曝气池水力停留时间约12小时,污泥负荷约0.35,废水缺磷而氮偏高,需投加磷。
二沉池是幅流式,刮泥机刮泥。
2.工艺故障描述和分析
(1)故障描述
装置投运以来,污泥沉降性能一直较差,SVI大多在300以上,有一段时间污泥发生严重膨胀,SVI超过700,最高达1000以上。镜检发现污泥中含大量丝状菌,主要是球衣菌,在污泥絮体中呈乱麻状蔓延伸展。
污泥沉降性能恶化,造成大量污泥在二沉池流失,曝气池MLSS由3g/L左右下降至不到1g/L。
(2)故障分析
从废水营养比来看,碳氮比较高,说明本厂废水的碳氮比与丝状菌的繁殖无直接关系,碳氮比高也没能压抑丝状菌的大量繁殖。这一现象与相关专业书介绍的观点不符。
运行中也试图通过溶解氧的控制来改善污泥膨胀情况。通过对各曝气池DO的不同控制值来了解溶解氧对污泥膨胀的影响,试验发现,曝气池溶解氧的高低对丝状菌繁殖和污泥膨胀也没有明显影响,也与书上的说法不一致。
由此可见,书面上介绍的一些污泥膨胀的原因只是一般情况下的规律,不是绝对的。污泥一旦发生严重的膨胀是很难控制的,只有在运行管理中采取适应污泥膨胀情况下的操作要求,才可改善污泥膨胀带来的负面影响(笔者这一观点是对本装置的情况而言的)。
3.故障的应对措施和实施方案
由于造成污泥膨胀的原因很复杂,并受诸多因素影响,有些方面在运行管理上是无法控制的。书上所介绍的杀灭丝状菌的方法和投加混凝剂等措施会有一些负面影响,没考虑使用。根据实际情况采取了以下措施。
(1)大幅降低污泥浓度,以减少二沉池固体负荷
污泥发生严重膨胀时,大量污泥会从二沉池流失,曝气池污泥浓度就无法维持。此时就要把污泥的被动流失变为主动控制排放,把污泥浓度尽可能控制在污泥膨胀时二沉池允许的固体负荷内。由于污泥沉降性能很差,要满足二沉池泥水分离的情况下,曝气池的污泥浓度就会很低,这就存在着污泥最低限度的保有量和生化处理效果的矛盾。
运行中发现,丝状菌净化废水的能力极强,在SVI高达800时,曝气池MLSS只能控制在0.5g/L左右,此时二沉池出水只有少量带泥,出水透明度很高,出水COD虽然有所升高,但仍控制在排放标准内。
(2)减少回流污泥量
二沉池运行中通常是用出泥量来控制池内泥层高度的,在污泥膨胀情况下二沉池的泥层会很高,以往运行中,发现二沉池翻泥,一般就会增加二沉池的出泥量来降低泥层,这样会使回流污泥量很大,会带来很多负面影响,造成恶性循环。所以采用尽可能减少回流污泥量。从二沉池的运行过程可知,回流污泥量减少后,但其浓度会提高,进入曝气的污泥量并不会减少。
减少回流污泥量虽然会使泥层在短时间内升高,但过一段时间后,由于回流污泥量减少后,进二沉池的混合液量也会相应减少,也使二沉池进水水能对泥层的扰动和冲刷影响减少了,这样有利于改善沉淀效果。减少回流污泥量的另一好处是可相应增加废水在曝气池的实际停留时间,提高了曝气池的生化处理能力。经过一段时间的调整后二沉池出水基本不带泥,并使出水进一步下降。
(3)投加先期排至储泥池的厌气污泥
储泥池的厌气污泥虽然未厌气时也含有大量丝状菌,但由于在自然状态下存放时间很长了,污泥已在一定程度上发生了消化,污泥中的丝状菌基本消失。
厌气污泥投加曝气池的同时,要相应增加排泥量和充氧量,经过一段时间的运行,污泥的沉降性能在一定程度上有所改善。污泥沉降性能改善的原因可能是:厌气污泥粘度较大,掺入活性污泥中有助于改善污泥的沉降性能;厌氧污泥在曝气池恢复活性的过程中,大量低等细菌优先繁殖,使丝状菌数量相对减少;对原有的膨胀污泥起了一定的置换作用,厌氧污泥的投加量不能太多。
以上措施分二步实施,先实施前二方面措施,目的就是在不明显影响出水水质的前提下,大幅降低曝气池污泥浓度(将MLSS由约1.5g/L降至0.5g/L)。不用担心污泥浓度太低,因为污泥中丝状菌丰度级很高,净化能力很强的,如果是非丝状菌引起的污泥膨胀,就不能这样。
4.实施方案后的效果评价
在污泥发生严重膨胀后,开始实施上述工艺上的调整方案。经过一段时间的运行,曝气池污泥沉降性能有了明显的改善,SVI大多在300以下,由于曝气池控制的污泥浓度很低,虽然污泥沉降性能没有从根本上改变,但已明显改善了,此后没有发生过严重的污泥膨胀现象。