影響污泥膨脹的因子
1、溫度
低溫有利于絲狀菌生長,Daigger等人發現10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹,而污水溫度提高到22℃則不容易產生污泥膨脹現象。
2、pH
活性污泥微生物適宜pH范圍為6.5~8.5,pH小于6時,菌膠團活性減弱,生長受到抑制,但絲狀菌能大量繁殖,取代菌膠團成為優勢種群,污泥的沉降性能明顯變差并發生污泥膨脹。pH值低于4.5時,真菌完全占優勢。
3、DO
低DO是引起絲狀菌污泥膨脹的主要原因之一,若DO成為限制因子,菌膠團生長受抑制,而絲狀菌因具有巨大的比表面積,更易獲得溶解氧進行生長繁殖,在競爭中處于優勢。
具有低Ks的絲狀菌在低基質濃度下,具有比菌膠團高的比生長速率,這可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質限制引起的污泥膨脹現象。只要溶解氧成為限制,什么負荷下都會發生污泥膨脹。污水處理中DO控制在2左右,太高太低都容易引起污泥膨脹。
4、F/M
低負荷情況下,由于絲狀菌具有巨大的比表面積,低Ks,其對碳源有較強的親和力,優先利用碳源,造成競爭優勢。低F/M經常出現在完全混合式曝氣池、大回流比的氧化溝(如卡魯薩爾氧化溝)、沿程分散進水曝氣池中;低負荷容易引發絲狀菌污泥膨脹,高負荷容易引發污泥粘性膨脹。負荷分布不均,好氧區一直處于低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。
高有機負荷下,反應器內底物充裕,在這種情況中菌膠團比絲狀菌具有更強的吸附與存貯營養物質的能力,能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖,具有較高的比生長速率,抑制了絲狀菌的生長。
但是如果DO濃度不夠,在0.5mg/L以下,菌膠團在低溶氧的條件下增殖受到抑制,而絲狀菌由于其具有更大的比表面積,即使在低溶氧的條件下也能獲得氧,其增殖速率明顯高于菌膠團,發生高負荷低DO下的污泥膨脹;低負荷下由于長時間缺少足夠的營養物質,菌膠團生長受到抑制,而絲狀菌具有較大的比表面積,其菌絲會從菌膠團中伸展出來以增加其攝取營養的表面積。
由于研究者的研究背景和研究條件不盡相同,研究結果也很不一致尤其是關于有機負荷與污泥膨脹關系的說法也比較混亂。高低有機負荷都可能引起污泥膨脹,Ford和Eckenfeilder等人發現高低負荷下都可能發生污泥膨脹,Palm等人認為根據負荷不同,在所有DO濃度條件下都可能發生膨脹,Chudoba等人認為即使對于推流式曝氣池,雖然沿吃長方向存在著高的濃度梯度,但在高負荷下也會發生污泥膨脹。
5、N、P營養物質
通常認為污水中BOD5:N=100:5:1為微生物的適宜比例。
N、P含量不均衡的廢水,會引發絲狀菌與非絲狀菌膨脹,絲狀菌膨脹:有研究發現在缺N的情況下,由于絲狀菌具有巨大的比表面積,低Ks,其對N、P等營養物質有較強的親和力,優先利用營養物質,造成競爭優勢;非絲狀菌污泥膨脹:BOD5/N為100:3時,菌膠團未能有充分的N完成代謝,于是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式貯存在胞外。因此要降低進水C/N比。
6、微量元素
完全混合活性污泥法會助長絲狀菌的過量生長,這可用痕量金屬缺乏癥理論分析。由于絲狀菌具有比菌膠團更大的比表面積,其在痕量金屬含量不足時比后者具有更大的對痕量金屬的吸附能力,從而抑制了菌膠團的生長。
7、有毒物質
當有毒工業廢水進入污水廠時,活性污泥中的微生物要出現中毒現象,Novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發現,菌膠團吸收污水中的有毒物質后,粘性物質分泌減少,生理活動出現異常,可能引起污泥膨脹。
1、溫度
低溫有利于絲狀菌生長,Daigger等人發現10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹,而污水溫度提高到22℃則不容易產生污泥膨脹現象。
2、pH
活性污泥微生物適宜pH范圍為6.5~8.5,pH小于6時,菌膠團活性減弱,生長受到抑制,但絲狀菌能大量繁殖,取代菌膠團成為優勢種群,污泥的沉降性能明顯變差并發生污泥膨脹。pH值低于4.5時,真菌完全占優勢。
3、DO
低DO是引起絲狀菌污泥膨脹的主要原因之一,若DO成為限制因子,菌膠團生長受抑制,而絲狀菌因具有巨大的比表面積,更易獲得溶解氧進行生長繁殖,在競爭中處于優勢。
具有低Ks的絲狀菌在低基質濃度下,具有比菌膠團高的比生長速率,這可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質限制引起的污泥膨脹現象。只要溶解氧成為限制,什么負荷下都會發生污泥膨脹。污水處理中DO控制在2左右,太高太低都容易引起污泥膨脹。
4、F/M
低負荷情況下,由于絲狀菌具有巨大的比表面積,低Ks,其對碳源有較強的親和力,優先利用碳源,造成競爭優勢。低F/M經常出現在完全混合式曝氣池、大回流比的氧化溝(如卡魯薩爾氧化溝)、沿程分散進水曝氣池中;低負荷容易引發絲狀菌污泥膨脹,高負荷容易引發污泥粘性膨脹。負荷分布不均,好氧區一直處于低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。
高有機負荷下,反應器內底物充裕,在這種情況中菌膠團比絲狀菌具有更強的吸附與存貯營養物質的能力,能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖,具有較高的比生長速率,抑制了絲狀菌的生長。
但是如果DO濃度不夠,在0.5mg/L以下,菌膠團在低溶氧的條件下增殖受到抑制,而絲狀菌由于其具有更大的比表面積,即使在低溶氧的條件下也能獲得氧,其增殖速率明顯高于菌膠團,發生高負荷低DO下的污泥膨脹;低負荷下由于長時間缺少足夠的營養物質,菌膠團生長受到抑制,而絲狀菌具有較大的比表面積,其菌絲會從菌膠團中伸展出來以增加其攝取營養的表面積。
由于研究者的研究背景和研究條件不盡相同,研究結果也很不一致尤其是關于有機負荷與污泥膨脹關系的說法也比較混亂。高低有機負荷都可能引起污泥膨脹,Ford和Eckenfeilder等人發現高低負荷下都可能發生污泥膨脹,Palm等人認為根據負荷不同,在所有DO濃度條件下都可能發生膨脹,Chudoba等人認為即使對于推流式曝氣池,雖然沿吃長方向存在著高的濃度梯度,但在高負荷下也會發生污泥膨脹。
5、N、P營養物質
通常認為污水中BOD5:N=100:5:1為微生物的適宜比例。
N、P含量不均衡的廢水,會引發絲狀菌與非絲狀菌膨脹,絲狀菌膨脹:有研究發現在缺N的情況下,由于絲狀菌具有巨大的比表面積,低Ks,其對N、P等營養物質有較強的親和力,優先利用營養物質,造成競爭優勢;非絲狀菌污泥膨脹:BOD5/N為100:3時,菌膠團未能有充分的N完成代謝,于是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式貯存在胞外。因此要降低進水C/N比。
6、微量元素
完全混合活性污泥法會助長絲狀菌的過量生長,這可用痕量金屬缺乏癥理論分析。由于絲狀菌具有比菌膠團更大的比表面積,其在痕量金屬含量不足時比后者具有更大的對痕量金屬的吸附能力,從而抑制了菌膠團的生長。
7、有毒物質
當有毒工業廢水進入污水廠時,活性污泥中的微生物要出現中毒現象,Novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發現,菌膠團吸收污水中的有毒物質后,粘性物質分泌減少,生理活動出現異常,可能引起污泥膨脹。