[发明专利]饥饿处理快速解决丝状菌污泥膨胀问题的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速、经济地解决活性污泥法污水处理工艺中常见的丝状菌污泥膨胀问题的方法，适用于采用活性污泥法的大、中、小型城镇生活污水及工业废水处理厂。

背景技术

活性污泥法是城镇污水处理厂应用最广泛的污水处理方法，具有经济、处理效果好等优点。活性污泥主要由能吸附和降解污水中的有机物及氮、磷等污染物质的微生物组成。在污水处理厂的生化池中，活性污泥与进入生化池的污水混合，呈悬浮的状态，处理后的泥水混合物进入二沉池中实现泥水分离，以防止活性污泥随出水流失，达到排放清水的同时回收利用活性污泥的目的。由此可见，良好的污泥沉降性能有利于泥水迅速分离，是污水处理厂持续稳定运行的保障。但是在污水处理厂的日常运行过程中，溶解氧不足、有机负荷低等原因，会导致丝状菌的过量增殖，使污水厂面临丝状菌污泥膨胀的问题。发生膨胀后的污泥沉降速率缓慢，二沉池泥水分离效果不佳，严重时甚至无法实现泥水分离，导致活性污泥随出水大量流失，生化池因无法持留活性污泥而丧失处理污水的能力。

从微观上看，构成活性污泥的微生物可分为丝状菌和菌胶团菌。沉降性能良好的活性污泥（SVI≤150 ml/g），菌胶团菌与丝状菌共存，共同争夺环境中的有机底物和溶解氧，但是菌胶团菌在数量上占绝对优势，丝状菌仅起到骨架支撑作用，两种菌在数量上趋于动态平衡。发生膨胀的污泥（SVI＞150 ml/g），丝状菌数量较沉降性能良好时明显增多，且在种群竞争中呈现出优势地位。据已有的研究发现，大多数的丝状菌脱氮除磷的能力远不及菌胶团菌，因此污泥膨胀的发生影响泥水分离的同时，也会使得污水处理厂的处理水质恶化。

工程实践中对于丝状菌污泥膨胀的处理措施多样，其中应用较广泛的主要有加药法和生物选择器法。加药法能取得立竿见影的效果，但是也存在一些不足的地方。如：Cl₂、O₃等氧化剂虽然能够杀死丝状菌，同时也对菌胶团菌造成了较大的损害，处理后恢复时间较长；增重剂和絮凝剂则是依靠增加污泥絮体比重的方式使得二沉池泥水分离效果暂时得到改善，并没有从根本上解决问题（未能消灭丝状菌），污泥膨胀问题的复发率高。此外，加药法还有一个最主要的不足是药剂的经济成本高，且使用次数过多，丝状菌容易产生抗药性而导致该法失效。生物选择器是指设置在生化池前面，具有较高底物浓度梯度的池体。生物选择器有利于菌胶团菌对底物的贮存，从而使其种群竞争能力得到提升，抑制丝状菌的生长。但是，生物选择器一般用于对污泥膨胀的预防，对于已经发生污泥膨胀的系统再设置生物选择器，不仅大大增加基建和改造费用，而且由于微生物适应新的生长环境需要较长时间，使得解决污泥膨胀问题的周期较长。此外，生物选择器在实际运行过程中不稳定，对于最优水力停留时间等设计参数的选择目前仍无定论。

活性污泥中，丝状菌和菌胶团菌虽然处于相互竞争的动态平衡关系，但是两者的生理特性是存在明显差异的。菌胶团菌一般都是比表面积小的球菌或者杆菌，这些细菌通过胞外聚合物粘结在一起，大部分属于异氧型菌种，当外界有机底物充足时，能够分解利用有机物并将过剩的有机物以胞内聚合物的形式贮存于菌体内部；当外界底物受限时，这些细菌则能够通过分解体内贮存的聚合物维持自身的活性。作为菌胶团的另一个组成成员，丝状菌的形态一般呈细长的丝状，长度分布从几十到几百微米不等，与菌胶团菌相比，丝状菌的比表面积巨大。绝大部分的丝状菌都是绝对好氧、异氧型微生物，虽然丝状菌比表面积大，与菌胶团菌相比更容易在低底物浓度的条件下生存，但是大多数种类的丝状菌都不具备贮存有机物的能力或者贮存能力微弱。因此，当外界缺乏底物供给时，丝状菌无法从外界摄取有机物，也无胞内聚合物供自身分解利用，必然会遭受很大的损害。

发明内容

本发明基于以上所述丝状菌和菌胶团菌不同的生理特性，对膨胀污泥采用饥饿处理的方式，使得比表面积大、贮存能力弱的丝状菌大量死亡，比表面积小、贮存能力强的菌胶团菌得以存活，实现膨胀污泥沉降性能的迅速改善，并在饥饿处理后辅以缺/好氧交替的运行方式，保证菌胶团菌的活性得到快速恢复，达到低成本、高效解决污泥膨胀问题的目的。

饥饿处理快速解决丝状菌污泥膨胀问题的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

第一步：预处理，对已经发生丝状菌污泥膨胀的系统，切断生化池的进水来源，停止溶解氧的供给；