什么是非丝状菌?
发布时间:2023-10-18 11:13:59 来源:环保工程师 作者:本站编辑 浏览次数:

污泥膨胀其实分为2大类型,丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀,非丝状菌膨胀其实在污水处理中也经常遇到,小伙伴们需要辨别清楚才能对症下药!昨天的文章介绍了丝状菌的情况,本文将介绍一下非丝状菌膨胀!



非丝状菌膨胀,顾名思义不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀,但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多,都具有沉淀性能严重下降,二沉池跑泥严重,SV最高可达90%。


非丝状菌膨胀是由于菌胶团细菌本身生理活动异常,导致活性污泥沉降性能恶化的现象,非丝状菌膨胀的原因主要有:①污水水质成分(含有高浓度脂肪和油, 或富含简单易降解的糖类、挥发性脂肪酸、惰性物质等),②污泥负荷过高或进水中缺乏氮、磷营养物质或某些微量元素,③低温。


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图:非丝状菌污泥膨胀的菌胶团形态


负荷过高和N、P缺乏是我们常见的非丝状菌膨胀的情况,原因是由于进水口含有大量的溶解性糖类有机物,使污泥负荷F/M太高,而进水中又缺乏足够的N、P等营养物质或混合液内溶解氧含量太低。高F/M时,细菌会很快把大量的有机物吸入体内,而由于缺乏N、P或DO,就不能在体内进行正常的分解代谢,此时细菌会向体外分泌出过量的多聚糖类物质。缺少N、P的原因和污泥负荷F/M太高一样,过多的碳源无法代谢掉,形成了多聚糖类物质分泌向体外。

这些多聚糖类物质由于分子中含有很多羟基而具有较强的亲水性,使活性污泥的结合水高达400%以上,远远高于100%左右的正常水平。结果使活性污泥呈黏性的凝胶状,在二沉池内无法进行有效的泥水分离及浓缩,因此这种污泥膨胀有时又称为黏性膨胀。第二种非丝状菌膨胀是由于进水中含有大量的有毒物质,导致活性污泥中毒,使细菌不能分泌出足够的黏性物质,形不成絮体,因此也无法在二沉池进行有效的泥水分离及浓缩。这种污泥膨胀有时又称为非黏性膨胀或离散性膨胀。


低温引起的非丝状菌膨胀,主流观点认为温度是影响微生物生长的重要因素之一。在低温的环境中,微生物活性变差,在其代谢过程中不能将废水中有机物完全氧化降解,而以多糖类高粘性物质储存起来,并形成菌体外高粘性物质覆盖和积累, 一是由于这种高黏性代谢产物分子中具有许多氢氧基,与水的结合力很强,呈亲水性,是一种非常稳定的亲水凝胶体,使得活性污泥不易与水分离;二是菌体外覆盖的高粘性代谢物能吸附生化曝气产生的细小气泡,使其密度变小,沉降性变差,是造成低温非丝状菌活性污泥膨胀的主要因素。



目前报道的抑制非丝状菌污泥膨胀的方法主要有投加无机、有机混凝剂或粘土助沉的方法。有学者研究N、P营养物质缺乏所引的非丝状菌污泥膨胀,并不能用常规的控制丝状菌污泥膨胀的方法(投加聚合物、氯、H2O2)来控制,并且投加无机药品不能取得预期的效果,投加高分子絮凝剂虽然可以暂时控制膨胀,但如果不连续投加,又会出现污泥膨胀反复现象。实际运行中,这些方法可能会受到运行费用或场地条件等限制,而且其它物质的加入还可能影响污水处理的效果。

1、降低负荷或投加N、P或者降低进水有机物含量

对于高负荷或N、P缺乏导致的非丝状菌膨胀,研究表明,采取了先提高溶解氧浓度,后降低有机负荷或者补充N、P的方法对膨胀污泥进行了恢复与控制。污泥沉降性能变好,泥水混合液容易过滤,沉淀后上清液变得清澈透明。镜检观察,发现指状菌胶团减少,污泥膨胀得到控制。

对于CNP比C过高的废水,通过降低进水有机物含量可以达到需要的CNP比,通过预处理例如厌氧来去除部分碳源!


2、投加加填料


生化系统即使在发生了高粘性污泥膨胀后,其去除有机物和脱氮除磷的效率仍然很高。为了不改变系统的高效处理效能,向系统中投加填料,能快速控制污泥膨胀。但仍需从源头上考虑控制引发污泥膨胀的因素,否则高粘性菌胶团继续增生,或脱落的生物膜含水率过高,将形成悬浮污泥引发污泥膨胀或出水浊度增大,导致出水水质恶化。


3、控制均匀稳定的进水量、回流比

稳定的进水量和回流比不仅是控制生化系统相对稳定的运行负荷、适中的DO、MLSS、ORP等工艺参数,使活性污泥保持高效活性的先决条件,更是二沉池高效稳定运行的保证。二沉池污泥流失仅在每天进水高峰或回流量突然大幅度降低的时段发生,其原因是污泥膨胀使得二沉池泥位已上升到工艺设计的上限,当进水发生明显增加或回流量大幅度减少时,二沉池水力条件的变化破坏了已形成的稳定状态,泥位随进水量增加而上升,超过了出水堰口的高度致使污泥随出水流失。经验证明在系统运行负荷达到70%以上,污泥膨胀的SVI值介于150~200mL/g时,通过控制系统稳定的进水量和回流比就可以保持系统正常运行。


4、控制曝气量

由于低温非丝状菌污泥膨胀时菌体外覆盖高粘性物质会吸附曝气气泡,使得活性污泥的沉降性更差,因此在满足硝化反应所需总氧量的情况下合理控制好氧区曝气强度区域,在距离内回流和混合液由好氧区排向二沉池点的水流相反方向的一定距离内关闭或减小曝气量,尽量减少污泥对气泡的吸附。该段如果装有推流或搅拌器可以将其开启,搅动活性污泥促进污泥对已吸附气泡的释放,可以有效降低污泥膨胀程度。


5、控制适当的MLSS

SVI值相同时,MLSS越高SV30值越大,反映相同的工况下二沉池的污泥泥位就越高,为保证生化系统正常运行要求污泥外回流比就越大。因此,在满足生物硝化反应完全及对有机碳的去除所需生物量和污泥龄的条件下,尽量控制生化系统较低的污泥浓度。但是在高负荷或者低温引起的非丝状菌膨胀下,应尽量提高污泥浓度来提高对碳源的代谢!

6、投加絮凝剂

通过投加絮凝剂利用混凝作用提高活性污泥的压实性提高污泥密度,可以有效地控制污泥膨胀。优点是见效快;缺点是需要连续投加药剂,运行成本高。在生化系统泥水混合液排放口至二沉池入口之间,需要满足药剂与混合液充分反应的时间及水力搅拌条件。先在实验室通过小试初步确定药剂投加量,药剂投加24h后根据投加效果进一步精确控制药剂投加量。


参考资料:[1]柴春省等. "低温非丝状菌活性污泥膨胀的控制措施." 工业用水与废水 48.4(2017):4.
[1]王建芳等. "低溶解氧和磷缺乏引发的非丝状菌污泥膨胀及控制." 环境科学 28.3(2007):6.


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