中水回用工藝（MBR）污泥膨脹控制對(duì)策摘要：文章討論了中水回用工藝中膜生物反應(yīng)器污泥膨脹的控制方法，通過實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，原水中氮的缺乏是污泥膨脹的主要愿因。MBR工藝在污泥膨脹期，可以采用硫酸亞鐵作為應(yīng)急投加混凝劑，但根本的解決方法是在增加有機(jī)負(fù)荷的同時(shí)調(diào)整營養(yǎng)物質(zhì)的比例。工程實(shí)踐證明，采取以上措施控制污泥膨脹是成功的。關(guān)鍵字：膜生物反應(yīng)器污泥膨脹污水處理污水回用在膜生物反應(yīng)器中，由于膜的高效截留在作用使微生物全部留在反應(yīng)器中，而不存在由于污泥膨脹導(dǎo)致的微生物大量流失的問題，因此MBR工藝被普遍認(rèn)為能很好的應(yīng)對(duì)污泥膨脹。但在實(shí)際使用中一旦發(fā)生污泥膨脹，將對(duì)MBR工藝的運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響。本文以天津大學(xué)洗浴水處理工藝為研究對(duì)象，研究了MBR反應(yīng)器中污泥膨脹的現(xiàn)象及解決方法。1處理設(shè)施概況該工程原水主要為天津大學(xué)學(xué)生公寓排放的洗浴廢水，廢水水質(zhì)及處理要求見表1。表1污水水質(zhì)及中水回用標(biāo)準(zhǔn)君項(xiàng)俯晝目詞COD梁Cr辣(座mgL碧-1序)起B(yǎng)OD財(cái)5川(噸mgL芒-1刷)描SS(mgL對(duì)-1泥)野LAS(mg負(fù)L渠-1凍)奧NH蔬3慣-N(mgL幸-1社)梯洗浴廢水厲20斧0蘋～膊400政10贊0她～宅200唉15晴0擾～王350津5換～翅15懶1晃0修～斯15蹦處理系統(tǒng)出水帖3貝0癢～精40盤5教～努10醒0抱～屢1辰0.傍5黎～剃1.0仆5毅～街10斗中水標(biāo)準(zhǔn)短≤認(rèn)50機(jī)≤畝10謹(jǐn)≤昏10陷≤催1.0黨≤丟20該中水回用工程采用新型淹沒式復(fù)合膜生物反應(yīng)器——生物接觸氧化和膜生物反應(yīng)器結(jié)合的處理工藝，工藝流程見圖1。MBR反應(yīng)器主要設(shè)計(jì)參數(shù)：處理水量為120m3/d，水力停留時(shí)間（HRT）為6h，MLSS的質(zhì)量濃度為5000mg/L，容積負(fù)荷（以CODCr計(jì)）為0.57-1.59kgCOD/（m3·d）。2污泥膨脹的狀況及危害在膜生物反應(yīng)器中，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，膜內(nèi)外表面都會(huì)受到不同程度的污染，致使膜過濾壓力上升，膜運(yùn)行周期縮短。近年來，許多研究認(rèn)為，胞外聚合物是膜污染眾多因素中最重要的生物因素；尤其在污泥發(fā)生非絲狀菌膨脹時(shí)，胞外聚合物的濃度急劇上升，嚴(yán)重影響膜組件的正常運(yùn)行，而且使膜組件的更換周期縮短[4]。圖2膜過濾壓力隨時(shí)間的變化從圖2我們可以明顯的看出，在發(fā)生污泥膨脹的第65天至95天，膜的過濾壓力從0.01Mpa迅速上升至0.05Mpa。在采取控制措施后，繼續(xù)運(yùn)行了60天，膜的過濾壓力只上升了0.015Mpa，達(dá)到了0.065Mpa而進(jìn)行膜清洗。由于污泥膨脹的發(fā)生，膜的清洗周期從300天（膜的生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)）縮短至150天左右。從以上的分析我們可以看出，污泥膨脹對(duì)膜的污染的影響很大，直接導(dǎo)致膜的正常運(yùn)行周期縮短，進(jìn)而縮短了膜的更換周期，使該工程的經(jīng)濟(jì)效益大打折扣（在本工程中膜組件的投資約占總投資的百分之三十）。該工程運(yùn)行過程中，經(jīng)測定原水中BOD5，N，P的平均質(zhì)量比為100：3：4，在沒有采取任何措施的情況下，污泥的SVI值逐漸上升直至220mL/g，發(fā)生污泥膨脹，在SVI值逐漸上升的整個(gè)過程中，活性污泥的微生物種群發(fā)生了變化，變化可分為兩個(gè)階段。第一階段，在SVI從剛開始的80mL/g上升到170mL/g。這一過程中，絲狀菌數(shù)量逐漸增加并成為活性污泥中的優(yōu)勢菌種。絲狀菌之間的架橋作用干擾了污泥絮體的凝聚和壓實(shí)，使得污泥的沉降性能惡化，SVI值上升。但是，這一階段持續(xù)時(shí)間較短，污泥膨脹并不嚴(yán)重，危害較小。第二階段，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，SVI值從170mL/g上升到220mL/g，并且不再繼續(xù)上升，SVI值維持在200mL/g以上。這一過程中，絲狀菌的數(shù)量逐漸減少，出現(xiàn)了高含水率的粘性菌膠團(tuán)大量生長的現(xiàn)象。當(dāng)SVI上升到220mL/g左右時(shí)，鏡檢時(shí)已觀察不到或只有少量絲狀菌。菌膠團(tuán)細(xì)菌分泌的大量粘性物質(zhì)使污泥連成均勻的一片，阻礙了污泥絮凝體的下沉和壓縮，污泥的沉降性能嚴(yán)重惡化，發(fā)生了非絲狀菌膨脹[1]。當(dāng)發(fā)生污泥膨脹時(shí)，反應(yīng)池中可見云浪狀的污泥上浮，并陸續(xù)蔓延至全池。為此采取了一系列的診斷措施：測試了反應(yīng)池混合液出流的pH值以及混合液中的DO。測試結(jié)果顯示：混合液pH值穩(wěn)定在7.6左右，DO的質(zhì)量濃度約為2.73mg/L，均在正常范圍內(nèi)。如前所述，進(jìn)水中BOD，N，P的平均質(zhì)量比為100：3：4，屬氮缺乏狀態(tài)。根據(jù)以上觀察到的現(xiàn)象及文獻(xiàn)綜述[3]，我們認(rèn)為導(dǎo)致污泥高粘性膨脹的原因與氮缺乏有關(guān)。3污泥膨脹的控制3.1絮凝法蜻膨脹活性昂污泥的密度一縱般比水小，作話為應(yīng)急處理措紋施，可考慮投余加混凝劑，以飲改善其沉降性羅能。我們初步府選擇了常用的確高分子混凝嚷劑絮—蓮—依陽離子型聚丙惕烯酰胺和無機(jī)心混凝較劑幻—月—送硫酸亞鐵進(jìn)行沙對(duì)比試驗(yàn)溝[2]煉?？俱暰郾０吠稇偌恿颗c污泥沉拒降性能的關(guān)系倉在處理水葉量為宗50L坡/解h石的小試裝置中制投加陽離子型傘聚丙烯酰胺，咳使其濃度分別仗達(dá)孩到罵10吉囑、襖20佛偶、夜30攻宴、援40低綁、舟5喇0尋和托60mg/群L光，污泥棗的塊S燃V爺值變化見蕉圖億3餃。蝦從慣圖臨3張中可以看出，月聚丙烯酰胺的恰投加對(duì)于污泥嘴的沉降性能的墓改善有一定的而效果，且存在駕一個(gè)最佳投加勒量，但是，效善果不是很理想烏。筆者分析后劈認(rèn)為，該中水受回用系統(tǒng)采用寸新型淹沒式復(fù)還合膜生物反應(yīng)躁器，曝氣量大伶、水力攪拌強(qiáng)索烈，聚集起來氏的絮體顆粒容獻(xiàn)易遭到破壞，嚇從而導(dǎo)致混凝削效果不理想；叮當(dāng)投加量高于堅(jiān)最佳投加量時(shí)選，絮凝體除中閱和膠體的負(fù)電漲荷以外，過多息的正電荷又使曬膠體離子帶上壽正電荷而重新喉穩(wěn)定。傾南硫酸亞鐵投加薯量與污泥沉降批性能的關(guān)系論在處理水霉量為展50L跌/卸h眾的小試裝置中度投加硫酸亞鐵蹄溶液，使其質(zhì)嚼量濃度民在切1拘0浴至占180mg穴/橋L貫之間變化，污蘆泥沾的勺S升V做值變化見方圖倍4幻；投藥前后菌擱膠團(tuán)狀態(tài)。殃圖爬6鍋借投藥后污泥菌滋膠團(tuán)狀態(tài)采（京10士0朝倍）側(cè)從株圖吊4慨、米圖案5盡和肚圖采6湯中可以看出，爽投加硫酸亞鐵層溶液后污泥沉潮降性能得到明眠顯改善絮，么S乞V伸值下降了約百送分之十五。但饑是超槽過近60mg/悶L某后污泥沉降性漂能沒有進(jìn)一步嚼的改善，所以赤確定實(shí)際運(yùn)行垂時(shí)硫酸亞鐵的偶投加量曲為燒60mg/顛L駝。按照市售硫昏酸亞鐵的價(jià)格弦估算，在投加辟應(yīng)急混凝劑期天間，每噸污水捧的處理成本增裂加林約榨0.0綢5譜元。饞在投加硫巴酸亞鐵久（展60mg/炮L鵝）前后，測量傅混合策液桑P闖H敲值輸從倡7.6倡3弓降難至攤7.0西7墳，對(duì)污泥活性疤的負(fù)面影響很棄小。騰綜上所述輔，陽離子型聚局丙烯酰胺的投冬加效果受水力筑條件等因素的姨限制不是十分危理想，同時(shí)其甚單體有毒性、琴難降解，存在歪二次污染問題條，經(jīng)濟(jì)效益較存投加硫酸亞鐵錄差。晚硫酸亞鐵丈價(jià)格便宜、使提用簡單，對(duì)膜線及污泥沒有負(fù)輪面影響，其對(duì)糖污泥密度的影港響是有效的，槍但其不能從根網(wǎng)本上解決營養(yǎng)樸比例失調(diào)的問妙題，所以只能晉作為應(yīng)急控制冤措施。鼓3.彼2柏營養(yǎng)鹽調(diào)整法疏在污泥膨芬脹問題的研究陷中，對(duì)污泥膨庭脹的恢復(fù)與控鬧制是一個(gè)十分很重要的環(huán)節(jié)。更在該中水回用早工程的運(yùn)行過惑程中發(fā)現(xiàn)，投哈加硫酸亞鐵后臟，沉降性能一搜度改善的活性鋒污泥在原有有擊機(jī)負(fù)荷條件下謠如停止投加，花繼續(xù)進(jìn)行處理斥，則活性污泥剝的沉降性能就撤會(huì)逐漸惡化，肢三日后恢復(fù)到蒙投加前的狀態(tài)既。所以需要尋姜找一種在活性列污泥膨脹后行會(huì)之有效的恢復(fù)浸控制方法。柱運(yùn)行過程翠中我們對(duì)正在團(tuán)同時(shí)運(yùn)行的兩什組膜生物反應(yīng)析器進(jìn)行對(duì)比試拴驗(yàn)：第一組投忍加了充足的氮牽源，使寒其濤BOD販5風(fēng)，豆N岡平均質(zhì)量比約找為赴10掉0廈：晨5詞；第二組在投砍加了充足的氮遞源的情況下，亂我們同時(shí)提高到了進(jìn)水有機(jī)負(fù)早荷，有機(jī)負(fù)荷玩（顆以聞COD成Cr寬計(jì)）提高憲到蔑2.0kgC贏OD/m司3辦·柿d昂以上。我們發(fā)迅現(xiàn)，中污泥智的雨SV壯I自值降低豪到乒150mL/輛g掌以下時(shí)，第一鞭組當(dāng)反應(yīng)器運(yùn)尺行的時(shí)間為一相周左右；第二逃組反應(yīng)器運(yùn)行瞇的時(shí)間僅為三石至四天。置實(shí)際運(yùn)行輛經(jīng)驗(yàn)表明：第冶一、解決因氮粱的缺乏引起的些污泥膨脹的根燒本的解決方法驗(yàn)是調(diào)整營養(yǎng)物達(dá)質(zhì)的比例。第精二、在保持營物養(yǎng)物比例適當(dāng)反的情況下提高澆有機(jī)負(fù)荷，可豪以縮短污泥的來沉降性能恢復(fù)耕正常的時(shí)間。急3.井3效其他控制方法亂在污泥粘擱性膨脹最嚴(yán)重引的情況下（用溜容器裝一些污軍泥，無論用什玩么方法污泥始?xì)g終粘附在容器頭的表面），可雕考慮適當(dāng)排掉界一些膨脹的污貢泥，再重新取陶一些新泥，以艇減少多糖類物觸質(zhì)對(duì)污泥的覆晝蓋；同時(shí)增加滴水力停留時(shí)間照，使沒有被完扎全氧化的有機(jī)呀物有足夠的時(shí)歌間被消耗掉。位由于原水劣中洗滌劑含量濃很高，加之曝洲氣強(qiáng)度較大，規(guī)經(jīng)常出現(xiàn)白色耳、粘稠的泡沫潛，并且越積越謠多，當(dāng)污泥發(fā)跳生膨脹時(shí)，危趁害較大。碗200舒2喝年們1栗2嗎月扁2輔9寬日偷夜，由于泡沫梳積累成為高達(dá)聲一米資多高的泡沫山命，致使污泥大張量流失。經(jīng)過著這次事故以后紹，我們除投加桶消泡劑以外，克采取了水力消逆泡的方法。在武反應(yīng)池上方安鏈裝噴頭，姓用堪MB柔R慚反應(yīng)器的出水亡對(duì)反應(yīng)池上部單進(jìn)行噴淋，以綁控制膨脹污泥濾和泡沫對(duì)反應(yīng)床器的危害，并布已取得良好的病效果。4結(jié)論傾通過對(duì)中水回嘴用工程近一年恐來運(yùn)行狀況的請(qǐng)觀查與分析，陶總結(jié)起來有以確下幾點(diǎn)值得注靜意：例驅(qū)豬①朋以洗浴水為主浩要原水墾的演MB鐵R膛工藝在污泥膨輕脹期，可以采件用硫酸亞鐵作感為應(yīng)急投加混鵲凝劑，最佳投藍(lán)加量來為繞60mg/往L性，但因其不能笑從根本上解決忽營養(yǎng)比例失調(diào)彈的問題，所以擾只能作為應(yīng)急蛋控制措施。產(chǎn)縮喊②繳對(duì)于該中水回弱用工程運(yùn)行過球程中出現(xiàn)的污柱泥膨脹，根本傻的解決方法是沿調(diào)整營養(yǎng)物質(zhì)耐的比例；同時(shí)磚我們發(fā)現(xiàn)，在則保證營養(yǎng)物比畏例合適的前提未下，提高有機(jī)栗負(fù)荷可以加速茅污泥沉降性能薄的恢復(fù)。工程色實(shí)踐證明，通潮過以上措施我午們成功的控制穗了污泥的高粘膏性膨脹。同時(shí)確我們發(fā)現(xiàn)，增篇加排泥以及增修加水力停留時(shí)屢間也是有效的塔輔助措施。舒Contro帳lMeth翁odsof破Sludg茶eBulk母ingin誤Water驟Recyc富lingP薦rojec愈t根（舞MB孕R鹿）宗Abstra據(jù)ct:稠Inthi凳sarti粘clewe槳discu福ssthe芒contr悉olmet細(xì)hodof嬌sludg朵ebulk脾ingin攤MBR,w彎hichi管soper綱atedf紅ortre糕atment召ofba凍thing鬼wastew假ater.字After靈analyz言ingth廈einfor宣mation月which次arec羅ollect派edfro戰(zhàn)mthe頌operat吵ionco寫nditio務(wù)n,we隔comei濾ntoac于onclus跟ionth梁atthe沃balan喚ceof側(cè)thenu譽(yù)tritio籮nhas區(qū)beenb栽roken諸isthe庸primar偶yreas猶onof疾activa匪tedsl諸udgeb暑ulking繳.Wea裂ddFes疾o衰4葵intot歇herea凡ctori少nemer膀gency.平Atla慚stwe簽improv田ethe辱condit斤ionof蠅activ別ateds寇ludgeb屬ulking向succe彎ssfull旬ybyt生aking慕thefo肅llowin拍gmeas蠅ures.安Adding劑urea厘andmun竊icipal依sewag有einto守ther勒awwat腥er.綠Keywo削rds:惠Membr鍵aneBi米o(hù)-Reac罷tor,w遞astewa呈tertr太eatmen筍t,was嬌tewate國rreus著ing,sl眾udgeb察ulking參考文獻(xiàn)：撕松叨[1]少忍田口昌廣津.年脊活性污泥膨脹蠟與控制對(duì)枯策膏[M].辯診北京：中國建鋪筑工業(yè)出版社飾，套1982.2各0濃7檢—豐211.鳥承績[2]暖奪嚴(yán)煦無世甩.唯河范瑾爪初稱.此漲給水工慢程晝[M].委匪北京：中國建負(fù)筑工業(yè)出版社透，鋼1999.2紛5謎4緞—盯276.種舉便[3]役亭高春爸