【干货】高负荷造成的污泥膨胀不用(yòng)怕！

1、高负荷污泥膨胀机理(lǐ)

对于运行条件对膨胀的影响，人们的认识很(hěn)不一致。在实际生产的报道中负荷低会引起膨胀，负荷高也会引起膨胀；低溶解氧会引起膨胀，高溶解氧也会引起膨胀；完全混合曝气池会发生膨胀，推流式曝气池也会发生膨胀；低C∶N比(或C∶P比)引起膨胀，高C∶N比(或C∶P 比)也会引起膨胀等等。

由于很(hěn)多(duō)因素会造成污泥膨胀，对膨胀的报道众说纷纭，使得人们对于污泥膨胀问题望而生畏。污泥膨胀问题是污水处理(lǐ)工艺中相对比较复杂的一个问题。造成这种现象的原因是多(duō)方面的，首先，引起污泥膨胀的丝状菌达30多(duō)种，所以实际活性污泥膨胀问题异常复杂。

高负荷膨胀也叫非丝状菌膨胀，因為(wèi)不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀，但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多(duō)，都具有(yǒu)沉淀性能(néng)严重下降，二沉池跑泥严重，SV高可(kě)达90%。

具體(tǐ)说下两者的區(qū)别，非丝状菌膨胀是因為(wèi)过高的碳源进入系统，在高基质下，细菌吸附的碳源代謝(xiè)不了，并在细菌表面分(fēn)泌出亲水性多(duō)糖，并部分(fēn)进入系统，细菌处于对数期，这时候细菌具有(yǒu)强的活性，导致菌胶团解體(tǐ)。丝状菌膨胀是因為(wèi)丝状菌的过渡繁殖，丝状菌伸出菌胶团，并与其相邻的丝状菌形成松散的絮团，导致絮团密度减少严重影响沉降性能(néng)。其中明显的表观區(qū)别是：丝状菌膨胀和非丝膨胀在曝气池區(qū)别是一个是浮泥，一个是泡沫！

2、高负荷污泥膨胀的控制

①、负荷和溶解氧的影响

采用(yòng)城市污水负荷為(wèi)0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧浓度1.0mg/L～2.0mg/L，污泥龄為(wèi)20天的完全混合曝气池(截面积1.0m2，高3.0m)。第一阶段由于丝状菌的过度增殖，SVI从280mL/g上升到800mL/g，污泥浓度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不断流失。

②、加填料控制污泥膨胀

在生产性曝气池头部加占总池容15%软填料，与传统工艺不加填料时的SVI对比。加设软性填料系统总停留时间為(wèi)4h，负荷在0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)之间。在曝气池供氧充足的条件下(气水比(3.7～5)∶1)，加填料可(kě)很(hěn)好地控制膨胀现象。 传统曝气池在相同条件下的运行，在后期停留时间延長(cháng)1倍。负荷降低1倍，SVI仍在200mL/g ～500mL/g之间，遠(yuǎn)高于加填料系统(SVI平均在100mL/g左右)。从填料池的分(fēn)析来看，填料上附着生長(cháng)的微生物(wù)以硫丝菌、021N型菌丝状菌為(wèi)主。填料池对有(yǒu)机酸的去除率高达80%，对COD去除率為(wèi)50%，H2S从3.67mg/L降至0.77mg/L。从而去除了丝状菌的生長(cháng)促进因素，有(yǒu)利于絮状菌的生長(cháng)。

事实上，填料池也相当一个选择器，其将丝状菌固着于填料上在第一个池子中选择性地充分(fēn)生長(cháng)，但不进入活性污泥絮體(tǐ)之中。而絮状菌在第二个池内生長(cháng)，从而避免了污泥膨胀的发生。其主要的作用(yòng)是降低污水的有(yǒu)机负荷，菌膜的脱落是次要因素。对于有(yǒu)机负荷的降低，是从两方面进行，首先是对有(yǒu)机物(wù)的直接去除，这个作用(yòng)在分(fēn)设的填料池中為(wèi)明显。其次是填料上生長(cháng)的微生物(wù)量，增加了系统中总的生物(wù)量，从而降低了有(yǒu)机负荷。加填料控制污泥膨胀的方法很(hěn)简单，但缺点是增加了一定的投资，还有(yǒu)填料的更换问题。一般适宜小(xiǎo)型污水处理(lǐ)厂使用(yòng)，而大型污水处理(lǐ)厂一般不宜采用(yòng)。

③、池型和曝气强度对污泥膨胀的影响

对城市污水在高负荷下进行如下对比试验，负荷同為(wèi)0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBO D5/(kgMLSS·d)，停留时间為(wèi)4h，气、水比為(wèi)(3.4～5)∶1。在试验中发现呈推流式曝气的SVI要比同样运转条件下的完全混合曝气池的高100左右。在试验中气、水比為(wèi)3.5∶1的情况下，推流式曝气池的SVI上升到450mL/g左右，二沉池污泥面不断上升，污泥溢流，发生污泥膨胀。强制排泥后，污泥浓度不断下降。这时增加曝气量之后，虽SVI略有(yǒu)下降，但由于污泥浓度恢复较慢。负荷比初始值要大的多(duō)，接近1.0kgBOD5/(kgMLSS·d)，SVI终仍在350mL/g左右。

这个试验不但说明了溶解氧(宏观)在控制污泥膨胀中的重要作用(yòng)，同时说明曝气池中实际 (微观)的溶解氧浓度的不同对于膨胀的影响。在两个池子停留时间、曝气量、水质、负荷等完全一致的情况下，产生差别的原因是由于推流式曝气池首端的溶解氧浓度，在整个试验期间里一直等于零。而在完全混合曝气池中溶解氧浓度為(wèi)2.0mg/L。这表明在高负荷的曝气池的运转中，推流式曝气池不利于改善污泥沉降性能(néng)。因為(wèi)当污水中存在大量容易降解的物(wù)质，使得曝气池氧的利用(yòng)速率加快。造成氧的供应速率低于氧的利用(yòng)速率，特别是在曝气池头部更加严重。

在这种情况下使氧成為(wèi)限制因素，即使在曝气池其它部位溶解氧浓度為(wèi)1.0mg /L～2.0mg/L仍然发生膨胀。其原因在于首端负荷过高，严重缺氧造成丝状菌从絮體(tǐ)中伸展出来争夺氧气，同时在后段的丝状菌由于可(kě)以从主體(tǐ)溶液中直接吸取营养，比絮體(tǐ)本身中的菌胶团菌有(yǒu)更高的生長(cháng)速率，从而得到充分(fēn)的增殖(充分(fēn)伸展的丝状菌阻碍了污泥的沉降)而造成了膨胀。从试验结果来看，在曝气池头部的溶解氧保持在2.0mg/L(强化曝气或再生池) ，可(kě)以有(yǒu)效地控制污泥膨胀。

4、回流污泥射流强化曝气

在以上研究和分(fēn)析的基础上，在推流曝气池的首端采用(yòng)回流污泥经过射流曝气器进行强化曝气，并辅以原有(yǒu)的中微孔曝气器，这时首端小(xiǎo)池的溶解氧从零提高到1.6mg/L，解决了首端供氧不足的矛盾。因而，SVI值不断下降至160mL/g，这时射流携带空气量很(hěn)小(xiǎo)。通过对回流污泥单独射流和增加曝气量的试验结果的比较，可(kě)以得出如下结论：回流污泥射流对于污泥膨胀的控制作用(yòng)，不是由于射流过程中对于絮體(tǐ)的切割，造成丝状菌長(cháng)度及生态环境变化而造成的结果，而是由射流过程中高的传质效率，提供了充足的溶解氧。在曝气池首端造成了有(yǒu)利于菌胶团菌生長(cháng)的条件，抑制了丝状菌的生長(cháng)，从而控制了污泥膨胀。在首端强化曝气可(kě)采用(yòng)回流污泥射流，也可(kě)采用(yòng)加大首端曝气强度(供气量)。从试验结果来看，其对污泥膨胀的控制作用(yòng)是十分(fēn)有(yǒu)效的。这就為(wèi)高负荷类型的污泥膨胀的控制提供了多(duō)种选择方案。