山东荣博源环境工程有限公司作者
1. 污泥膨胀的状况及危害
在膜生物反应器中,随着运行时间的推移,膜内外表面都会受到不同程度的污染,致使膜过滤压力上升,膜运行周期缩短。
近年来,许多研究认为,胞外聚合物是膜污染众多因素中***重要的生物因素 ; 尤其在污泥发生非丝状菌膨胀时,胞外聚合物的浓度急剧上升,严重影响膜组件的正常运行,而且使膜组件的更换周期缩短 [4] 。
从分析我们可以看出,污泥膨胀对膜的污染的影响很大,直接导致膜的正常运行周期缩短,进而缩短了膜的更换周期,使该工程的经济效益大打折扣 ( 在本工程中膜组件的投资约占总投资的百分之三十 ) 。
该工程运行过程中,经测定原水中 BOD5 , N , P 的平均质量比为 100 : 3 : 4 ,在没有采取任何措施的情况下,污泥的 SVI 值逐渐上升直至 220mL/g ,发生污泥膨胀,在 SVI 值逐渐上升的整个过程中,活性污泥的微生物种群发生了变化,变化可分为两个阶段。
*阶段,在 SVI 从刚开始的 80mL/g 上升到 170mL/g 。这一过程中,丝状菌数量逐渐增加并成为活性污泥中的优势菌种。丝状菌之间的架桥作用干 扰了污泥絮体的凝聚和压实,使得污泥的沉降性能恶化, SVI 值上升。但是,这一阶段持续时间较短,污泥膨胀并不严重,危害较小。
第二阶段,随着运行时间的增加, SVI 值从 170mL/g 上升到 220mL/g ,并且不再继续上升, SVI 值维持在 200 mL/g 以上。这一过程中,丝状菌的数量逐渐减少,出现了高含水率的粘性菌胶团大量生长的现象。当 SVI 上升到 220mL/g 左右时,镜检时已观察不到或 只有少量丝状菌。菌胶团细菌分泌的大量粘性物质使污泥连成均匀的一片,阻碍了污泥絮凝体的下沉和压缩,污泥的沉降性能严重恶化,发生了非丝状菌膨胀。
当发生污泥膨胀时,反应池中可见云浪状的污泥上浮,并陆续蔓延至全池。为此采取了一系列的诊断措施:测试了反应池混合液出流的 pH 值以及混合液中的 DO 。测试结果显示:混合液 pH 值稳定在 7.6 左右, DO 的质量浓度约为 2.73mg/L ,均在正常范围内。
如前所述,进水中 BOD , N , P 的平均质量比为 100 : 3 : 4 ,属氮缺乏状态。根据以上观察到的现象及文献综述 [3] ,我们认为导致污泥高粘性膨胀的原因与氮缺乏有关。
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