内容发布更新时间 : 2024/5/3 19:47:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

氧化沟活性污泥法污泥膨胀问题分析与解决对策

【摘 要】氧化沟活性污泥处理法是污水处理中应用较为广泛的一项工艺，具有出水水质好，运行稳定可靠，管理简便等特点，但该法污泥膨胀问题一直是运行中困扰人们的难题之一。本文介绍了氧化沟活性污泥污水处理厂污泥膨胀现象，分析了具体的原因，并提出了污泥膨胀解决对策，取得了令人满意的效果，其经验值得参考借鉴。

【关键词】污泥膨胀；进水水质；污泥负荷；临时措施

氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形，具有出水水质好、工艺安全可靠等特点，因此，在污水处理中得到广泛的应用。但氧化沟活性污泥法在实际应用中也存在着一些问题，而污泥膨胀就是运行中经常发生的一个问题。其危害就是污泥沉降性能差，终沉池出水悬浮物浓度升高，使活性污泥大量流失、曝气池内污泥浓度下降、处理能力受损，最终影响出水水质，使其无法达标排放。因此，有必要对污泥膨胀问题进行研究，并采取相应的对策，以便于更好地将此工艺应用于污水处理中。

1.污泥膨胀成因分析

活性污泥中的细菌主要有菌胶团及丝状细菌，它们构成了活性污泥的骨架.微型动物附着生长于其中或浮游于其间。细菌、微型动物、其他微生物以及污水中悬浮物等到混杂在一起形成有很强的吸附、分解有机物的能力的絮状体活性污泥，当活性污泥中丝状真菌过度度繁殖时，出现了污泥膨胀。它是污泥膨胀中最主要类型。而另一种种情况是，在污水水温较低而污泥负荷较高时，微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度慢，积蓄起大量高黏性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值升高，形成污泥膨胀。这种情况比较少见。由丝状菌引起的污泥膨胀的主要原因有：水质方面和运行方面。

1.1水质方面原因

水质组分的改变，水质腐化、营养盐缺乏、重金属等有毒物流入等都会引起污泥膨胀。参与活性污泥处理的微生物，在其生命活动过程中，需要不断地从其周围环境的污水中吸取其所必需的营养物质，包括碳源、氨氮、无机盐类及某些生长素等，所处理的污水中必须含有充足的这些物质。微生物对营养物的需求量，可按照BOD：N：P=100：5：1进行分配，Sawyer通过试验确定N和P的最少需要量是BOD：N=32：1和BOD：P=150：1。发生污泥膨胀时，污水厂进水BOD：N比例和BOD/TP比例如下图所示。

该厂进水水质实际值与设计值存在较大偏差。设计进水水质为城市生活污水，COD和BOD5分别为250mg/L和200mg/L，污水厂位于郊区位置，工业较多，实际进水中工业废水占了相当大的比例，污水可生化成分较低。BOD/COD

之值难超过0.35。经过数据分析，BOD/TN和BOD/TP的比值都比较低，显示碳源相对不足是引起这次污泥膨胀原因之一。

图1 膨胀当月BOD/TN曲线

图2 膨胀当月BOD/TP曲线

1.2水温

在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。温度适宜，能够促进、强化微生物的生理活动，微生物的最适宜温度范围是15～30℃。随着温度的降低，微生物的活性降低，但包裹在菌胶团内的丝状菌活性降低缓慢，会继续生长。

该厂地处南方，水温常年在20℃以上，可见，温度并不是引起该厂污泥膨胀的一个原因。

1.3 pH值

微生物的生命活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。有研究表明，pH值低，特别是在4左右，真菌类能很好地增殖。参与污水处理的微生物一般最佳的pH值范围介于6.5～8.5之间。经排查，该厂污水pH每日变化情况，pH一般在5.3～8.7之间，对微生物的生命活动影响不大，因此pH也不是引起该厂污泥膨胀的主要原因。

1.4运行方面的原因

DO的控制是污水厂运行中最主要的一个参数。参与污水活性污泥处理的是以好氧菌为主体的微生物种群，因此在氧化沟内必须有足够的溶解氧，一般氧化沟出水口处溶解氧保持在1.0mg/L以上。由于污泥浓度较高，且存在污泥膨胀，空气溶氧效率低。该厂采用微曝氧化沟工艺，在膨胀期间，加大风机频率，可以确保氧化沟好氧池的DO控制在2.0mg/L以上。因此不存在溶解氧不足的情况。

1.5污泥负荷

该厂水量充足，进水流量一般不变。进水BOD5含量以及污泥浓度都对污泥负荷产生影响。该厂设计污泥负荷为0.095kgBOD5/（kgMLSS·d），为低负荷活性污泥工艺。有学者对丝状菌的的繁殖研究中发现，低负荷和完全混合运行条件对丝状菌繁殖有直接影响，在低基质条件下是强有力的竞争者，因而低负荷完全混合系统的运行提供了更适合于丝状菌繁殖的环境条件，而不利于菌胶团的繁殖。图3为污泥膨胀期间污泥负荷的变化曲线。

图3 污泥负荷随时间变化曲线

如图3所示，在污泥膨胀期间系统污泥负荷平均在0.05kgBOD5/（kgMLSS·d）以下，最小值低至0.021kgBOD5/（kgMLSS·d），低于设计值的污泥负荷0.095kgBOD5/（kgMLSS·d）。污泥膨胀期间SVI值在220mL/g以上。以上数据显示，较低负荷也是该厂发生污泥膨胀的原因之一。

2.污泥膨胀的解决对策

当系统发生污泥膨胀时，通过综合分析，要查明引起污泥膨胀的原因，方可对症下药。污水水质、氧化沟DO值、有机负荷、排泥量，甚至回流、终沉池的运行等都可能引起污泥膨胀。为了判别是否丝状菌引起膨胀，首先要做生物镜检，观察微生物种群、丝状菌的丰度、丝状菌生长情况等。

2.1控制进水水质

水质的变化是引起污泥膨胀的主要原因之一，污泥膨胀发生时，对入厂水的监测非常重要，一旦发现进水异常时，必需采取必要的措施。外部管网的完善和企业的排污要靠政府各部门的配合，能进入符合设计要求水质的污水。当进水BOD/COD之值小于0.3时，一般认为较难生化处理。如果氨氮又相对较高时，适当投加碳源，增加营养，可改善水质营养成分比例。通过监测，发现膨胀期间，进水BOD较低，于是投加了家禽粪，以增加进水的营养物，改善BOD/COD之值，同时，提高BOD/TN之值，再者，也提高了污泥的有机负荷。通过近一个月的对进水质的均质处理，污泥菌胶团中的生物相丰富起来，丝状菌减弱。SVI由膨胀期间的220mL/g下降到145mL/g，污泥膨胀得到明显控制。

2.2控制溶解氧

由于污泥浓度高，氧化沟内表面开始出现浮泥，曝气池溶氧效率下降。溶解氧难以保证。只有加风机频率，以保证曝气池DO大于2.0mg/L，避免再次因溶解氧不足而引起污泥膨胀。在进水浓度高的冲击下，必要时采取减少水量运行，确保系统恢复正常。

2.3控制排泥

系统的污泥浓度主要靠脱水机排泥控制。进水COD波动较大，而且难生化成分大，为了保证出水达标，有必要保持较高的污泥浓度，以抵抗进水冲击。另一方面却出现运行中较低的BOD负荷，容易出现污泥膨胀。如何平衡两者的关系，是运行好系统的关键。膨胀污泥的恢复很缓慢，往往需要2倍泥龄以上的时间。当进水中营养丰富，微生物更新较快，增加了剩余污泥量，需要及时通过排除剩余污泥，以控制泥量。

2.4临时措施

污泥膨胀发生时，沉降比高。加大脱水机流量负荷，脱水效率低。在氧化沟出水口，适量投加絮凝剂，加速污泥沉降，既可以帮助提高污泥沉降性能，降低