生物濾池氨氮過高是什么原因
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(1)污泥性狀異常、污泥膨脹及其異常
出水中懸浮固體(ESS)的多少會極大地影響到處理的效果。由于進水中SS大部分已通過格柵、沉砂、初沉等預處理工藝而被去除,殘留的少量SS在進入曝氣池后被活性污泥所吸附并構成了污泥的組成部分,因此ESS實際上系由外漂的污泥所組成,ESS的多寡與活性污泥的沉降凝聚性能以及二沉池的運行工況有關。對正常的處理系統(tǒng),ESS應小于30mg/L或僅占活性污泥濃度的0.5%以下,即曝氣池中污泥質量濃度為2~4g/L時,ESS應為10—20mg/L。若超過這一限度,即說明污泥性狀不良,其往往是因大塊或小顆粒污泥上浮及污泥膨脹所致。
①大塊污泥上浮沉淀池斷斷續(xù)續(xù)見有拳頭大小污泥上浮。
引起大塊污泥上浮有兩種情況。
a.反硝化污泥 上浮污泥色澤較淡,有時帶鐵銹色。造成原因是曝氣池內硝化程度較高,含氮化合物經氨化作用及硝化作用被轉化成硝酸鹽,N03-—N濃度較高,此時若沉淀池因回流比過小或回流不暢等原因使泥面升高,污泥長期得不到更新,沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸鹽反硝化,產生的氮氣呈小氣泡集結于污泥上,最終污泥大塊上浮。
改進辦法是:加大回流比,使沉淀池污泥更新并降低污泥池泥層;減少泥齡,多排泥以降低污泥濃度;還可適當降低曝氣池的DO水平。上述措施可降低硝化作用,以減少硝酸鹽的來源。
b.腐化污泥 腐化污泥與反硝化污泥的不同之處在于污泥色黑,并有強烈惡臭。產生原因為二沉池有死角,造成積泥,時間長后,即厭氧腐化,產生H2S,C02,H2等氣體,最終使污泥向上浮。
解決辦法為消除死角區(qū)的積泥,例如經常用壓縮空氣在死角區(qū)充氣,增加污泥回流等。對容易積泥的區(qū)域,應在設計中設法予以改進。
②小顆粒污泥上浮小顆粒污泥不斷隨出水帶出,俗稱漂泥。
引起漂泥的原因大致可分如下幾種。
a.進水水質,如pH值、毒物等突變,使污泥無法適應或中毒,造成解絮。
b.污泥因缺乏營養(yǎng)或充氧過度造成老化。
c.進水氨氮過高、C/N過低,使污泥膠體基質解體而解絮。
d.池溫過高,往往超過40℃。
e.機械曝氣翼輪轉速過高,使絮粒破碎。
解決辦法為弄清原因,分別對待。在污泥中毒時,應停止有毒廢水的進入;對缺乏營養(yǎng)、污泥老化和解絮污泥,需適當投加營養(yǎng),采取復壯措施。
③污泥膨脹 在活性污泥系統(tǒng)中,有時污泥的沉降性能轉差、密度減輕、SVI值上升,污泥在二沉池沉降困難、泥面上升,嚴重時污泥外溢、流失,處理效果急劇下降,這一現象稱為污泥膨脹。它是活性污泥法工藝中最為棘手的問題。
a.絲狀細菌的生理特點
比表面積大、沉降壓縮性能差;耐低營養(yǎng);耐低氧;適合于高CAN的廢水;某些絲狀菌對環(huán)境有特殊的要求,如貝氏細菌、發(fā)硫細菌必須在廢水含有還原性硫化物時才能大量生長。
b.控制絲狀菌污泥膨脹的方法
采用化學藥劑殺滅絲狀菌絲狀菌因與環(huán)境接觸表面積大,故對藥物較為敏感,在加藥劑量合適時,可做到既殺滅絲狀細菌,又不至于過多地損傷菌膠團細菌,在絲狀菌明顯受到抑制后,即可停止加藥,并投加營養(yǎng),采取適當復壯措施。
常用的藥物及劑量如下:
漂白粉量按有效氯為MLSS的0.5%-0.8%投加;
投加液氯或漂白粉,使余氯為lmg/L時球衣菌經30min死亡;余氯為5mg/L時,球衣菌經120min死亡;
加廢堿液 使曝氣池pH值上升至8.5-9.0,維持一段時間后,鏡檢可見絲狀菌萎縮、斷裂。
上述方法在生產中應用時,最好先通過小樣試驗,以確定合適的投加量。由于微生物具有較強的變異能力,在多次使用同一藥物后,絲狀菌往往會產生適應性,并導致方法的失敗。
改變進水方式及流態(tài)完全混合式活性污泥法(CMAS)處理廢水容易引起污泥膨脹。經研究,采用推流式(PFR)或序批式(SBR)活性污泥法對抑制污泥膨脹有良好的效果。
控制曝氣池的DO 采用推流式(PFR)或序批式(SBR)活性污泥法,使污泥交替經過厭氧、好氧狀態(tài)。菌膠團細菌能在厭氧、好氧交替的條件下攝取、轉化和貯藏基質,從而競爭性地排斥了這一條件下該能力差的絲狀菌。
調節(jié)廢水的營養(yǎng)配比 對因缺乏N、P而引起SVI值上升、造成污泥膨脹的處理系統(tǒng),需在進水中追加N/P。
綜合上述,在污泥發(fā)生膨脹時,應及時改變曝氣池中微生物所處的環(huán)境條件,在有兩大類微生物——菌膠團細菌和絲狀菌共存并相互競爭的污泥體系中,創(chuàng)造適合于菌膠團細菌生長的環(huán)境條件,使絲狀菌得不到優(yōu)勢生長,以達到改善污泥沉降壓縮性能、控制或預防污泥膨脹的目的。下表為污泥性狀異常及分析。
異?,F象癥狀 |
分析及診斷 |
解決對策 |
曝氣池有臭味 |
曝氣池供氧不足,DO值低,出水氨氮有時較高 |
增加供氧,使曝氣池DO質量濃度高于2mg/L |
污泥發(fā)黑 |
曝氣池DO過低,有機物厭氧分解釋放出H2S,其與Fe作用生成FeS |
增加供氧或加大回流污泥量 |
污泥變白 |
絲狀菌或固著型纖毛蟲大量繁殖 |
如有污泥膨脹,其他癥狀參照膨脹對策 |
進水pH值過低,曝氣池pH<6,絲狀霉菌大量生成 |
提高進水pH值 |
|
沉淀池有大塊黑色污泥上浮 |
沉淀池局部積泥厭氧,產生甲烷、C02,氣泡附于泥粒使之上浮 |
防止沉淀池有死角,排泥后在死角區(qū)用壓縮空氣沖和清洗 |
二沉池泥面升高,初期出水特別清澈,流量大時污泥成層外溢 |
SV>90%,SVI>200mL/s,污泥中絲狀菌占優(yōu)勢,污泥膨脹 |
投加液氯、次氯酸鈉、提高pH值等化學法殺死絲狀菌;投加顆粒炭、黏土、硝化污泥等活性污泥“重量劑”提高DO;間隙進水 |
二沉池泥面過高 |
絲狀菌未過量生長,MLSS值過高 |
增加排泥 |
二沉池表面積累解絮污泥層 |
微型動物死亡,污泥解絮,出水水質惡化,COD、BOD上升,OUR遠低于8mg02/(gVSS·h),進水中有毒物濃度過高或pH值異常 |
停止進水,排泥后投加營養(yǎng),有可能引進生活污水復壯或引進新污泥菌種 |
二沉池有細小污泥不斷外飄 |
污泥缺乏營養(yǎng);進水中氨氮濃度高,C/N不合適;池溫超過40℃;翼輪轉速過高使絮粒破碎 |
投加營養(yǎng)物質或引進高BOD的廢水,使F/M>0.1,停開一個曝氣池 |
二沉池上清液渾濁,出水水質差 |
污泥負荷高,有機物氧化不完全 |
減少進水流量,減少排泥 |
曝氣池表面出現浮渣似厚粥覆蓋于表面 |
浮渣中見諾卡氏菌或纖毛菌過量生長或進水中洗滌劑含量過高 |
清除浮渣,避免浮渣繼續(xù)留在系統(tǒng)內循環(huán),增加排泥 |
污泥未成熟,絮粒瘦小,出水渾濁,水質差;游動性小型鞭毛蟲多 |
水質成分及濃度變化過大,廢水中營養(yǎng)不平衡或不足;廢水中含毒物或pH值不適 |
使廢水的成分、濃度和營養(yǎng)均衡化,并適當補充所缺營養(yǎng) |
污泥過濾困難 |
污泥解絮 |
按不同情況分別處置 |
污泥脫水后泥餅松 |
有機物腐敗 |
及時處置污泥 |
凝聚劑加量不足 |
增加劑量 |
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曝氣池泡沫過多,色白 |
進水中洗滌劑過多 |
滴加消泡劑 |
曝氣池泡沫不易破碎、發(fā)黏 |
進水負荷過高,有機物分解不全 |
降低負荷 |
曝氣池泡沫茶色或灰色 |
污泥老化,泥齡過長,解絮污泥附于泡沫上 |
增加排泥 |
(2)生物泡沫及其控制泡沫是活性污泥法運行中常見的現象。
泡沫可分為兩種,一種是化學泡沫,另一種是生物泡沫。
化學泡沫是由污水中的洗滌劑以及一些工業(yè)用表面活性物質在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成的。在活性污泥培養(yǎng)初期,化學泡沫較多,有時在曝氣池表面會形成高達幾米的泡沫山。這主要是因為初期活性污泥尚未形成,所有產生泡沫的物質在曝氣作用下都形成了泡沫。隨著活性污泥的增多,大量洗滌劑或表面物質會被微生物吸收分解掉,泡沫也會逐漸消失。正常運行的活性污泥系統(tǒng)中,由于某種原因造成污泥大量流失,導致F/M劇增,也會產生化學泡沫?;瘜W泡沫處理較容易,可以用水沖消泡,也可以加消泡劑。較難處理的是生物泡沫,它是由稱作諾卡氏菌的一類絲狀菌形成的。化學泡沫呈乳白色,而生物泡沫呈褐色,可在曝氣池上堆積很高,并進入二沉池隨水流走,產生一系列問題。首先,生物泡沫蔓延至走道板上,使操作人員無法正常維護。另外,生物泡沫在冬天能結冰,清理起來異常困難。夏天生物泡沫會隨風飄蕩,形成不良氣味。諾卡氏菌極有可能成為人類的病原菌。如果采用表曝設備,生物泡沫還能阻止正常的曝氣充氧,使混合液D0降低。生物泡沫還能隨排泥進入泥區(qū),干擾濃縮池及消化池的運行。用水沖無法沖散生物泡沫,消泡劑作用也不大。因為諾卡氏菌產生于活性污泥絮體內部,嘗試用氯解決,不能從根本上解決問題。增大排泥,降低SRT,有時稍有效果,但只能去除世代期長的那部分諾卡氏菌。生物泡沫控制的根本措施是從根源上人手,以防為主。
①生物泡沫的產生條件 諾卡氏菌是形成生物泡沫的主要原因。這種絲狀菌為樹枝狀絲體,其細胞中蠟質的類脂化合物含量高達11%,細胞質和細胞壁中都含有大量類脂物質,有極強的疏水性,密度小。諾卡氏菌在溫度較高(高于20C)、富油脂類物質的環(huán)境中易大量繁殖。含油及脂類物質較多或初沉池浮渣去除不徹底的人流污水,易產生生物泡沫。夏天比冬天易產生生物泡沫。大部分諾卡氏菌世代期都在9d以上,故超低負荷的活性污泥系統(tǒng)中更易產生生物泡沫。
②泡沫問題的診斷和控制 與污泥膨脹一樣,當出現泡沫時,應認真觀察分析,確認泡沫種類及產生原因,對癥下藥,否則起不到控制泡沫的作用。
現象一 在曝氣池表面產生白色的、黏稠的空氣泡沫,有時出現較大的浪花。
診斷程序如下:
如果在污泥培養(yǎng)過程中出現這種現象,則系正常情況,不必注意。隨著污泥的增多,泡沫會自然消失。在正常運行的活性污泥中,如果出現上述現象,應首先檢查MLVSS是否降低了。如果由于二沉池出水造成污泥流失,導致MLVSS降低,則應分析流失原因并予以處理。如果由于排泥過量導致MLVSS降低,則應減少排泥。如果MLVSS未降低,則進行下述步驟。
檢查污泥的耗氧速率SOUR。如果SOUR降低了,則說明污泥中毒,應分析中毒原因并采取處理措施。
如果某些曝氣池中有泡沫而其余池子沒有,則應檢查各池之間的配水是否均勻,進入各池的回流污泥分配是否均勻。如果某一曝氣池進入的污水多,而分配進去的回流污泥少,則該池易出泡沫。
現象二 在曝氣池表面形成細微的暗褐色泡沫。
診斷程序如下:
檢查系統(tǒng)的負荷是否太低,泥齡是否太長,排泥是否不足。該種泡沫一般系由污泥過氧化所致,一般不會發(fā)展到特別嚴重的程度,只有適當增大排泥,泡沫即可消失。
現象三 脂狀,暗褐色泡沫異常強烈,并隨混合液進入二沉池。
診斷程序如下:
檢查混合液種是否有絲狀菌。如果存在,多為由諾卡氏菌導致的生物泡沫。如果有條件,也可進一步辨認諾卡氏菌。此時,可以對產生的泡沫進行簡單的清理,但主要精力應放在根源上。首先對上游油脂類廢水的排放要加強管理,其次要加強初沉池浮渣的清除,特別是乳狀浮渣。初沉池除去SS的功能以外,去除油脂類漂浮物質的功能應予以強化。另外,還應重視沉砂池的除油功能,適當調節(jié)曝氣量,以利于油水分離。
(3)設備運行異常及分析一覽表(見表)
異常現象 |
分析及診斷 |
解決對策 |
電動機噪聲大 |
軸承損壞,軸承潤滑不好,泵堵 |
拆卸檢修 |
風機振動大 |
軸承損壞,軸承潤滑不好,傳動帶松動 |
拆卸檢修,更換傳動帶 |
電動機過熱 |
軸承損壞,軸承潤滑不好,電動機超負荷 |
拆卸檢修 |
泵滲漏 |
密封不良,受腐蝕 |
|
表曝機翼輪堵塞 |
提升差,使曝氣池沉積,MLSS極低 |
清洗取走雜物 |
表曝機脫水 |
表曝機浸沒過深,MLSS正常,DO低 |
調整翼輪位置 |
表曝機翼輪水躍變小,翼輪浸沒過深,MLSS正常,DO低,擴散空氣曝氣系統(tǒng)中氣泡翻騰不均勻,有成團氣泡上升 |
布氣管道,曝氣器堵塞或開裂 |
修復清洗布氣管和曝氣器 |
出水pH值下降 |
厭氧處理負荷過高,有機酸積累 |
降低負荷 |
好氧處理中負荷過低,氨氮硝化 |
增加負荷 |
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二沉池表有一層浮泥,污泥中毒;污泥膨脹 |
污泥復壯 |
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ESS升高 |
排泥不足,MLSS過高 |
見膨脹對策 |
二沉池積泥,發(fā)生反硝化或腐敗 |
增加排泥量 |
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出水渾濁 |
負荷過低,污泥凝聚性差,污泥解絮 |
增加營養(yǎng) |
污泥中毒 |
停止進水,污泥復壯 |
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后繼快濾池過濾介質受污染,活性炭和負荷過高 |
增加反沖 |
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有機物分解不完全 |
降低負荷 |
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出水色度上升 |
污泥解絮,進水色度高 |
改善污泥形狀 |
SV上升 |
污泥膨脹,或排泥不足 |
參照膨脹對策 |
MLSS下降 |
回流泵堵或翼輪堵塞,污泥膨脹或中毒;污泥大量流失 |
按實際情況而采取相應措施 |
污泥灰分高,大于50% |
沉砂池、初沉池運行不佳;進水中泥砂過多,或鹽分過高 |
改善沉砂池、除塵運行狀況 |
曝氣池DO低 |
進水過濃,負荷過高;進水無機性還原物質過多 |
減少負荷 |
曝氣器堵塞 |
拆卸修復 |