污泥膨脹的應(yīng)急管理措施

 


每年在這個時間段，我國北方一些地區(qū)的污水廠容易爆發(fā)污泥膨脹，也就是污水廠內(nèi)俗稱的翻泥，主要表現(xiàn)在二沉池活性污泥基本沒有泥水分離和沉淀壓縮的效果，二沉池內(nèi)沉淀泥位上升到沉淀池出水三角堰，隨水大量流入到后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)，造成后續(xù)深度處理設(shè)施堵塞，流程不暢，廠內(nèi)溢流等事故發(fā)生。同時由于大量污泥隨二沉池出水流出，無法回流到生物池系統(tǒng)內(nèi)，會造成生物池內(nèi)的活性污泥濃度快速減少，使對濃度敏感的氨氮指標迅速超標，造成出水水質(zhì)超標。

污泥膨脹的誘發(fā)原因很多，北方地區(qū)在冬季較多的爆發(fā)污泥膨脹在一定程度上與溫度和污泥排放有關(guān)，但是關(guān)聯(lián)度的數(shù)據(jù)化確定需要各個污水廠針對自身工藝進行確定。在之前的文章中有對污泥的絲狀菌膨脹進行了探討，對污泥膨脹的起因和解釋就不再繼續(xù)討論了，在這一期公眾號主要和大家進行出現(xiàn)污泥膨脹的應(yīng)急管理的措施。

出現(xiàn)污泥膨脹的工況時，最大的影響主要是污泥的沉降性能嚴重變差，在二沉池的泥水分界線迅速上升，在二沉池表面三角堰的出水的帶動下，大量的活性污泥隨出水流出，造成后續(xù)的一系列的不良影響。因此自出現(xiàn)污泥膨脹后，主要的應(yīng)急管理措施需要圍繞二沉池的污泥沉淀管理來進行。

應(yīng)急管理一般會從工藝調(diào)控，加藥兩個方面進行，現(xiàn)場工作人員要根據(jù)現(xiàn)場實際的運行情況進行選擇和實施。

首先來看工藝調(diào)控，一般來說工藝調(diào)控是作用到微生物的生存環(huán)境的，通過對微生物的生存環(huán)境的改變來逐步扭轉(zhuǎn)活性污泥中膨脹的絲狀菌或非絲狀菌的大量滋生和富集，從而控制污泥膨脹的惡化�？梢葬槍Ξa(chǎn)生膨脹的原因來進行相應(yīng)的工藝調(diào)控，比如溶解氧控制，增加二沉池沉淀時間，補充缺失的營養(yǎng)元素等。從工藝調(diào)控的角度來看，工藝調(diào)控的作用慢，是治根的做法，從微生物根源來改變污泥膨脹的情況，從運行根本來說是最佳的調(diào)整措施，也是最經(jīng)濟和最符合運行原理的做法。但是在實際中，工藝調(diào)控也有一定的局限。

1、活性污泥中的微生物數(shù)量巨大，受到環(huán)境影響的因素眾多，現(xiàn)場在進行工藝調(diào)控的時候，需要進行膨脹的原因分析，累計和統(tǒng)計了大量的詳盡的運行數(shù)據(jù)，根據(jù)運行數(shù)據(jù)實際分析膨脹原因，并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。很多污水廠現(xiàn)階段還不具備這方面的技術(shù)和管理能力，大部分時間都在盲目的應(yīng)對。

2、在實際中還有可能受到廠內(nèi)實際工況的制約，比如污泥脫水能力遠遠不能滿足實際產(chǎn)泥量，進水量，進水濃度和設(shè)計指標相差過大，調(diào)整余地基本沒有，因此出現(xiàn)膨脹，工藝調(diào)控的難度大，收效低，也使工藝調(diào)控無法實施。

3、季節(jié)因素的影響，冬季氣溫低，微生物處于低活性的狀態(tài)，對外界的應(yīng)激反應(yīng)能力下降，通過工藝調(diào)控改變生存環(huán)境，對微生物產(chǎn)生的影響被溫度因素消除掉，更大幅度的改變環(huán)境因素又有可能誘發(fā)其他異常出現(xiàn)，工藝調(diào)控的預期只能大打折扣。

從這些方面分析，在出現(xiàn)膨脹后，工藝調(diào)控的可行性并不是最好，因此在污水廠內(nèi)應(yīng)更多的強調(diào)預期調(diào)控而不是出現(xiàn)異常后的調(diào)控，所以在出現(xiàn)膨脹后，最佳的應(yīng)急措施不是工藝調(diào)控，而是加藥處理。

加藥處理一般采用的有兩種做法，一種是投加助凝劑PAC或者PAM，通過化學藥劑的輔助作用，來改變活性污泥的沉降性能；另一種就是投加消毒劑，利用消毒劑對微生物的滅殺作用，對微生物種群中占據(jù)主導絲狀菌進行滅殺，從而控制膨脹。

兩種做法各有相應(yīng)的優(yōu)勢和缺點，投加助凝劑，可以改善活性污泥在二沉池內(nèi)的沉淀效果，降低二沉池的污泥泥位，拉低泥水分界線，使出水帶泥的現(xiàn)象減少，從而避免出現(xiàn)水質(zhì)惡化的情況，但是在投加化學助凝劑后，在系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生更多的剩余污泥，而在一些污水廠內(nèi)的膨脹原因是由于污泥脫水能力不足的情況下，系統(tǒng)內(nèi)的更多剩余污泥無法被有效脫水外運，重新回到生物池內(nèi)，形成污泥系統(tǒng)內(nèi)的惡行循環(huán)，繼續(xù)誘發(fā)和保持污泥膨脹。因此在進行化學助凝劑的投機同時，要做好污泥的系統(tǒng)脫水排出的保障，這樣才能逐步將膨脹的污泥排出系統(tǒng)，最終改善污泥的沉淀效果。

強化污泥沉淀的化學藥劑PAC，聚合氯化鐵，PAM都一定的作用，在選擇投加藥劑之前，首先要進行實驗室的燒杯實驗，比較各種藥劑的優(yōu)劣，通過沉淀效果，投加量，實際人工操作的可行性上進行優(yōu)化對比，最終確定相應(yīng)的化學藥劑。要注意的是燒杯實驗只是理想狀態(tài)下的沉淀模擬，二沉池的現(xiàn)場比燒杯結(jié)構(gòu)要復雜的多，水力條件也復雜多變，因此燒杯實驗確定的數(shù)值只能是最低的投加量，要想在實際中達到燒杯實驗效果，需要對燒杯實驗數(shù)據(jù)進行系數(shù)放大，一般在1.5~3倍的投加量進行實地投加。實際投加過程中，不能一次性全部投加，需要逐步跟隨進水量逐步投加，讓藥劑均勻分布到活性污泥中，這樣可以使藥劑的作用最大化釋放，開始投加后，要加強每日對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，加強脫泥，并根據(jù)污泥沉降性能的變化，調(diào)整藥劑的投加量和投加速度。

另一種消毒劑的投加，需要嚴格謹慎的進行，現(xiàn)階段主流的氯族的消毒劑，都是廣譜消毒，對所有的微生物的影響都是劇烈的，不分種類的對活性污泥中的微生物進行消殺，在投加消毒劑的時候，如果不加控制往往會滅殺降解有機物和營養(yǎng)物的有益微生物，也有過量的氯化物會對污泥的絮凝體也進行氧化，造成污泥絮凝體分散，沉降更加困難，嚴重時導致系統(tǒng)崩潰。

因此在投加消毒劑時，一定要謹慎和適宜，投加點一般要選擇在回流污泥完全混合的區(qū)域，比如好氧區(qū)等，最大程度的使藥劑分散作用，投加時一定要從低劑量開始，并實時進行鏡檢觀察，根據(jù)微生物的變化及時進行調(diào)整。從低劑量逐步提升到高劑量，直至出現(xiàn)絲狀菌微絲出現(xiàn)斷裂，沉降比開始明顯改善后，就及時下調(diào)加藥量，并配合系統(tǒng)排泥等工藝調(diào)控措施，最終停止投加消毒劑。

無論消毒劑和助凝劑，在投加前必須進行實驗室的燒杯實驗，通過是實驗室小試確定化學藥劑的投加量，然后根據(jù)藥劑濃度密度計算實際投加量。

舉個例子來做一個化學簡單的投加量的計算：

污水廠平均日進水量Q為：20000ｍ³/d，

外回流比為100%，回流污泥量q為：20000ｍ³/d，

根據(jù)燒杯實驗確定的投加量：

氯化鐵：純度30%，溶液的密度ρ為1.3Kg/L，燒杯實驗投加量m：80mg/L

計算投加量為：

混合液流量QH＝Ｑ＋q

＝20000+20000

＝20000ｍ³

所需的化學藥劑的量qh＝QH×ｍ×放大系數(shù)（1.5）

＝40000×80×1.5

＝4800kg

根據(jù)化學藥劑的濃度計算出液體的投加量QL＝qh/ρ

＝4800÷1.3

＝3692l

≈3700L

實際投加也就是需要投加3700L，假定進水水量日夜均衡，每小時投加量在154L。

需要注意的是，無論采用那種化學藥劑，都是從外部使用強硬手段對微生物進行扭轉(zhuǎn)改造，這些措施都是治標措施，不是治本的方法，對微生物和系統(tǒng)的破壞都非常大。在實際運行中，一定要有預防控制的工藝管理理念，通過多年的運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)的積累，預判可能的工藝異常，并及時采取措施進行調(diào)控，這才是污水廠穩(wěn)定運行的工藝保證體系，也希望能有更多的運行人員深入思考工藝管理的方式和途徑。