琥珀山莊是合肥市著名的生活小區(qū)，小區(qū)污水處理采用氧化溝工藝。自1994年竣工投產到1996年運行一直比較穩(wěn)定，出水符合或優(yōu)于設計標準，但自1997年冬以來曾多次發(fā)生污泥膨脹的異?，F象，給生產運行帶來一定的困難。本文就污泥膨脹的原因進行分析，并對運行管理提出幾點意見。
        1污水處理工藝設計概況
        1.l設計處理能力
        進水流量：Q＝4000m3／d；
        進水水質：ρ（BOD5）＝200mg／L，ρ（SS）＝280mg／L，ρ（TKN）＝60mg/L，ρ（CODcr）＝340mg／L；
        出水要求：pH＝6－9，ρ（S）＜30mg／L，ρ（BOD5）＜30mg／L，ρ（TKN）＝60mg/L，ρ（CODcr）＜120mg／L。
        1.2工藝流程
        污水處理工藝流程見圖1。
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        1.3主要構筑物設計
        ①氧化溝：轉刷曝氣環(huán)形氧化溝，分兩組共四廊道，有效水深2.5m，總容積2580m3。溝中污泥質量濃度3000mg／L，污泥負荷0.089kg［BOD5」／（kg［MLSS］·d），污泥齡20d.
        ②二沉池：采用2座直徑為20m圓形輻流式沉淀池，池邊水深2.75m，水力停留時間16h，回流比100％。
        2運行憎況
        2.1進水水質
        琥珀山莊污水處理廠進水水質波動比較大，進水BOD5的質量濃度最高為499.8mg／L，最低為44mg／L，平均為167mg／L。在100－200mg／L之間的頻率為42.6％，在200－300mg／L之間的頻率為18.5％，大于300mg／L的頻率約為11％。進水SS的質量濃度在120－240mg/L之間的頻率為47.7％，大于240mg／L的頻率為46.8％，平均質量濃度為289.3mg／L。進水CODcr的質量濃度最高為1413mg／L，最低為198mg／L，平均為652.2mg／L。油脂超標情況時有發(fā)生，最高達56mg／L。
        2.2出水水質
        除發(fā)生污泥膨脹現象期間，污水處理基本保持較高處理效率。BOD5的去除率達到90％以上，出水BOD，低于30mg／L；CODcr的去除率可達到80％以上，出水CODcr低于120mg／L；SS的去除率達到90％左右，出水SS低于30mg／L。
        2.3異常膨脹現象
        水廠1997年冬季至1998年初出現非絲狀菌污泥膨脹，最高SV為84％，SVI為170mL/g；1998的冬季至1999年初出現絲狀菌膨脹，最高SV為99％，SVI為441mL/g。
        3污泥異常膨脹情況分析
        污泥膨脹的原因較為復雜，筆者認為該污水處理廠的污泥膨脹可歸結為以下2種類型。
        3.l絲狀菌膨脹
        這是由絲狀菌過量發(fā)育或在不利條件下可能以絲狀菌形態(tài)生長的有機體引起的污泥膨脹，絲狀菌的大量繁殖、增長與下列因素有關：
        ①廢水水質，許多專家認為這是造成絲狀膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物的廢水常發(fā)生由浮游球衣菌引起的絲狀膨脹，含硫化物高的廢水常發(fā)生由硫細菌引起的絲狀膨脹[1]。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷等養(yǎng)料也易發(fā)生絲狀膨脹。圖2給出了該污水處理廠進水BOD；質量濃度與污泥沉降性能的關系曲線，從中可以看出，含溶解性碳水化合物高的廢水往往引起了污泥沉降性能的惡化，導致污泥膨脹。
        ②曝氣池內污泥負荷，一般污泥負荷Ns偏高時，如0.5kg［BOD5」／（kg［MLSS」·b）以上，SVI急劇增加，在超過最大值之后，又逐漸降低；Ns偏低時，SVI也會大幅度增加。也就是說，污泥負荷過高或過低都有可能會引起污泥膨脹，可以通過對活性污泥的增減來對SVI進行某種程度的調節(jié)目[2]。污泥負荷對沉降性能的影響見圖3。1995－01－1995－02污水廠運行穩(wěn)定，污泥沉降性能良好，最高SV為50％，SVI為58mL/g；1999－01－1999－02出現異常膨脹現象，最高SV為75％，SVI為312mL/g。根據這兩個時期的污泥負荷Ns對污泥沉降性能的影響曲線可知，低負荷率是導致絲狀膨脹的主要原因，因為絲狀菌比菌膠團細菌具有更大的比表面，在低負荷下具有更強的捕食能力。
           ③溶解氧濃度，當曝氣量不足、溶解氧濃度偏低時，也易發(fā)生絲狀膨脹。絲狀菌比菌膠團細菌有更高的溶解氧親和力和忍耐力，因此在低氧條件下絲狀菌膠團細菌對氧有更強的競爭力[3]。圖4反映了1995—01～1995—02和1999—01～1999—02曝氣池內溶解氧濃度對污泥沉降性能的影響情況。
         由于選用冬春季節(jié)的數據，DO值較年平均值高。由以上分析得知高的人流BOD5值、低氧、低負荷都不同程度引起了污泥的絲狀膨脹，通過各因素對污泥沉降性能影響的曲線得到，當溫度為23.9－30℃，ρ（DO）值為7－13mg／L（冬春季），NS值為0.04－0.15kg［BOD5」／（kg［MLSS」·d），入流ρ（BOD5）值介于80－180mg／L之間時，污泥沉降性能較好。
        3.2非絲狀膨脹
        這種膨脹是由于菌膠團細菌活動異常，細菌外面包有粘度極高的粘性物質，污泥表面含有大量結合水，導致活性污泥沉降性能的惡化。發(fā)生膨脹時SVI值很高，污泥很難沉淀、壓縮，但處理效能仍很高，上清液清澈。
        非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫和溶解氧含量較低而污泥負荷過高時。污泥負荷高，細菌吸收了大量營養(yǎng)物，但由于溫度低、溶解氧濃度低，代謝速度較慢，有機物來不及代謝，就積蓄起大量高粘性的多糖類物質，這使污泥的表面附著水大大增加，SVI提高，形成膨脹污泥。檢查MLSS是否降低、泥齡是否縮短、人流BOD5是否增加、DO是否降低，這些情況之一存在，即可認為此膨脹為非絲狀菌膨脹。
        由于該污水廠1997年底至1998年初發(fā)生了非絲狀菌膨脹，以此期間的數據與運行穩(wěn)定的1995年同期數據進行比較得到表1，從表1可知運行異常的1998—01比運行良好的1995—01溶解氧值要偏低，進水BOD5，值要高很多，SVI值大幅度增加，鏡檢發(fā)現沒有或有極少絲狀菌，上清液清澈。為預防非絲狀膨脹，冬春季一般要控制溶解氧不低于7mg／L，進水BOD5的質量濃度不高于180mg／L，且由于污泥濃度MLSS與污泥負荷Ns成一定反比例關系，為控制污泥負荷范圍，MLSS值不能太低，應保持在3000mg／L左右。
        4運行管理采用的措施
        針對以上導致污泥膨脹的原因，運行中可采取以下措施：
        ①加強日常監(jiān)控，檢測污水水質、氧化溝內溶解氧濃度、回流污泥濃度、SV和SVI，并做鏡檢等，防止異常情況發(fā)生。
        ②當人流污水的BOD5過高，如超過180mg／L時可以將處理后的水與原水混合來降低其人流濃度。
        ③控制污泥回流量，如污泥負荷過高，可適當提高MLSS值，以調整污泥負荷，一般MLSS值保持在3000mg／L左右。必要時還要停止進水，進行“悶曝”。
        ④調節(jié)曝氣量，保證充足的溶解氧（冬春季大于7mg／L）。缺氧時應加大曝氣量，或降低進水量以減輕負荷，或適當降低MLSS值使需氧量減少。
        ⑤針對污泥絮體難以下沉的情況，可投加一些混凝劑如粘土、硅藻土等以助其沉降，降低污泥指數。
        參考文獻：
        [1]唐受印，汪大.廢水處理工程［M」.北京：化學工業(yè)出版社，1998.
        [2]［日」洞勇（張自杰，譯）污水的生物處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1980
        [3]白曉慧，王寶貞.寒冷地區(qū)城市污水處理廠改進工藝的運行效能[J].中國環(huán)境科學2001，21（1）：70－73