关于影响活性污泥沉降因素及设计沉淀池应注意问题的研究江树志

第1卷第2期1999年6月沈阳教育学院学报JuolmaofhSenynagColle罗foEdeuatinoVol.1No.2Jnu1999关于影响活性污泥沉降因素及设计沉淀池应注意问题的研究江树志(沈阳市环境监察大队,110011,沈阳)摘要:本文通过理论和实验,对影响活性污泥沉降的多方面因素进行了详细分析;并对设计沉淀池应注意的问题进行了探讨。关键词:活性污泥沉降沉淀池引言活性污泥的沉降性能对活性污泥法处理城市污水效果起着十分重要的作用,出水水质及回流污泥的浓度,都取决于活性污泥的沉降性能,二次沉淀池的设计应考虑影响活性污泥沉降的诸多因素。1.影响活性污泥沉降性能的因素活性污泥是一个微生物絮凝体,其中除种类繁多的微生物种群外,还包括水中固有的或微生物代谢活动所产生的各种有机物和无机物,活性污泥混合液的固液分离过程,实质上包含了生物絮凝与沉淀两种过程,活性污泥的沉降性能是由微生物凝聚状态和絮凝体沉降性能决定的。(l)丝状菌微生物絮凝性能的强弱与微生物的种属有很大关系,在废水的活性污泥处理过程中,微生物的群体组成是很复杂的,有许多种类的微生物都具有去除BOD、形成絮凝体并从水中沉淀分离的特性。丝状菌对活性污泥絮凝体的状态有重要影响。丝状菌形成污泥絮体的骨架,对于保证污泥絮体的强度有很大作用。如缺少丝状菌,则污泥絮凝体强度降低,抗剪切能力差,易破碎;但当丝状菌大量增殖时,丝状菌会伸展进人到主体溶液中,丝状菌之间的架桥作用干扰絮体之间互相接近,因此不能形成大的絮凝体。絮凝体大小不同的污泥,其沉降性有很大差别,絮凝体大的污泥沉降速度快,絮凝体小的污泥沉降速度慢。只有当丝状菌与废水中的正常微生物比例适当时,才能形成有利于沉降的密实而大的絮凝体。(2)微生物分泌的细胞外聚合物聚合物的性质是影响活性污泥沉降性能的一项重要因素。微生物的种属不同分泌的细胞外聚合物性质不同,按分子量不同可以将聚合物分为:①分子量大于100,《X刀;②分子量介于26刀l)一78,(兀幻之间;③分子量小于or月刀。第②类聚合物对活性污泥沉淀效果比较好。聚合物的积累量也是影响活性污泥沉降性能的因素,和化学凝聚相似,聚合物的量太多太少都不利于生物絮凝,只有适量的聚合物才能产生最佳絮凝效果。(3)污泥龄污泥龄对活性污泥沉降性能的影响,与很一97一多因素有关。当污泥龄很短,细菌细胞分泌大量的低分子量的聚合物,这种聚合物絮凝性能差;而当活性污泥龄较长时,细胞分泌的聚合物分子量较大,因此可得到良好的絮凝效果。污泥龄短的活性污泥丝状菌较易生长,而污泥龄长的活性污泥中丝状菌数量将大大减少;污泥龄短的污泥中活细胞的比例多,絮凝体不易于沉淀,随着污泥龄的增加,活性污泥中死细胞的比例增大,因此活性污泥易沉淀。污泥龄虽然影响活性污泥沉降性能,但是在某些条件下,其它影响因素会掩盖污泥龄对沉降性能的影响,因此,表现出污泥龄对活性污泥沉淀并无控制影响。(4)溶解氧浓度废水中的溶解氧浓度应保证在1.5-2.Ognr儿。如果溶解氧浓度较低,则会造成厌氧环境,丝状菌会大量繁殖,影响污泥的絮凝和沉降。(5)进水水质进水的BOD负荷高时,微生物呈游离的各自分散状态,虽然有少量的集合菌体和较短的丝状菌体,但不形成絮凝体;当进水BOD负荷过低时,微生物处于饥饿状态,形成内源呼吸,结果造成絮凝体解体。进水中碳、氮比例过高,有利于丝状菌繁殖,造成污泥膨胀影响沉降效果。进水中悬浮物含量,也影响活性污泥沉降性能,悬浮物能增加活性污泥比重,加速其沉淀。进水pH值也是不容忽视的影响因素。pH值低于6.5真菌即开始与细菌竞争,pH值降低到4.5时,真菌则完全占优势,而原生动物将全部消失,严重影响沉淀效果。(6)机械的冲击采用机械曝气的活性污泥,为了提高充氧量,往往加大翼片尺寸或提高翼片转速。在这种情况下,正常的活性污泥絮凝体因受到机械的冲击,剪切分散,絮花遭到破坏。(7)活性污泥的比重在活性污泥沉降过程中,比重差是重要因一98一素,当活性污泥比重降低时,可引起沉降性能的恶化。造成比重降低的原因主要有以下几种:①由氮气所引起的比重降低废水中的有机氮化合物,在曝气池中被分解为NH3,又进一步被活性污泥氧化为NO:-和No,一然后流入沉淀池。如果污泥在沉淀池内呈厌氧状态,N03一就会被还原转化为茂,产生的微细的从泡被污泥絮凝体所吸附,承托絮状物结果就产生了比重降低的活性污泥。②厌氧发酵气引起的比重降低大部分污泥由沉淀池底部排出,但在沉淀池贮泥斗的死角处积存的老化污泥容易产生厌氧发酵现象,产生C氏、cq与践等气体,这些气体吸附在污泥上,使污泥比重降低。③过度曝气引起的比重降低在曝气池内过分地曝气,生成的小气泡很容易附聚于絮凝体上,造成污泥比重降低。(8)搅拌在沉淀池中,沉降下来的污泥由于受到搅拌往往会重新翻起上浮到水面。这种搅拌可能来自流入沉淀池中的水量突然增大,也可能是沉淀池中的集泥装置的搅拌。2.沉淀池设计中应注意的问题在沉淀池的设计中,关键是要考虑避免厌氧状态的发生。如果在沉淀池内发生厌氧状态,则球衣属等丝状菌会大量增殖,破坏活性污泥的絮凝性质。此外,在厌氧状态下,还会产生氮气,降低活性污泥比重,并且,厌氧状态下还会产生厌氧发酵,破坏活性污泥沉降性能。因此,沉淀池内产生厌氧现象,是沉淀池工作性能恶化的主要原因之一。为了不使沉淀池形成厌氧状态,在其设计阶段应考虑以下几个问题:(l)废水在沉淀池中的停留时间应确定在最低限度废水在沉淀池内的停留时间一般是2-h3,但是有时为了使活性污泥充分沉淀,也有将停留时间提高到2一h3以上的例子。在沉淀池内的微生物作用下,水中的溶解氧随着时间而被消耗。所以,在活性污泥的沉淀分离上,应该考虑把停留时间按需要确定在最低限度。(2)消除集泥装置的死角沉淀池内发生厌氧发酵的主要原因之一,是由于集泥装置内的污泥未及时得到收集而变为老化污泥。所以,要设置不使污泥残留的集泥装置。设计时可考虑采用流线型结构,外表喷塑。(3)设计时尽可能不使沉淀的污泥面过于降低过低的污泥面易受机械搅动,使已沉降的污泥重新卷起。3.在运行中应注意的问题(l)充分曝气使沉淀池不形成厌氧状态的有效方法是供给充分的氧。这个方法十分有效,但不能在沉淀池内供氧,只能在曝气池内充分曝气,提高流入沉淀池内处理水残留溶解氧浓度。(2)清理沉淀池除在设计中要避免产生死角外,对已有的设备、沉淀池池底也要定期清扫。(3)控制流入水量的突然增长水量的突然增大,会搅起已沉淀的污泥。(4)提供有利于好氧微生物生长的条件控制曝气池内处理水pH值在6.5一8.0,控制进入曝气池中处理水的BOD负荷,保证微生物所需营养,控制有毒物质的流人。4.结论影响活性污泥沉降的因素是多方面的,活性污泥处理法是一个各步骤分散而又统一的处理系统。前期处理对后续的沉淀效果有很大影响。设计和运行管理要全面考虑,沉淀池的设计关键是要消除沉淀池的厌氧状态。参考文献1.清华大学环境工程研究所编.环境工程科研论文汇编.清华大学出版社1984.2.哈尔滨建筑工程学院主编.排水工程.中国建筑工业出版社1987.SutdyontheInifueneignFacotsroftheActivatedSludgerPeciiPativteCapabiilytandtheDesignofhteSedlmen肠itonTankJ,angSih比hi(nEviorenrnntalSu洋nislonGorupofs}lenyangShenyang110011)A加。习ct:hTepeeripiattiveeal班I〕111灯de详ndsonhte而eorbefloceleneeand山eflocpereipiattiveea-phailiyt.hTeeraermanyifunLenei嗯faetosrofhtepereipiatitveeapabiliytofactivatedslud罗,htedesi罗keyofhtesdeimenatitont田Ik15toperventanaeorbie·eKWy0rds:AetivatedsludgePereiPiatti、eeaPahiliytSadimenattionT田Ik(责任编辑吕成学)