1. 汙泥膨脹的狀況及危害
在MBR膜(mó)生物(wù)反應器中,隨著運行(háng)時(shí)間的推移,膜內外表麵都會(huì)受到不同程度的汙(wū)染,致使膜過濾壓力上升,膜運行周期縮短。
近年來,許多研究認為(wéi),胞(bāo)外聚合物是膜汙染眾多因素中超重要的生物因素;尤其在汙泥發生非絲狀菌膨(péng)脹時,胞外聚合物的濃度急劇(jù)上(shàng)升,極度影響膜組件的正常運行,而且使膜組件的更換周期縮短。
從分析91成人版大家可以(yǐ)看出(chū),汙泥膨脹對膜的汙染的影響很(hěn)大,直接導致膜的正常運行周期縮短,進而縮短了膜(mó)的更換周期(qī),使該工程的經濟效益大打折(shé)扣(在本工(gōng)程中膜組件的(de)投資約占(zhàn)總投(tóu)資(zī)的百分之三(sān)十)。
該工程運行過程中,經測定原水中BOD5,N,P的平均質量(liàng)比為100:3:4,在沒有采取任何措施的情(qíng)況下,汙泥的SVI值逐漸上升直至220mL/g,發生汙泥膨脹,在SVI值逐漸上(shàng)升的整(zhěng)一(yī)個(gè)完整(zhěng)的過(guò)程中,活性汙泥的微生物種(zhǒng)群發生了變化,變化可分為兩個階段。
第一階段,在SVI從剛開始的(de)80mL/g上升到170mL/g。這一過(guò)程中,絲狀菌數(shù)量逐漸增加並成為活性汙泥中的優勢菌種。絲狀(zhuàng)菌之(zhī)間的架(jià)橋作用(yòng)幹 擾了汙泥絮體的凝聚和壓實(shí),使得汙泥的沉降性能惡(è)化,SVI值上升。但是,這一階段持續時間較短,汙泥(ní)膨脹並不嚴重,危害較小。
第二階段,隨著運行時間的增加,SVI值從170mL/g上升到220mL/g,並且不再繼續上(shàng)升,SVI值維持在200 mL/g以上(shàng)。這(zhè)一過程中,絲狀菌的(de)數量逐漸減少(shǎo),出現了高含水率的粘性菌膠團大量生(shēng)長的現象。當SVI上升到220mL/g左右時,鏡檢時已觀察不到或 隻有少量絲狀菌。菌膠團(tuán)細菌分泌的大量粘性(xìng)物質使汙泥連成均勻的一片,阻(zǔ)礙了汙泥絮凝體的下沉和壓縮,汙泥的(de)沉降性能嚴重(chóng)惡化,發生了非絲狀菌膨脹(zhàng)。
當發生汙泥膨脹時,反應池中可見雲浪狀的汙泥上(shàng)浮,並陸續蔓延(yán)至全池。為此(cǐ)采取了一係列的診斷措施:測試了反應池混合液出流的(de)pH值(zhí)以及混合液中的DO。測試結果顯示:混合液pH值穩定在7.6左右(yòu),DO的質量濃度約為2.73mg/L,均在正常範圍(wéi)內。
如(rú)前所述,進水中(zhōng)BOD,N,P的平均質量比(bǐ)為100:3:4,屬氮缺乏狀態。根據(jù)以上觀察到的(de)現象及文獻綜述[3],91成人版(men)大家都認為導致汙泥高粘性膨脹的原因與氮缺乏(fá)有關(guān)。
2. 汙(wū)泥(ní)膨脹的控製(zhì)
2.1 絮凝法
膨脹活性汙泥的密度一般比水小,作為(wéi)應急處理措施,可考慮投加混凝劑(jì),以改善其沉降性能。91成人版初步(bù)選擇(zé)了常用的高分子混凝劑——陽離子型聚丙烯酰胺和無機混凝(níng)劑——硫酸亞鐵進行對(duì)比試驗(yàn)。
2.1.1 聚丙烯酰胺投加(jiā)量(liàng)與(yǔ)汙泥沉降性能的關係
聚丙烯酰胺的投加對於汙泥的(de)沉降性能的改善有一定的效果,且存在一個超佳投加量,但是,效果不是很理想。筆者分(fèn)析後認為,該中水回用係統采用新型淹沒式(shì) 複合膜生(shēng)物反應器,曝氣量大、水力攪拌強烈,聚(jù)集起來的絮體(tǐ)顆粒容易遭到破壞,從而導(dǎo)致混凝效果不理想;當投加量高(gāo)於(yú)超佳投加量時,絮凝體除中和膠體的(de)負 電荷以外,過多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩定。
2.1.2 硫酸亞鐵(tiě)投加量(liàng)與(yǔ)汙(wū)泥沉降性能的關係(xì)
陽離子型聚丙烯酰胺的投加效果受水(shuǐ)力條件等因素的限製不是十分理想,同時其(qí)單體有毒性、難(nán)降解,存(cún)在二次汙染問題,經濟效益較投加(jiā)硫(liú)酸亞鐵差。
硫酸亞鐵價(jià)格便宜、使用簡單,對膜及汙泥沒有負麵影響,其對汙泥密度的影響是有效的,但其不能從根本上解決營養比例失調的問題,所以隻能作為(wéi)應急控製措施。
2.2 營養鹽調整法
在汙泥膨脹問題的研究中,對汙泥膨(péng)脹的(de)恢複與控製是一個十(shí)分重要的環節。在該中水回用工程的運行過程中發現,投加硫(liú)酸亞鐵後(hòu),沉降性能一(yī)度改善的活性汙 泥在(zài)原有有機負荷條件下如停止投加,繼(jì)續做處理,則活性汙(wū)泥的沉降性能就會逐漸惡化,三日後恢複到投加前的狀態。所以需要尋找(zhǎo)一種在活性汙泥膨脹後行之 有效的恢複控製方法。
運行過程中91成人版對正在同時(shí)運行的兩組膜生(shēng)物反應器進行對比(bǐ)試驗(yàn):組投加(jiā)了充足的(de)氮源,使其BOD5,N平均質(zhì)量比約為(wéi)100:5;第二組在投加了充足的氮源的情況下,我(wǒ)們(men)同時提高了進水有機負荷,有機負荷(以CODCr計)提高到2.0kgCOD/m3·d以上。91成人版發現,中汙泥的SVI值降低到150mL/g以下時,組當反應器運行(háng)的時間為一周左右;第二組反(fǎn)應器(qì)運行的時間僅(jǐn)為三至四天。
實際運行經驗表明:、解決因氮的缺乏引起的汙泥膨脹的根本的解決辦法是調整營養物質的比例。第二、在保持營養物比例適當(dāng)的情況下提高有機負(fù)荷,可以縮短汙泥的沉降性能(néng)恢複正常的時(shí)間。
2.3 其他控製方法
在汙泥粘性膨脹超嚴重的情況下(xià)(用容器裝一些汙泥(ní),無論用什麽方法汙泥始終(zhōng)粘附在(zài)容器的表麵),可考慮適當排掉一些膨脹(zhàng)的汙泥,再重新取一些新泥,以減少多糖類物質對汙泥的覆蓋;同時增加水力停(tíng)留時間,使沒有被完(wán)全氧化(huà)的有機物有足夠的時間被消耗掉。
由於原水(shuǐ)中洗滌(dí)劑含量很高(gāo),加之曝氣強度較(jiào)大,常常會出現白(bái)色、粘稠的泡沫,並且越積越多,當汙泥發生膨脹時,危害較大(dà)。2002年12月29日(rì)夜,由於(yú) 泡沫積累成為高達一米多高的泡沫山,致使汙(wū)泥大量流(liú)失。經過這次事故以後,91成人版(men)除投加消泡劑以外,采取了水力消泡的方法。在反應池上方安裝噴頭,用MBR 反應器的出(chū)水對反應池上部進行噴淋,以控製膨脹(zhàng)汙泥和泡沫對反應器的危害,並已取得良好的效果。
3 結論
通過(guò)對中水回用工程近一年來運行(háng)狀況(kuàng)的觀查與分析,總結起來有以下幾(jǐ)點值得注意:
①以(yǐ)洗浴水(shuǐ)為主要原水的MBR工藝在汙泥膨脹期,能夠使用硫酸亞鐵作為應急投加混凝劑,超佳投加量為60mg/L,但因其不能從根本(běn)上解決營養比例失調的問題,所以隻能作為應(yīng)急控(kòng)製措施。
②對於該中水回用工程運行過程中出現的汙泥膨脹,根本的(de)解決辦法是調整營養物(wù)質的(de)比例;同時91成人版(men)發現,在保證營養物比例(lì)合適的前提下,提高有機負荷可以 加速汙泥沉降性能的恢複。工程實踐證明,通過以上(shàng)措施91成人版成功的(de)控製了汙泥的高粘(zhān)性膨脹。同時91成人版發現,增加排泥以及增加水力停留時間也是有效的輔助措施。