摘要：污泥膨脹是傳統活性污泥法運行過程中普遍存在的問題，引起膨脹的原因90%以上是由絲狀菌的過度生長造成的。SBR工藝不易發(fā)生污泥膨脹，但并不排除其發(fā)生的可能性。在實際操作中，應對廢水水質、運行條件和絲狀菌過度生長之間的關系予以重視，充分利用工藝優(yōu)勢加以調整，就能解決污泥膨脹的問題。


典型SBR處理系統采用時間分割的操作方式替代傳統的空間分割方式。在流程上只設一個反應池，兼行水質水量調節(jié)、微生物降解有機物和混合液分離等功能。SBR按間歇曝氣方式運行，每個周期的循環(huán)過程包括進水、混合、曝氣、沉降、排放、空置等階段。本文主要研究了SBR處理系統運行過程中，污泥膨脹所產生的發(fā)生與控制方法。舉例某廠污泥膨脹后，所采取的具體措施。

1污泥膨脹的發(fā)生和控制

由于某廠生產工藝調整，使排入處理站區(qū)的廢水濃度提高，CODCX上升至1600～1800m#L。一段時間后，SBR池的污泥顏色開始變暗，出水中出現較多難以沉降的細碎污泥絮體。但依然可以滿足排放要求，未能引起足夠重視并采取進一步措施。

1.1污泥膨脹發(fā)生

一個月后，2座SBR池幾乎同時出現突發(fā)性污泥膨脹，SVI猛增至320-360，污泥完全變黑，泡沫現象嚴重。鏡檢發(fā)現：原來呈塊狀的菌膠團已完全解體，一根根絲狀球衣細菌大量交錯叢生。解體了的污泥絮體散落其中;曾經活躍的蓋纖蟲、鐘蟲等原生動物已不見蹤跡，系統明顯處于缺氧狀態(tài)。

1.2污泥膨脹原因分析

每天的工作記錄表明，在調節(jié)池用80%的NaOH溶液通過pH指示調節(jié)儀自動調節(jié)pH值在

6.0-8.0，同時按比例投加營養(yǎng)鹽(尿素和磷肥)，曝氣池的DO值為2.0--4.5 mg/L、水溫為20-25℃(由于采用鼓風機曝氣，即使是冬季仍能保持較高水溫)條件下運行時，鏡檢沒有發(fā)現污泥內部有缺氧跡象，即解體的污泥絮體呈黃褐色(中心無缺氧變黑的區(qū)域)，輪蟲和線蟲等后生動物活躍，說明溶解氧的傳遞和滲透性良好，不存在微觀狀態(tài)中的缺氧?？梢娚鲜鲆蛩夭皇且鹞勰嗯蛎浀闹饕?。

雖然進水濃度持續(xù)降低，但其變化的梯度并不大，亦不可能造成沖擊負荷。值得注意的是，由于排泥管堵塞，一段時期以來各SBR池的排泥量一直偏低(有時甚至不排泥)，此時的MISS高達6500--7000mg/L。即使將原來的三池改為兩池運行，較少的來水仍使每池的實際處理量只有設計水量的80%左右。顯然，過低的進水有機物濃度和水量、過高的污泥濃度導致了污泥負荷偏低，從而推斷低負荷是引起污泥膨脹的主要原因，應依此采取相應的控制措施。

2控制污泥膨脹的方法和過程

污泥膨脹控制開始，由于膨脹的惡化及MISS不斷增長，此時兩池的SV均已達到了90%以上。首先為保證出水效果，在停止曝氣前l(fā)Omin向SBR池投加氫氧化鈣(按1：200的比例)，通過其凝聚作用來提高污泥的壓密性以改善污泥沉降性能。在接下來的潷水過程中，將水位潷至潷水器所能到達的最低位(潷水深度為原來的3倍)，這樣在進水量不變的情況下，排出比由1：4升至1：2，使稀釋倍數降低，提高了基質初始濃度。另外充分利用閑置期，將機動潛污泵投入SBR池中進行強制排泥(剩余污泥被排入閑置池中進行消化處理)，同時疏通排泥管以確保每天的正常徘泥。經過4個周期的運行，到22日泡沫現象雖未有明顯改觀，但各池SV均停止了增長。這說明對污泥膨脹原因的分析是正確的，采取的措施提同珩的。

通過繼續(xù)強制排泥使MLSS逐漸回落到3000mg/L左右，并縮短充水時間(由啟動l臺提升泵改為2臺)，進一步提高基質初始濃度，將曝氣時間減至6.0h增大了濃度梯度，避免了曝氣結束后污泥負荷過低而利于絲狀菌生長。20天后(氧化鈣停止投加)，水面懸浮的黃褐色污泥已基本消失，SV/亦緩慢下降，出水COD降至120mg/L以下。鏡檢觀察到絲狀菌已明顯衰減。由叢生狀變?yōu)榉稚睿糠謫沃σ颜蹟喑缮⑺槎讨?。此時，泡沫量也開始減少，間或有水面露出。此后每天仍穩(wěn)定地排除剩余污泥(MLSS控制在3000mg/L左右)并保持其他措施不變。

開始SVI持續(xù)下降，泡沫也隨時間的推移而衰減，到曝氣后期主要集中在曝氣頭上方水面區(qū)域，由于粘帶的污泥絮體減少其顏色也由暗變亮。再過十天后，兩SBR池的SVI都降到了200mL/z以下，出水COD也已穩(wěn)定在100mg/L以內。鏡檢發(fā)現污泥恢復到了原來的菌膠團正常狀態(tài)，且絲狀菌基本消失，僅有少量短碎單枝夾裹在污泥中;草履蟲和豆形蟲等這些只有在污泥性能不好時才出現的微生物也大為減少。污泥膨脹已得到有效控制。以后控制每天的排泥量，保證MLSS在3000mg/L左右，系統一直運行穩(wěn)定，膨脹再也沒有生。四個月月后，來水水質冰量逐漸正常，又恢復了三池運行及原來的運行參數。針對情況變化，始終著重于通過污泥負荷的控制來調整工藝，確保了系統穩(wěn)定運行。

3污泥膨脹及控制機理

和菌膠團細菌相比，絲狀菌具有比表面積大和在低底物濃度時競爭生長優(yōu)勢明顯的特性，因而低有機負荷被認為是引起污泥膨脹的重要因素。SBR法能有效抑制絲狀菌生長的關鍵在于反應器內存在較高的有機底物濃度梯度(在時間上)，同時對應存在著一個變化的污泥負荷，這一非穩(wěn)態(tài)的過程不利于絲狀菌競爭生長優(yōu)勢的發(fā)揮。在本例中，0.05 kgBOD/(kgMLSS˙西的負荷在SBR工藝設計中已屬低負荷范圍;當來水有機物濃度較低時，偏小的排出比(1：4)又使混合液進一步被稀釋;由給出數據不難算出。COD實際濃度變化為80～250mg/L(設計出水COD為80 mg/L)，不能形成較高的濃度梯度;而對于高出設計近一倍多的污泥濃度則污泥負荷更低且基本沒有梯度變化，上述這些情況都無法對絲狀菌形成抑制。低負荷必然又對應著長泥齡，這又利于絲狀菌(比增長速率小于膠團細菌)在反應器內的停留、生長。同時，低負荷下相對較高的溶解氧濃度也利于絲狀菌(絕大多數為專性好氧菌)生長。

伴隨污泥膨脹的發(fā)生出現了嚴重的泡沫現象，這主要是由絲狀菌(呈絲狀或枝狀)的過度生長引起的，絲網與氣泡、絮體顆粒混合成的泡沫具有穩(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點。當絲狀菌的生長受到抑制即污泥膨脹得到控制時，泡沫也會隨之減弱。泡沫表征的變化也為污泥膨脹的發(fā)生和控制起到了較好的指示作用。SBR工藝不易發(fā)生污泥膨脹，但并不排除其發(fā)生的可能性。在實際操作中，應對廢水水質、運行條件和絲狀菌過度生長之間的關系予以重視，充分利用工藝優(yōu)勢加以調整。同時，此次控制污泥膨勝的成功經驗也表明，SBR法比傳統活性污泥工藝在控制污泥膨脹方面更具可操作性，進一步凸現了該工藝的優(yōu)點。

4結束語

總之，SBR工藝主要是通過基質控制來抑制絲狀菌的過度生長，使菌膠團細菌在系統中處于競爭優(yōu)勢。因此，對于處理易生物降解和溶解性有機廢水的高負荷SBR系統。要確保其溶解氧的充足供給，并考慮合醐整運行以降低負荷。伴隨污泥膨脹的發(fā)生，出現了嚴重的泡沫現象。當絲狀菌的生長受到抑制，污泥膨脹得到控制時，泡沫現象也會隨之減弱。泡沫表征的變化為膨脹的發(fā)生和控制也起到了較好的指示作用。SBR工藝不易發(fā)生污泥膨脹，但并不排除其發(fā)生的可能性。根據微生物的生長特點，改善其生長環(huán)境，有效地控制絲狀菌繁殖，充分利用工藝優(yōu)勢加以調整才能更好地防止污泥膨脹的發(fā)生。