氯氣氧化法對(duì)絲狀菌污泥膨脹的控制研究

徐慧++卜慶東

【摘 要】 為研究利用氧化劑快速控制活性污泥工藝中的絲狀菌污泥膨脹問(wèn)題，本試驗(yàn)以啤酒廢水作為底物，利用SBR進(jìn)行投加氯氣來(lái)控制絲狀菌污泥膨脹的研究。結(jié)果表明，氯氣在膨脹控制期間投加量宜控制在30mg/L以內(nèi)，運(yùn)行7周期膨脹得到控制。此時(shí)污泥降解底物能力有所下降，但出水水質(zhì)并未惡化，出水COD，氨氮和總磷分別為78.3mg/L、3.15 mg/L、0.38 mg/L。pH值是影響氯氣氧化作用的重要因素，SVI隨環(huán)境pH值的增大緩慢上升；運(yùn)行至第9周期，COD去除率隨pH值的增大快速上升。

【關(guān)鍵詞】 絲狀菌 污泥膨脹 氧化 氯氣

絲狀菌污泥膨脹是活性污泥工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，它有三個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）發(fā)生率極高，很多城市污水都存在不同程度的絲狀菌膨脹問(wèn)題。（2）發(fā)生較普遍，在各種類型的活性污泥工藝中都存在活性污泥膨脹問(wèn)題，甚至連被認(rèn)為最不易膨脹的間歇式曝氣池也可能發(fā)生這一問(wèn)題[1.2]。（3）危害嚴(yán)重，較嚴(yán)重的膨脹不僅使污泥流失，大大降低處理能力，而且一旦發(fā)生膨脹難于控制或需相當(dāng)長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間[3]。本試驗(yàn)研究采用投加氯氣控制污泥膨脹的方法，可以在短時(shí)間內(nèi)快速殺滅過(guò)度繁殖的絲狀菌，使污泥膨脹在短期內(nèi)得到控制。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)廢水與接種污泥

本試驗(yàn)采用自來(lái)水稀釋啤酒作為試驗(yàn)用廢水，在稀釋后的啤酒中加入NH4Cl：57.53mg/L，KH2PO4：9.98mg/L，其與啤酒廢水具有很好的相似性，以此廢水來(lái)模擬工業(yè)廢水。污泥取自青島某污水處理廠曝氣池污泥，呈深灰褐色，污泥活性良好。

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置為一臺(tái)有效容積為90L的SBR主反應(yīng)器，以及六個(gè)有效容積為3L的SBR小反應(yīng)器。主反應(yīng)器用來(lái)培養(yǎng)和馴化活性污泥，再通過(guò)控制其運(yùn)行參數(shù)使污泥產(chǎn)生絲狀菌膨脹，提供試驗(yàn)所需要的膨脹污泥。小反應(yīng)器用于控制污泥膨脹的氧化試驗(yàn)研究。

1.3 試驗(yàn)項(xiàng)目與分析方法

CODcr、TP、NH4+-N、MLSS、SVI等指標(biāo)均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[4]測(cè)定；生物相觀察使用光學(xué)顯微鏡（XS-18）觀測(cè)；DO使用溶解氧測(cè)定儀（830A）測(cè)定；pH值使用PHS—2型酸度計(jì)測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

試驗(yàn)研究了Cl2投加量分別為10mg/L，20mg/L，30mg/L，40mg/L，50mg/L，60mg/L的條件下，污泥膨脹的控制效果。

2.1 Cl2投加量對(duì)污泥SVI及廢水中COD去除率的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明：SVI隨Cl2投加量的增大以及運(yùn)行周期的延長(zhǎng)而不斷下降，在運(yùn)行的前5周期內(nèi)投加量越大，SVI隨時(shí)間下降越快。當(dāng)Cl2投加量為40mg/L、30mg/L、20mg/L時(shí)，分別運(yùn)行至第5、7、9周期結(jié)束時(shí)膨脹現(xiàn)象得到控制，SVI分別為140mL/g，129mL/g，121mL/g，鏡檢觀察此時(shí)污泥中有絲狀菌殘?bào)w，絮體周圍仍有少量絲狀菌，菌體明顯變短。

在投藥運(yùn)行的前三個(gè)周期內(nèi)，COD去除率隨投藥量的增加和運(yùn)行周期的延長(zhǎng)變化都不明顯；當(dāng)運(yùn)行至第7周期，Cl2投加量大于40mg/L時(shí)，COD去除率隨濃度的增加下降幅度明顯增大，在第9周期結(jié)束時(shí)，Cl2投加量大于30mg/L時(shí)，COD去除率呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢(shì)，可見(jiàn)投藥量大于30mg/L時(shí)，COD去除率隨運(yùn)行周期的延長(zhǎng)下降明顯。

2.2 Cl2投加量對(duì)出水氨氮、總磷的影響

試驗(yàn)表明，投加Cl2后，污泥除氮、磷的能力有所下降，且氧化劑投量越大，隨運(yùn)行周期的延長(zhǎng)除氮、磷能力下降越大。如Cl2投加量為30mg/L時(shí)，經(jīng)9周期的運(yùn)行出水氨氮從1.89mg/L升為4.19mg/L，總磷從0.19mg/L升為0.53mg/L；當(dāng)Cl2投加量為50mg/L時(shí)，經(jīng)9周期的運(yùn)行出水氨氮從2.09mg/L升為11.95mg/L，總磷從0.24mg/L升為2.29mg/L。

2.3 pH值對(duì)氯氣氧化絲狀菌效果的試驗(yàn)研究

Cl2的氧化性能受pH值的影響很大，溶于水中主要發(fā)生以下反應(yīng)：

Cl2+H2OHClO+HCl HClOH++ClO-

試驗(yàn)中確定向啤酒廢水中投加Cl2量為30mg/L。調(diào)節(jié)水的pH值分別是5、6、7、8、9進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，SVI隨pH值的增大緩慢上升，在第7周期，pH=5時(shí)，SVI降至98mL/g，pH=7時(shí)，SVI降至129mL/g，而pH=9時(shí)，SVI為175mL/g，仍處于膨脹狀態(tài)，再運(yùn)行2周期后SVI才降至143mL/g，膨脹得到控制。在運(yùn)行的前7個(gè)周期，相同條件下，COD去除率隨pH值的變化不明顯，去除率都保持在89%以上；運(yùn)行至第9周期時(shí)，COD去除率隨pH值的增大而上升，pH值為5、7、9時(shí)去除率分別為80%、85%、90%。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）在本試驗(yàn)中Cl2投加量為30mg/L運(yùn)行7個(gè)周期后，SVI達(dá)到129mL/g，污泥膨脹得到控制。

（2）當(dāng)Cl2投加量為30mg/L運(yùn)行7個(gè)周期后，出水COD、氨氮、總磷含量分別為78.3mg/L、3.15mg/L、0.38 mg/L，水質(zhì)沒(méi)有惡化。

（3）投加Cl2控制污泥膨脹時(shí)，SVI隨環(huán)境pH值的增大緩慢上升；前幾周期，COD去除率隨環(huán)境pH值變化不大，第9周期，COD去除率隨pH值的增大快速上升。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜慧勇.SBR法計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)研究.哈爾濱建筑大學(xué)碩士論文，1996：23～35.

[2]邵劍英.間歇時(shí)活性污泥法自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)研究.哈爾濱建筑大學(xué)碩士論文，1996：17～20.

[3]王凱軍.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，1992：9～13.

[4]楊寶林.活性污泥膨脹的特性研究.中國(guó)給水排水，1993，9（5）：32～34.endprint