新沂市城市污水处理厂的污泥膨胀控制

摘要：介绍了新沂市城市污水处理厂的污泥膨胀情况。经过调查分析，最后确认污泥膨胀是由微量金属元素缺乏所致。为此，采取了向配水井、贮泥池内投加微量元素混合液的措施，从而解决了污泥膨胀的问题。
关键词：污泥膨胀 污泥负荷 微量金属元素 SVI
 
Control of Sludge Bulking in Xinyi City Wastewater Treatment Plant
　　Abstract: This paper introduces the problem of sludge bulking in Xinyi city wastewater treatment plant. Through investigation analysis it is confirmed finally that trace metal element lacks to cause the sludge bulking .Therefore throw to add trace element to match well and store mud pool, so the problem of sludge bulking is solved.
　　Key words: Sludge bulking; Mud load; Trace metal element; SVI
1．污水处理厂概况
　　新沂市城市污水处理厂采用三槽式氧化沟处理工艺（处理规模为首期3×104 kg/d），其污泥负荷为0.050 kg-BOD/(kgMLSS·d),MLSS为4142mg/L，污泥龄为22d ,氧化沟水力停留时间4h，污泥含水率为82%，贮泥池污泥浓度为10.5mg/L,滤液污泥浓度为6.0mg/L.2003年1月经验收后正式运行，其进、出水的水质见表1。
表1　 污水厂的进、出水水质
指标 PH SS(mg/L) BOD(mg/L) COD(mg/L) NH3-N(mg/L) 
进水 7.0 300 200 430 45 
出水 7.5 30 30 120 15 
2．污泥膨胀及其原因分析
　　2003年12月以来,该厂出水中的COD和SS均超标,同时在氧化沟的水面上存在一定量的泡沫,镜检发现活性污泥中钟虫(钟虫越多污泥活性越好)的数量急剧下降,且出现大量的丝状菌,SVI值平均为210ml/g,说明发生了污泥膨胀。　　根据水分析记录,氧化沟内的DO浓度在2.0mg/L以下,出水PH值在7.5----8.5之间,进水中N、P含量丰富。镜检时没有发现硫菌、贝氏硫菌、球衣菌等含硫化合物较多时大量繁殖的丝状菌，因此断定DO、PH和C、N、P营养以及含硫化物过多等都不是引起污泥膨胀的原因。一段时间以来，以为是污泥负荷太高（一直较高于设计值）引起污泥膨胀的，因此采取了增大排泥量等办法把污泥负荷降低到0.11kg-BOD/(kgMLSS.d)左右，并在此负荷下稳定了12d，但在测定SVI值时发现SVI的降低不显著（220---160ml/g）不能解决污泥膨胀的问题，所以负荷高低也不是引起污泥膨胀的主要原因。　　用原子吸收分光光度法测定污水中微量金属元素（钾、钠、镁、铁、锰、钴、铜、镍、锌等）的浓度时发现，铁含量为0.43mg/L，镍含量为0.037mg/L（远远低与活性污泥微生物的正常需要量）。研究表明，为保证微生物的正常代谢活动，污水中需含有一定数量的微量金属元素，这些微量元素对微生物的生长具有三方面的主要功能：一是作为酶活化剂；二是在氧化还原反应中起电子传递的作用；三是调节微生物渗透压。若生化反应中缺乏这些微量元素，则微生物的活性将降低，无法进行电子的转移，因而代谢反应便无法正常进行。在微生物体内有些金属元素（如钾、镁）的含量比较高，其他的则比较低。但在污水的生物处理过程中，为保证微生物的稳定性，这些元素均需以适当的含量存在于污水中。如果某一种或几种元素缺乏或者含量不足，就会限制微生物的正常生长，降低处理效率，同时会导致丝状菌大量生长而引起污泥膨胀。
3．控制措施和效果
　　经过分析确认，微量金属元素缺乏是该污水处理厂发生污泥膨胀的主要原因。为此，配制了含铁为2mg/ml、镍为0.1mg/ml的溶液，并用射流器投加在配水井、贮泥池中（与进水的投配比例为1：1000同时增加DO、MLSS、SVI、COD、SS的日常测定次数。测定得到的SVI值见表2。
表2　 投加铁、镍后的SVI值变化
日期 1月18 1月19 1月20 1月21  1月22 1月23  1月24 1月25 1月26 1月27 
SVI 186 200 156 124 100 86 63 58 60 62 
　　从表2可以看出，采取投加含微量元素溶液的措施后，SVI值由原来的ml/g左右迅速降到60ml/g左右，污泥膨胀得到了有效控制，氧化沟内的泡沫也消失了。运行稳定后，出水的COD、SS均有所降低（COD小于100mg/L，SS小于30mg/L），出水水质也达标了。
4．结论
 　　通过对该污水处理厂运行状况的调查与分析，确认微量元素缺乏是污泥发生丝状菌膨胀的主要原因。为此，采取了投加含微量元素混合溶液的办法，有效地控制了污泥膨胀，使生化处理系统得以维持正常运行，并确保了处理出水水质稳定达标。从整个实践过程中可得出如下结论：　　1) 引起污泥膨胀的原因很多，要逐一分析、逐个排除，不能盲目地单单从负荷过低或负荷过高入手。　　2) 对于氧化沟来说，其能够在一定程度上避免由低负荷引起的污泥膨胀。　　3) 微量元素是微生物生长的必要条件，如果微量元素缺乏，则生化处理系统不能维持正常运行，将会出现污泥膨胀等不正常现象，因此，投加微量元素是解决生化系统异常现象的一种可供选择的方法。
参考文献:
1) 张自杰，林荣忱，金儒霖.排水工程（下册）（M）.北京：中国建筑工业出版社，2000.2) 沈耀良. 废水生物处理新技术——理论与应用（M）.北京：中国环境科学出版社，1999.3) 劳善根. 污泥膨胀控制对策的应用实例（J）.给水排水，2002，28（4）：16-17.

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