SBR工艺污泥膨胀的纠正方法施力荣

净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGY鑫鑫渗攘雄料}}}SBR工艺污泥膨胀的纠正方法施力荣(上海亚新工程顾问有限套司上海200031)摘要在对国内外有关资料的研究基础上,介绍了几种应对SBR反应池内污泥膨胀的措施。着重叙述了氛化法和无机合成絮凝剂法的应用注意点及如何定量运用这两种方法,同时给出了相应的工程实例。关健词污泥膨胀丝状菌投药剂量RectiifcationofSludgeBulkigninBSRShiLiorng(倒风AEng￡neer￡ng肠nsulatnt肠.,Ldt.,Sha儿ghai200031,hC￡na)AbstaretBasedonstudyofsomedomestieandforeignreferenees,atreatabilitystudyandhisengi-neeringeonsultantexperienee,thewriterstatedafewapproaehestothesludgebulkinginSBRwithfoeusonrectifieationby叫antitativelyuisnghcliornationandinorganiesynthetiePOlymers.CautionarypointsintheiraPplieationandengineeirgnexampleswerealsogiveninthispaper.eKywordssludgebulkingfilamentousbaeteriumdosage间歇式活性污泥(SBR)工艺是以时间顺序而非空间次序运行,而且可省却部分构筑物使占地较少、在通常的运行方式下同一个池子(曝气)内缺氧一好氧交替运行有利于抑制丝状菌生长、运行灵活、基质降解过程呈理想推流式、具有理想沉淀环境等特点l[,幻。这一工艺在国内已被越来越广泛地采用。通常sBR在运行方式上有抑制丝状菌生长的优点,但并不意味在sBR中不会发生污泥膨胀。污泥膨胀的原因很多,在连续流工艺(以下简称CsF)中对污泥膨胀的措施已有不少;作为活性污泥法工艺之一的BSR,一旦发生污泥膨胀,应找出膨胀的原因,参照连续流中的应对措施解决之,但应注意这些措施在sBR中应用的特殊性。1SBR中污泥膨胀的情况1970一1984年间,国内外许多专家对CFS中微生物种类和相应的环境作了不少研究,在丝状菌种和丝状菌膨胀产生原因间建立了一定的联系。这些联系可大致归纳如表1。但有些发生在CFS的污泥膨胀,在sBR中不会发生或很少发生。如CSF中的低负荷膨胀、一些因CFS设施设计原因造成的丝状菌膨胀。据笔者的研究和工程经验,在SBR中,溶氧是随时间变化的,前低后高,呈“横写S”状,一般反应后阶段溶氧均在Zmg/L以上,不易发生低溶氧丝状菌膨胀。另一方面,在笔者的工程经验中,也遇到过因设计不当,在SBR中发生污泥膨胀的一些情况。笔者在为国外解决一家sBR处理厂的污泥膨胀间题(以下简称实例1)时发现,其原因是所用的液下搅拌器(缺氧进水时用)转速太高(780印m),活性污泥絮凝体被严重破坏,造成非丝状菌膨胀。在解决另一家sBR处理厂运行问题(以下简称实例2)及研究了国内不少BSR设计后,还发现,为降低造价,这些SBR池都利用生化曝气系统,作为对反应池进水的搅拌,结果无法提供理想的缺氧一好氧交替条件,在有利于丝状菌膨胀的条件出现时,丧失了抑制丝状菌生长的功能或“选择器”作用,造成膨胀。实例2的处理水为醋酸盐废水,当污泥负荷在0.5一0.skgCOD/kgMLVSS一d时就DOI:10.15890/j.cnki.jsjs.2003.02.008Vol.22NO.12003净水技术会发生丝状菌膨胀。表i污泥膨胀形成的一些主因[3][4」[5][6]飞丽蔽蓬面下一一琴丽{奄不而氢荡蔽1.反应器环境低溶氧、营养缺乏、低pH、污水水里与强度变化、1701,5.natans,H.衍由溯15,Thio-thrixsP.,021N,0041,0675和真菌剂量。在间歇性的SBR工艺中,加氛法投氯速度应与CFS相同,因单位时间里微生物接触的抓量应相同;而对于日投抓剂量,若直接引用该数值,则会造成局部时间投药过量,使出水SS、浊度大幅上升。在sBR中,应根据投药方式和SBR的运行特点,对CFS加抓法投药剂量进行调整。若氯直接加人反应池,按下式计算:2.污水水质腐化性废水二含硫化物废水,醋酸盐废水.Thiot肠xsP.,Beg·giaoat和021N,M.pvarieella,Nocar-diasP.021N,1701,1863,X()92,0581,0061,0803等qSBR=gCFsXnXtf+r24式中:qsBR—SBR一d)QCFs月一一.毛FS一d)的投抓剂量(gCI/kg(1)MLVSS3.污泥负荷负荷过低,或在一定的高负荷范围二丝状菌膨胀的投抓剂量(gCI/kgMLvss4.技术原因二沉池设计缺陷、污泥回流能力设计不足、短流、混合差等曝气过度、有毒物质出现等暂缺表2序号污泥膨胀的应对措施优点}缺点}非丝状菌膨胀方法类别调整运行条件加无机絮凝剂对系统运行影响小见效快纠正时间长.笔者工程咨询经历.一般认为低负荷膨胀只在完全混合CFS中发生,而高负荷膨胀发生在负荷1.仪力Dkg/掩MLvSS一d附近2解决SBR中污泥膨胀的方法解决BSR中的污泥膨胀措施大致可分为两类,一类属于工艺设计时预防的范畴,如,设“选择器”等图。另一类是膨胀发生时的纠正措施。本文论述的主要是后者。一旦在SBR中发生污泥膨胀,首先应进行菌类辨认,利用丝状菌和产生原因的关系。找出膨胀原因。国外专家在CsF系统中研究得出,当发生污泥膨胀后,可采取调整运行条件,加无机合成絮凝剂和加抓的方法加以纠正3[]。这些方法归纳于表2。笔者在工程咨询实践中,根据具体的情况,分别在SBR流程中采用过这三种方法。实践证明只要运用得当,这三种方法均能很好地用在SBR中。2.1加抓法这一方法的应用难度较大。在SBR中运用,应特别注意与CFS中的不同之处。在CSF中,氛(如次氛酸或次抓酸盐)是投人回流污泥系统中的,而在SBR中则投人进水分配池或反应池。几个表示该法投药剂量的单位中,为单位重量活性污泥抓日投药t(gC眨/kgMLVSS一d)最合理,因其既能反映抓日投药总量又能推算投抓速度或接触时间。表2中引用的是在一般情况下加氛法在CFS的日投氛说明通常需时呱倍污泥龄3}加饭法见效快,运行成本小运行成本大对系统运行影响大(如引起出水浊度上升),剂里不易掌握6gCI了kgMLVSS一dn—SBR每日周期数tf十r一每个周期进水及反应时间(小时)抓加人进水分配池时,则按下式计算:qSBR=gcFSXnXtf24(2)式中:ft每个周期进水时间(h)显然,当采用反应池直接加氯抑制丝状菌时,因在沉淀、汽水阶段不可加药,日投药抓量要略小于CsF,当采用进水分配池加药方式时,日投氯剂量过小,污泥膨胀纠正的效果差,故不应采用。2.2调整运行条件当污泥膨胀还未影响到系统运行,应优先考虑调整运行条件。实例2中由于设计上欠周,未采用液下机械搅拌,无法发挥sBR抑制丝状菌生长的优点,笔者常采用加大排泥,使沉淀1小时后的泥层面低于BSR港水最低水位的方法,这实质是(1)提高F/M率来避开0.5一0.skg/kgMLVSS一d的污泥负荷(2)以非杀菌法减少丝状菌数量来纠正膨胀间题。在BSR中亦可通过快速进水、分级曝气(不同时段采取不同的曝气强度)等运行方式改善污泥sBR工艺污泥膨胀的纠正方法沉淀性能和溶氧水平8[]。实例1的设计者在改用了低速搅拌器后,再采取由反应池溶氧水平自动调控鼓风机容量及曝气强度的方法,避免因溶氧低引起污泥膨胀,整个处理厂的运行不久转人正常。分级曝气和溶氧自动调控曝气强度在CFS中是难以实现的。2.3絮凝剂法当污泥膨胀已影响到系统运行或给予纠正的时间紧,可加无机合成絮凝剂迅速消除。在实例1、2中,在几种絮凝剂中经初步筛选,采用其中效果最好的国外一种无机絮凝剂,NALCO7751。这是一种桶装的阳离子絮凝剂(碱式抓化铝和胺类聚合物)水溶液,呈浅黄色,完全溶于水。适应pH的范围广,同时对水的pH无影响,贮存、操作、投加方便。在正式使用前,先通过烧杯试验(Jartest),确定投药量一污泥浓度一SVI的关系(如图1),然后根据实际运行情况,选择最经济有效的投药量。投药量为絮凝剂对反应池有效体积的体积浓度(%o)。图中可见,在污泥浓度较低时,投药量随污泥浓度增大而增大,在污泥浓度大约150Omg/L以上,投药量增幅变小,表明这时通过絮凝剂形成的污泥絮凝体开始相互作用而促进了沉降,减少了絮凝剂需要量。而在污泥浓度3500mg/L以上,同一Svl改善要求下,投药t急剧增大,表明高浓度污泥及先前形成的大量絮凝体将阻碍絮凝剂有效扩散,使其效能降低。每条SVI改善曲线的两个转折点之间为最佳污泥浓度和投药量。实例1、2污泥浓度为2500一3000mg/L,0.7临的NALC08801直接投人sBR池后,……趋势线—实测线SVI由22仆250降至1X()vis由2-20250降帮0SVI由220·250降至180\100()20003以】0污泥浓度(m留L)SVI迅速降至150左右,同时伴随污泥膨胀产生的严重的泡沫现象立即消除。当然,若在国内污水处理领域使用国外絮凝剂产品,运行成本将会很高。现在已有不少类似产品可供实验和选择0[,l0],尤其可喜的是,国内已有人研制出一种来源广泛、容易取得、可用于解决污泥膨胀的微生物絮凝剂ll[〕。由于其安全性和有效性,有可能使用这种絮凝剂的絮凝法成为解决污泥膨胀难题的首选方法。3结论当BSR中发生污泥膨胀时,可综合考虑纠正时间,运行费用等因素,选择调整运行条件、无机合成絮凝剂法和抓化法予以纠正。运用无机合成絮凝剂法和氯化法时,应注意投药方式,分别通过烧杯试验和公式计算确定BSR中投药剂量和速度。参考文献1J.Silverstein,E.D.cShroeder.Pe到bmranceofBSRAetivatedSludgePorcesseswithNitrificationeDintrifieation.J.WPCF,1983.55(4):377一3842W.J.Ng.eS叫eneignBatehReaeotr(BSR)TreatmentofWastewates.No.28EnvironmentdSanitsitonRevlews.3R.PujolandP.B心uitn.oCntrO1ofAetivatdeSIudgeBullkingFromhteLabothtelPant.Wat.cSi.Teeh.,1989,21:223一2254D.Jenkins,M.G.RiehardandG.T.Dia韶erManualontheaCusesandCbnt功1ofcAtivatedSludgeBulkingandFoami飞.RepublieofoSuth户汪riea:WaetrResearehoCmmission.19865Metcalf&dE勿.WastewaetrnEig~hng,Treatlnent,口即。-aslandReuse.NewYork二MerGaw一HillIne.19916哈尔滨建筑工程学院.排水工程(下).北京:中国建筑工业出版社,1981,7朱建荣,翁缪哲.BSR系统污泥膨胀的控制.华东给水排水,1999,14:28一308施力荣,W.J.Ng.进水与曦气方式对SBR中活性污泥产率和性能的形响.上海环境科学.20()39苏腾,陈中兴,陆柱.混凝剂的研究应用现状与开发动向(一).净水技术,2《XX】,19(3):7一910苏腾,陈中兴,陆住.混凝剂的研究应用现状与开发动向(二).净水技术,20(刃,19(4):8一1211崔小明.徽生物絮凝剂在水处理中的应用.净水技术,1996,16(2):22一24霓à叫姗洲图1投药盆一污泥浓度一SVI变化实验作者简介:施力荣,1960年8月出生,1982年同济大学环境工程系给