污水处理系统活性污泥膨胀和生物泡沫预警和控制方法

摘要

本发明属于环境治理技术领域，具体为一种污水处理厂活性污泥膨胀和泡沫的控制方法。本发明通过对污水处理厂活性污泥的各种指标和现象的分析和计算，将产生膨胀和泡沫的情况分成为三个等级，根据其严重程度分别采取不同的应对措施，能最有效和经济地控制污泥膨胀和泡沫的发生，预防和减轻污泥膨胀和泡沫带来的危害和损失。

说明书

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，具体涉及一种污水处理系统活性污泥膨胀和生物泡沫预警和控制方法。

背景技术

活性污泥污水处理系统较容易发生污泥膨胀和生物泡沫现象。这些现象发生时不仅影响到出水的水质，而且带来景观问题。但是由于发生机理的复杂性，分析其发生原因需要较长的时间，给运行控制带来诸多不便。目前的许多污泥膨胀和泡沫的控制方法都是在污泥膨胀和泡沫大量发生后采取的，具有明显的滞后效应，不仅投入的费用高，而且效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能对污泥污水处理系统的污泥膨胀和生物泡沫现象进行预警并及时予以控制的方法，以降低运行成本，提高处理效果。

由于活性污泥膨胀和泡沫的产生有一个过程，当人们观察到明显的污泥膨胀和大量泡沫时，其实活性污泥系统已经发生质变，对于引起质变的量变过程的控制，可以将产生膨胀和泡沫的趋势消灭在萌芽状态，是本发明的主要技术思路。

本发明根据长期实验观察，选择了影响活性污泥污水处理系统中发生污泥膨胀和泡沫现象的3个主要参数，进行测评，确定其发生程度，判定其相应的级别，同时发出不同的警报。这3个参数是在生产实践中易于测定和观察的有代表性参数指标，分别是污泥体积指数SVI，丝状细菌主观分级指标以及曝气池泡沫覆盖度，以此来确立预警系统的等级。预警系统级别分为三级，在SVI为150～200ml/gMLSS，丝状细菌数量为4级，曝气池泡沫覆盖度(肉眼观察)为30％以下为一级警戒，该级别为污泥膨胀和泡沫的发生初期；当SVI为200～300mL/gMLSS，丝状细菌数量为5级，曝气池泡沫覆盖度为30～50％时为二级警戒，该级别为污泥膨胀和泡沫的发展期，要采取相应的措施进行控制；当SVI为大于300mL/gMLSS，丝状细菌数量为5级或5级以上，泡沫覆盖度为50％以上时为三级警戒或严重警戒，这里是污泥膨胀和泡沫的高峰期。

根据警报的不同级别，分别采取不同的控制修复措施，具体如下：

在一级警戒时，此时需要引起注意，可采取①适当缩短泥龄，即控制污泥停留时间在6-8天；②减少兼氧段的时间10-20％，提高好氧段曝气时间10-20％，以提高溶解氧量，维持溶解氧在2～4mg/L的条件下；③增加曝气池的排泥量(增加50-100％)，降低污泥浓度以提高污泥负荷在0.3kgBOD/kgMLSS·d以上，进行控制；

在二级警戒时，可采取①缩短泥龄，即控制污泥停留时间5-7天；②增加曝气时间10-20％；③提高负荷，④投加混凝剂(絮凝剂)或杀菌剂的抑制措施，i、投加杀菌剂次氯酸钠，投加量按混合液中有效氯含量8～10mg/L计算，相当于0.3％MLSS；ii、投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM，投加量为1～2mg/L；

当为三级警戒时，可采取①缩短泥龄，控制停留时间6-8天；②投加足量的杀菌剂次氯酸钠，投加量按混合液中有效氯含量10-12mg/L计算；③在曝气池内设置拦截网带(高密尼龙网)，对漂浮在曝气池表面的泡沫和浮渣进行网捕和拦截，定时人工清理隔网上的积聚杂物和泡沫残体。

在污泥膨胀和泡沫发生的初期进行预警，分别采取不同的对策，将其消灭在初始状态，可以大幅度减少污泥膨胀和泡沫发生的概率和造成的损失，是切实可行的经济有效的活性污泥污水处理厂污泥膨胀和泡沫控制的有效方法。

丝状细菌数量级别如下表：

  级别  丰富度  解释  0  无  观察不到菌丝  1  少  有菌丝存在，但只偶然在某些絮体中发现  2  一些  菌丝普遍存在，但不是所有絮体中都存在  3  普通  所有絮体都有菌丝存在，但密度很低(1～5个菌丝/个絮体)  4  较多  所有絮体都有菌丝存在，密度中等(5～20个菌丝/个絮体)  5  丰富  在所有絮体中菌丝都大量存在(20-100个菌丝/个絮体)  6  很多  丝状菌远远多于絮体，(大于100个菌丝/个絮体)

附图说明

图1为某活性污泥污水处理系统污泥膨胀和泡沫达到3级警戒时的照片，可见反应池表面有大量生物浮沫存在。

图2为丝状细菌丰富，达到20-100个菌丝/个絮体的照片。

图3为达到3级警戒时，反应池表面有浮油存在的照片。

图4为曝气池内设置拦截网带的照片。

图5为经过修复处理后曝气池面照片，其中生物浮沫消失。

图6为某污水处理厂污泥膨胀期间以及采用控制措施后SVI变化曲线。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进一步说明

某污水处理厂设计处理量为15万m³/d，分设三组反应池，每组反应池承担5万m³/d的处理量。

由于没有建立预警机制，2004年11月爆发污泥膨胀，活性污泥反应池内有大量生物浮沫(见图1)。该时运行中污泥龄为11～14天，MLSS浓度～3000mg/L，经检测SVI超过300mL/g，丝状细菌丰富，达到5级(见图2)，反应池池面上有浮油(见图3)。处于三级警戒。

采取的措施是首先降低泥龄到6～8天，在池内设置拦截网带对漂浮在曝气池表面的泡沫和浮渣进行网捕和拦截(见图4)，SVI下降到100～130mL/g，丝状细菌丰富度普通，达到2～3级。然后SVI缓慢上升到175～220mL/g，每组反应池投加150kg次氯酸钠，按混合液中有效氯含量9mg/L计算，相当于0.3％MLSS(重量比w/w)。加药后SVI降到120mL/g以下，丝状细菌丰富度少，达到1级及以下，反应池池面生物浮沫消失(见图5)。该段期间SVI变化见图6。