活性污泥膨胀的机理及控制措施的研究

在污水处理中活性污泥法是最为普遍的处理工艺。而丝状菌污泥膨胀是该工艺运行中最易发生，危害最大的问题。本文从丝状菌种类，污水水质条件的多方面分析了产生污泥膨胀的原因和机理。并归纳了污泥膨胀的控制措施。     

丝状菌污泥膨胀的微观研究方法进展

污泥膨胀是一个世界难题.尽管各国科学家们对污泥膨胀问题做了大量的研究.但却至今还没有一种较为彻底的解决方法.由于存在缺陷,药剂法只适合临时应急使用.控制污泥膨胀通用方法的缺乏.使研究者开始关注丝状菌的微观研究.目前,研究丝状菌污泥膨胀的热点之一是鉴别出引起污泥膨胀的特定丝状菌.然后应用PCR扩增技术、原位杂交技术以及微电子自动射线照相等技术研究这些特定丝状菌的生理生态特征,试图找到可以避免这些特定丝状菌引起膨胀的方法,采取一定的措施来限制这些丝状菌过度生长.     

丝状菌特性、功能及其控制与利用

污泥膨胀问题普遍并长期存在于全球污水处理厂中,是制约活性污泥工艺发展的难题之一。尽管国内外的研究者对污泥膨胀做了大量的研究,但仍然没有找到一个可行的全面的解决办法。本文总结了新近丝状菌的鉴定和表征方面的研究成果;分析了丝状菌的特性及其功能,结合丝状菌形成的诱因,提出了预防控制丝状污泥膨胀的工程化手段与最新工艺。同时,文章结合当前国内外最新研究结果,提出了需对丝状污泥进行控制与利用相结合的新方向。     

膜生物反应器中污泥膨胀与生物泡沫的形成与控制研究进展

总结了近年膜生物反应器内丝状菌污泥膨胀和生物泡沫问题的研究现状,对二者的形成机理做了对比分析,讨论了丝状菌污泥膨胀和发泡的影响条件,并在此基础上提出了相应的控制技术.丝状菌的过度增殖是膜池内污泥膨胀和发泡问题的主要原因,研究丝状菌生长的影响条件,探索实际工程中控制其生长的技术措施,有利提高膜组件的使用寿命,降低膜生物反应器的运行成本.     

丝状菌污泥膨胀简化机理模型

针对引发丝状菌污泥膨胀的因素较多且其机理模型难以表达的问题，从丝状菌生长动力学角度提出了一种污泥体积指数（SVI）简化机理模型。首先，通过研究丝状菌污泥膨胀的形成过程，分析引发丝状菌污泥膨胀的影响因素，获得了影响因素与SVI之间的关系；其次，确定影响SVI的主要因素，设计出SVI的简化机理模型，并利用数据分析和统计方法校正了模型中的参数；最后，将该简化模型应用于实际污水处理厂，实验结果显示该模型能够较好地反映丝状菌污泥膨胀发生过程，获得较高的SVI预测精度。     

温度对污泥膨胀的贡献关系及丝状菌演替规律

设置2组序批式(SBR)反应器,在不同温度条件下探究了温度与污泥膨胀的关系,并结合传统方法和FISH技术对污泥膨胀过程中丝状菌的种类及数量变化进行了分析。实验证明,低温条件下污泥膨胀更严重,且在污泥膨胀严重时,丝状菌种类单一;在污泥膨胀过程中,存在一定程度的丝状菌演替。     

药剂法在控制丝状菌污泥膨胀中的应用

药剂法是一种有效的丝状菌污泥膨胀控制技术.采用药剂法可使污泥膨胀在短时间内得到控制,在污泥膨胀得到迅速控制及膨胀原因查明后,再通过采取调控微生物生长环境的措施,创造不利于丝状菌生长的环境,可避免膨胀再次发生.药剂法能迅速控制污泥膨胀对于污水厂的运行管理具有较大的实用价值.     

碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响

污泥膨胀的发生与进水水质和运行工况密切相关,为弄清碳源类型是否会引发污泥膨胀,以及不同碳源是否会导致不同的优势丝状菌,在3个严格控制运行条件的序批式反应器中,分别采用乙酸钠、葡萄糖、淀粉作为碳源,研究了碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的长期影响.当反应器内底物浓度梯度低导致微生物贮存能力下降时,乙酸钠、葡萄糖作碳源的...     

微丝菌培养分离、特性标记及调控研究进展

污泥膨胀一直是困扰污水处理厂正常运行的一个世界性难题,而微丝菌是污泥丝状膨胀中的主要丝状菌,因此对微丝菌本质规律的研究不仅有利于认识微丝菌,也可提供诸多控制污泥丝状膨胀的方法。综述了微丝菌在培养分离、生理特性和影像识别以及调控等方面的研究进展,并对微丝菌的后续研究提出了建议和展望。     

厌氧-好氧工艺污泥膨胀及系统恢复试验研究

在低温条件下,观察了膨胀活性污泥,通过调整厌氧-好氧反应器的运行工况,解决了其低温膨胀问题,并探讨了常温条件下系统恢复的途径和长期稳定运行的工况。结果表明,低温膨胀污泥同时具有非丝状菌性和丝状菌性污泥膨胀的特点;系统常温恢复时间比低温恢复时间可以缩短5d,好氧污泥较厌氧污泥更易于系统的恢复,且初始污泥量越大恢复时间越短;受季节性的影响,反应器的运行工况应随水温的变化而及时调整。     

低氧状态下生物膜法废水处理中丝状菌膨胀特性研究

以生物接触氧化反应器处理模拟污水,考察了低氧状态下(DO的质量浓度为1.0～1.5 mg/L)丝状菌膨胀对生物接触氧化反应器的运行效果、生物膜活性及胞外多聚物的影响。结果表明:发生丝状菌膨胀后,系统COD去除率由正常运行时的88.2%下降到79.3%;生物膜活性普遍比正常运行期的要高,在第24天,两段氧化池生物膜活性都达到最大值,分别为165.48和163.04 mg[O2]/(g[MLVSS].h);生物膜EPS含量低于正常运行期,主要是由于EPS中多糖含量下降引起的。一段氧化池EPS由60.05 mg/g[MLVSS]降低到第26天的30.77 mg/g[MLVSS],二段氧化池EPS由34.84 mg/g[MLVSS]降低到第26天的26.88 mg/g[MLVSS];优势丝状菌种为021N型丝状菌和丝硫细菌。     

膨胀颗粒污泥的恢复及其基质降解动力学

为实现丝状菌膨胀的好氧颗粒污泥（AGS）的修复,通过在序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process,SBR）反应器中设置厌氧生物选择段以抑制丝状菌生长,并研究了修复过程中污泥基质降解动力学参数变化。膨胀AGS表面包裹了大量丝状菌（污泥体积指数SVI高达186.56mL/g）,但恢复过程中膨胀AGS的比例逐渐减少,表面逐渐变得清晰、规则,21d时污泥膨胀趋势已完全得到遏止,最终AGS的污泥沉降比SV₃₀/SV₅、SVI和颗粒化率分别为0.92、48.74mL/g及92.79%,并表现出良好的污染物去除效果。通过双倒数法拟合得到丝状菌膨胀AGS的饱和常数和最大比增长速率分别为75.67mg/L、0.47h^–1,该值略高于普通活性污泥,但远低于恢复稳定后AGS的354.47mg/L、1.43h^–1。因此,在厌氧生物选择段创造的高底物浓度环境下,AGS中菌胶团细胞可优先获得基质并实现增殖,而丝状菌由于生长受到抑制而逐渐被淘汰,最终在22d内实现膨胀AGS的修复。     

低溶解氧膨胀污泥沉降性能的恢复研究

溶解氧是影响丝状菌污泥膨胀的重要因素之一.以石化废水和啤酒废水为处理对象,对低溶解氧污泥膨胀进行了污泥沉降性能恢复的试验研究.结果表明,在较高的DO浓度下运行,能使膨胀污泥的沉降性能恢复到良好状态,且恢复时间及恢复速率均与污泥膨胀程度呈正相关关系.污泥负荷是影响膨胀污泥沉降性能恢复的因素,在一定低污泥负荷下,通过提高DO浓度并不能使低DO膨胀污泥的沉降性能得到有效恢复.     

炼油污水处理过程中污泥膨胀与生物泡沫的关系及控制措施

污泥膨胀是生化处理系统较为严重和常见的现象,是造成生化泡沫的主要原因,它直接影响出水水质,并危害整个生化系统的运作,大量污泥流失,出水浑浊;二次沉淀难以固液分离,回流污泥浓度低,无法维持生化处理的正常工作。大量研究表明,活性污泥中某些丝状菌或放线菌的过度增殖是造成污泥膨胀的主要原因,本文结合炼油污水处理场现场实际,讨论上述现象的发生机理和解决方法,以供参考。     

低温非丝状菌活性污泥膨胀的控制措施

介绍了低温环境下城镇污水处理厂发生非丝状菌活性污泥膨胀的机理特征,以及对污水处理的影响;提出了通过SVI值、镜检、观感判断非丝状菌污泥膨胀的方法和解决措施。通过采取物化方法改良活性污泥组成结构提高其沉降性能,调整控制生化系统合适的MLSS、DO浓度、稳定进水量、内外回流比等工艺参数,能有效提高污泥的沉降性能,将SVI值由400 m L/g左右降至150 m L/g以下,达到理想的泥水分离效果,出水水质稳定达标。     

膨胀污泥中主要丝状菌及生物调控措施研究进展

通过总结文献发现,不同地区造成污泥膨胀的丝状菌类似,包括Ca.M.parvicella、Thiothrix、H.hydrossis、Ca.Amarolinea等,其中以Ca.M.parvicella为主。温度过低、pH过低、溶解氧浓度不足、污泥负荷过低、氮磷等营养物质含量不足等均可能导致丝状菌的大量繁殖并引发污泥膨胀。结合研究现状重点介绍了利用群体感应相关技术控制污泥膨胀的方法,并提出相关技术的发展方向,为活性污泥法稳定运行和科学管理提供理论依据。     

华北某炼油厂污水处理活性污泥膨胀原因分析与控制措施

主要针对炼油污水普遍采用的活性污泥法污水处理工艺生产运行中易于出现的污泥膨胀进行了论述,对镜检下良好污泥、基本正常污泥及膨胀污泥的表现状况进行了描述,讨论了非丝状菌膨胀与丝状菌膨胀两种类型的污泥膨胀原因,影响因素及各因素间的关系。以基质限制、溶解氧限制、营养物质匮乏、p H与水温变化冲积和腐败废水五种膨胀情况进行论述,对比了丝状菌与菌胶团的理化性质。针对应急措施、工艺设计措施以及工艺运行措施三个方面对污泥膨胀的应对措施进行了论述。     

营养物质缺乏引起的丝状菌污泥膨胀及其控制

以啤酒废水为研究对象，用SBR法研究了进水中不同有机物与营养物缺乏程度(以BOD／N／P计)对活性污泥膨胀的影响。结果表明，在进水中BOD／N／P为100／4／0．8以上的条件下，污泥的沉降性能良好；当进水中BOD／N／P为100／3／0．6、100／2／0．4及100／0．9／0．3的条件下，均出现丝状菌的过量生长，发生丝状菌污泥膨胀。同时还研究了对这种丝状菌污泥膨胀的控制。     

污泥丝状菌膨胀的成因与控制途径

据报道，在发生污泥膨胀的活性污泥法处理厂中，约有90％的污泥膨胀问题是由活性污泥中丝状菌的过量生长而引起的。文章在对污泥膨胀的特征及引起污泥丝状菌膨胀的成因、机理分析的基础上，着重介绍了以调节微生物代谢机制为出发点的补充痕量金属元素控制污泥膨胀方法和以调节环境条件为出发点的采用选择器控制污泥膨胀的方法。     

活性污泥工艺丝状污泥膨胀的预测维护

基于活性污泥工艺污水处理的稳定运行常常受到丝状污泥膨胀的影响。为了对丝状污泥膨胀进行有效的维护,利用峰度和典型相关分析的方法对传感器数据进行易于测量特征提取,同时使用基于ARMA模型的软测量仪表对难以测量的特征进行提取。这种交互信息被融入于故障检测、传播识别、因果关系分析、剩余使用寿命(RUL)预测和维护,从而实现污水处理丝状污泥膨胀维护的一体化解决方案。结果表明:笔者提出的方法能够检测、定位和跟踪丝状污泥膨胀,甚至预测污泥膨胀的寿命并建议维护策略。