丝状菌污泥膨胀的工艺控制策略

针对药剂法抑制丝状菌污泥膨胀成本高且停止投加后容易复发,通过调节工艺参数,考察了工艺法抑制丝状菌污泥膨胀的可行性.试验采用SBR反应器,系统地研究了有机负荷、溶解氧和进水方式等常见运行参数对丝状菌污泥膨胀的抑制效果.结果表明,增加有机负荷(>0.40 kgCOD/(kgMLSS.d))难以抑制丝状菌污泥膨胀,且好氧时间和曝气量设置不当还容易引发黏性膨胀;单独提高ρDO(4~6 mg/L)对抑制丝状菌膨胀效果并不明显,并且过度曝气还会对除磷产生负面影响;脉冲进水方式虽然可以强化贮存选择作用,但是对丝状菌膨胀抑制并无明显效果;增设前置缺(厌)氧段是抑制丝状菌污泥膨胀的有效手段.     

关于污泥膨胀研究的现状与展望

活性污泥法是采用最普遍的污水处理工艺，而由丝状菌引起的污泥膨胀则是该工艺污水处理中最易发生，危害最大的问题。简要地介绍了污泥膨胀的特点，危害和防止与控制的方法，并对国内外关于污泥膨胀的研究进行了初步地分析，最后对该研究课题的进展方向提出了某些意义。     

滑石粉应用于污泥膨胀的控制研究

丝状菌污泥膨胀是活性污泥法中一直困扰人们的难题。采用药剂法可使污泥膨胀在短时间内得到控制,为查明污泥膨胀的原因赢得时间。试验以人工合成污水作为底物,利用间歇式反应器(SBR)通过投加滑石粉来研究丝状菌污泥膨胀的状况。结果表明,采用滑石粉可增加污泥比重,加固絮体的结构,大大改善污泥沉降性能,从而使污泥膨胀迅速得到控制。同时,又不会对反应器出水COD、氨氮造成显著性影响。     

低溶解氧污泥微膨胀前后污泥硝化活性的对比研究

为了研究低溶解氧微膨胀前后污泥硝化活性的变化,采用SBR反应器,平均DO浓度为0．6mg／L-0．9mg／L,测定污泥微膨胀前后污泥氧消耗速率曲线。结果表明：发生污泥微膨胀后,活性污泥对COD的去除能力有较大的提高,而对氨氮去除能力却有一定的下降。污泥微膨胀前后的氧消耗速率曲线显示,微膨胀前活性污泥总活性为67．72mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为43．12mgO2／gVSS·h,占其总活性的63．67％;而微膨胀后活性污泥总活性为90．49mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为23．98mgO2／gVSS·h,占其总活性的26．51％。低DO成为微生物生长的限制性基质,污泥微膨胀的状态下,活性污泥中丝状菌成为优势菌种,而硝化细菌成为非优势菌种,污泥的总硝化活性降低。     

活性污泥法中引起丝状菌污泥膨胀的因素

活性污泥法是采用最普遍的污水处理工艺，而丝状菌污泥膨胀则是该工艺污水运行中易发生、危害大的问题．介绍了近30年来国际上关于丝状菌污泥膨胀的最新研究成果，分析了影响丝状菌污泥膨胀的主要因素．     

丝状菌污泥膨胀机理与控制方法

分析总结了近10年来国内外关于丝状菌污泥膨胀的最新研究成果，着重介绍了引起膨胀的丝状菌种类、污泥膨胀的影响因素、污泥膨胀的机理及控制方法，并展望了该课题今后的研究方向。     

低氧丝状菌污泥微膨胀节能方法

为了节省活性污泥法污水处理的运行费用,降低供氧能耗,通过小试试验研究低溶解氧丝状菌污泥微膨胀节能方法.采用缺氧/好氧(A/O)工艺处理实际生活污水,溶解氧ρ_DO维持在0.5~0.7 mg.L^-1时,丝状菌污泥微膨胀状态可维持长期稳定,污泥容积指数在130~180 mL.g^-1之间.低溶解氧丝状菌污泥微膨胀期间,沉淀池没有发生污泥流失,系统处理效果稳定.与ρ_DO=2.5 mg.L^-1,污泥沉降性能良好时相比,出水变得更清澈,出水悬浮物ρ_SS低于5 mg.L^-1;化学需氧量和总氮的去除率不受影响;在现有试验设备条件下,曝气量平均从0.75m³.h^-1下降到0.28 m³.h^-1,曝气量节约了60%.     

好氧聚磷颗粒污泥的培养与丝状茵膨胀控制

在序批式SBR反应器中接种普通活性污泥,通过厌氧/好氧交替的运行方式,以沉降时间作为选择要素,经过人工配水快速实现污泥颗粒化(阶段Ⅰ)、实际生活污水稳定维持(阶段Ⅱ)以及提高ρ(P)/ρ(COD)强化富集聚磷菌(阶段Ⅲ)3个阶段,成功培养出聚磷能力良好的好氧颗粒污泥,并稳定运行352周期.模拟废水水质成份单一且易降解是造成好氧颗粒污泥在阶段Ⅰ后期发生膨胀的主要原因,变换水质为实际生活污水可有效控制丝状菌的过度生长,利于维持系统稳定.成熟的好氧颗粒污泥近似为球形,平均粒径0.8 mm,平均沉降速率为2.0 cm/s,SVI在17~30 mL/g,平均除磷效率在90%以上.采用荧光原位杂交技术(FISH)对颗粒污泥种群结构定量分析,结果表明,聚磷菌约占总菌的51.48%.     

缺乏营养物质(N、P等)引起的污泥膨胀及其控制

国内外研究结果表明：浮游分枝球衣菌（Sphaerotius natans）,丝硫细菌（Thiothrix sp),贝氏硫细菌Beggiatoa等丝状菌的细胞干重中营养物质含量较少,对营养物质有较强的亲和力、吸收率和累积能力,且可适合较宽的营养物含量范围,使其在进水底物中缺乏营养物质时能占优势而过量增殖,这也是引起污泥膨胀的主要原因。实践证明,结合抑制丝状菌膨胀的选择器技术,并适量在底物中补加营养物质是控制缺营养型丝状菌膨胀的效方法。     

低溶解氧丝状菌污泥微膨胀在A/O中的启动与维持

采用实际生活污水,研究了低溶解氧丝状菌污泥微膨胀在A/O系统中的启动、维持及其调控,并考察了微膨胀过程中系统对污染物的去除效果.试验结果表明:较低的有机负荷条件(F/M为0.14 kg/(kgMLSS·d))下,大幅度降低溶解氧并不一定会诱发污泥膨胀,而在正常有机负荷(F/M为0.24 kg/(kgMLSS·d))下,维持溶解氧质量浓度在0.3~0.4 mg/L时,系统的污泥容积指数(SVI)能稳定在150~300 mL/g,发生丝状菌微膨胀;丝状菌污泥微膨胀状态可长期稳定维持,并具有高度的可控性;与高溶解氧条件相比,在低溶解氧污泥微膨胀期间,COD和TN的平均去除率有所升高,分别为85%和69%,氨氮基本能完全硝化;同时,由于丝状菌的网捕作用,出水水质中的悬浮物(SS)明显减少,且随着SVI的升高而降低;A/O系统实现并维持低溶解氧丝状菌微膨胀期间,节约曝气量约42%,有效地节约了能耗.     

化工污水处理场污泥膨胀与上浮的原因及其控制

通过对大庆石化总厂化工污水处理场运行情况的考察与分析,寻找造成该处理场污泥膨胀与上浮的原因。分析结果表明：曝气池中溶解氧（ＤＯ）缺乏引起了污泥膨胀的发生,废水中营养物（Ｎ,Ｐ）并不是引起该处理场污泥膨胀主要原因,进水ｐＨ值与有毒物质的冲击和低ＤＯ浓度导致了污泥上浮。在此基础上提出了初步解决措施,运行结果表明是可行的。     

SBR工艺低溶解氧丝状菌污泥膨胀成因及控制方法

采用序批式活性污泥(sequencing batch reactor, SBR)工艺处理低碳氮比实际生活污水, 研究了低溶解氧丝状菌污泥膨胀的成因及不同运行模式对低溶解氧污泥膨胀控制效果.试验结果表明, 缺氧/好氧(anoxic/oxic, A/O)工艺当溶解氧(dissolved oxygen, DO)的质量浓度ρ(DO) 控制在0.5 mg/L时, 发生以H.hydrossis为优势菌的丝状菌污泥膨胀.当采用SBR工艺A/O运行模式, 改变有机负荷(F/M)为0.83 kg/(kg·d), ρ(DO)控制在2.0 mg/L左右时, 污泥膨胀并不能有效控制, 污泥体积指数 (sludge volume index, SVI) 一直保持在300 mL/g以上.经荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)方法鉴定, 优势菌种依然为H.hydrossis丝状菌, 在此阶段系统总氮(total nitrogen, TN) 平均去除率为31.17%, COD平均去除率为65.04%.当采用全程好氧运行模式, 改变F/M为0.37 kg/(kg·d) , ρ(DO) 控制在2.0 mg/L左右时, 能有效控制污泥膨胀, SVI下降到150 mL/g以下.在此阶段, NH₄⁺-N去除率接近100%, 出水ρ(NH₄⁺-N)几乎为0, TN和COD的平均去除率分别上升为70.7%和73.9%.此阶段出水ρ(TN)和ρ(COD)平均值分别为18.4和46.9 mg/L, 接近国家一级A排放标准.     

活性污泥膨胀的影响因素及调控措施研究

系统介绍了活性污泥膨胀的概念、类型和相关理论。从碳水化合物含量高的废水、陈腐或腐化的废水、含有毒物质的废水、N、P含量不平衡的废水、低PH值的废水等方面论述进水水质对污泥膨胀的影响;从水流流态及运转方式、流量和水质变化、其他环境因子(PH,温度,营养成分)等环境条件论述其对污泥膨胀的影响;和从负荷、溶解氧、污泥龄等运转条件来论述其对污泥膨胀的影响。提出了应急调控措施、环境调控措施和工艺运行调控措施来控制污泥膨胀。     

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制为了有效控制A/O生物除磷工艺处理化粪池污水时产生的丝状菌膨胀,先后采取改变系统的COD污泥负荷(N_COD)、溶解氧(DO)的质量浓度和降低S^2-的质量浓度等措施,最终使A/O除磷工艺丝状菌膨胀得到了控制,污泥沉降性能得到了有效恢复.研究结果表明:A/O除磷工艺在高N_COD条件下运行时,容易发生严重的丝状菌膨胀现象,原因是COD在厌氧区降解后仍有较高的剩余量进入好氧区,导致聚磷菌在和丝状菌的竞争中优势变弱;在低N_COD条件下运行时,由于原水中硫化物含量过高导致丝状硫细菌增殖,因此仍然存在轻度的丝状菌膨胀现象.