污水處理運(yùn)行培訓(xùn)資料

1、江辦.環(huán)?？萍歼\(yùn)行管理部運(yùn)行培訓(xùn)資料編制時(shí)間：2011年9月目錄第一章安全生產(chǎn)教育第二章污水處理知識(shí)第一節(jié)污水知識(shí)第二節(jié)污染物第三節(jié)生物處理第三章運(yùn)行管理第一節(jié)污水處理-活性污泥法-SV30-MLSS第二節(jié)生物脫氮基本原理第三節(jié)污泥上浮-活性污泥上浮的主要因素第四節(jié)生物泡沫第五節(jié)污泥膨脹第四章設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)第一節(jié)設(shè)備的使用與維護(hù)概論第二節(jié)單體設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)細(xì)則第一章安全生產(chǎn)教育安全生產(chǎn)教育是指向企業(yè)全體有關(guān)人員進(jìn)行的安全思想、安全技能、安全知識(shí)的宣傳、教育和訓(xùn)練。加強(qiáng)安全教育是十分重要而艱巨的任務(wù)，其重要意義：有利丁提高職工安全知識(shí)水平和實(shí)際操作技能。有利丁發(fā)動(dòng)職工參與安全管理。有利丁提高職工“安

2、全第一”的思想。1. 安全生產(chǎn)制度安全生產(chǎn)教育制安全生產(chǎn)檢查制安全生產(chǎn)責(zé)任制傷亡事故報(bào)告處理防火防爆制度各種安全操作規(guī)程2. 安全生產(chǎn)防蠹?xì)獍踩秒姺滥缢头栏呖諌嬄浞烂芊阑鸱辣?yàn)室安全知識(shí)第二章污水處理知識(shí)第一節(jié)污水知識(shí)污水是指在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中排放的水的總稱。生活污水是人類日常生活中使用過的水，包廁所、廚房、浴室、洗衣房等處排出的水；來自住宅區(qū)、公共場(chǎng)所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店以及工廠生活問的生活污水含有較多的有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、動(dòng)植物脂肪，碳水化合物和氨氮等；還含有肥皂盒洗滌劑以及病原微生物、寄生蟲卵等。工業(yè)廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過程中被使用過，為工業(yè)物料所污染，且污染物已無回收價(jià)值，在質(zhì)量上

3、已不符合生產(chǎn)工藝的需要，必須從生產(chǎn)系統(tǒng)中排出的水。城市污水是指排入城市管道中的生活污水和城鎮(zhèn)生活區(qū)的工業(yè)廢水等，實(shí)際上是混合污水。城市污水的來源及性質(zhì)1城市污水是通過下水管道所收集到的所有排水，是排入下水管道系統(tǒng)的各種生活污水、工業(yè)廢水和城市降雨徑流的混合水。 生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃?工業(yè)廢水是生產(chǎn)過程中排出的廢水、包括生產(chǎn)工藝廢水、循環(huán)冷卻水、沖洗廢水以及綜合廢水。 降雨徑流是由降水或冰雪融化形成的。 2城市污水的性質(zhì)物理性質(zhì)：顏色、氣味、水溫等指標(biāo)。 化學(xué)指標(biāo)：pKBOD5CODcr溶解固體D9和懸浮固體(SS)、TMNH3-NTP、重金屆含量等。TN市機(jī)氮蛋白性氮、非蛋白性氮

4、+無機(jī)氮NH3-NNO2-NNO3-N生物指標(biāo)：細(xì)菌、總大腸桿菌生活、醫(yī)院污水。污水處理：就是指采用各種技術(shù)和手段，將污水中所含的污染物質(zhì)別離去除、回收利用或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。污水處理分類：1.按照技術(shù)原理分：物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法。物理法：沉淀、過濾、別離、氣浮?；瘜W(xué)法：中和、混凝、氧化復(fù)原、吸附、離子交換。生物法：活性污泥利用微生物的作用來去除污水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)物的方法和生物膜法。2.按照處理程度分：一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理深度處理。一級(jí)處理：去除污水中影響二級(jí)生物處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)的雜物過程；主要包括去除污水中的漂浮物及懸浮狀態(tài)的污染物，調(diào)整pH值和其

5、他家禽污水腐化程度及后續(xù)處理工藝負(fù)荷的過程。二級(jí)處理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，使出水的有機(jī)污染物質(zhì)含量到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)的要。主要使用微生物處理法-活性污泥法和生物膜法。第二節(jié)污染物污染物種類：按存在形態(tài)廢水中污染物可分為：漂浮物、懸:浮固體、膠體、低分子有機(jī)物、無機(jī)離子、溶解性氣體、微生物等。按危害特征可分為：漂浮物、懸浮固體、石油類、好氧有機(jī)物、難降解有機(jī)物，重金屆、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸堿物質(zhì)、反射性污染物、病原體、熱污染等。好氧有機(jī)物主要有腐殖酸、蛋白質(zhì)、脂類、糖類、氨基酸等有機(jī)化合物。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在丁廢水中，在微生物的作用下可以分解為簡(jiǎn)單的CO漪無機(jī)物。這些無

6、機(jī)物在天然水體中分解需要消耗水中的溶解氧。難降解有機(jī)物指不能被馴化的活性污泥所降解，而經(jīng)過一定時(shí)間馴化后能在某種程度上降解的有機(jī)物。主要有有機(jī)氯化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)金屆化合物、芳香族為代表的多環(huán)及其他長(zhǎng)鏈有機(jī)化合物。第三節(jié)生物處理一生物處理就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的這功能。并采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利丁微生物生長(zhǎng)、繁殖的環(huán)境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有機(jī)物的效率的一種廢水處理方法。所有微生物處理過程都是一種生物轉(zhuǎn)化過程，在這一過程中易丁生物降解的有機(jī)污染物可在數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行兩種轉(zhuǎn)化：一是液相中溢出的氣體，二是變成剩余生物污泥。在生物反應(yīng)中，微生物代謝有機(jī)污染物并利用代謝

7、過程中所獲得的能量來供細(xì)胞繁殖和維持生命活動(dòng)的需要。好氧條件下，微生物將有機(jī)物中的一部分碳元素轉(zhuǎn)化為CO2厭氧條件下，則將其轉(zhuǎn)化為CH4和CO2然后這些氣體從液相中別離出來，同時(shí)微生物得到增殖，增殖的絮凝細(xì)菌細(xì)胞成為剩余污泥。生物處理法：好氧生物處理法、缺氧生物處理法、厭氧生物處理法。微生物生長(zhǎng)方式：懸浮生長(zhǎng)，固著生長(zhǎng)、混合生長(zhǎng)。二影響微生物的因素：1負(fù)荷2溫度好氧微生物15-30C，厭氧微生物35-55C。3pH值好氧微生物pH值6.8-8.5，厭氧微生物6.8-7.24含氧量DO5營(yíng)養(yǎng)平衡廢水中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不平衡，會(huì)影響微生物的活性，影響處理效果6有蠹物質(zhì)三、污水處理工藝1、活性污泥活性

8、污泥是由好氧菌為主體的微生物群體形成的絮狀絨粒。絨粒的直徑一般為0.02-0.2mm，含水率一般為99.2-99.8%。成熟的活性污泥具有很好的絮凝沉淀性能，其中含有大量的菌膠團(tuán)和纖毛蟲原生動(dòng)物，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，并可使BOD5勺去除率到達(dá)90%右。正常生長(zhǎng)的活性污泥呈茶褐色，菌膠團(tuán)絮體發(fā)育良好，個(gè)體大小適宜，稍具泥土味。菌膠團(tuán)：1微生物領(lǐng)域-將動(dòng)物膠菌形成的細(xì)菌團(tuán)塊成為菌膠團(tuán)。2將所有具有英膜或粘液或明膠質(zhì)的絮凝性細(xì)菌相互凝聚成的菌膠團(tuán)塊稱為菌膠團(tuán)?；钚晕勰嗵幚砑夹g(shù)是利用設(shè)施、設(shè)備和工藝技術(shù)將污水中所含有的污染物別離出來，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。工藝原

9、理：向生活污水中不斷注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過一段時(shí)間后，污水即生成一種絮凝體，這種絮凝體是由大量繁殖的微生物構(gòu)成的，易丁沉淀別離，使污水得到澄活，這就是“活性污泥”?；钚晕勰喾ň褪且詰腋∩L(zhǎng)在水中的活性污泥為主體，在微生物生長(zhǎng)有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法，它的主要構(gòu)筑物有曝氣池和二沉池。2、工藝流程：曝氣系統(tǒng)+二沉池+回流系統(tǒng)+剩余污泥排放系統(tǒng)曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中的有機(jī)污染物質(zhì)充分混合接觸，進(jìn)而將其吸收并分解的場(chǎng)所，是活性污泥工藝的核心。曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池中供給微生物增長(zhǎng)極分解有機(jī)物所必需的氧氣，并起混合攪拌的作用，使活性污泥與有機(jī)

10、污染物質(zhì)充分接觸。二沉池的作用是使活性污泥與處理完的污水別離，并使污泥得到一定程度的濃縮?；亓魑勰嘞到y(tǒng)：把二沉池沉淀下來的絕大部分活性污泥再回流到曝氣池，以保證曝氣池有足夠的微生物濃度。剩余污泥排放系統(tǒng)：隨著有機(jī)污染物質(zhì)被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分活性污泥稱為剩余活性污泥，通過剩余活性污泥排放系統(tǒng)排出。3、工藝參數(shù)：入流水質(zhì)水量Q回流污泥量Qr是從二沉池補(bǔ)充到氧化溝的污泥量，回流比R是回流污泥量Qr與入流污泥量Q之比。懸浮固體MLSS是指混合液中懸浮固體的濃度，近似表示曝氣池內(nèi)活性微生物濃度；揮發(fā)性懸浮固體MLVSSfe丁不包含無機(jī)質(zhì)，它能較好的反映活性污泥微生物的數(shù)量?；亓?/p>

11、污泥懸浮固體RSS回流污泥飛發(fā)性固體RVSS有機(jī)負(fù)荷F/M是指單位質(zhì)量的活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)要保證一定的處理效果，所能承受的有機(jī)污染物量，單位為kgBOD5/kgMLVSSd，一般為0.20.4。F/M較大時(shí)，由丁有機(jī)污染物較充足，活性污泥中的微生物增長(zhǎng)速度較快，有機(jī)污染物被除去的速率也較快，但此時(shí)的活性污泥的沉降性能可能較差。F/M較小時(shí)，由丁有機(jī)污染物不太充足，微生物增長(zhǎng)速率也較慢或基本不增長(zhǎng)，甚至可能減少，此時(shí)有機(jī)物被去除的速率也必然較慢，但此時(shí)活性污泥沉降性能往往較好。溶解氧濃度剩余活性污泥的排放量Qw污泥齡STR水力停留時(shí)間Ta二沉池水力外表負(fù)荷qsm3/m2h=Q/Ac固體外表負(fù)

12、荷qskg/(m3.h)=(Q+Qr),MLSS/As出水堰流負(fù)荷m3/m2h二沉池的泥位Ls污泥層厚度HsHs不應(yīng)超過1/3Ls4、生物脫氮氮的幾種形式：有機(jī)氮、氨氮、業(yè)硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。氮含量的指標(biāo)：總氮TN、總凱氏氮TKN、氨氮NH3-N、硝酸鹽氮NO3-N、業(yè)硝酸鹽氮NO2-NTKN=W氮+NH3-NTN=有機(jī)氮+無機(jī)氮=TKN+NOON+NOAN脫氮的過程即是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氨氣從水中脫除的過程。生物脫氮原理進(jìn)行生物脫氮可分為氨化-硝化-反硝化三個(gè)步驟。由丁氨化反應(yīng)速度很快，在一般廢水處理設(shè)施中均能完成，故生物脫氮的關(guān)鍵在丁硝化和反硝化。生物脫氮是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和NH3-

13、N轉(zhuǎn)化為N2和NXOn,體的過程。廢水中存在著有機(jī)氮、NH3-NNOX-N,等形式的氮，而其中以NH3-NW有機(jī)氮為主要形式，在生物處理過程中，有機(jī)氮被異養(yǎng)微生物氧化分解，即通過氨化作用轉(zhuǎn)化成NH3-N而后經(jīng)過硝化過程轉(zhuǎn)變成為NOX-N,最后通過反硝化作用使NOX-N轉(zhuǎn)換成N2,而逸入大氣。由此可見，進(jìn)行生物脫氮可分為氨化-硝化-反硝化三個(gè)步驟。由丁氨化反應(yīng)速度很快，在一般廢水處理設(shè)施中均能完成，故生物脫氮的關(guān)鍵在丁硝化和反硝化。1氨化作用氨化作用是指將有機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)化為NH3-N的過程，也稱為礦化作用。參與氨化作用的細(xì)菌稱為氨化細(xì)菌。在自然界中，它們的種類很多，主要有好氧性的熒光假單胞菌和靈

14、桿菌、兼性的變形桿菌和厭氧的腐敗梭菌等。在好養(yǎng)條件下，主要有兩種降解方式，一是氧化酶催化下的氧化脫氮。例如氨基酸生成酮酸和氨：CH3CH(NH3)COOH-2CH3C(NH2)COOHCH3COCOOH+NH3丙氨酸業(yè)氨基丙酸法丙酮酸另一是某些好氧菌，在水解酶的催化作用下能水解脫氮反應(yīng)。例如尿素能被許多細(xì)菌水解產(chǎn)生氨，分解尿素的細(xì)菌有尿八聯(lián)球菌等，它們是好氧菌，其反應(yīng)式如下：NH22CO+2H2O-t2NH3+CO2+H2O在厭氧或缺氧的條件下，厭氧微生物和兼性厭氧微生物對(duì)有機(jī)氮化合物進(jìn)行復(fù)原脫氮、水解脫氮和脫水脫氮三種途徑的氨化反應(yīng)。+2HRCHNH3COOH-tRCH3COOH+NH3+H

15、2OCH3CHNH2COOH-tCH3CH(OH)COOH+NH3-H2OCH2(OH)CH(NH2)COOH-tCH3COCOOH+NH32硝化作用硝化作用是指將NH3-N氧化為NO片-N的生物化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過程由業(yè)硝酸菌和硝酸菌共同完成，包括業(yè)硝化反應(yīng)和硝化反應(yīng)兩個(gè)步驟，該反應(yīng)歷程為：業(yè)硝化反應(yīng)NH3+1.5O2tNOA+H+H2O+273.5KJ硝化反應(yīng)NO2+0.5O2tNO"+73.19KJ總反應(yīng)式NH3+2O2tNO"+H+H2O+346.69KJ業(yè)硝酸菌有業(yè)硝酸單胞菌屆、業(yè)硝酸螺桿菌屆和業(yè)硝酸球菌屆。硝酸菌有硝酸桿菌屆、硝酸球菌屆。業(yè)硝酸菌和硝酸菌統(tǒng)稱為硝化菌

16、。發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí)細(xì)菌分別從氧化NH3-N和NO片-N的過程中獲得能量，碳源來自無機(jī)碳化合物，如CO3J、HC6、CO2等。假定細(xì)胞的組成為C5H7NQ2則硝化菌合成的化學(xué)計(jì)量關(guān)系可表示為：業(yè)硝化反應(yīng)15CO2+13NH3-t10NO2+3C5H7NO2+22H+4H2O硝化反應(yīng)5CO2+NH3+10NO2-t10NO"+C5H7NO2在綜合考慮了氧化合成后，實(shí)際應(yīng)用中的硝化反應(yīng)總方程式為：NH3+1.86O2+0.98HCO3-t0.02C5H7NO2+1.04H2O+0.98NO+0.88H2CO3由上式可以看出硝化過程的三個(gè)重要特征：1) NH3的生物氧化需要大量的氧，大約每去除

17、1g的NH3-N需要4.2gO2;2) 硝化過程細(xì)胞產(chǎn)率非常低，難以維持較高物質(zhì)濃度，特別是在低溫的冬季；3) 硝化過程中產(chǎn)生大量的質(zhì)子H+，為了使反應(yīng)能順利進(jìn)行，需要大量的堿中和，理論上大約為每氧化1g的NH3-N需要堿度5.57g以NaCO3+硝化反應(yīng)影響因素 溫度在生物硝化系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化非常敏感，在535C的范圍內(nèi)，硝化菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)。當(dāng)廢水溫度低丁15C時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降，當(dāng)溫度低丁10C時(shí)已啟動(dòng)的硝化系統(tǒng)可以勉強(qiáng)維持，硝化速率只有30C時(shí)的硝化速率的25%盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過高將使硝化菌大量死亡，實(shí)際運(yùn)行中要求硝化反應(yīng)溫

18、度低丁38Co pH值硝化菌對(duì)pH值變化非常敏感最正確pH值是8.08.4，在這一最正確pH值條件下，硝化速度，硝化菌最大的比值速度可達(dá)最大值。Anthonison認(rèn)為pH對(duì)硝化反應(yīng)的影響只是表觀現(xiàn)象。 溶解氧氧是硝化反應(yīng)過程中的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧高低，必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程。在活性污泥法系統(tǒng)中，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)該控制在1.52.0mg/L內(nèi)，低丁0.5mg/L則硝化作用趨丁停止。當(dāng)前認(rèn)為在低DO1.5mg/L下可出現(xiàn)SND現(xiàn)象。在DO>2.0mg/L溶解氧濃度對(duì)硝化過程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高，因?yàn)槿芙庋踹^高能夠?qū)е掠袡C(jī)物分解過快，從而使微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)，活性污泥易

19、丁老化，結(jié)構(gòu)松散。此外，溶解氧過高，過量耗能，在經(jīng)濟(jì)上也是不適宜的 生物固體平均停留時(shí)間污泥齡為了使硝化菌群能夠在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)存活，微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間0cs必須大丁自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時(shí)間（9csmin,否則硝化菌的流失率將大丁凈增率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。一般對(duì)0cs的取值，至少應(yīng)為硝化菌最小世代時(shí)間的2倍以上，即安全系數(shù)應(yīng)大丁2。 重金屆及有蠹物質(zhì)除了重金屆以外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機(jī)物及絡(luò)合離子等。3反硝化作用反硝化作用是指在厭氧或缺氧DO<0.砰0.5mg/L條件下，NO片-N及其它氮氧化物被用作電子受體被復(fù)原為氮?dú)饣虻?/p>

20、的其他氣態(tài)氧化物的生物學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過程由反硝化菌完成，反應(yīng)歷程為：NO3-tNOA-tNO-tN2O-N2NO"+5H有機(jī)電子供體-t0.5N2+2H2O+OHNO2+3H有機(jī)電子供體-t0.5N2+H2O+OHHH可以是任何能提供電子，且能復(fù)原NO片-N為氮?dú)獾奈镔|(zhì)，包括有機(jī)物、硫化物、H痔。進(jìn)行這類反應(yīng)的細(xì)菌主要有變形桿菌屆、微球菌屆、假單胞菌屆、芽抱桿菌屆、廣堿桿菌屆、黃桿菌屆等兼性細(xì)菌，它們?cè)谧匀唤缰袕V¥之存在。有分子氧存在時(shí)，利用O2作為最終電子受體，氧化有機(jī)物，進(jìn)行呼吸；無分子氧存在時(shí)，利用NO片-N進(jìn)行呼吸研究說明，這種利用分子氧和NO片-N之間的轉(zhuǎn)換很容易進(jìn)

21、行，即使頻繁交換也不會(huì)抑制反硝化的進(jìn)行。大多數(shù)反硝化菌能進(jìn)行反硝化的同時(shí)將NO片-N同化為NH3-N而供給細(xì)胞合成之用，這也就是所謂同化反硝化。只有當(dāng)NO片-N作為反硝化菌唯一可利用的氨源時(shí)NO孑-N同化代謝才可能發(fā)生。如果廢水中同時(shí)存在NH3-N反硝化菌有限地利用NH3-N進(jìn)行合成。反硝化反應(yīng)影響因素 溫度反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感，但反硝化效果也會(huì)隨著溫度的變化而變化。溫度越高，硝化速率也越高，在3035C時(shí)，DNR曾至最大。當(dāng)?shù)投?5C時(shí)，反硝化速率將明顯降低；至5C時(shí)，反硝化將趨丁停止。 pH值pH值是反硝化反應(yīng)的重要影響因素，對(duì)反硝化最適宜的pH值是6.57.5,在這

22、個(gè)pH值的條件下，反硝化速率最高，當(dāng)pH值高丁8或者低丁6時(shí)，反硝化速率大為下降。 外加碳源反硝化菌是屆丁異養(yǎng)型兼性厭氧菌，在厭氧條件下以NO孑-N為電子受體，以有機(jī)物有機(jī)碳為電子供體。由此可見碳源是反硝化過程中不可少的一種物質(zhì)，進(jìn)水的C/N直接影響生物脫氮除氮效果的重要因素。一般BOD/TKN=34,有機(jī)物越充分，反應(yīng)速度越快，當(dāng)廢水中BOD/TKN、丁3時(shí)，需要外加碳源才能到達(dá)理想的脫氮的目的。因此碳源對(duì)對(duì)反硝化效果影響很大。反硝化的碳源來源主要分三類：一是廢水本身的組成物，如各種有機(jī)酸、淀粉、碳水化合物等；二是廢水處理過程中添加碳源，一般可以添加附近一些工業(yè)副產(chǎn)物，如乙酸、丙酸和甲醇等；

23、三是活性污泥自身死亡自溶釋放的碳源，稱為內(nèi)源碳。 溶解氧反硝化菌是異養(yǎng)兼性厭氧菌，只有在無分子氧而同時(shí)存在硝酸和業(yè)硝酸鹽離子的條件下，它們才能利用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使硝酸鹽復(fù)原。如反應(yīng)器內(nèi)溶解氧較高，將使反硝化菌利用氧進(jìn)行呼吸，抑制反硝化菌體內(nèi)硝酸鹽復(fù)原酶的合成，或者氧成為電子受體，阻礙硝酸鹽的復(fù)原，但是，另一方面，在反硝化菌以在厭氧、好氧交替環(huán)境中生活為宜，溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L。4同化作用在生物脫氮過程中，廢水中的一部分氮NH3-N或有機(jī)氮被同化為異養(yǎng)生物細(xì)胞的組成部分。微生物細(xì)胞采用C60H87O23N12P表示，按細(xì)胞干重量計(jì)算，微生物細(xì)胞中氮含量約為12.5%。雖然微生物

24、的內(nèi)源呼吸和溶胞作用會(huì)使一部分細(xì)胞的氮有一有機(jī)氮和NH3-N形式回到廢水中，但仍存在丁微生物的細(xì)胞及內(nèi)源呼吸殘留物中的氮可以在二沉池中得以從廢水中去除。5、生物除磷污水中的磷主要來自糞便、洗滌劑、農(nóng)藥、含磷工業(yè)廢水等。主要以磷酸鹽H2PO4-HPO42-PO43-，聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在。生物除磷就是利用細(xì)菌、藻類等微生物在某種特定條件下，在它們體內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)積儲(chǔ)大大超過合成細(xì)胞所需的磷，并在厭氧條件下乂釋放出來的原理。通過對(duì)微生物的這種過剩攝取磷的控制，排除系統(tǒng)中的剩余污泥，到達(dá)生物除磷的目的。1厭氧階段：使含磷化合物呈溶解性磷，聚磷菌釋放積儲(chǔ)磷酸鹽。2好氧階段：聚磷菌大量吸收積儲(chǔ)溶解性磷

25、化物中的磷，化合成TAP與聚磷酸鹽。聚磷菌是好氧菌，它在活性污泥中是優(yōu)勢(shì)菌種。但是在厭氧環(huán)境中將聚磷菌水解，由丁他在利用基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)中比其它好氧菌占優(yōu)勢(shì)，從而利丁它的大量繁殖，經(jīng)過厭氧與好氧的交替，進(jìn)行釋磷和吸磷的過程。出水在沉淀池與活性污泥別離，從而通過排除富磷污泥到達(dá)除磷。五缺氧好養(yǎng)A/O生物脫氮工藝1.工藝流程：污水T缺氧池T好氧池T沉淀池T出水在反硝化缺氧區(qū)中，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮NOuN復(fù)原成N2,到達(dá)脫氮的目的。然后在后續(xù)的好好氧區(qū)中進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化，有機(jī)氮的氨化和氨氮的硝化等生化反應(yīng)，后設(shè)沉淀池，部分沉淀污泥回流到缺氧區(qū)，

26、以提供充足的微生物，同時(shí)還將好氧區(qū)內(nèi)混合液回流至缺氧區(qū)，以保證缺氧區(qū)有足夠的硝酸鹽。主要特點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)。反硝化池不需要外加碳源，降低運(yùn)行費(fèi)用。好氧區(qū)在缺氧區(qū)之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步的去除，提高出水水質(zhì)。缺氧區(qū)在前，污水中的有機(jī)碳被氮硝化菌所利用，可減輕好氧區(qū)的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)缺氧區(qū)中進(jìn)行的反硝化產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧區(qū)中進(jìn)行的硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求。缺點(diǎn)：脫氮效果不高，假設(shè)沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，易在沉淀池內(nèi)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，水質(zhì)惡化。2.A2/O生物脫氮的主要參數(shù)及影響F/M和SRT污泥負(fù)荷要低，污泥齡要長(zhǎng)?；亓鞅萊:回流比升高，脫氮效果也提高

27、。但是混合液R太高，工藝過程動(dòng)力消耗太大，運(yùn)行費(fèi)用高，一般設(shè)計(jì)100%流。水力停留時(shí)間：要到達(dá)70-80%的脫氮率，硝化反應(yīng)水力不應(yīng)小丁6h,反硝化2h之內(nèi)即可，硝化：反硝化=3:1。溶解氧好氧區(qū)2.0mg/L,缺氧區(qū)低丁0.5mg/L,厭氧區(qū)低于0.2mg/L。pH值溫度BOD字日BOD5/(NOx-N)第三章運(yùn)行管理第一節(jié)污水處理-活性污泥法-SV30-MLSS利用活性污泥法處理污水，主要是通過活性污泥微生物，在有氧的情況下，將有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)或?qū)⑵浞纸獯x，然后再經(jīng)過由合成細(xì)胞形成的菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀、別離，從而到達(dá)去除牛睡中有機(jī)物、凈化污水的目的。微生物代謝關(guān)系圖如下：微生物

28、分解代謝>代謝產(chǎn)物H2OCO2NH3等+能量污水中的有機(jī)物+O2內(nèi)源呼吸產(chǎn)物+能量H2OCO2NH3合成代謝微生物-合成細(xì)胞物質(zhì)+O2CxHyNOZ內(nèi)源呼吸殘留物_凈增值細(xì)胞物質(zhì)污水凈化的重要環(huán)節(jié)，首先是污水中有機(jī)物在曝氣池中微生物的作用下合成菌膠團(tuán)的過程，其次是菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀和別離過程；影響污水處理質(zhì)量的主要因素；首先是曝氣池中由菌體有機(jī)物形成的活性污泥濃度MLSS的大??；其次是活性污泥凝聚，沉淀性能的好壞，而污泥沉降比SV3o是指曝氣池混合液在100ml量筒中，靜置、沉淀30min后，沉淀污泥與混合液之體積比,由此，一方面，可以直接了解污泥凝聚、沉降性能的好壞；另一方面，污泥

29、沉降比值在一定程度上也是污泥濃度大小的定量反映；因此，污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要參數(shù)。MLSS是影響污水中有機(jī)物去除的關(guān)鍵活性污泥微生物從污水中去除有機(jī)物的代謝過程，主要是由微生物細(xì)胞物質(zhì)的合成活性污泥增長(zhǎng)、有機(jī)物包括一部分細(xì)胞物質(zhì)的氧化分解和氧的消耗組成。當(dāng)氧供給充足時(shí)活性污泥的增長(zhǎng)分為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期、減速增長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期。在每個(gè)增長(zhǎng)期，有機(jī)物的去除速率、氧利用速率、活性污泥特征等都各不相同。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物F與微生物M的比值污泥負(fù)荷率F:M是影響活性污泥處丁不同階段即影響有機(jī)物從污水中去除效果的重要因素。F:M=Ns=QLs/XV(KgBOD5/KgMLS8)式中：Q一污水流量，m3

30、/dLs-進(jìn)水有機(jī)物BOD5濃度，mg/LV-曝氣池容積，m3-混合液懸浮固體MLSS,mg/L在一般城市污水處理廠，曝氣池容積固定，進(jìn)水水量和水質(zhì)BOD®度比較穩(wěn)定,由以上公式不難發(fā)現(xiàn)，MLSS勺大小是污泥負(fù)荷率的決定因素，直接影響污水中有機(jī)物的去除情況。一般情況下，污泥沉降比值是MLSSt量的直觀反映這一點(diǎn)由以下公式可以證明SVI=SV/MLSSg/L式中SVIml/g為污泥指數(shù)，即評(píng)定活性污泥凝聚、沉淀性能的指標(biāo)。在穩(wěn)定的污水處理工藝中，由丁SVI值在一段時(shí)間內(nèi)基本保持在某一穩(wěn)定區(qū)問，因此，通常情況下，污泥沉降比值能夠反映曝氣池中混合后液的濃度，它在污泥濃度成正比例關(guān)系。運(yùn)行人

31、員均以沉降比作為指導(dǎo)運(yùn)行的主要參數(shù)，首先，因?yàn)樗哂胁僮骱?jiǎn)單、歷時(shí)短的特點(diǎn)；其次?？梢酝ㄟ^測(cè)量污泥沉降比隨時(shí)觀察活性污泥的絮凝、沉淀過程，了解活性污泥特性，掌握活性污泥量，判斷曝氣池工藝運(yùn)行情況，為工藝調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，從而由此控制污水處理效果。沉降比與污泥指數(shù)SVI的關(guān)系由測(cè)量污泥沉降比的過程，可以直接了解污泥絮凝、沉降性能的好壞。在我廠運(yùn)行中，當(dāng)SVI值在80-120之間，此時(shí)污泥呈褐色、絮狀，沉淀性能良好；當(dāng)SVI值小丁80時(shí)，說明污泥泥齡過長(zhǎng)或有機(jī)物含量過低，此時(shí)污泥細(xì)碎，顏色發(fā)黑，活性不好；當(dāng)SVI值大丁120時(shí)，污泥過丁松散，呈淺褐色，沉淀性能較差；另外，污泥沉降比測(cè)量結(jié)束后，通過

32、觀察量筒中污泥放置多少時(shí)間后上浮可以判斷曝氣池的供氧情況。如污泥在靜沉放置3-4小時(shí)后仍不上浮，呈褐色證明活性污泥性狀較好，曝氣供氧充分；如靜沉2小時(shí)左右污泥上浮，呈黑色，說明污泥厭氧，曝氣池供氧量不足。在工藝運(yùn)行中，如果進(jìn)水量、剩余污泥排放量等運(yùn)行條件比較穩(wěn)定。污泥沉降比值不會(huì)發(fā)生突變，SVI值也比較穩(wěn)定，此時(shí)的污泥沉降比值對(duì)應(yīng)一定的活性污泥濃度，沉降比小丁15%寸，曝氣池混合液濃度低，活性污泥發(fā)育不良，處丁不成熟期，污泥絮凝、沉降效果差，菌膠團(tuán)松散，活性污泥微生物不活躍，從而造成出水水質(zhì)不穩(wěn)定，甚至不能達(dá)標(biāo)；當(dāng)沉降比在15%-50批問時(shí)，活性污泥已經(jīng)成熟，混合液濃度較高，一般都在2000-

33、3000mg/L左右，污泥負(fù)荷處在沉降區(qū)段，污泥絮凝、沉降性能都比較好，微生物也很活躍，出水水質(zhì)穩(wěn)定。為了減少曝氣池的鼓風(fēng)量，節(jié)約能源，我們一般將污泥沉降比控制在15%-30咆問。測(cè)定污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要方法。因?yàn)樗坏僮骱?jiǎn)單、方便，而且能使運(yùn)行管理人員隨時(shí)了解曝氣池中活性污泥的濃度和泥質(zhì)情況，從而掌握和控制整個(gè)工藝的運(yùn)行參數(shù)，通過確定穩(wěn)定的污泥沉降比值，可以到達(dá)控制污水處理效果，保證出水水質(zhì)的目的。污泥上浮-活性污泥上浮的主要因素3.1 進(jìn)水水質(zhì)3.1.1 過量的外表活性劑物質(zhì)和油脂類化合物這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯

34、和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫氣泡，這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過高時(shí)，經(jīng)過與曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)外表，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。3.1.2 pH值沖擊過高或過低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在丁細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH<4.0或pH>11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5-5.0和10.0-12.0時(shí)，pH值越低或越高，污泥活性受到抑

35、制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多?？刂频蚿H值3.5-7.0的反應(yīng)周期內(nèi)pH值不變，兩種廢水的活性污泥在p*5.5時(shí)就開始出現(xiàn)污泥上浮。另一方面，隨著pH值的增加，由丁胞外聚合物ExtraCelluarPolymer的電離官能團(tuán)增加，活性污泥絮凝作用增加盡管帶的負(fù)電性增加，但當(dāng)pH值超過一定范圍后，絮凝作用下降?？梢?，這時(shí)的電排斥作用增加，也會(huì)造成活性污泥脫絮懸浮、不絮凝、反絮凝deflocculation和上浮。3.1.3 鹽含量的影響對(duì)進(jìn)水的pH值調(diào)整不能消除堿度對(duì)活性污泥的影響，對(duì)堿性進(jìn)水調(diào)pH值，雖然中和了堿性物質(zhì)，但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。

36、如微生物所處的滲透壓發(fā)生突變，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。3.1.4 水溫過熱組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15-35C,超過45C時(shí)會(huì)使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮經(jīng)過長(zhǎng)期馴化的或特殊微生物除外3.1.5 致蠹性底物對(duì)好氧活性污泥微生物有致蠹作用的底物主要包括：含量過高的COD有機(jī)物酚及其衍生物、醇醛和某些有機(jī)酸等，硫化物、重金屆及鹵化物，高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無法被降解，甚至使細(xì)胞中蠹死亡，重金屆離子進(jìn)入細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使之失活或變性，微量的重金屆離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷累積最終對(duì)微生物發(fā)生蠹害作用微動(dòng)作用，鹵化物最常見的是

37、碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)或酶的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑，而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)蠹物的微生物減少或消失。3.2 工藝運(yùn)行3.2.1 過量曝氣微生物處丁饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)入衰老期，池中溶解氧濃度DO上升；或者由丁污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多，總之，DO上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因?yàn)樾玛惔x快，有機(jī)物分解也快，但是時(shí)間一久，污泥被打得乂輕乂碎但無氣泡，像霧化片似的飄滿沉淀池外表，隨水流走，這種污泥色淺，活性差，好氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。3.2.2 缺氧引起的污泥上

38、浮污泥呈灰色，假設(shè)缺氧過久則呈黑色，并常帶有小氣泡。3.2.3 反硝化引起的污泥上浮當(dāng)廢水中有機(jī)氮化合物含量過高或氨氮過高時(shí)，在適宜條件下可被硝化菌和業(yè)硝化菌氧化為NOO，如二沉池積泥或停留時(shí)間過長(zhǎng)，NO井復(fù)原產(chǎn)生的N2會(huì)被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。3.2.4 回流量太大引起的污泥上浮回流量突增，會(huì)使氣水別離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動(dòng)。3.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2ffiH2也會(huì)附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4H2S后上浮，首先是

39、一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。3.3.活性污泥絲狀菌過量生長(zhǎng)及其控制產(chǎn)生的污泥上浮3.3.1 溫度與負(fù)荷微絲菌Mocrothrixpartvicella的最正確生長(zhǎng)條件是溫度在1215C,污泥負(fù)荷小丁0.1kg/(kg.d).它的天然疏水性會(huì)引起活性污泥的脫水性差，最高為49mL/g。在溫度高丁20C后，即使污泥負(fù)荷是0.2kg/(kg.d),M.patvicella也不增殖。它打碎成30-80um的碎片，成浮渣形式而上浮。3.3.2 外表活性物質(zhì)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮的最頻繁是絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水中外表活性物質(zhì)和類脂化合物

40、濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會(huì)引起放線菌Actionmycetes的增長(zhǎng)。Kappeleretal觀察到機(jī)械應(yīng)力如離心泵損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過量生長(zhǎng)。3.3.3 過量投加絲狀菌抑制劑在曝氣池流出槽中注入過氧化氫，數(shù)天后，絲狀菌就消失，SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過氧化氫也有確保曝氣池DO和去除4S臭味的效果。但假設(shè)加入太大會(huì)引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。3.4活性污泥活性抑制與上浮的檢測(cè)方法3.4.1 測(cè)定污泥的耗氧速率OUR和ATP測(cè)定活性污泥的耗氧速率OUR,可判斷有無蠹物流入，負(fù)荷條件和排泥平衡情況。假設(shè)同時(shí)測(cè)定三磷酸腺苜ATPJ,還可以從處理機(jī)能

41、方面對(duì)微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據(jù)相關(guān)研究說明，測(cè)定ATP含量和OUR!檢測(cè)生物量活性的可靠方法。3.4.2 利用指示生物診斷活性污泥狀態(tài)和性能用顯微鏡對(duì)活性污泥中的微生物進(jìn)行鏡檢，其中的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物統(tǒng)稱為微型動(dòng)物相比照細(xì)菌個(gè)體大，在顯微鏡下易丁觀察、鑒別和計(jì)數(shù)，且對(duì)外界環(huán)境條件的變化更為敏感，作為指示生物來診斷活性污泥的狀態(tài)和性能，在工程實(shí)踐中已有較廣泛應(yīng)用。這種指示作用概括丁表1中。表1微型動(dòng)物對(duì)活性污泥狀態(tài)和性能的指示作用微型動(dòng)物鏡檢情況活性污泥狀態(tài)鐘蟲、遁纖蟲、累枝蟲、聚縮蟲、獨(dú)縮蟲等固著型原生動(dòng)物和輪蟲等后生動(dòng)物大量出現(xiàn)A106個(gè)/L良好微型動(dòng)物種類高度多樣化，沒有占絕對(duì)

42、優(yōu)勢(shì)數(shù)量的微生物波旦蟲、尾波蟲、側(cè)滴蟲、屋滴蟲、旦形蟲、草履蟲等快速游泳型原生動(dòng)物較多惡化嚴(yán)重惡化時(shí)微型動(dòng)物極少、或被一種或一組占優(yōu)勢(shì)漫游沖、斜葉蟲，管葉蟲等慢速游泳型或匍匐行進(jìn)的原生動(dòng)物較多惡化-"良好可觀察到微型動(dòng)物，但個(gè)體數(shù)比正常污泥還少，蠕動(dòng)纖毛類較少，球衣困、絲硫菌、微絲困、放線困大里出現(xiàn)膨脹、泡沫和浮渣變形蟲和簡(jiǎn)便蟲等肉足類原生動(dòng)物的個(gè)體在混合液中出現(xiàn)104個(gè)/mL分散、解體新態(tài)蟲、扭頭蟲、草履蟲出現(xiàn)較多溶解氧D。不足輪蟲和變形蟲大量出現(xiàn)曝氣過剩3.5控制污泥上浮的技術(shù)措施 穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回用，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池中進(jìn)水的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)

43、定在一定的范圍內(nèi)，終水回用的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大丁實(shí)際進(jìn)水量。 污水處理廠應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池均質(zhì)池并控制好均質(zhì)池調(diào)節(jié)池液位。因高液位會(huì)使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降，甚至喪失；而低液位運(yùn)行不僅均質(zhì)效果差，且易使油和均質(zhì)池底的雜質(zhì)進(jìn)入曝氣池，造成活性污泥受沖擊而上浮。液位宜控制在50%-70% 合理投加營(yíng)養(yǎng)鹽。由丁工業(yè)廢水中營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)，常常碳源充分而氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物不足，因此處理工業(yè)廢水時(shí)需另外補(bǔ)加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源，但投加量不宜過量。曝氣池入口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測(cè)儀、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求范圍內(nèi)。 采

44、用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣設(shè)備，投產(chǎn)5a以來從未出現(xiàn)過污泥上浮。污泥中蠹引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并活除死污泥?；钚晕勰嗟奈⑸锝M成主要依賴丁廢水成分、流動(dòng)形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。因此對(duì)運(yùn)行條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化由丁在實(shí)際處理過程中幾乎難以控制廢水成分,選擇至關(guān)重要。第二節(jié)泡沫泡沫一般分為三種形式： 啟動(dòng)泡沫?；钚晕勰喙に囘\(yùn)行啟動(dòng)初期，由丁污水中含有一些外表活性物質(zhì)，易引起外表泡沫，但隨著活性污泥的成熟，這些外表活性物質(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。 反硝化泡沫。如果污水廠進(jìn)行硝化反應(yīng)，則在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氨等氣泡而帶動(dòng)部分污泥上浮，出現(xiàn)

45、泡沫現(xiàn)象。 生物泡沫。由丁絲狀微生物的異常生長(zhǎng)，與氣泡、絮體顆?；旌隙傻呐菽哂蟹€(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)。生物泡沫對(duì)污水廠的運(yùn)行是非常不利的；在曝氣池或二沉池中出現(xiàn)大量絲狀微生物，水面上漂浮、積聚大量泡沫；造成出水有機(jī)物濃度和懸浮固體升高；產(chǎn)生惡臭或不良有害氣體；降低機(jī)械曝氣方式的氧轉(zhuǎn)移效率；可能造成后期污泥消化時(shí)產(chǎn)生大量外表泡沫。4.1生物泡沫的形成及影響因素4.1.1生物泡沫的形成機(jī)理 與泡沫有關(guān)的微生物大都含有脂類物質(zhì)，如M.parvicella的脂類含量達(dá)干重的35%因此，這類微生物比水輕，易漂浮到水面。 與泡沫有關(guān)的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網(wǎng)，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面

46、。被絲網(wǎng)包圍的氣泡，增加了其外表的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就跟穩(wěn)定。 曝氣氣泡產(chǎn)生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要?jiǎng)恿?，顆粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質(zhì)輕和具有疏水性的的物質(zhì)。所以，當(dāng)水中存在油、脂類物質(zhì)和含脂微生物時(shí)。則易產(chǎn)生外表泡沫現(xiàn)象。4.1.2 與生物泡沫形成有關(guān)的菌屆生物泡沫的形成主要與活性污泥中微生物的生長(zhǎng)和種類有關(guān)，但至今仍有許多現(xiàn)象不能簡(jiǎn)單的進(jìn)行解釋。世界上普遍承認(rèn)的與生物泡沫有關(guān)的菌屆主要有：放線菌，包括：Nocardiaamarac,革蘭氏陽性，枝狀菌絲；Nocardiapianesis,革蘭氏陽性，松枝狀；Rhodococcussp,革蘭氏陽性，枝狀菌絲。絲狀菌，包括Mi

47、crothrixparvicella,革蘭氏陽性，絲狀，無鞘無分枝；Eikelboomtype0675,革蘭氏陽性，有鞘無分枝；Eikelboomtype0092,革蘭氏陰性，無鞘無分枝上述菌種中，最常見的是Nocardiaamarac和Microthrixparvicella。4.1.3 生物泡沫形成的主要因素 污泥停留時(shí)間。由丁產(chǎn)生泡沫的微生物普遍生長(zhǎng)速率較低、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)見表1，所以長(zhǎng)污泥停留時(shí)間SRT都會(huì)有利丁這些微生物的生長(zhǎng)。如采用延時(shí)曝氣方式就易產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象，而且一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時(shí)間就獨(dú)立丁曝氣池內(nèi)的污泥停留時(shí)間，易形成穩(wěn)定持久的泡沫。表1微生物的生長(zhǎng)周期與生長(zhǎng)溫度生長(zhǎng)

48、周期d生長(zhǎng)溫度c最正確溫度c2-410-40Rhodococcussp4-723-3728Nocardiaamarac6-108-3525Microthrixparvicella10-2115-3118-25NocardiapianesisType186330 pH值。有關(guān)實(shí)驗(yàn)說明：pH值從7.0下降到5.05.6時(shí)，能有效地減少泡沫的形成，Nocardiaamarac的生長(zhǎng)對(duì)pH值極敏感，最適宜的pH值為7.8,當(dāng)pH值為5.0時(shí),就能有效控制其生長(zhǎng)，Microthrixparvicella最適宜pH值為7.78.0。溶解氧DO。Nocardia是嚴(yán)格的好氧菌，在缺氧或厭氧條件下，不易生長(zhǎng)，

49、但也不死亡。Microthrixparvicella卻能忍受缺氧狀態(tài)。 溫度。與生物泡沫形成有關(guān)的菌類都有各自適宜的生長(zhǎng)溫度和最正確溫度見表1，當(dāng)環(huán)境或水溫有利丁它們生長(zhǎng)時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。 憎水性物質(zhì)。雖然遠(yuǎn)離不是很活楚，但有試驗(yàn)說明，不溶性或憎水性物質(zhì)如油脂類等有利丁放線菌的生長(zhǎng)。 曝氣方式。據(jù)觀察，不同曝氣方式產(chǎn)生的氣泡不同，微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利丁產(chǎn)生生物泡沫，并且泡沫層易集中丁曝氣強(qiáng)度低的區(qū)域。生物泡沫的控制方法 噴灑水。這是一種最常用的物理方法。通過噴灑水流或水珠以打碎浮在水面上的氣泡，來減少泡沫，打散的污泥顆粒部分重新恢復(fù)沉降性能，但絲狀細(xì)菌仍然存在丁混合液中，所以，不

50、能根本消除泡沫現(xiàn)象。 投加消泡劑?？梢圆捎镁哂袕?qiáng)氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過氧化物等。還有利用聚乙二硅酮生產(chǎn)的市售藥劑，以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等。藥劑的作用僅僅能降低泡沫的增長(zhǎng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應(yīng)用的殺菌劑普遍存在負(fù)作用，因?yàn)檫^量或投加位置不當(dāng)，會(huì)大量降低反應(yīng)池中絮成菌的數(shù)量及生物總量。降低污泥齡，一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(zhǎng)生長(zhǎng)期的放線菌的生長(zhǎng)。有實(shí)踐證明，當(dāng)污泥停留時(shí)間在5-6d時(shí)，能有效控制Nocardia菌的生長(zhǎng)，以防止其產(chǎn)生的泡沫問題。但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當(dāng)需要硝化時(shí)，則污泥停留時(shí)間在寒冷季節(jié)至少需要6d,這與采用此法矛盾；另

51、外，Microthrixparvicella和一些絲狀菌卻不受污泥齡變化的影響。 回流厭氧消化池上活液。已有試驗(yàn)說明，采用厭氧消化池上活液回流到曝氣池的方法，能控制曝氣池外表的氣泡形成。厭氧消化池上活液的主要作用是能抑制Rhodococcus菌，但利用此法在幾個(gè)污水處理廠進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，并沒有取得像實(shí)驗(yàn)室那樣的成功。由丁厭氧消化池上活液中含有高濃度好氧底物和氨氮，它們都會(huì)影響最后的出水質(zhì)量，應(yīng)慎重采用。投加特別微生物。有研究提出，一部分特殊菌種可以消除Nocardia菌的活力，其中包括原生動(dòng)物腎形蟲等。另，增加捕食性和拮抗性的微生物，對(duì)部分泡沫細(xì)菌有控制作用。選擇器。選擇器是通過創(chuàng)造各種反應(yīng)環(huán)

52、境氧、有機(jī)負(fù)荷或污泥濃度等，已選擇優(yōu)先生長(zhǎng)的微生物，淘汰其他微生物。有研究報(bào)道：好氧選擇器能控制M.parvicella,但對(duì)Nocardia菌屆無大影響；而缺氧選擇器對(duì)Nocardia菌屆有控制作用，卻對(duì)M.parvicella無作用總結(jié)出其泡沫現(xiàn)象的規(guī)律，主要是與氣候氣溫、水溫和大氣壓力有關(guān)。嚴(yán)重的泡沫現(xiàn)象在溫度高的夏季和寒冷的冬季都不會(huì)發(fā)生，每年都出現(xiàn)在春夏、秋冬換季時(shí)。即發(fā)生在氣溫、水溫和氣壓交變的環(huán)境。發(fā)生泡沫現(xiàn)象的時(shí)期為：由水溫高丁氣溫而交變到水溫低丁氣溫時(shí)3月下旬到4月中旬和由水溫低丁氣溫而交變到水溫高丁氣溫10月下旬到11中旬。氣壓和氣溫交變的時(shí)期。顯然，由丁生態(tài)環(huán)境的更迭，使

53、微生物的生長(zhǎng)、構(gòu)成等發(fā)生了變化。從過去的操作運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，不改變其他條件，泡沫現(xiàn)象在經(jīng)歷一段時(shí)間后10-20d會(huì)逐漸消失，污水處理系統(tǒng)自動(dòng)修復(fù)。通過鏡檢，發(fā)現(xiàn)春夏交變的泡沫中主要是絲狀菌的爆發(fā)，絲狀菌大量生長(zhǎng)，并伸展開來；而秋冬交變時(shí)，失去活力的絲狀菌包裹在同樣失去活力的菌膠團(tuán)中形成上浮泡沫。一般認(rèn)為，當(dāng)季節(jié)溫度、氣壓交變時(shí)，微生物均會(huì)受到影響，但絲狀菌的適應(yīng)性要比些絮成菌強(qiáng)，如Microthrixparvicella的生長(zhǎng)溫度可在8-35C|l,而且更適宜生長(zhǎng)在低溫環(huán)境。當(dāng)環(huán)境不利丁微生物的生長(zhǎng)時(shí)，絲狀菌的菌絲會(huì)從菌膠團(tuán)中伸展出來以增加其攝取營(yíng)養(yǎng)的外表積，其生長(zhǎng)速率高丁其他微生物。當(dāng)春夏交變時(shí)，

54、污泥的活性均有下降，生活污水中有大量的合成洗滌劑和油脂類得不到降解，而一些絲狀菌仍然很活躍，它們喜歡利用這些物質(zhì)作為食物并快速增長(zhǎng)，這使得出現(xiàn)絲狀菌的爆發(fā)并形成泡沫。秋冬交變時(shí)，主要形成的是上浮污泥這與前者不同，在上浮污泥和泡沫中很難發(fā)現(xiàn)展開的絲狀菌，顯微鏡下可見上浮污泥中包裹有細(xì)小氣泡。估計(jì)這是在環(huán)境交變時(shí)，菌膠團(tuán)變得分手呢細(xì)小，結(jié)合曝氣氣泡后密度減小而產(chǎn)生上浮?？偨Y(jié)出泡沫形成規(guī)律后，對(duì)采用控制措施有利，如對(duì)丁春夏交變時(shí)的氣泡采用機(jī)械活理、刮除的方法。因?yàn)檫@些泡沫存在大量絲狀菌，不宜遺留在混合液中，以免重新造成泡沫現(xiàn)象。另外，投加殺菌劑會(huì)有一定的控制效果，但應(yīng)慎重。而對(duì)丁秋冬交變時(shí)的上浮污泥

55、和泡沫可采用高壓水槍噴水來緩解，因?yàn)樯细∥勰嘀腥匀淮蟛糠譃樾醭删淮蛩楹罂梢曰氐交旌弦褐?。第三?jié)污泥膨脹污泥膨脹的原因較為復(fù)雜，一般污水處理廠的污泥膨脹可歸結(jié)為2種類型。5.1絲狀菌膨脹這是由絲狀菌過量發(fā)育或在不利條件下可能以絲狀菌形態(tài)生長(zhǎng)的有機(jī)體引起的污泥膨脹，絲狀菌的大量繁殖、增長(zhǎng)與以下因素有關(guān)： 廢水水質(zhì)，許多專家認(rèn)為這是造成絲狀膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物的廢水長(zhǎng)發(fā)生由浮游球衣菌引起的絲狀膨脹，含硫化物高的廢水常發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀膨脹。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷等養(yǎng)料也易發(fā)生絲狀膨脹。圖2含溶解性碳水化合物高的廢水往往引起了污泥沉降性能的惡化，導(dǎo)致污泥膨脹。、圖

56、2進(jìn)水BQD質(zhì)量深度尺沉降性能的耕向 曝氣池內(nèi)污泥負(fù)荷，一般污泥負(fù)荷NS偏高時(shí)，如0.5kg/BOD5/(kgMLSS.b)以上，SVI急劇增加，在超過最大值之后，乂逐漸降低；NS«低時(shí)，SVI也會(huì)大幅度增加。也就是說，污泥負(fù)荷過高或過低都有可能會(huì)引起污泥膨脹，低負(fù)荷率是導(dǎo)致絲狀膨脹的主要原因，因?yàn)榻z狀菌比菌膠團(tuán)具有更大的比外表，在低負(fù)荷下具有更強(qiáng)的捕食能力。 溶解氧濃度，當(dāng)曝氣量不足、溶解氧濃度偏低時(shí)，也易發(fā)生絲狀膨脹。絲狀菌比菌膠團(tuán)有更高的溶解氧親和力和忍耐力，因此在低氧條件下絲狀菌膠團(tuán)細(xì)菌對(duì)氧有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。圈3溶解氧濃度對(duì)沉降性能的影響5.2非絲狀膨脹這種膨脹是由丁菌膠團(tuán)細(xì)菌活動(dòng)異常，細(xì)菌外面包有粘度極高的粘性物質(zhì)，win外表含有大量結(jié)合水，導(dǎo)致活性污泥沉降性能的惡化。發(fā)生膨脹時(shí)SVI值很高，污泥很難沉淀、壓縮，但處理效能仍很高，上活液活澈。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫度和溶解氧含量較低而污泥負(fù)荷過高時(shí)，污泥負(fù)荷高，細(xì)菌吸收了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但由于溫度低、溶解氧濃度低，代謝速度較慢，有機(jī)物來不及代謝，就積蓄起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，這使污泥的外表附著水大大增加，SVI提高，形成膨脹污泥。