實際工程中的高粘性污泥膨脹及其控制摘要：本文對實際工程中出現的高粘性膨脹現象作了系統分析，指出：產生高粘性膨脹的根本原因是進水水質沖擊負荷大，通過采取控制進水量降低進水負荷，控制曝氣使氧化溝內DO充分，并適當排泥等措施，使非絲狀菌污泥膨脹得到了控制，污泥恢復正常。關鍵字：高粘性污泥膨脹進水BOD5負荷污泥耗氧速率活性污泥膨脹問題在實際污水處理工程中經常遇到。人們對其成因也作了相當多的研究。在早期的研究中人們對廢水水質、運行條件和絲狀菌過度生長之間的關系非常關注。對于水質的影響，大多數研究者認為常常水質及負荷的變化也會導致污泥膨脹。筆者曾在山東某污水處理廠參與調試運行，對其調試運行過程中出現的污泥膨脹問題作了必要的分析，并提出了相應的控制對策1、工程概況該污水處理廠采用側溝式一體化氧化溝工藝，其工藝流程如圖1：工程一期設計規模25000m3/d，分兩組，每組12500m3/d。考慮到除磷的要求，在氧化溝前段置厭氧段。設計總停留時間16h，氧化溝有效容積8500m3，有效水深4.1m，溝寬10.5m。設計污泥濃度MLSS=4000mg/L，污泥負荷F/M=0.046kgBOD5/（kgMLVSS.d）。主要設備包括：曝氣轉盤ZP-9-1400，每組4臺，功率37kW；7.5kW水下推動器每組3臺，設置在主溝；2.2kW水下攪拌器1臺于厭氧區。設計采用厭氧、好氧兩區共壁合建，使整體結構緊湊，又有較好的能量分區。設計進出水水質如下：表1設計進水水質踩項目豆BOD的5弦（銷mg/乖L戴）收CODcr時（猛mg/禮L笨）棍SS驟（患mg/比L泡）北NH搞4洽+協-N荷（倆mg/勢L臨）便TP遙（衡mg/鐘L皂）減設計進水撇180虜350周250攜35沫4到出水值升20申60工20幸15唯1.02、調試啟動情況該廠自2003年3月12日開始調試運行。前期投加大量糞便污水，并投加活性污泥接種，效果較顯著。到3月20日出現少量活性污泥絮體，一周后MLSS達1083mg/L，SV30增至10%，進水BOD5負荷在0.22~0.39之間。28日，由于進水水量由原先1/4、1/2流量增加至設計流量以及BOD5大幅變化，使得進水負荷高達1.02kgBOD5/（kgMLSS.d），隨后幾天負荷也居高不下，31日SV30猛增至86%（當地工業廢水未加控制進入）。觀察污泥細碎、松散、蜂窩狀小而少。鏡檢發現絲狀菌豐度為d級，鐘蟲數量500~1200個/ml，活動性差。側溝出現云浪狀污泥上浮，并隨水流走，跑泥嚴重。經診斷為非絲狀菌污泥膨脹。3、原因分析3.1、進水水質沖擊負荷該污水處理廠實際進水水質與設計值有較大的偏差。由于當時設計考慮的是處理城市生活污水，而實際進水中工業廢水占了相當大的比例，使進水水質相當復雜。表2為調試運行期間實際進水水質情況。表2

實際進水水質情況鴉項目礎BOD蟲5玉（線mg/攝L矮）左CODc合r扎（沫mg/識L女）室S暖S炕（粘mg/文L鋼）頌NH姻4享+腹-艇N貨（裝mg/坑L漫）垂T炮P洞（欠mg/醋L鳴）士范圍拳405~12赴00駐800~38帆84慈146~10式77烈37.5~9靠8.0簡2.13~1坡1.23并平均值攏602.8垂1559.7虜380.4犧51.2座7.02由上表可看出實際進水BOD5及CODcr的均值在設計值的3倍以上，這使得有機物消解去除顯得尤為重要。而實際中，BOD5及CODcr變幅波動相當大，造成了極大的水質沖擊負荷。圖2為進水BOD5和CODcr變化情況。在調試過程初期系統受到了極大的沖擊負荷。下圖為3月24日~3月31日進水F/M及相應的SV30變化情況。從圖5可以看出，在26日以前系統以中等負荷0.3~0.5kgBOD5/（kgMLSS.d）運行，SV30呈穩定增長趨勢，27日增至20％。28日，F/M猛增至1.02，SV30于29日攀升至80%以上（圖7），SVI至573.3mL/g，并一直居高不下（圖8），呈現嚴重的污泥膨脹。3.2、營養物已有研究表明【2】，進水中含有大量的溶解性有機物，使F/M太高，而進水中缺乏足夠的N、P等營養元素，或混合液中的DO不足時，細菌很快把大量有機物吸入體內，由于缺乏N、P或由于DO不足，又不能在體內進行正常的分解代謝，細菌就向體內分泌過量的多糖類物質，這些物質由于含有氫氧基而具有較強的親水性，使活性污泥結合水高達400%，呈粘性的凝膠狀，產生高粘性污泥膨脹。考察出現污泥膨脹的前一段時間污水營養比BOD5：N：P=663.7：62：4.56=100：9.34：0.69，可見污水中N不缺少，而P含量甚少。污水中缺少足夠的P來合成微生物細胞，生長受到限制，進水中大量的BOD5物質難以轉化從而生成多糖類物質引發高粘性膨脹。鏡檢發現，發生膨脹時期表殼蟲500個/L，楯纖蟲60個/L，鐘蟲180個/L，活動性一般（4月28日）。可見此時生物相中以游泳型纖毛蟲為主，而固著型纖毛蟲很少。盡管進水BOD5充足，但是由于缺少P而沒有轉化為細胞物質。3.3污泥濃度冠活性污泥中粘登性物質的生成茂與積累受污泥斃濃度竟（止MLS洞S違）秒和排BOD刪5建負荷的控制。疑當甜BOD禾5沒負荷量一定時顛，在夏低宵MLS何S隨濃度時生成的鳥粘性物質多；鼓而舞當夫MLS量S浴一定時，捎在頸BOD劃5巡負荷高時產生黃的粘性物質多次。即活性污泥娃產生和積累粘扁性物質而引發咱高粘性污泥膨歸脹的條件是：轎低永MLS誕S應濃度和妨高針BOD密5斯負荷。實際調升試運行中正是獅由于培菌初像期挪MLS瓶S睬濃度低以及進貼水負荷高引發留了侮高粘性污泥膨袍脹。下圖為調失試期其間瀉MLS宅S隔增長情況蕩。筐5彎月淡2貫0乏日開始排泥，樹排泥初期排泥挎量較小，后逐晌漸加大洲到腐200m謝3卡/窮d蛋，居2湯3問日茅MLS壞S資降討到采2900mg卵/簡L資。冷圖騾7

MLS押S加濃度變化衛3.符4李、遣D舅O麻影響線在系統運行過謎程中，曾粗對微D會O答進行密切監控勇。由于進碰水侄BOD撲5丟濃度高，尤其架是夜間進軍水彼COD先cr屬可高除達為3000~5南000mg/裕L壟，故使系逆統腹D綱O淋長期處于不穩鷹定狀態味。注D虜O閉控制測點選取脅位置見貪圖遠7化。叮1障#曬處為最高點測新點禿，唇D悟O稱在慨1.0~2.柜5叼之間變化敢，前2繪#矩為最低點測點鏟，南D覺O餐大部分時間赤在迎0.5mg/狠L宵以下。另外在杰每個轉盤的前森后都布屈置炎D址O雖測點，以控制技每一曝氣段炒的來D紛O袋水平。一般認寨為低畜的賀D上O轎濃度是引起污姑泥膨脹的主要丑原因之一，然倍而該系統在高氣負荷費低烤D美O宜條件下并未出嬸現絲狀菌膨脹徒（鏡檢發現絲港狀菌始終豐度變始終悲在息c~疤d頸級之間）。也王有研究表明既【丟5滔】緣，低的雨D戲O夸濃度并不是引傅起絲狀菌膨脹坐的充分和必要紛條件。該廠出掙現的污泥膨脹散實系高負亡荷活F/紀M申沖擊，營養物呼缺乏所致，而猶并非則低翅D山O杏濃度。悟另外由于氧化名溝前段設置厭右氧段，設計是炭為除磷而設。應實際上起著厭譽氧選擇器的作碑用。按厭氧選滑擇器分析認為加：絕大部分種冊類的絲狀菌（奪球衣菌）都是起絕對好氧的，攜在絕對厭氧條饞件下將受到抑宮制，而絕大部搏分的菌膠團細骨菌為兼性菌，毯在厭氧狀態下頂將進行厭氧代勞謝，繼續增殖浴，故而能有效肆的抑制絲狀菌堂污泥膨脹，實寄際觀察也證實謎了這一點。眠3.書5健、污泥耗氧速往率突SOUR屢檢測污泥耗氧莊速率可以有效健診斷污泥膨脹攝是否系中毒所編致。污泥中毒幅可能是系統進母水水質突然變螺化，某些物質做如重金屬、無權機、有機物濃胞度遠超過微生吳物所能承受的宇極限，活性污好泥難以適應新勢的環境條件，笨其生長繁殖受炭到抑制，生物課群體大量死亡瀉，導致活性污頸泥活性挑降低，發生膨編脹，影響出水紙水質。當側溝危出現大量云浪乳狀污泥翻滾上蔬浮時，曾對污獅泥耗氧速率進屬行檢測，檢測造結果繪制成耗堡氧速率曲線圖右（見食圖品8湊）稈。有SOUR校1驅、蓄SOUR槐2出分別為正常和像發生膨脹時的婆污泥耗氧速率輛，膨脹攝后出SOU尋R總低于正常時理的腸SOU書R即。然而分析污肝染源水質情況壁，工業廢水中舌并未含有有毒扯重金屬離子和駁有機物。實際巡上，微生物在優代謝過程中受蛇到了高濃度的讀有機廢水的沖嚴擊。實踐表明暗，進砌水尊BOD咐5具負荷過高對微爸生物的新陳代夠謝有一定的抑土制作用，這在霞一定程度上也誤增加了非絲狀顏菌引起的污泥理膨脹的嚴重性剪。噸圖芽8

琴侵污泥耗氧速率屈比較女3.渡6宴、設備情況鵝污水處理廠最鑒主要的設備是魯曝氣設備。該諷廠選用的是奧榮貝爾氧化溝專虜利設備曝氣轉括盤，其性能參滿數如下昏表捧-猜3園：周轉碟直研徑戒m巨轉碟比盆重剖t/m缸3奮單蝶最大供氧悄能德力破kgO諒2覺/h賤最大動力效懸率離kgO香2味/kW.h針浸沒深叢度敵mm仆經濟浸沒深隸度挎mm氏轉碟轉杏速你rmp業經濟轉距速熄rmp湯1400飲0.95驚1.45現2.11嗓23邁0本～遍530詠500款3犧0筆～精60總50葉該廠采用曝氣冷轉盤進行運行紅調試時出現了眾以下異常的現盒象。最明顯的曉是主溝污泥有穗點發黑，表面拐溶解氧有時高堡達樣4.0mg/宿l銳，而其充氧量用單隸組廉4亂2芝片轉碟陣僅早50kgO綱2必/見h吊，顯然充氧量閑不夠。其次是搭主溝內混合液佛沿深度方向污錘泥濃度相差較能大。表面污泥乖濃度與約慘深太3.5漲m軟污泥濃度差最搭高冠達懲600~70粒0mg/普l餃，混合液混合慧程度不好。對問于氧化溝這種拜特殊的活性污為泥法而言，混勵合作用比充氧撓作用更為重要料。而一旦混合兵不均勻，溝內王污泥沉積較嚴大重，污水與泥而就不能很好的孩接觸，不僅影濁響污水的處理饑效果，更為嚴累重的是時間一臉長，還會徐因鳥D慧O魔不足，使積泥勵出現更為嚴重竊的污泥膨脹問企題。4、解決途徑很4.挑1咐、降低進水負篇荷憑進水負荷高是途該廠發生污泥鳥膨脹的直接原蜘因。進水流更量允Q塊、進旦水弟BOD茫5幕濃度、及污泥涼濃悠度碰MLS幻S宣都儲對宏F/鎮M具產生影響。在偷調試初期，進戰水泄BOD蜓5邊及慢MLS蛙S段不是人為能夠轎直接控制的，鼻工藝人員只能立通過調節進水棄水量來調節進艷水拜的坡BOD萍5雪負荷。在調試槽初期，流量一團度升至最大流蝶量。發生膨脹碌后，流量則根且據每天致的室F/棄M著嚴格控制倉在旗1/趙5福～宮2/5Q展設考之間，使系統管負荷在中等負罰荷之間運行。虛在拔MLS蛛S暖達到一定數量命后再逐漸增大也水量，并繼續們降低負荷伍至錘0.警1畢～取0.越2喂之間。盒另外發現上午叢測得污泥沉降葵比往往高于下輛午論SV瞇30率值，上狂午餅8剖：煙3刷0鍬取樣所裁測威COD胳cr延值高于下厭午搞1魔4饒：呼0亞0匠所響測逝COD記cr奪值。可見夜間播來水水質相當駁復雜，對系統筆造成很大的的載沖擊負荷。所竄以對夜間來水帖進行了嚴格控爆制。矛4.蘇2紅、銜D式O鐮控制百由于進水負荷罩高，使得氧化音溝脊內止D味O植難以提升。調受試過程中，在法控制進水負廢荷通F/喇M蹄，減少進水量弊的同時，時刻誠注項意塊D蔽O耀濃度的變化。賽增開曝氣轉盤悲，并輔以短時彼間的悶曝，間幻隙進水，崇使您D休O攏濃度有效控制迫在正2.0mg/鉛L餡左右。廢在發生膨脹前可，氧化重溝聾D苗O亦一度降低潮至列1.0mg/塌L捎左右。鏡檢發鄉現鐘蟲頭部產壁生頭頂氣泡，甲且鐘蟲數量少船，皮僅于12看0逗個佳/框L允（羊4咳月久2槐9呀日）。但是通羊過減少進水量字，降低進水負由荷后，氧化溝掃內僵D致O授很快上升，最歡高點（直圖趙7奏中克1帽＃位置）平均雀在姥2.俗5產～棚3.5mg/繩L鄭之間。最低點拉（能圖給7晶中哪2范＃位置）也今在勤0.伙5餡～急1.5mg/鮮L膀之間。草4.旨3稼、排泥控制統在活性污泥培枕養初期產生了壞嚴重的污泥膨遙脹后，不宜直求接采用排泥來佩降血低鈔SV嶼30塔，因為此禾時凝MLS跳S是濃度慨僅硬100渠0辦～鎮1200mg糾/嫂L躁。實際上在前爽期發生污泥膨塘脹后，即對系肝統進行了有效肝的括F/士M桿及淹D沈O臣控制，膨脹未搶繼續惡化，側裳溝云浪狀污泥泡上浮也很快消包失。惑但治SV哀30伙一直居高不下蔑，造成膨脹的萬隱患。這是由抖于已經膨脹了播的污泥積累在免氧化溝內，未狗得到有效的排換除，所以一直堂影響著氧化溝托內污泥的性能造。一般污泥膨撥脹發生速度很貫快，只斷要走2茂～顛3項天，而膨脹污嚷泥的恢復很緩局慢，往往需慘要惱3且倍泥齡以上的適時間侍【鏟4咐】季。伏通過排泥，將慕氧化溝內積累斬的大量沉降性寺能極差污泥及毒時排走，實踐紹證明這是一種呼有效降閱低金SV貝30功，改善污泥沉愧降性能的方法漁。轎圖閣1仇1連和介圖漫1你2魔是排泥后諒（棟4紀月跌2伏0卻日開始排泥吵）定SV考30妖和但SV寺I徑的變化情況。格可見，排泥后曲污泥的沉降性造能以及污泥指躁數都得到了很沸大的改善。5、小結葡1傘、高粘性污泥知膨脹的成因是撥：細菌不能分鍛解代謝過量的跡有機物而分泌陶過量含大量親勤水基團的多糖趕類物質，從而拒使泥水不能進償行有效的分離泊。削2房、引起污泥高剝粘性膨脹的原與因有許多方面和，本文結合實受際工程，從進畏水欲BOD語5礎負荷、水質沖獅擊負荷、營養竊物鵲、繡D銜O輝、污泥耗氧速愈率等幾方面，裁對高粘性污泥剪膨脹的成因進肚行了系統的分許析。間低席MLS鞭S徒濃度和栽高隨BOD圖5途負荷條件容易占引發活性污泥扯高粘性污泥膨抗脹。厭3胳、根據分析的滾膨脹原因，采對取控制進水量尿降低進水負荷王，控制曝氣奏（摟D殺O完）使氧化溝辜內凱D可O短充