改良型sbr工藝活性污泥膨脹原因分析

改良型sbr工藝活性污泥膨脹原因分析

0改良型sbr工藝改進(jìn)的sdr技術(shù)是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種先進(jìn)的序批生物脫氮法的先進(jìn)方法。與傳統(tǒng)的sdr相比，改進(jìn)的sdr技術(shù)可以通過(guò)在單個(gè)池塘中多次重復(fù)使用、攪拌、沉淀、排放（排水和污泥排放），創(chuàng)造氧氣、缺氧和厭氧環(huán)境。利用氧氣、氧氣和厭氧微生物完成分解有機(jī)物（bod）和脫氮（nh）。1干煤粉混合型開(kāi)陽(yáng)化工500kt/a合成氨項(xiàng)目屬貴州省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、貴陽(yáng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)(國(guó)家)生態(tài)工業(yè)示范基地重點(diǎn)項(xiàng)目，其工藝路線為干煤粉加壓氣化、耐硫變換、低溫甲醇洗+超級(jí)克勞斯、液氮洗、氨合成。本項(xiàng)目污水處理系統(tǒng)采用改良型SBR工藝，污水以氣化污水為主，設(shè)計(jì)污水處理量210m從上述設(shè)計(jì)指標(biāo)來(lái)看，污水處理系統(tǒng)來(lái)水水質(zhì)總磷偏高，在滿(mǎn)足系統(tǒng)自身需求之外還需添加除磷劑來(lái)保證出水指標(biāo)合格，據(jù)SBR生化系統(tǒng)C∶N∶P=100∶5∶1的營(yíng)養(yǎng)比例(N以NH2污泥活性檢測(cè)2020年2月初，4座SBR池在潷水時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分絮體帶出，SV查閱相關(guān)文獻(xiàn)得知，如果線狀菌在整體菌落中占主導(dǎo)地位時(shí)，污泥活性不好，大量的硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌會(huì)死亡，污水系統(tǒng)將陷入癱瘓狀態(tài)。為進(jìn)一步確定污泥的活性和硝化細(xì)菌的反應(yīng)情況，分析檢測(cè)了進(jìn)水氨氮、COD及出水氨氮、COD、懸浮物(SS)，如表1;4座SBR池污水的混合液懸浮固體濃度(MLSS)、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)及鏡檢結(jié)果如表2。3產(chǎn)污質(zhì)的變化通過(guò)數(shù)據(jù)分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，4座SBR池均已出現(xiàn)活性污泥膨脹現(xiàn)象，污泥內(nèi)硝化細(xì)菌大量死亡，氨氮降解能力大大下降，COD還能降解是因?yàn)椴捎昧诉^(guò)度曝氣的方式;出口懸浮物濃度緩慢升高，表明活性污泥膨脹越發(fā)嚴(yán)重，出現(xiàn)水渾濁現(xiàn)象。為了查清活性污泥膨脹的原因，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行排查與分析。3.1污水出水營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成開(kāi)陽(yáng)化工氣化原料煤之前采用貴州當(dāng)?shù)孛?，其灰分高、產(chǎn)氣量少，后經(jīng)改造，氣化系統(tǒng)摻燒石油焦(石油焦灰分少、產(chǎn)氣量大)，摻燒比例為石油焦∶貴州當(dāng)?shù)孛?1∶2(質(zhì)量比)。摻燒石油焦后，氣化污水氨氮含量、COD值較之前有所降低，但同時(shí)污水來(lái)源中增加了反滲透濃水(反滲透濃水投加量占污水處理系統(tǒng)總進(jìn)水量的約50%)，如此一來(lái)，綜合進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)源減少，系統(tǒng)整體上處于缺營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，久而久之可能會(huì)導(dǎo)致活性污泥膨脹。此外，在生物法處理高鹽含氮廢水的過(guò)程中，鹽分能夠直接影響溶解氧的濃度及氧氣轉(zhuǎn)移到液相的能力，進(jìn)而影響硝化菌的新陳代謝功能(鹽分高導(dǎo)致污泥中活性細(xì)菌反滲透壓高，生物膜破裂，易發(fā)生細(xì)菌死亡現(xiàn)象)和活性污泥的沉降性，并改變顆粒污泥以及生物膜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生物絮體或胞外聚合物解體。可見(jiàn)，污水處理系統(tǒng)進(jìn)水中加入高鹽分的反滲透濃水會(huì)對(duì)SBR工藝的硝化效率產(chǎn)生影響。3.2生化池內(nèi)有機(jī)物的含量和組成變化最近一批進(jìn)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)(見(jiàn)表3)表明，系統(tǒng)入口污水碳氮比約為1，比設(shè)計(jì)污水進(jìn)水碳氮比還低，且來(lái)水中氨氮含量、COD值均比設(shè)計(jì)值低很多，在負(fù)荷偏低的情況下，生化池內(nèi)的有機(jī)物濃度低，相較于膠團(tuán)菌而言，絲狀菌因其鏈狀伸展的形式，更易接觸到有機(jī)物形成優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，如果在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中不把握好碳氮比，活性污泥易長(zhǎng)期處于饑餓狀態(tài)，大量的絲狀菌繁殖，如此一來(lái)曝氣過(guò)程中就很可能出現(xiàn)污泥解絮膨脹的現(xiàn)象。3.3運(yùn)營(yíng)周期表3.3.1加堿階段污水的預(yù)處理開(kāi)陽(yáng)化工改良型SBR工藝系統(tǒng)以8h為1個(gè)運(yùn)行周期，每個(gè)周期分為如下階段自動(dòng)運(yùn)行。進(jìn)水階段:此階段分兩步，第一步為時(shí)序開(kāi)始時(shí)，第二步為第一次曝氣結(jié)束時(shí)，共用時(shí)1h。反應(yīng)階段:反應(yīng)階段又分為曝氣階段和攪拌階段。曝氣(硝化)階段，由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池供氧，第一次曝氣時(shí)，有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的NH潷水階段:攪拌停止，沉淀一段時(shí)間后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清液，反應(yīng)池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行反硝化，此階段用時(shí)1h。加堿階段:分別于第一次曝氣和第二次曝氣時(shí)加堿，pH控制在7～8。加甲醇階段:第一次曝氣結(jié)束時(shí)添加，亦即系統(tǒng)處于攪拌階段開(kāi)始、厭氧反應(yīng)時(shí)添加。排泥階段:攪拌停止后排泥10min。3.3.2組合反應(yīng)器內(nèi)發(fā)酵的影響上述運(yùn)行時(shí)序適用于生產(chǎn)系統(tǒng)“工藝”未發(fā)生改變的時(shí)候，現(xiàn)階段由于氣化系統(tǒng)摻燒石油焦和污水處理系統(tǒng)投加反滲透濃水，進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生了很大的變化，進(jìn)水中營(yíng)養(yǎng)物濃度低，原運(yùn)行時(shí)序已不適用于現(xiàn)有的工藝條件，主要體現(xiàn)在以下幾方面。(1)曝氣過(guò)度。由于進(jìn)水中有機(jī)物少，當(dāng)有機(jī)物消耗完之后，多余的曝氣量所產(chǎn)生的剪切力就會(huì)破壞膠團(tuán)菌之間的粘結(jié)力，使菌膠團(tuán)變得松散破碎，宏觀特征表現(xiàn)為污泥沉降性能變差，易膨脹。簡(jiǎn)言之，重復(fù)曝氣變相地變成了過(guò)度曝氣，是導(dǎo)致活性污泥膨脹的原因之一。(2)甲醇投加位置不當(dāng)。當(dāng)SBR池內(nèi)微生物發(fā)生反硝化反應(yīng)時(shí)，需補(bǔ)充碳源來(lái)促進(jìn)反硝化反應(yīng)，原程序中甲醇投加的位置就是為了給反硝化細(xì)菌創(chuàng)造良好的生存條件。但從實(shí)際曝氣過(guò)程來(lái)看，溶解氧濃度上升迅速，這一方面是風(fēng)機(jī)電流大的原因，更為重要的原因是進(jìn)水中有機(jī)物變少了。為防止重復(fù)曝氣且保證曝氣充足，就要在進(jìn)水時(shí)將碳氮比調(diào)整好，據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，碳氮比應(yīng)不低于3.5。簡(jiǎn)言之，不僅要在厭氧階段投加甲醇，而且進(jìn)水時(shí)需根據(jù)來(lái)水水質(zhì)投加甲醇。(3)排泥時(shí)間不夠，SV4監(jiān)督管理措施4.1甲醇投加回收率對(duì)比(1)進(jìn)水階段(進(jìn)水第一步)添加甲醇，以調(diào)節(jié)進(jìn)水COD，甲醇不能加多也不能加少，碳氮比不宜低于(即略高于)4，以保證曝氣過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)比例。甲醇投加調(diào)整前后進(jìn)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的對(duì)比見(jiàn)表4。(2)取消重復(fù)曝氣設(shè)置，將風(fēng)機(jī)與DO進(jìn)行聯(lián)鎖，防止過(guò)度曝氣;1個(gè)運(yùn)行周期的排泥時(shí)間由原來(lái)的固定排泥10min改為可自由設(shè)定排泥時(shí)間，排泥程序延長(zhǎng)至潷水結(jié)束，排泥時(shí)長(zhǎng)上限為1h。4.2污泥馴化工藝數(shù)據(jù)由于出水氨氮高、懸浮物超標(biāo)，需將SBR池內(nèi)的污泥抽凈，重新進(jìn)行培養(yǎng)馴化:首先將池內(nèi)的泥水排凈，重新補(bǔ)充經(jīng)過(guò)混凝沉淀后的清澈氣化污水，按照容積5000mA池污泥馴化過(guò)程(B池、C池、D池也進(jìn)行了類(lèi)似的污泥馴化過(guò)程)中有關(guān)工藝數(shù)據(jù)的變化見(jiàn)表5。可以看出，A池經(jīng)過(guò)12d的馴化(期間分別于第2天和第5天補(bǔ)充了活性污泥)，出水氨氮基本上小于1mg/L。4.3總磷超標(biāo)，反滲透濃水反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水營(yíng)養(yǎng)非常低，其氨氮、COD均能達(dá)到排放指標(biāo)要求，只是總磷超標(biāo)，污水處理系統(tǒng)接收反滲透濃水意味著將進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)稀釋?；钚晕勰喑霈F(xiàn)膨脹現(xiàn)象后，為保證污水進(jìn)水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足，并保證進(jìn)水的鹽分不高，污水處理系統(tǒng)不再接收反滲透濃水，反滲透濃水考慮另上處理裝置。4.4顯微觀察試驗(yàn)正常的活性污泥應(yīng)該是黃褐色的，污泥沉降性能好，一般10min就能沉淀下來(lái)，而且肉眼能看見(jiàn)污泥成團(tuán)，礬花大，聞起來(lái)或者曝氣過(guò)程中有明顯的土腥味，顯微鏡觀測(cè)狀態(tài)下膠狀細(xì)菌多、無(wú)絲狀細(xì)菌。而活性污泥膨脹狀態(tài)下，無(wú)礬花狀態(tài)下的污泥SV4.5做好微生物預(yù)處理隨時(shí)觀察進(jìn)水水質(zhì)，如硫化物、游離氯、氰化物等。有毒有害物質(zhì)對(duì)于微生物是致命的，在處理一些含有毒有害物質(zhì)的污水時(shí)一定要做好預(yù)處理，防止其進(jìn)入生化池。上述措施落實(shí)后，經(jīng)過(guò)約10d時(shí)間的調(diào)整，4座SBR池均恢復(fù)正常，污泥鏡檢狀況好，沉降性能好，活性強(qiáng)。5生化池進(jìn)水水質(zhì)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，出水指標(biāo)的好壞關(guān)鍵在于生化處理環(huán)節(jié)。煤化工企業(yè)污水處理系統(tǒng)來(lái)水水質(zhì)不穩(wěn)定、污水中營(yíng)養(yǎng)成分低會(huì)直接影響生化處理的效果。為此，需隨時(shí)監(jiān)控來(lái)水水質(zhì)，同時(shí)注意生化池內(nèi)污泥的性狀，及時(shí)調(diào)整與優(yōu)化，可采取加強(qiáng)排泥、降低污泥濃度及縮短泥齡、調(diào)整碳