影响污泥膨胀的因素有哪些?

2021年06月09日
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【资料简介】

废水的生物处理是利用相关微生物的代谢过程,是降解或转化废水中有机物的过程。微生物降解有机物,自我增殖。

污泥膨胀有两种类型,一种是由活性污泥中大量丝状菌增殖引起的丝状膨胀,另一种是由高粘性物质(如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脱氧核糖等形成的糖类)积累引起的非丝状膨胀。).

根据丝状微生物对环境条件和基质类型的不同要求,丝状菌污泥膨胀可分为五种类型:

(1)低基质浓度型;

(2)低溶解氧浓度型;

(3)营养缺乏型;

(4)高硫化物型;

(5)酸碱度失衡型。实际运行中,丝状菌污泥膨胀是主要因素,占90%以上。

发生污泥膨胀时,主要有以下特点:

(1)二沉池污泥的SVI值大于200毫升/克;

(2)回流污泥浓度降低;

(3)二沉池污泥层增加。

一、污泥膨胀理论。

1.A/V假说:当混合溶液中的基质受到限制或控制时,比表面积大的丝状菌比细菌胶束更能获得基质,因此细菌胶束受到抑制,丝状菌大量繁殖。

2.动态选择性理论:基于微生物的生长动力学,根据不同种类的微生物具有不同的最大比生长速率和饱和常数,分析丝状菌与细菌胶束之间的竞争。

3.饥饿假说:活性污泥中的微生物可分为三类,第一类是胶束菌,第二类是耐饥饿丝状菌,对底物亲和力高但生长缓慢,第三类是快速生长的丝状菌,对溶解氧亲和力高,对饥饿高度敏感。

4.贮藏选择理论:在底物宽限期的状态下,非丝状菌具有贮藏底物的能力,当底物缺乏时,贮藏的物质可以代谢产生能量或合成蛋白质。但有些丝状菌也具有底物储存能力,不能完全解释污泥膨胀的机理。

5.氮和氮氧化物假说:CASEY提出了低负荷生物脱氮除磷工艺的污泥膨胀假说。如果缺氧区反硝化作用不足,导致好氧区产生亚硝酸盐氮,中间产物NO和N2O会抑制细菌胶束的好氧细胞色素,进而抑制其在好氧条件下的底物利用。相反,有些丝状菌只能将硝态氮还原为亚硝态氮,因此在反硝化条件下不会在细胞内积累NO和N2O,丝状菌在好氧区也不会受到抑制,因此更具竞争力。

亚硝酸盐与SVI呈正相关。沉降性能好的污泥粒径分布广,以球菌为主。膨胀污泥的粒径大多在10μm以内,污泥细小。

二、影响污泥膨胀的因素。

1.温度。

低温有利于丝状菌的生长。戴格等人发现,10℃容易引起丝状菌污泥膨胀,而污水温度提高到22℃不容易引起污泥膨胀。

2、酸碱度。

活性污泥微生物的适宜pH范围为6.5~8.5。当pH小于6时,细菌胶束的活性减弱,生长受到抑制,但丝状菌可以大量繁殖,取代细菌胶束成为优势种群,污泥沉降性能明显变差,出现污泥膨胀。当pH值低于4.5时,真菌完全占优势。

3、DO.

低溶解氧是丝状菌污泥膨胀的主要原因之一。如果溶解氧成为限制因素,细菌胶束的生长将受到抑制。丝状菌由于其巨大的比表面积,更容易获得生长繁殖所需的溶解氧,在竞争中处于优势地位。

低Ks的丝状菌比低底物浓度的细菌胶束具有更高的比生长速率,这可以解释底物限制、溶解氧限制和营养物限制导致的污泥膨胀。只要溶解氧有限,任何负荷下都会发生污泥膨胀。污水处理中DO控制在2左右,过高过低都不会造成污泥膨胀。


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