大港油田煉油廠廢水活性污泥膨脹控制措施

摘  要：生化法對(duì)進(jìn)水的有機(jī)物負(fù)荷要求比較嚴(yán)格 , 當(dāng)進(jìn)水條件突變時(shí) , 易使活性污泥中毒而失去活性 ,并發(fā)生污泥膨脹。而煉油廢水受生產(chǎn)情況的影響 , 水質(zhì)、水量變化很大 , 因此使得生化處理設(shè)施的運(yùn)行很不利 , 時(shí)常發(fā)生污泥膨脹 , 使污泥沉降性能惡化。針對(duì)這一問題 , 分析了造成污泥膨脹的機(jī)理和水質(zhì)情況 , 并提出了相應(yīng)的控制措施。

關(guān)鍵詞：大港油田，生化法，活性污泥，膨脹，控制措施

活性污泥中的菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌形成一個(gè)微生物共生的生態(tài)體系, 在這種共生關(guān)系中, 絲狀微生物是一種不可缺的重要微生物, 其對(duì)于維持污泥絮體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定, 保證活性污泥系統(tǒng)高效穩(wěn)定地凈化污水起著重要的作用, 活性污泥中的絲狀菌太高, 太低都不適宜實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn), 絮凝體內(nèi)絲狀菌大量生長(zhǎng)并伸出菌膠團(tuán)之外時(shí), 形成菌膠團(tuán)外的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 此時(shí)妨礙菌膠團(tuán)的絮凝和沉淀, 絮凝體內(nèi)無絲狀菌時(shí), 菌膠團(tuán)往往比較脆弱, 很容易被分裂成小的零碎的絮體, 出水渾濁。在絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌平衡生長(zhǎng)時(shí), 不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹問題, 在活性污泥中菌膠團(tuán)細(xì)菌占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)時(shí), 污泥有著良好的沉降性能。只有當(dāng)絲狀菌生長(zhǎng)超過菌膠團(tuán)細(xì)菌時(shí), 才會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹。此時(shí), 污泥的沉降性能變差, 出水水質(zhì)惡化、渾濁。

在曝氣池中的生態(tài)環(huán)境下, 有利于選擇性地發(fā)展菌膠團(tuán)細(xì)菌, 應(yīng)用生物競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制抑制絲狀菌的過度增殖, 從而控制污泥膨脹。

1膨脹原因

活性污泥法處理煉油廢水后的水質(zhì)不穩(wěn)定, 主要是曝氣池受來水的沖擊, 使得活性污泥不能正常生長(zhǎng), 故不能平穩(wěn)地處理廢水。分析其原因有以下幾個(gè)方面。

1.1 　 沖擊負(fù)荷

流入到污水處理系統(tǒng)中的廢水濃度、組成以及流量等發(fā)生了急劇變化, 于是生化池中微生物的呼吸就會(huì)受到刺激, 如果供氧量不變, 則生化池中的DO 馬上就會(huì)降低, 在這種情況下, 活性污泥中的微生物將對(duì)有限的DO 展開競(jìng)爭(zhēng), 在 DO 的消耗方面, 表面積比較大的絲狀菌比菌膠團(tuán)有利, 所以絲狀物增殖, 而菌膠團(tuán)衰減�？偠�言之, 在高負(fù)荷、低溶解氧狀態(tài)下刺激了絲狀菌的生長(zhǎng), 結(jié)果造成了污泥沉降性能的變化。

1.1.1 來水有機(jī)物含量 (COD) 高

石油煉制廢水成分復(fù)雜, 有機(jī)物濃度高, 變化大。廢水有機(jī)物的突變, 使原馴化好的并能降解其有機(jī)物的微生物減少或消失, 而降解另一些有機(jī)物的微生物增多或新的菌種出現(xiàn), 這樣又經(jīng)過一段時(shí)間微生物才能適應(yīng)。因此, 當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物急劇變化, 絮狀菌膠團(tuán)細(xì)菌生長(zhǎng)速率降低, 造成絲狀菌生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì), 很容易使活性污泥受沖擊, 菌膠團(tuán)抵抗能力差, 而絲狀菌膠團(tuán)有很強(qiáng)的適應(yīng)力, 最后誘發(fā)污泥膨脹。

1.1.2 　 進(jìn)水含油高

當(dāng)生化池進(jìn)水含油高于一定值 (一般為 50mg/ L) 時(shí), 經(jīng)過充氧與活性污泥混合, 油脂附聚在菌膠團(tuán)表面, 影響細(xì)菌的供氧, 使細(xì)菌因缺氧而死亡, 并使活性污泥的比重降低, 因此曝氣池進(jìn)水含油應(yīng)小于50 mg/ L , 活性污泥才不受沖擊。

1.1.3 　 進(jìn)水含硫高

絲狀菌與流水中硫化物及其它還原態(tài)硫化物有關(guān), 這類細(xì)菌可以氧化簡(jiǎn)單有機(jī)化合物, 還能氧化還原態(tài)硫化物, 獲得能量, 得到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì), 引發(fā)硫絲菌為主的膨脹。

1.2 　 礦生化池中營(yíng)養(yǎng)關(guān)系出現(xiàn)較大失調(diào)

污水中的微量元素和營(yíng)養(yǎng)物經(jīng)常會(huì)影響到污泥的沉降性能, 而煉油廢水中含有較多的 C (有機(jī)物) , 但缺乏 N 和 P兩種元素。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源。但處理設(shè)施沒有自動(dòng)投加 N、P的裝置, 由人工直接投料無法保證均勻性, 造成了投料時(shí)濃度高, 然后很快下降趨近于 0 , 所以活性污泥總是處于營(yíng)養(yǎng)不均勻的環(huán)境中, 難以發(fā)揮其應(yīng)有的活性。

1.3 　 溶解氧

菌膠團(tuán)細(xì)菌只有在溶解氧比較充足的情況下(2 ～ 4 mg/ L) 才可能正常生長(zhǎng), 當(dāng)溶解氧低于110 mg/ L , 菌膠團(tuán)細(xì)菌受到很大抑制, 絲狀菌卻能很好地繁殖, 引發(fā)污泥膨脹。

1.4 　 有毒物質(zhì)

有毒物質(zhì)對(duì)活性污泥的影響, 按其毒性作用分三個(gè)方面:
    ☆　 僅對(duì)膨脹有關(guān)的絲狀菌具有毒性作用的物質(zhì);
　☆　 對(duì)凝聚性菌膠團(tuán)有毒性作用的物質(zhì);
　☆　 對(duì)絲狀菌、凝聚菌膠團(tuán)均有毒性作用的含糖

醛廢水對(duì)凝聚性的菌膠團(tuán)的毒性作用比絲狀菌要強(qiáng), 菌膠團(tuán)抵抗能力弱, 因此受到衰減, 相對(duì)地絲狀菌卻占了優(yōu)勢(shì), 結(jié)果將發(fā)生絲狀菌性膨脹。

2 控制措施
　
☆　 在污水處理場(chǎng)設(shè)酸堿中和罐與 pH 測(cè)定儀,保證使得生化池進(jìn)水 pH 控制在 6～9 的范圍內(nèi)。當(dāng)生化池 pH 小于 4 或大于 11 時(shí), 多數(shù)情況下污泥失去活性, 甚至死亡。
　
☆　 控制好溫度是影響微生物生長(zhǎng)與生存的重要因素之一。在一定溫度內(nèi), 對(duì)微生物的代謝活動(dòng)和生長(zhǎng)繁殖有益, 超出此范圍, 微生物的活動(dòng)急劇下降, 甚至死亡。活性污泥適合溫度為 15～35 ℃,超出45 ℃大部分污泥就要死亡。因此, 冬季寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)加溫設(shè)施。
　
☆　 污水處理場(chǎng)應(yīng)設(shè)有大容積的調(diào)節(jié)罐, 避免生化池遭受水力負(fù)荷的沖擊。調(diào)節(jié)罐中設(shè)有收油裝置。液位控制在50 %以下。
　
☆　 控制好生化池前的均質(zhì)罐的液位, 因?yàn)楦咭何粫?huì)使均質(zhì)罐緩沖水量的能力下降, 甚至喪失, 而低液位運(yùn)行不僅均質(zhì)效果差, 且易使油和均質(zhì)罐底泥進(jìn)入生化池, 造成活性污泥受沖擊, 因此液位宜控制在50 %～70 %之間, 并且定期沖洗均質(zhì)罐。

☆　 合理投入營(yíng)養(yǎng)鹽。由于煉油廢水中營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào), 常常碳源充分而氮磷不足, 處理此類廢水時(shí)須另外補(bǔ)加氮和磷, 應(yīng)當(dāng)設(shè)專門加藥池, 攪拌均勻后以一定流速連續(xù)不斷地投加到生化池內(nèi)或浮選池出口。
　
☆　 根據(jù)來水負(fù)荷及時(shí)調(diào)整溶解氧。如果溶解氧濃度不足, 在任何負(fù)荷下都可能發(fā)生污泥膨脹, 同樣只要負(fù)荷足夠高, 在任何溶解氧的條件下, 也可能發(fā)生污泥膨脹。因此, 一般DO應(yīng)不低于2mg/ L。
　
☆　進(jìn)生化池污水的含硫量應(yīng)控制在 10 mg/ L以下。應(yīng)加強(qiáng)汽提脫硫裝置的監(jiān)控管理, 避免高含硫污水對(duì)生化池活性污泥的沖擊, 引發(fā)硫絲菌大量繁殖, 造成污泥膨脹, 甚至在短時(shí)間內(nèi)造成菌膠團(tuán)大量死亡。
　
☆　 加完有關(guān)藥劑并調(diào)整好營(yíng)養(yǎng)關(guān)系后, 應(yīng)悶曝2 h , 讓活性污泥在自身重力條件下靜止沉降 l h ,以利于污泥絮凝、吸附及沉降性能的恢復(fù), 調(diào)整好進(jìn)水量, 污泥回流量, 恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　
☆　 活性污泥在污水處理的過程中是不斷增長(zhǎng)的, 多余的活性污泥要及時(shí)排出, 以維持正常沉降比。
　
☆　 由于在高負(fù)荷下, 微生物僅僅是儲(chǔ)存和吸收有機(jī)物為內(nèi)儲(chǔ)存物, 還來不及將其氧化, 這樣造成微生物特別是絮狀菌膠團(tuán)細(xì)菌生長(zhǎng)速率的降低, 從而造成絲狀菌生長(zhǎng)占有優(yōu)勢(shì)。因此, 應(yīng)將回流污泥在單獨(dú)設(shè)置的曝氣池內(nèi)曝氣, 讓微生物將內(nèi)儲(chǔ)存的物質(zhì)氧化, 從而使其具有最大吸附和儲(chǔ)存能力。菌膠團(tuán)細(xì)菌, 通過氧化獲得能量與養(yǎng)料迅速增殖, 從而克服絲狀菌膨脹。

參 考 文 獻(xiàn)
1 王凱軍編著《活性污泥膨脹的機(jī)理與控制》中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社 , 1992     作者: 周光霞，馬文美