活性污泥粘性膨脹的發(fā)生及其特性研究.pdf

1、污泥膨脹是困擾活性污泥法污水處理工藝的主要問題之一。其包括絲狀菌污泥膨脹和粘性膨脹（非絲狀菌膨脹）。關(guān)于絲狀菌污泥膨脹的原因、機(jī)理及預(yù)防控制的研究已取得大量成果。而針對粘性膨脹的相應(yīng)研究卻較為滯后。對于粘性膨脹發(fā)生原因，污泥特性及預(yù)防控制還缺乏深入的研究報(bào)道和統(tǒng)一的結(jié)論。
　　本試驗(yàn)采用乙酸鈉為唯一碳源的人工配水，在有效容積為12L的SBR反應(yīng)器中，重點(diǎn)研究了不同曝氣量以及營養(yǎng)物質(zhì)（氮和磷）缺乏兩方面因素對污泥沉降性的影響，考察了

2、這些因素引發(fā)的粘性膨脹污泥形態(tài)、表面特性及污染物轉(zhuǎn)化去除規(guī)律，并研究了粘性膨脹污泥的工藝控制方法。
　　研究發(fā)現(xiàn)曝氣量對污泥沉降性有顯著影響，在曝氣量為20L·h-1和40L·h-1時(shí)污泥沉降性良好，曝氣量為80L·h-1時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)輕微粘性膨脹，SVI值上升到280mL·g-1，曝氣量在160L·h-1時(shí)則發(fā)生嚴(yán)重的污泥粘性膨脹，SVI值超過570mL·g-1。高曝氣量引發(fā)的粘性膨脹污泥粒徑細(xì)小，污泥混合液粘度顯著升高但活性良好，

3、無污泥解體或針狀污泥現(xiàn)象出現(xiàn)。粘性膨脹發(fā)生過程中污泥胞外聚合物含量逐漸減少，蛋白質(zhì)和多糖含量分別減少了40％和20%，而且多糖開始下降時(shí)間相對滯后，導(dǎo)致多糖含量相對于蛋白質(zhì)逐漸積累。粘性膨脹系統(tǒng)有機(jī)物降解和硝化性能良好，與未膨脹系統(tǒng)基本相同，但除磷效果惡化。高曝氣量下粘性膨脹發(fā)生的原因在于：
　?、俣嗵呛肯鄬Φ鞍踪|(zhì)積累，污泥絮體親水性增強(qiáng)；
　?、谡承耘蛎浳勰喑仔Ч麗夯哿拙鷶?shù)量及其胞內(nèi)高密度物質(zhì)含量減少，導(dǎo)致污泥整體

4、密度下降；
　　③高曝氣量在反應(yīng)器中形成較強(qiáng)的水力剪切作用，同時(shí)污泥胞外聚合物含量減少，污泥絮體分散、粒徑減小。
　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)長期過量曝氣引發(fā)的粘性膨脹，通過降低曝氣量能有效抑制但不能徹底控制過量曝氣引發(fā)的粘性膨脹。
　　在進(jìn)水BOD5:N為100:2和BOD5:P為100:0.5時(shí)，SBR中都發(fā)生了污泥粘性膨脹，污泥混合液粘度均增加。缺氮系統(tǒng)SVI值最高達(dá)250mL·g-1，污泥胞外多糖含量增加了84%，蛋白質(zhì)含量不

5、變。其后由于氮源不足污泥活性降低，氮缺乏引發(fā)的粘性膨脹自行好轉(zhuǎn)。缺磷SBR中SVI值達(dá)到369mL·g-1。進(jìn)水磷缺乏對系統(tǒng)活性影響不大，反應(yīng)器中絮體分散生長，粒徑小，多糖和蛋白質(zhì)含量分別增加了52%和21%?；謴?fù)缺磷系統(tǒng)進(jìn)水磷含量后粘性膨脹得到抑制，經(jīng)過80周期污泥沉降性徹底好轉(zhuǎn)。氮或磷缺乏引發(fā)的粘性膨脹系統(tǒng)污染物去除效果良好。粘性膨脹發(fā)生過程中多糖與蛋白質(zhì)的比值隨污泥沉降性惡化而逐漸上升。分析認(rèn)為胞外多糖的大量增加是粘性膨脹發(fā)生的主