发布于 2017年03月30日
叙述MBR反应器中污泥膨胀的危害及解决方法
在膜生物反应器中，由于膜的高效截留在作用使微生物全部留在反应器中，而不存在由于污泥膨胀导致的微生物大量流失的问题，因此MBR工艺被普遍认为能很好的应对污泥膨胀。但在实际使用中一旦发生污泥膨胀，将对MBR工艺的运行产生很大的影响。
1.污泥膨胀的状况及危害
在膜生物反应器中，随着运行时间的推移，膜内外表面都会受到不同程度的污染，致使膜过滤压力上升，膜运行周期缩短。近年来，许多研究认为，胞外聚合物是膜污染众多因素中最重要的生物因素；尤其在污泥发生非丝状菌膨胀时，胞外聚合物的浓度急剧上升，严重影响膜组件的正常运行，而且使膜组件的更换周期缩短。
从分析我们可以看出，污泥膨胀对膜的污染的影响很大，直接导致膜的正常运行周期缩短，进而缩短了膜的更换周期，使该工程的经济效益大打折扣（在本工程中膜组件的投资约占总投资的百分之三十）。
该工程运行过程中，经测定原水中BOD5，N，P的平均质量比为100：3：4，在没有采取任何措施的情况下，污泥的SVI值逐渐上升直至220mL/g，发生污泥膨胀，在SVI值逐渐上升的整个过程中，活性污泥的微生物种群发生了变化，变化可分为两个阶段。
第一阶段，在SVI从刚开始的80mL/g上升到170mL/g。这一过程中，丝状菌数量逐渐增加并成为活性污泥中的优势菌种。丝状菌之间的架桥作用干 扰了污泥絮体的凝聚和压实，使得污泥的沉降性能恶化，SVI值上升。但是，这一阶段持续时间较短，污泥膨胀并不严重，危害较小。
第二阶段，随着运行时间的增加，SVI值从170mL/g上升到220mL/g，并且不再继续上升，SVI值维持在200 mL/g以上。这一过程中，丝状菌的数量逐渐减少，出现了高含水率的粘性菌胶团大量生长的现象。当SVI上升到220mL/g左右时，镜检时已观察不到或 只有少量丝状菌。菌胶团细菌分泌的大量粘性物质使污泥连成均匀的一片，阻碍了污泥絮凝体的下沉和压缩，污泥的沉降性能严重恶化，发生了非丝状菌膨胀。
当发生污泥膨胀时，反应池中可见云浪状的污泥上浮，并陆续蔓延至全池。为此采取了一系列的诊断措施：测试了反应池混合液出流的pH值以及混合液中的DO。测试结果显示：混合液pH值稳定在7.6左右，DO的质量浓度约为2.73mg/L，均在正常范围内。
如前所述，进水中BOD，N，P的平均质量比为100：3：4，属氮缺乏状态。根据以上观察到的现象及文献综述[3]，我们认为导致污泥高粘性膨胀的原因与氮缺乏有关。
2.污泥膨胀的控制
2.1絮凝法
膨胀活性污泥的密度一般比水小，作为应急处理措施，可考虑投加混凝剂，以改善其沉降性能。我们初步选择了常用的高分子混凝剂——阳离子型聚丙烯酰胺和无机混凝剂——硫酸亚铁进行对比试验。
2.1.1聚丙烯酰胺投加量与污泥沉降性能的关系
聚丙烯酰胺的投加对于污泥的沉降性能的改善有一定的效果，且存在一个最佳投加量，但是，效果不是很理想。笔者分析后认为，该中水回用系统采用新型淹没式 复合膜生物反应器，曝气量大、水力搅拌强烈，聚集起来的絮体颗粒容易遭到破坏，从而导致混凝效果不理想；当投加量高于最佳投加量时，絮凝体除中和胶体的负 电荷以外，过多的正电荷又使胶体离子带上正电荷而重新稳定。
2.1.2硫酸亚铁投加量与污泥沉降性能的关系
阳离子型聚丙烯酰胺的投加效果受水力条件等因素的限制不是十分理想，同时其单体有毒性、难降解，存在二次污染问题，经济效益较投加硫酸亚铁差。硫酸亚铁价格便宜、使用简单，对膜及污泥没有负面影响，其对污泥密度的影响是有效的，但其不能从根本上解决营养比例失调的问题，所以只能作为应急控制措施。
2.2营养盐调整法
在污泥膨胀问题的研究中，对污泥膨胀的恢复与控制是一个十分重要的环节。在该中水回用工程的运行过程中发现，投加硫酸亚铁后，沉降性能一度改善的活性污 泥在原有有机负荷条件下如停止投加，继续进行处理，则活性污泥的沉降性能就会逐渐恶化，三日后恢复到投加前的状态。所以需要寻找一种在活性污泥膨胀后行之 有效的恢复控制方法。运行过程中我们对正在同时运行的两组膜生物反应器进行对比试验：第一组投加了充足的氮源，使其BOD5，N平均质量比约为100：5；第二组在投加了充足的氮源的情况下，我们同时提高了进水有机负荷，有机负荷（以CODCr计）提高到2.0kgCOD/m3·d以上。我们发现，中污泥的SVI值降低到150mL/g以下时，第一组当反应器运行的时间为一周左右；第二组反应器运行的时间仅为三至四天。欢迎了解更多关于与的相关信息，欢迎前来了解咨询。