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                MBR反应器中污泥膨胀的危害及解决方法

                MBR反应器中污泥膨胀的危害及解决方法

                • 分类:常见问题
                • 作者:
                • 来源:
                • 发布时间:1654831962000
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                【概要描述】

                MBR反应器中污泥膨胀的危害及解决方法

                【概要描述】

                • 分类:常见问题
                • 作者:
                • 来源:
                • 发布时间:2022-06-10 11:32
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                在膜生物反应器中,由于膜的高效▲截留在作用使微生物全部留在反应器中,而不存在由于污泥膨胀导致的微生物大量流失的问题,因此MBR工艺被普遍认为◣能很好的应对污泥膨胀。但在实际使用中一旦发生污〇泥膨胀,将对MBR工艺的运行产生很大的影响。

                1. 污泥膨胀的状况及危害

                在膜生物反应器中,随着运行时间的推移,膜内外表面都会受到不同程度的污染,致使膜过滤压力上升,膜↑运行周期缩短。

                近年来,许多研究认为→,胞外聚合物是膜污染众多因素中最重要的生物因素;尤其♀在污泥发生非丝状菌膨胀时,胞外聚合物的浓度◣急剧上升,严重影响膜组件的正常运行,而且使膜组件的更换周期缩短[4]。

                从分析我们可以看出,污泥膨胀对■膜的污染的影响很大,直接导致膜的正常运行周期缩短,进而缩短了膜的更换周期,使该工程的经济效益大打折扣※(在本工程中膜组件的投资约占总投资的百分之三十)。

                该工程运行过程中,经测定原水中BOD5,N,P的平均质量比为100:3:4,在没有采取任何措施的情况下,污泥的SVI值逐渐上升☆直至220mL/g,发ㄨ生污泥膨胀,在SVI值逐渐上升的整个过程中,活性污泥的微生物种群发生了变化,变化可分为两个阶段。

                第一阶段,在SVI从刚开始的80mL/g上升到170mL/g。这一过程中,丝状菌数量逐渐增加并成为活性污泥中的优势菌种。丝状菌之间的架桥作用干 扰了污泥絮体的凝聚和压实,使得污泥的沉降性能恶化,SVI值上升。但是,这一阶段持续时间较短,污泥膨胀并不严重,危害较小。

                第二阶段,随着运行时间的增加,SVI值从170mL/g上升到220mL/g,并且不再继续上升,SVI值维持在200 mL/g以上。这一过程中,丝状菌的数量逐渐减少,出现了高含⌒水率的粘性菌胶团大量生长的现象。当SVI上升到220mL/g左右时,镜检时已观察不到或 只有少量丝状菌。菌胶团细菌分泌的大量粘性物质使污泥连成均匀的一片,阻碍了污泥絮凝体的下沉和压缩,污泥的沉降性能严重恶化,发生了非丝状菌膨√胀。

                当发生污泥膨胀时,反应池中可见云浪状的污泥♀上浮,并陆续蔓延至全池。为此采取了一系列的诊断措施:测试了反应池混合液出流的pH值以及混合液中的DO。测试结果显示:混合液pH值稳定在7.6左右,DO的质量浓度约为2.73mg/L,均在正常范围内。

                如前所述,进水中BOD,N,P的平均质量比为100:3:4,属氮缺乏状★态。根据以上观察到的现〗象及文献综述[3],我们认为ω 导致污泥高粘性膨胀的原因与氮缺乏有关。

                2. 污泥膨胀的控制

                2.1 絮凝法

                膨胀活性污泥的密度一般比水□ 小,作为应急处理措施,可考虑投加混凝剂,以改善其沉降性能。我们初步选择了常用的高分子混凝剂——阳离子型↑聚丙烯酰胺和无机混凝剂——硫酸亚铁进行对比试验。

                2.1.1 聚丙烯酰胺投加量★与污泥沉降性能的关系

                聚丙烯ぷ酰胺的投加对于污泥的沉降性能的改善有一定的效果,且存在一个最佳投加量,但是,效果不是很理想。笔者≡分析后认为,该中水回用系统采用新型淹没式 复合膜生物反应器,曝气量大、水力搅拌强≡烈,聚集起来〓的絮体颗粒容易遭到破坏,从而导致混凝效果不理想;当投加量高于最佳投加量时,絮凝体除中和胶体的∩负 电荷以外,过多的正电荷又使胶体离子带上正电荷而重新稳定。

                2.1.2 硫酸亚Ψ铁投加量与污泥沉降性能的关系

                阳离子型聚丙烯酰〇胺的投加效果受水力条件等因素的限制不是十◥分理想,同时其单体有毒性、难降解,存在二次污染问题,经济效益较投加硫酸亚铁差。

                硫酸亚铁价格便宜、使用简单,对膜及污泥没有负面影响,其对污泥密度的影响是有效的,但其不能从根本上解决营养比例失调的问题,所以只能作为应急控制措施。

                2.2 营养▓盐调整法

                在污泥膨胀问题的研究中,对污泥膨胀的恢复与控制是一个十分重要的环节。在该中水回用工程的运行过程中发现,投加硫酸亚铁后,沉降性能一度改善的活性污 泥在原有有机负荷条件下如停止投加,继续进行处「理,则活性污泥的沉降性能就会逐渐恶化,三日后恢复到投加前的状态。所以需要寻找一种在活性污泥膨胀后行之 有效的恢复控制方法。

                运行过程中我们对正在同时运行的两组膜生物反应器进行对比试验:第一组投加了充足的氮源,使其BOD5,N平均质量比约为100:5;第二@ 组在投加了充足的氮源的情况下,我们同时提高了进水有机负荷,有机负荷(以CODCr计)提高到2.0kgCOD/m3˙d以上。我们发现,中污泥的SVI值降低到150mL/g以下时,第一组当反应器运行的时▅间为一周左右;第二◥组反应器运行的时间仅为三至四天。

                实际运行经验表明:第一、解决因氮的缺乏引起的污泥膨胀的根本的解决方法是调整」营养物质的比例。第二、在保持营养物比例适当的情况下提高有机负荷,可以缩短污泥ζ的沉降性能恢复正常的时间。

                2.3 其他控制方法

                在污泥粘性膨胀最严重的情况下(用容器装一些污泥,无论用什么方法污泥始终粘附在容器的表面),可考虑适当排】掉一些膨胀的污泥,再重新取一些新泥,以减少多糖类物质对污泥的覆盖;同时增加水力停留时间,使没有被完全氧化的有机物有足够的时间被消↘耗掉。

                由于原水中洗涤剂含量很高,加♀之曝气强度较大,经常出¤现白色、粘稠的泡沫,并且越积越多,当污泥发⊙生膨胀时,危害较大。2002年12月29日夜,由于 泡沫积累成为高达一米多@高的泡沫山,致使污泥大量流失。经过这次事故以后,我们除投加消泡剂以外,采取了水∮力消泡的方法。在反应池上方安装喷头,用MBR 反应器的出水对反应池上︼部进行喷淋,以控制膨胀污♀泥和泡沫对反应器的危害,并已取得良好的效果。

                3 结论

                通过对中水回用工程近一年来运行状况的观查※与分析,总结起来有以下几点值得注意◥:

                ①以洗浴水为主要原水的MBR工艺在污泥膨胀期,可以采用硫酸亚铁作为应急投加混凝剂,最◢佳投加量为60mg/L,但因其不能从根本上解决营养比例失调的问题,所以只能作为应急控制措施。

                ②对于该中水回用工程运行过程中出现的污泥膨胀,根本的解决方法是调整营养物质的比例;同时㊣ 我们发现,在保证营养物比例合适的前提下,提高有机负荷可以 加速污泥▃沉降性能的恢复。工程实践证明≡,通过以上措施我们成功的控制了污泥的高粘性膨胀。同时我们发现,增加排泥以及增加水』力停留时间也是有效的辅助措 施。

                 

                环保水处理 2022-06-08 11:30 发表于内蒙古

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