍左右。
2)污泥絮團(tuán)大小
老化的活性污泥絮團(tuán)都較大, 但比較松散, 其絮凝速度也較快。
3)污泥顏色
老化的活性污泥顏色顯得很深暗、灰黑, 不具鮮活的光澤。
4)上清液清澈度
老化后的活性污泥容易解體, 所以游離在水體中的細(xì)小解絮體較多,但是絮體間的間隙水卻保持較好的清澈度。
5)液面浮渣
浮渣的產(chǎn)生,確實(shí)也與活性污泥老化有關(guān)。因?yàn)槔匣幕钚晕?/span> 泥會導(dǎo)致部分細(xì)菌死亡,解體后的菌膠團(tuán)細(xì)菌會被曝氣打散后粘附氣泡而使浮渣 或泡沫產(chǎn)生。
2、顯微鏡觀察
通常是看后生動物的數(shù)量占優(yōu)勢,表面看起來視乎和原生動物表現(xiàn)無關(guān),事實(shí)上還是有明顯的聯(lián)系的。主要表現(xiàn)在,出現(xiàn)后生動物占優(yōu)勢就肯定不會有非活性污泥類原生動物的優(yōu)勢明顯,最多可以看到極少量的散兵游勇;相反也是一樣,非活性污泥類原生動物占優(yōu)勢時,通??床坏胶笊鷦游锏嫩欅E。為此,后生動物的大量繁殖可以作為活性污泥老化的指標(biāo)。
3、食微比的確認(rèn)
通常發(fā)生或可能發(fā)生活性污泥老化的情況下,食微比都處于或長期處于低水平狀態(tài),特別是食微比低于0.05時,出現(xiàn)活性污泥老化的幾率很大。
三、污泥老化與各工藝指標(biāo)的關(guān)系
各工藝指標(biāo)和活性污泥老化的關(guān)系相當(dāng)密切,這些關(guān)系也有助于我們確認(rèn)活性污泥是否老化和糾正老化是否到位準(zhǔn)確。
1、與F/M的關(guān)系
F/M控制低下是導(dǎo)致活性污泥發(fā)生老化的重要原因,應(yīng)該說也是比較容易調(diào)整的,其老化程度與F/M的低下程度存在正關(guān)聯(lián)。
2、與溶解氧的關(guān)系
與溶解氧的關(guān)聯(lián)方面,除了因?yàn)槠貧膺^度,溶解氧控制過高導(dǎo)致活性污泥老化外,在食微比低下的情況下,這樣的問題會顯得更加突出。超過4.0mg/L的曝氣應(yīng)該歸類為過度浪費(fèi)的曝氣,這樣的曝氣結(jié)果助長活性污泥老化較為常見。
3、與污泥齡的關(guān)系
保持7-10天的污泥齡是一個合理的范圍,對于超過1個月的污泥齡現(xiàn)象要格外注意,這樣的污泥齡要控制,導(dǎo)致活性污泥老化是是必然的。
四、污泥老化的解決方法
1、對泥齡控制上的要求
為了保證生化系統(tǒng)運(yùn)行過程中活性污泥不會因?yàn)榕拍嗖患皶r而發(fā)生老化,我們要經(jīng)常確認(rèn)當(dāng)前排泥流量和活性污泥濃度之間的關(guān)系,通過食微比的確認(rèn),間接指導(dǎo)活性污泥排泥流量的控制。同時,必須做到排泥流量的均勻性,避免間隙的、流量波動過大的排泥方式。
2、曝氣的均勻性和過曝氣的防止
要求對曝氣量進(jìn)行有效的控制,避免過曝氣,將曝氣池出口的DO濃度控制在2.5mg/L左右即可。同時也可降低曝氣過度消耗的電能,為降低處理成本打下基礎(chǔ)。
3、低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的避免
要避免低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的出現(xiàn),從而規(guī)避活性污泥老化的發(fā)生。除了盡可能地提高進(jìn)水中底物的濃度和可生化性, 更多的要盡可能地降低活性污泥的濃度,以保證食微比能夠保持在合理控制值內(nèi)(0.15-0.25左右)。必要時可以補(bǔ)充外加碳源來保證活性污泥的正常運(yùn)行繁殖功能,如投加化糞池水、引入生活污水等。
4、增加MBR工藝
MBR工藝替代了二沉池,實(shí)現(xiàn)了水力停留時間HRT與泥齡SRT的分離,MBR的過濾效果保證了雖然長期污泥老化解體,而不對出水SS產(chǎn)生太大的影響,對于MBR工藝來說,本身污泥就控制在老化階段,所以就不存在污泥老化的問題了。