工业和生活污水处理站生物泡沫的预防和控制陈国忠

47节能与环保工业和生活污水处理站生物泡沫的预防和控制112陈国忠　王松　王继斌（1.秦皇岛市节能监察监测中心　秦皇岛市　066000；2.中国环境管理干部学院　秦皇岛市　066004）摘　要　对某玻璃生产厂工业废水生化处理站进行改造后出现的2次生物泡沫进行了分析，介绍了预防和消除生物泡沫的方法，为污水站在水质、水量以及温度变化时防止生物泡沫的产生提供了参考依据。关键词　工业废水　生活污水　曝气　生物泡沫　预防控制中图分类号：TQ171　文献标识码：A　文章编号：1003－1987（2015）03－0047－04PreventionandControlofBiologicalFoaminDomesticandIndustrialSewageTreatmentPlantChenGuozhong,WangSong,WangJibin（1.Qinhuangdaomunicipalenergy-savingsupervisionandmonitorcenter,Qinhuangdao,066000；2.EnvironmentalManagenmentcollegeofChina,Qinhuangdao,066004）Abstract:Thesecondarybiologicalfoamemergedfromreconstructedbio-chemicaltreatmentplantforindustrialsewagewasanalyzed.Proceduresforpreventingandeliminatingbiologicalfoamweredescribed.Itprovidesreferencedataforrestrainingbiologicalfoamwhenfluctuationofquality,capacityandtemperatureofwastewaterinsewagetreatmentplant.KeyWords:industrialwastewater,domesticsewage,aeration,biologicalfoam,preventionandcontrol0　引言目前，大多可进行生化处理的工业废水是采用曝气生物滤池处理工艺。在运行过程中，经常会有大量泡沫存在于生物池表面，甚至完全覆盖生化曝气池表面，从池中溢出的大量泡沫会严重地影响周围环境，腐蚀外部设备，恶化工作环[1]境，造成工艺生产不稳定、水质发臭。某玻璃生产厂于2009年采用曝气生物滤池生化处理工艺对原处理工艺进行技术升级改造，自投产以来，生物池泡沫现象出现2次，且泡沫均溢出池外。该厂地理位置较特殊，临近居民区和主要交通干道，环境保护监管部门要求该厂必须解决生物池泡沫问题，保证二级处理是达标排放，保证生产环境卫生安全，不散发异味。[2]生物泡沫为黄褐色，带黏性很强的大量活性污泥的漂浮物泡沫层，有时在曝气池中堆积很高，并进入二沉池随水流走，生物泡沫蔓延到走道板上，使操作工人无法正常操作。生物泡沫在冬天能结冰，清理很困难，影响设备运转；在夏季泡沫会随风飘荡，形成不良气味，带有病毒，传染疾病。而且生物泡沫溢出池外影响建筑物的美观及厂区环境卫生。资料表明：曝气生化法污水处理工艺中最常出现、最难解决的问题之一就是生物泡沫。文献上关于生物泡沫产生原因、机理的报导较多，也有许多专家和技术工作者进行过各种污水环境下的研究，提出过多种控制方法，但大多各执一词，各持己见，到目前实际生产中没有一个成熟的、有权威型的泡沫产生机理和成熟的控制方[1]法。总结各文献的研究结果，产生生物泡沫的因素有：存在于生物池中的微生物菌群，菌属，48全国性建材科技期刊——《玻璃》　2015年　第3期　总第282期DO、COD、MLSS、SVI、SRT、F/M、pH值，温度，化学药剂的使用和排污量以及污水水源和当地气候条件等等。1技改升级后工艺流程技术改进后的工艺流程见图1。图1　改进后的污水处理工艺3该厂原有2座1500m曝气池，将其保留为保3留为生物池，将二沉池增容至2250m。设置在原曝气池旁，如图2。图2　改进后的生化池和二沉池2　生物泡沫分析该工艺投入运行以来，污水得到了良好的处理效果，出水水质达到城镇污水厂污染物排放标准GB18918-2002一级B或优于二类排放标准，改造后的优势得到充分体现。同时，对水下推进器损坏、部分输泥管道堵塞、脱泥机不能正常脱泥、原有生物池产生黄褐色泡沫并溢出至二沉池等问题进行了逐一解决。由于泡沫产生过程时间短、扩散迅速，仅10d时间就能将整个生物池覆盖并伴随外溢趋势，因此本次技术改进解决在正常生产情况下突发产生大量泡沫问题具有重要意义。分析认为：①针对改建投产后首次出现生物泡沫现象，该厂以前没有这方面的经验和控制措施，向兄弟单位求教也未得到针对性的措施。一般技术人员认为是刚试产，或因某些原因微生物菌群还未驯化不能适应进水环境所致。技术人员对水样、泥样的化验结果结合工艺过程进行分析，发现与往年同期相比进水水质没有较大变化，但污泥焦黑且松散，SVI偏高，生物相中丝状菌和楯纤虫数量增加；同时，采取多项措施进行综合整治。当时设备存在的故障较多，脱泥机不能正常脱泥，因此对设备进行全面检修；通过减少进水降低负荷，将活性污泥进一步驯化；停止工艺，保持少量进水以维持菌群生命营养，将有问题的2个二沉池放空，有效地避免了泡沫蔓延结冻等现象发生。综上，分析认定生物泡沫现象是设备原因导致排泥不畅引起的。②在一次企业恢复生产重新进水30d后，黄色泡沫层再次出现，且产生和扩散速度很快。此次设备运转正常，不能简单归于设备原因。首先采用物理方法（水枪）并掺入一定的消泡剂冲泡，但没能解决问题。技术人员查阅了大量的有关生物泡沫的资料和报导，向同行专家虚心请教，并对生产原始记录和3个生物池运转情况逐项分析。通过化验水样、泥样，镜检生物相，发现各生物池DO值不均衡，SVL也不一样，SVI值大于140mL/g，最大时达到160mL/g，MLSS都在3500mg/L以上，这些均与上次泡沫现象相同。通过各方面检查，发现污水分配闸阀调整不同致使各池水量分配不同，导致DO值和SVI值不同。将2次泡沫生成情况进行对比，发现泡沫的产生有一定规律性：都是从大变小，先出现在缺氧区后出现在好氧区，且泡沫较多的区域菌胶团活性小，而丝状菌丰度较平流沉砂池进水泵格　栅初沉池厌氧区缺氧区好氧区二沉池进水回流污泥泵房储泥池排渣污泥回流MLSS生化池进水二沉池49节能与环保大，同时发现都是SVL高、DO偏低的池子最先产生泡沫。对比2次泡沫现象，第2次池内生物菌群的生存平衡受进水水质影响严重。由于进水量、进水水质以及季节温度在不断变化，而生产工艺并未随之作出调整。一方面入冬以后，本地许多企业停产，企业污水比例减少，生活污水比例提高，粪便污水增多，污水碱性较之前略有偏大；另一方面，企业职工食堂由于工人人数突发增加，油脂类废水大量排放，使得进水情况与之前有一定特殊性。3　具体措施及方法在化学分析方面，增加各工艺段的水质化验次数，密切关注DO、SVI、MLSS以及生物相的变化，并分析其与泡沫厚度的关系。（1）通过调整生物池的DO值，观察泡沫厚度变化。首先，按每2天提高1mg/L的速度提高原DO值（2.0~3.0mg/L），在调整中发现：生物泡沫的生成速度随生物池中DO值的提高减缓，泡沫层逐渐变薄，当DO值提高至6mg/L以上时，泡沫层又加厚，此时污泥相也不好；其次，下调DO值，发现随着DO值的降低，泡沫层又变薄。试验得出：在现有水质下，泡沫层在DO值为4.0~4.5mg/L时最薄，但仍不能达到将其彻底清除的理想效果。（2）通过增加脱泥次数和排泥量，同时减少MLSS回流量，缩短污泥龄。当MLSS下降到3000mg/L左右，维持SV为25%~35%，SVI为80~120mL/g，7天之后生物池内泡沫全部消失，镜检生物相中菌胶团恢复活力，丝状菌的生长受到抑制而数量减少。在工艺改进方面，由于该厂已出现了自然偏[3]池且泡沫也偏池现象，最先选用的是赵福欣等提出的偏池运行法，但结果是生物池泡沫现象未得到控制和改善，且工艺参数受到影响，造成出水水质不符合排放标准，故放弃使用该方法。上述实践证明，在季节转换引起进水水质变化时，控制生物泡沫产生最有效、最经济实用的方法是调整DO值和加快排泥。4　调整依据产生生物泡沫期工艺参数见表1，镜检污泥生物见表2。表1　泡沫期部分工艺参数50全国性建材科技期刊——《玻璃》　2015年　第3期　总第282期-1表2　镜检污泥生物相　/个·滴法取得了很好的效果，通过2次企业停产后再恢复生产的生活污水处理设施重新启动运行证明，依此方法预先调整，避免了生物泡沫的发生。5　结论（1）曝气生物膜法处理玻璃工业废水和生活污水生化处理工艺，可有效控制生物泡沫的产生，应依据具体情况采取相应措施来控制和预防生物泡沫。（2）为保证更好的生产环境，预防生物泡沫的产生是关键。在夏冬季节转换期，污水处理厂要密切关注丝状菌的生长速率变化，污水处理工艺应随着进水量、进水水质的变化作出合理适当的调整。（3）做好各设备维护工作，定期检修，加大排泥量，对MLSS、SVI、DO作出合理调整是控制和预防生物泡沫最直接、最实用的方法。参考文献［1］丁峰.活性污泥中泡沫问题的产生控制技术.给水排水[J].2000,v26（2）:13-16［2］王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].科学出版社,1997［3］赵福欣,等.污水处理A2/0工艺生物泡沫的发生状况及控制.给水排水[J].2006,v.32（12）:18-19［4］陈红英,王增长,牛志卿,等.生物脱氧除磷工艺中的丝状菌[J].环境污染与防治,2005.v.27（4）:266-268［5］白振光,董云峰,王成伟,等.中水回用技术研究进展[J].舰船防化，2008（3）:23［6］李国新,颜昌宙,李庆召,等.污水回用技术进展及发展趋势[J].环境科学与技术,2009,v.32（1）:79综上，各菌种在生物池中生长不平衡的主要影响因素为外界进水因素和工艺因素。这是因为外界进水量及进水水质发生变化时，极易形成更有利于丝状菌生长的条件，从而促使丝状菌快速繁殖，同时又对其它细菌和微生物的生长起到抑[4]制作用。有文献指出，产生生物泡沫的主要原因是低温季节丝状菌的大量繁殖。研究表明，丝状菌的比表面积较大，其比生速率也高于菌胶团细菌，因此丝状菌相较于菌胶团在污水中获取有机物及氧气等方面有较大的优势，更有利于其生长繁殖，而且其形状大都呈丝状或枝状，极易成网，易捕捉水中悬浮的微粒和气泡，被捕捉的气泡表面张力增大，使之不易破碎而更加稳定，在曝气产生的气泡气浮作用下泡沫不断上浮。因此，生物菌种的生长是否平衡是生物泡沫产生的关键因素。企业各项技术改进措施实施以后，生物池中各菌种的生存环境相应改变，使丝状菌的生长、繁殖得到有效的抑制，生物泡沫逐渐消退，出水水质符合排放标准，生产状况恢复正常。经过2年多的验证，这种控制生物泡沫的方项目楯纤虫鉵虫累枝虫丝虫正常值38~10520~1000~100~d级第1次120~16025~800~10d~e第2次120~15015~630~9d~e