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生物泡沫解决办法汇总

文章来源: 环保水圈       发布时间:2016-11-21
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生物浮沫具有持续、稳定和较难控制的特点。污水处理厂的地域不同,或者工艺、环境条件不同,导致产生生物浮沫的丝状细菌的类群也不一样,因此采取的控制措施也不同。


MCRT(细胞平均停留时间)控制技术


根据组成泡沫微生物性质及合成泡沫机理,可采用调节 MCRT 的技术控制生物浮沫。由于产生泡沫的微生物普遍生长速率较低,如 Nocardia 的 μmax=2.3/d,Yobs= 0.23g VSS/g COD,生长周期长( Nocardiaamarae为4~7d, M. parvicella为6~10d 天,Nocardiapinensis 为 10~12d)。减少 MCRT 是一种控制生物浮沫的有效方法。例如在 Nocardia 的控制方面, 由于 N. amarae 菌群在完全混合活性污泥中是一个弱竞争者,且反硝化很慢,故在适当的 MCRT 值时,用好氧选择器可有效控制 Nocardia 生物浮沫的形成。


现在较为普遍采用的二级强化脱氮系统对污泥停留时间有一定的要求, 因此更容易产生浮沫现象。虽然缩短 MCRT 能将系统中大部生长缓慢的丝状细菌排出系统之外, 减少生物浮沫的量,但同时也将世代时间较长的硝化细菌和反硝化细菌排除,影响生物处理系统的脱氮效果。


生物浮沫选择性浮选或撇出


该法将含有 Nocardia 等微生物的泡沫和浮渣溢流至系统外,去除其中的起沫微生物。在亚特兰大的 WPCP 污水厂研究表明,使用增加曝气量,控制 MCRT,以从混合液中除去起泡微生物, 允许载有 Nocardia 的泡沫及浮渣从曝气池中溢流到相邻池子里去除,得到很好的泡沫去除效果。在南非通过选择性浮选, 生物浮沫可在一天内从活性污泥中去除掉,泡沫去除后, 生物相中的丝状菌明显减少,而去除的泡沫中几乎都是丝状菌,且>95%的泡沫微生物能在最初的约 4h 去除;去除速度不取决于 Nocardia 泡沫微生物种类, 但依赖于初始泡沫中的微生物浓度。


选择器技术


生物选择器是个混合池,使进入曝气池的污水先与回流活性污泥充分混合,在好氧、厌氧或缺氧的条件下停留一段时间,抑制发泡微生物的过度增殖,选择性发展其他微生物。


在厌氧或缺氧生物选择器中,建立高F/M、低DO或厌氧的条件,使兼性的絮凝体形成菌吸附并贮存水中大部分可溶有机物,通过夺去一部分发泡微生物赖以生存的营养源的方式对发泡微生物进行控制。


好氧生物选择器也以控制某些发泡微生物的生长为最终目的,所不同的是,它所创造的是个好氧的环境。 在研究中用污泥负荷为11kgBOD5/(kgMLSS·d)、平均接触时间为18 min的缺氧生物选择器有效控制了回流污泥中的Nocardia,但该选择器对Microthrix parvicella则无明显效果;当采用污泥负荷为24 kgBOD5/(kgMLSS· d)、平均接触时间为14 min的好氧生物选择器时则能对Microthrix parvicella有较好的控制作用。


提高曝气池的有机负荷率


一般说来,增加进水的负荷或提高曝气池中有机物的负荷率, 可以使得菌胶团细菌竞争超过丝状细菌,优先生长。则增加污泥的负荷可有效的控制泡沫和浮渣的形成。但若增加对起泡丝状菌能优先利用的底物负荷(如烷烃,或者间接的表面活性剂),或者可供 M. parvicella 优先利用的底物(如脂和油),反而会导致这些泡沫和浮渣形成微生物的增殖。


避免中间厌氧区


放线菌(Actinomycetes)在富氧环境中能够结合聚磷盐和聚-β-羟基丁酸,而在厌氧环境中能够短期存活,其结果是中间厌氧区可能有利于放线菌的增长而不利于那些需要绝对好氧条件细菌的生存。这种情况容易在氧化沟工艺中出现, 这也是氧化沟工艺容易发生生物浮沫的原因之一。


投加化学药剂


投加氯和氧化剂

在活性污泥中加氯以控制生物泡沫的产生的方法比较常见, 在美国和澳大利亚将其作为一种最常见和最有效的方法。表面加氯在美国 23 座污水处理厂已获得良好的效果,当其浓度达到 1000~2000mg Cl2/L 可以在 8~24h 内消除由诺卡氏菌产生的泡沫。而且在泡沫表面加入 2~3kg/h 的氯并不会降低处理能力。但有人认为在表面泡沫层加氯不及在回流污泥中加氯有效, 因为其不仅破坏了泡沫而且也聚集其中的诺卡氏菌。持反对意见的人认为如果在回流污泥中加氯不仅增加了药剂投加量,而且还会降低活性污泥的能力,降低处理效果。


也有实验发现在低剂量的情况下, 加氯量的增长会使泡沫发生的可能性增大。由 M. parvi-cella 引起的生物泡沫应用加氯法则有待研究。因M. parvicella 可以耐受 100g Cl/kg MLSS。而在此剂量下, 混合液中其他微生物早已经被杀灭。投加低浓度 H2O2也可控制污水处理厂生物泡沫的产生。数据表明, 投加低浓度 H2O2能氧化部分生物残渣和消除生物代谢过程产生的毒, 并能改善菌胶团菌生活的微环境,促进菌胶团菌的生长,在泡沫发生的敏感期间,预先投加低浓度的 H2O2能较好地防止泡沫产生。此外, 在曝气池中通 O3(2~6mg/L) , 也可抑制 Nocardia 菌不正常增殖产生的泡沫和浮渣, 且污泥沉降性能好转。


虽然投加氧化剂效果起效较快, 但是投加化学药剂毕竟会增加污水处理厂的运行费用,而且使用化学药剂后,对出水水质产生较大影响和剩余物质的处理都会是问题。


投加混凝剂

投加阳离子聚丙烯酰胺的方法也被证明是有效控制生物浮沫的方法。在美国洛杉矶市就有投加了0.5mg/L 的阳离子型聚丙烯酰胺消褪了 11 万 m3/d 污水厂曝气池里泡沫的成功实例。投加铁盐、铝盐等混凝剂可以通过其凝聚作用提高污泥的压密性来改善污泥的沉降性, 减少生物浮沫。


但是投加混凝剂有一个缺点,就是仅能期除去曝气池表面的丝状菌,一般 2~3 周以后又会出现,不具有长效性,仅能作为一种紧急处理的手段,不能在污水处理厂长时间应用该方法。


投加消毒剂

季铵盐季铵盐 AFP( polyquaternary ammonium) 是一种针对消除丝状菌的化学消毒剂, 可以用于杀灭许多种 水 生 细 菌 。 在 生 产 性 实 验 中 , 剂 量 为 150g/kg MLSS 时可几乎全部杀灭 M. parvicella。在实际工程运用中, 连续 5 天加入 AFP 20g/kg MLSS 后, SVI值从 340mg/L 降至 130mg/L。镜检发现, 活性污泥絮体周围的 M. parvicella 大部分已被破坏, 而且投加 AFP 后, 该年冬季没有发生生物泡沫现象, 这说其有一定的时效性。


其他方法


喷洒水

这是一种最常用的物理方法。通过喷洒水流或水珠以打碎浮在水面的气泡,来减少泡沫。打散的污泥颗粒部分重新恢复沉降性能,但丝状细菌仍然存在于混合液中,所以,不能根本消除泡沫现象。


投加特别微生物

有研究提出,一部分特殊菌种可以消除Nocardia菌的活力,其中包括原生动物肾形虫等。另外,增加捕食性和拮抗性的微生物,对部分泡沫细菌有控制作用。

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