2022年活性污泥膨胀研究进展.docx

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1、2022年活性污泥膨胀研究进展 论文导读：依据其诱因可以分为丝状菌异样增殖导致的丝状菌膨胀和因黏性物质大量产生积累导致的非丝状菌膨胀。关键词：活性污泥膨胀，丝状菌，污水处理 自从1914年Aldern和Lockett首次独创利用活性污泥处理污水技术的方法以来，由于其经济、高效及牢靠的优点得到广泛的应用，并在此基础上衍生出一系列工艺，如A/O法、A2/O法、AB法、氧化沟及SBR法等。但无论是哪一种方法，其中活性污泥的沉降性能好坏干脆影响到出水水质，在实际运行过程这些工艺都会发生污泥膨胀。因此，污泥膨胀已成为活性污泥法处理污水亟待解决的问题之一。 1.污泥膨胀理论 由于某种缘由，活性污泥质量变轻

2、、体积膨大、沉降性能恶化，造成二沉池中泥水分别效果差，污泥随出水流失，影响出水水质，从而破坏工艺正常运行的现象称为污泥膨胀。依据其诱因可以分为丝状菌异样增殖导致的丝状菌膨胀和因黏性物质大量产生积累导致的非丝状菌膨胀。 1.1丝状菌污泥膨胀 目前可辨识的丝状污泥膨胀絮体有两种类型:长丝状菌从絮体中伸出,将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;具有更开放(或扩散)的结构,由细菌沿丝状菌凝合,形成瘦长的絮体。目前在膨胀污泥中发觉的丝状菌有三十余种，常出现的有：微丝菌、0092型、0961型、软发菌、浮游球衣菌、发硫菌等。事实上，全部污泥膨胀现象都是由多种有机体的过度繁殖造成的。 现在主要有下面几种假设说

3、明丝状菌污泥膨胀现象：表面积/容积假说：当微生物处于基质浓度限制时，表面积大的丝状菌比表面积小的絮凝体菌胶团微生物更易获得底物中的养分物质和氧，因而丝状菌占优势，导致丝状菌污泥膨胀。积累-再生假说:认为基质被微生物利用要经过细胞内积累、储存和代谢3个阶段。当微生物处于溶解氧限制时，菌胶团积累的大量有机基质得不到氧化，而丝状菌须要的氧较少，完成积累再生的循环快，所以再生较快，易形成丝状菌污泥膨胀。选择性理论:以Monod方程为理论基础。当有机物底物的浓度较低时，丝状菌的生长速率较大，占优势；反之，有机物底物浓度较高时，菌胶团细菌生长的速率较大，占优势。另外，Palm认为该理论对于溶解氧对菌胶团和

4、丝状菌的生长速率影响同样适用。饥饿假说：进一步将丝状菌分为两类：第一类是具有高基质亲和力、生长缓慢的耐饥饿的丝状菌；其次类是对溶解氧有较高的亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌。在低基质浓度下，第一类丝状菌生长占优势；在高基质低溶解氧状况下，其次类丝状菌生长占优势；只有基质浓度适中，溶解氧不是限制因素时，菌胶团细菌才占优势。广义Monod方程：进一步提出有机物、溶解氧、养分物及微量物质和环境因素都可以成为限制丝状菌和菌胶团生长的因素。广义Monod方程在肯定程度上很好地统一了污泥膨胀的理论。 1.2非丝状菌污泥膨胀 主要发生在水温较低而污泥负荷较高时。由于污泥负荷高，细菌吸取了大量的养分物

5、质，但低温下代谢速度慢，所以在微生物表面积贮大量的高黏性多糖类物质，此类物质具有很强亲水性，所以使活性污泥表面附着水大大增加，导致污泥的SVI值上升，形成污泥膨胀。 2.污泥膨胀的影响因素 2.1污水性质 2.1.1养分物质 进水有机底物浓度低，丝状菌的生长占优势，易导致污泥膨胀；有机底物浓度太高，DO受限制，同样简单导致污泥丝状膨胀。Wagnet探讨发觉，丝状菌对N、P等养分物质有较强的亲和力,在该类养分物质浓度较低的状况下对其有累积实力，Sawyer通过试验确定N和P的最少须要量是BOD:N=32:1和BOD:P=150:1。 2.1.2pH值和温度 相宜菌胶团生长的pH值范围是6.58.

6、5，当pH值低于6.5时，有利于真菌的繁殖。Daigger等人的探讨表明，低温有利于丝状菌的生长，这也是大多数活性污泥在冬季会产生污泥膨胀的缘由之一。 2.1.3早期消化 污水在预处理区停留时间过长，易发生消化反应,生成H2S，当H2S浓度超过12mg/L时易引起硫丝菌的过量增殖，从而导致污泥膨胀。 2.2运行条件 2.2.1污泥负荷 由于丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积，在低负荷下具有更强的捕食实力，更简单生长繁殖。Pipes发觉污泥负荷在BOD5/MLSS为0.250.45kg/kgd-1范围内才不易引发污泥膨胀。 2.2.2溶解氧浓度 一般认为，由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合

7、力和忍耐力，因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力，因此在溶解氧浓度低的状况下易造成污泥膨胀。但Benefield等人的试验表明DO在89mg/L之间也会发生污泥膨胀。Palm等人在探讨中找到了对应F/M值下的平安溶解氧浓度值，这一探讨结果表明，只要DO成为限制，在任何负荷下都能发生膨胀，同样在任何DO的条件下，只要负荷足够高也可能发生膨胀。 2.2.3工艺方法 不同的工艺方法对污泥膨胀现象的影响也不同。完全混合的工艺方法比传统的推流式处理方法更易发生污泥膨胀；而间歇运行的曝气池最不易发生污泥膨胀；不设初沉池的活性污泥法不易发生污泥膨胀；叶轮式机械曝气较鼓风曝气易发生污泥膨胀等。 3

8、.污泥膨胀的防治方法 由于产生膨胀的缘由不同，因此在防治污泥膨胀时，可按膨胀类型、诱因与性质实行相应的措施加以消退。论文参考网。目前主要有以下几种防治和消退污泥膨胀的方法：投药处理：投加能杀灭丝状菌的药剂如氯、臭氧、过氧化氢等。对已产生大量球衣菌属的活性污泥，用浓度为50mg/L的硫酸铜，保持5mg/L的残留浓度，能够抑制球衣菌属的繁殖。论文参考网。改善、提高活性污泥的絮凝、沉降性：在曝气池的入口处投加硫酸铝、三氯化铁、粘土、消石灰、生污泥、高分子混凝剂等絮凝剂提高污泥絮凝实力。避开高黏性膨胀：通过加大回流污泥量，降低高黏性膨胀的致因物质多糖类物质，另外可考虑变更水温，水温在15以下易发生高黏

9、性膨胀，丝状菌膨胀则多发生在20以上。保证BOD:N:P=101:5:1的要求，当失去养分平衡时，往往会发生高黏性膨胀。论文参考网。防治H2S积累：实行预曝气，吹脱硫化氢等有害气体，防止形成厌氧状态，避开贝代硫菌的增殖。另外可降低污泥在二沉池内停留时间，防止形成厌氧状态。调整污泥负荷：运行阅历表明，假如污泥负荷超过0.35kgBOD/kgMLSSd，易发生丝状菌性污泥膨胀。 4.结论 泥膨胀现象是自活性污泥法问世以来始终困扰人们的难题。由于缘由困难，没有一种说明适用于全部膨胀现象，因此只能结合不同的水质和运行条件，做出有针对性的说明和实行有效的限制措施。随着活性污泥法进一步发展，对污泥膨胀的探

10、讨必将进一步深化。 参考文献：1胡锋平,汪琳媛.对三峡库区区县污水处理工程建设若干问题的思索J.重庆建筑高校学报,2001(4):30-33.2王凯军.活性污泥膨胀的机理与限制M.北京:中国环境科学出版社,11012.3MadoniP,DavoliD,Gibin.Surveyoffilamemtousmicroorganismsfrombulkingfoamingactivated-sludgeinItalyJ.WaterReasearch,2000,34(6):1767-1773.4唐受印,戴友之.水处理工程师手册M.北京:化学工业出版社,2000.5顾夏声.水处理微生物学M.北京:中国建筑

11、工业出版社,19101.6EvaDalentoft,PeterThulin.TheuseofaerobicselectorsinactivatedsludgesystemsfortreatmentofwasterfromthepulpandpaperindustryJ.Wat.Sci.Tech,19101,35(2):181-1887王凯军.统一的活性污泥丝状菌型膨胀理论J.环境科学,11012,14(2):44-48.8王凯军,许小鸣.丝状菌污泥膨胀理论分析J.中国给水排水,2001,17(3):66-69.9张自杰.排水工程:下册M.北京:中国建筑工业出版社,11016:94.10Palm

12、JC,JenkinsD,ParkerDS.Relationshipbetweenorganicloading,dissolvedoxygenconcerntrationandsludgesettleabilityinthecompletey-mixedactivatedsludgeprocessJ.WaterPullutionControlled,11010,52(10):2484-2506. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页