[发明专利]一种缓解低温条件下活性污泥丝状菌膨胀的方法

说明书

技术领域

本发明属于生化法污水处理技术领域，涉及一种缓解低温条件下活性污泥丝状菌膨胀的方法。

背景技术

活性污泥法是一种成本较为低廉、处理效果好的污水净化工艺被广泛用于城市污水处理厂。我国约有60%的城市污水处理厂和大部分工业废水处理厂采用活性污泥法。该方法适用于处理净化程度和稳定程度较高的污水，具有灵活性高的特点，在进水负荷升高时，可通过提高污泥的回流比予以解决。活性污泥与进入生化反应池的污水充分混合，处理后的泥水混合物进入二沉池后通过重力作用进行泥水分离，在排放清水的同时回收利用活性污泥。然而，在活性污泥法污水厂的日常运行过程中，由于溶解氧不足、温度过低、有机负荷太低等原因，会使得污泥发生膨胀问题。污泥膨胀发生后，由于微生物群落结构发生改变，污染物降解效率也会受到较大影响。此外，膨胀会导致污泥沉降速率变差，泥水分离效果降低，严重时会造成活性污泥岁出水大量流失。因此，污泥膨胀的高发生率已成为制约活性污泥工艺发展的主要因素之一。

污泥膨胀有两种类型，一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀，二是由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质（如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖和脱氧核糖等形成的多类糖）而引起的非丝状菌性膨胀。活性污泥从结构上可分为丝状菌和菌胶团菌，两种菌属共存并对水体环境中的底物和溶解氧进行竞争，粘性较强的菌胶团菌占主导优势地位，丝状菌数量较少且主要起到骨架支撑作用。低温条件时，丝状菌有利于生长，国内外研究发现10℃以下容易导致丝状菌大量繁殖，而将污水温度提高到22℃则不容易产生污泥膨胀现象。研究显示丝状菌的有机物去除和脱氮除磷能力远不及菌胶团菌属，因此高海拔、高纬度地区污水厂低温条件下的污泥膨胀问题不仅影响泥水分离，造成二沉池跑泥问题，还会影响污水处理效果，导致水质恶化。

在实际工程应用中，对丝状菌污泥膨胀的处理措施种类繁多。包括生物选择器法、改变污水流动方式、加药法、基质调控等。生物选择器是在生化池前端设置的具有较高底物浓度的反应池，能促进菌胶团菌对底物的储存，增强其种群竞争能力，从而抑制丝状菌生长。然而，生物选择器会增加基建和改造费用，也无法彻底解决污泥膨胀问题。将污水流动方式改成推流式运行可以促进菌胶团对难生物降解物质的吸收，也能避免胶体物质水解产物的扩散。加入氯气、臭氧、双氧水等氧化剂能快速有效杀灭丝状菌，但该方法不仅成本较高，产生的氯化产物会导致二次污染，强氧化剂同时会破坏微生物生长环境，对菌胶团菌产生破坏，影响硝化作用等过程。

近些年添加增重剂和絮凝剂增加污泥比重的方法受到关注，在活性污泥反应池中添加厌氧污泥、金属盐、混凝剂、黏土等能提高污泥比重，增强泥水分离效果，直接提高污泥的压密性并保证沉淀出水。但短期投加不能从根本上解决丝状菌生长的问题，导致膨胀问题复发率高，且混凝剂等化学药剂的使用可能会破坏生化系统平衡，导致活性污泥对总悬浮物、COD和氨氮等处理效果降低。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种缓解低温条件下活性污泥丝状菌膨胀的方法，解决活性污泥法处理厂在丝状菌污泥膨胀问题出现后泥水分离效果下降、运行效果不稳定、恢复周期长等问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种缓解低温条件下活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在于：先提高反应池中使污泥负荷，对反应池的进水进行伴热，并采用鼓风曝气设备增加曝气，提高反应池好氧曝气池段水体溶解氧浓度和泥水混合液温度，再分为两个阶段向反应池好氧曝气池段投加作为改性剂的黄土以增大污泥比重。

具体包括以下步骤：

（1）在反应池中使污泥负荷从0.03～0.05 kg COD/kgMLSS•d提高至0.07～0.09 kg COD/kg MLSS·d；反应池中污水负荷增大，更适于菌胶团微生物的生长，而抑制在低负荷下具有更强生长能力的丝状菌的生长。

（2）对反应池的进水进行伴热，并采用鼓风曝气设备增加曝气，使反应池好氧曝气池段水体溶解氧浓度从2.8～3.0 mg/L增加到3.5～4 mg/L、泥水混合液温度从6～8℃上升至10～12℃；较高溶解氧浓度能促进硝化作用进行，避免反应池内部出现局部厌氧和缺氧状态。温度升高也有利于微生物恢复代谢活性，提高脱氮除磷及污染物去除效率。

（3）向反应池的好氧曝气池段投加黄土，黄土投加分为两个阶段，以日处理水量体积计，第一阶段向好氧曝气池段以每天2～4 mg/L的剂量均匀投加黄土，连续投加7天；第二阶段向好氧曝气池段以每天4～8 mg/L的剂量投加黄土，继续投加8天。