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污水处理厂生物浮沫的危害探求

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1生物浮沫的形成原因

经研究,引起生物浮沫的主要原因是活性污泥中的丝状菌异常增殖。顾名思义,丝状菌大都呈丝状或枝状,大量的丝状菌聚集在一起,便形成网状,与微小的固体颗粒和气泡结合在一起就形成了稳定、不易破碎的泡沫,漂浮在水面上,形成生物浮沫。有研究表明,容易产生生物浮沫的丝状菌有几种,常见的有M.Parvicella和Nocadiaspp等。M.Parvicella以长链脂肪酸作为碳源和能源,当污水中存在油脂和表面活性剂时,会利于其生长;在厌氧或缺氧状态下仍具有很高的活性;对温度的适应范围较广;对pH值要求的不是很严格。Nocadia是严格好氧微生物,在厌氧或缺氧状态下停止生长,但不会死亡;其生长对温度要求的范围较窄;对pH值极为敏感。

影响生物浮沫产生的物理化学因素很多,主要有污泥负荷、PH值、溶解氧、温度、曝气方式、生物反应器形式等。这些因素不但有可能单独影响生物浮沫的产生,而且这些因素之间的综合作用对生物浮沫的产生也会起到不确定的影响,具体表现在不同的工艺流程、不同的水质、不同的气候条件,不同的地区的污水处理厂,产生的生物浮沫均有自身的特性,很难对其发生或发展进行预测,只能采取被动的方法进行治理。目前被较为普遍认可的生物浮沫的形成机理如下。

(1)当水中含有油脂和含脂丝状菌微生物时易产生生物浮沫现象。丝状菌大都含有脂类物质,可利用长链脂肪酸作为碳源和能源,多余的长链脂肪酸储存在体内,使得微生物呈疏水性,且比重比水轻,易浮在水面上。当大量的丝状菌细丝网包围气泡时,使其表面张力增大,形成不易破碎的稳定气泡。

(2)在厌氧、缺氧、好氧交替循环的条件下,特别适合M.Parvicella的大量繁殖,因此带有脱氮除磷功能的活性污泥法污水处理厂在运行过程中易发生生物浮沫。并且M.Parvicella导致的生物浮沫往往出现在温度较低的季节,这也就是为什么生物浮沫的产生具有季节性,特别是在我国北方地区出现生物浮沫的机会较多的原因。

2生物浮沫的解决办法

由前述生物浮沫形成原因,研究人员提出很多解决方案,其中较为常见的处理方法如下。

(1)一般来说导致产生生物浮沫的丝状菌生长速率较低,生长周期较长(4~21d不等),根据这个特点,缩短污泥的停留时间,就可以将系统中大部分生长缓慢的丝状菌逐渐排出系统。但对于有脱氮要求的工艺来说,由于要求有较长的污泥龄,因此这种方法会影响系统的硝化和脱氮效果。具体做法就是在生物浮沫发生时,增加排泥量,使丝状菌无法在生化池中完成世代繁殖。

(2)经过研究表明,生化池混合液中的丝状菌绝大部分存在于生物浮沫中,因此在生物浮沫产生时,采取措施将浮沫引出系统,即可去除大部分丝状菌。但引出的浮沫不能直接回流至污水处理系统中,应采取有效的分离设施或设备进行固液分离,将固体部分排入污泥储池,同剩余污泥一同处理,剩余液体部分应经过灭活措施处理后,可以回流至污水厂进水端。另一种方法是利用隔网,定期人工拦截捕捞,但这种方法需要耗费大量的人力,而且效率较低。

(3)在保证活性污泥菌胶团菌的生物活性不被破坏的前提下,投加适量的氯、臭氧等氧化剂,可以有效地杀灭诺卡氏菌产生的浮沫。投加方式可以选择在污泥回流管道投加或在曝气池表面投加。投加时要注意尽量做到与水均匀混合,缓慢投加,防止局部浓度过高,影响菌胶团菌的正常生长。这种方法见效快,但药剂费用高,并且需要增加设备。

(4)投加混凝剂,可以使丝状菌在混凝剂的作用下,尽快形成沉淀,从而有效减少生物浮沫,并且改善污泥沉降性能,但效果持续时间短,往往只能作为一种应急手段。

(5)在生物反应池前加生物选择器,通过创造有利于菌胶团菌而不利于丝状菌的生长环境条件,使得菌胶团菌取得优势,从而抑制某些丝状菌的生长,起到防止生物浮沫的作用。这种方法已经在一些生产实践中普遍采用,并且得到较好的效果。

(6)增加供氧。因为在低溶解氧条件下,丝状菌比菌胶团菌有更强的竞争力,增加供氧后使菌胶团菌生长占优,抑制丝状菌获取底物的能力,从而控制丝状菌的生长。经过维持较长时间的高溶解氧条件,达到消除生物浮沫的目的。

3结论

根据以上对生物浮沫的分析,我们知道影响生物浮沫的因素是很多的,不同条件下导致产生生物浮沫的丝状菌的种类是不一样的。因此对于发生生物浮沫的曝气池,首先应根据检测数据并结合实际经验判断浮沫产生的原因,然后有针对性地采取措施,才能从根本上解决浮沫问题。

作者:张国明 单位:黑龙江省林业设计研究院

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