AO活性污泥法出现污泥沉降性差,COD去除能力差,氨氮去除好的情况,有什么原因造成的?怎么才能恢复活性污泥去除COD的能力?
有机负荷过高:当进水 COD 浓度突然大幅升高,超过活性污泥系统的处理能力时,微生物无法及时分解过多的有机物,导致大量有机物残留在水中,使得 COD 去除率下降。同时,过高的有机负荷会使微生物处于过度繁殖状态,产生的污泥膨胀,进而导致污泥沉降性变差。
有毒有害物质进入:如重金属、酚类、硫化物等有毒有害物质进入系统,会抑制微生物的活性,破坏微生物的代谢功能。虽然氨氧化菌对部分有毒物质有一定的耐受性,能维持较好的氨氮去除效果,但其他去除 COD 的微生物受到抑制,就会使 COD 去除能力下降。此外,有毒物质还可能影响污泥的凝聚性和沉降性。
碳氮比失调:活性污泥中的微生物生长需要合适的碳氮比(C:N),一般认为好氧段的 C:N 在 (100:5) 左右较为合适。如果进水碳氮比过低,即氮含量相对过高,微生物在利用有机物进行生长繁殖时,碳源不足,会影响其正常代谢,导致 COD 去除效果不佳。而氨氮的去除主要依赖于氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌,它们对碳源的需求相对较低,所以氨氮去除情况可能较好。
溶解氧不足:在 AO 工艺中,好氧段溶解氧不足会影响微生物的呼吸作用和代谢过程,导致有机物的分解不完全,从而降低 COD 去除率。同时,低溶解氧环境可能会促使丝状菌大量繁殖,引发污泥膨胀,使污泥沉降性变差。而氨氮的氧化过程在一定程度上可以在较低的溶解氧条件下进行,所以氨氮去除效果可能不受太大影响。
污泥龄不合适:如果污泥龄过短,一些生长缓慢的微生物如硝化菌等可能无法在系统中充分繁殖,影响氨氮的去除。但如果污泥龄过长,会导致污泥老化,微生物的活性下降,对 COD 的分解能力减弱,同时老化的污泥也容易出现解体,导致污泥沉降性变差。
回流比不合理:在 AO 工艺中,回流比会影响系统内的污泥浓度和水质分布。如果回流比过小,会导致好氧段的污泥浓度不足,影响有机物的分解;如果回流比过大,会增加系统的能耗,还可能导致厌氧段的溶解氧升高,破坏厌氧环境,影响反硝化效果。同时,不合理的回流比可能会导致污泥在系统内的停留时间分布不均,影响污泥的沉降性能。
丝状菌膨胀:丝状菌在活性污泥中大量生长繁殖,会使污泥的结构变得松散,沉降性能变差。丝状菌的生长可能与水质、溶解氧、污泥龄等因素有关。例如,低溶解氧、高有机负荷、碳氮比失调等条件都有利于丝状菌的生长。虽然丝状菌对氨氮的去除影响较小,但会严重影响 COD 的去除和污泥的沉降性能。
微生物群落失衡:活性污泥中的微生物群落是一个复杂的生态系统,各种微生物之间相互协作、相互制约。如果系统受到外界因素的干扰,如水质变化、工艺参数调整等,可能会导致微生物群落失衡,一些对 COD 去除有重要作用的微生物数量减少或活性下降,而氨氧化菌等微生物的数量和活性相对稳定,从而出现 COD 去除能力差但氨氮去除好的情况。
控制进水有机负荷:通过调节进水流量、浓度等方式,使进水有机负荷保持在活性污泥系统的处理能力范围内。可以设置调节池,对进水进行均质均量,避免过高的有机负荷对系统造成冲击。
去除有毒有害物质:如果发现进水含有有毒有害物质,应采取预处理措施将其去除。例如,对于重金属离子,可以采用化学沉淀、离子交换等方法进行去除;对于酚类、硫化物等有机物,可以采用吸附、氧化等方法进行处理。
调整碳氮比:根据进水水质情况,适当投加碳源,如葡萄糖、甲醇等,以提高碳氮比,满足微生物生长繁殖的需要。同时,也可以通过调整进水流量或混合不同水质的废水来优化碳氮比。
保证合适的溶解氧:根据工艺要求和水质情况,合理调整曝气强度和曝气时间,确保好氧段的溶解氧浓度在合适的范围内。一般来说,好氧段的溶解氧浓度应控制在 2 - 4mg/L 之间。可以采用溶解氧在线监测仪实时监测溶解氧浓度,并根据监测结果自动调节曝气设备的运行。
调整污泥龄:根据微生物的生长特性和处理效果,合理调整污泥龄。对于去除 COD 的活性污泥系统,污泥龄一般控制在 5 - 15 天左右。可以通过排泥来控制污泥龄,定期监测污泥的性质和处理效果,根据监测结果调整排泥量。
优化回流比:根据系统的处理效果和运行情况,合理调整回流比。一般来说,AO 工艺的回流比可以控制在 100% - 300% 之间。通过试验和监测,找到最佳的回流比,以提高系统的处理效率和污泥的沉降性能。
抑制丝状菌生长:如果发现污泥膨胀是由丝状菌引起的,可以采取以下措施抑制丝状菌的生长。例如,增加溶解氧浓度、降低有机负荷、调整 pH 值等。此外,还可以投加化学药剂,如氯、过氧化氢等,来抑制丝状菌的生长,但要注意药剂的投加量和投加方式,避免对其他微生物造成不良影响。
恢复微生物群落平衡:可以通过接种活性污泥、添加营养物质等方式,促进有益微生物的生长繁殖,恢复微生物群落的平衡。同时,要保持系统的稳定运行,避免外界因素对微生物群落的干扰。例如,控制进水水质和水量的波动,合理调整工艺参数等。
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