DCP废水污泥膨胀的原因及其控制方法

苗晓亮

（上海蓝科石化环保科技股份有限公司 上海 201204）

引言

启东某化学有限公司年产过氧化二异丙苯（DCP）23000吨，该产品主要经过氧化还原等反应，以异丙苯为原料生成DCP。DCP是橡胶和塑料加工的交联剂。主要用于电线电缆、制鞋等橡胶制品中。DCP废水特点：一、污染物废水水质较为复杂，多数是生物抑制显著的物质，如：酮类、异丙苯、醇类、苯酚等；二、DCP废水具有高盐，盐含量高达5000mg/L，电导率为7500 μs/cm以上；三、不同的生产DCP工艺方法产生的废水水量和水质会有很大的区别。

该污水处理厂运行半年后，突然出现出水活性污泥上浮。出现以下情况：终沉池固体、液体分离困难，回流污泥浓度低，出水带污泥；污泥沉降性能很差，污泥沉降比（SV30）值达到80%以上，污泥体积指数（SVI）达到280以上；曝气池有时出现较多泡沫。经过显微镜下观察生化污泥，看到有大量丝状菌，分析主要原因是丝状菌膨胀导致的终沉池活性污泥上浮。由丝状菌引起的污泥膨胀是生化处理系统运行普遍出现的问题，会造成出水水质超标，并影响整个生化系统的运行。

1 原因分析

造成丝状菌膨胀的主要原因有：

a．进水水质成分影响

工业废水成分单一的情况下，尤其当成分为高碳氢化合物的情况下，发生丝状菌膨胀比较常见。无一例外的此种工业废水缺少营养剂及其他微量元素的供给。通常是某种水质成分占主导地位，而几乎不含其他元素，这种工业废水发生的概率更大，而以居民生活污水为主的污水处理厂，丝状菌膨胀情况很少。

b．低负荷运行

污水处理系统如果长时间处于低负荷运行，对活性污泥中的菌胶团是不利的。但是活性污泥中的丝状菌却能适应这种低负荷环境。主要原因是丝状菌能直接从机体表面获取得有机质作为能量，丝状菌比表面积大，从污水中获得有机物的能力高于菌胶团。[1]

c．低溶解氧

溶解氧是活性污泥法的一个重要的指标，特别是曝气池中溶解氧指标直接影响废水污染物的降低效果和废水中活性污泥的生长状况。丝状菌能在低溶解氧环境下可以生长良好，其原因是丝状菌在低溶解氧浓度下的增殖速度快于絮状物，丝状菌具有比表面积大、氧饱和度较低的特点。低氧环境下大多数细菌菌落生长受到抑制。曝气池的首端和兼氧池的溶解氧一般较低，为丝状菌提供了有利的环境。

d．营养投加失衡

活性污泥正常繁殖所需的元素成分常见的是氧、氢、碳、氮、磷以及一些微量元素等，如铁、锰等。一般高含氮的污水处理厂，较少出现丝状菌膨胀。说明高氮污水对丝状菌有抑制作用，并且说明营养剂是否充足对微生物影响。

e．酸性废水环境

过低的pH值不利于废水中活性污泥菌胶团的生长，但是丝状菌却对能较好的适应这样环境。一般在pH值低于6的环境中容易发生丝状菌膨胀，同时也有其他条件的共同作用。DCP废水pH在9-10，可排除这个原因。

2 控制方法

（1）应急对策

主要方法是投加硫酸亚铁（FeSO4）和高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)在终沉池的进水口和好氧池的出水口。使用FeSO4浓度可调为15%，药剂投加量按照进水量25mg/L。PAM浓度1‰，药剂投加量按照2 mg/L。把终沉池的污泥回流到兼氧池前段，可临时减少出水带泥，并且防止污泥流失。同时也投加次氯酸钠（NaClO），可减少丝状菌的数量。在终沉池进水口投加30%次氯酸钠溶液1升/天。杀菌剂投加量在一定要控制在合理范围内。

一般来说，这些方法可以迅速降低污泥沉降比，但这些方法不能从根本上解决丝状菌膨胀的问题，一旦不添加药剂，污泥膨胀也会再次发生。而且杀菌剂会影响生化系统的微生物生长，可能导致整个生化系崩溃，出现微生物大量死亡等现象[2]。因此，这些措施只能作为临时应急措施。

(2）解决对策

a.日常管理

这期间，要加强运行管理，每天定期检测污水的各项水质。包括以下指标：进水量、温度、混凝沉淀加药量、兼氧池和好氧池溶解氧、污泥沉降比、污泥指数、各水池的COD和氨氮指标等指标。

b.工艺参数的控制

首先是溶解氧的控制。主要有三点：曝气池的进口处溶解氧不小于1毫克/升，曝气池出口处不小于3毫克/升，终沉池各断面的溶解氧不小于0.5毫克/升。

由于在曝气池的进水处废水高速流入，曝气设备不能将足够的溶解氧瞬间打入水体，可以通过减少进水量和减少污泥回流量的方法改进。

要保证在最终沉淀池的活性污泥可以快速回流到曝气池或兼性池，以免形成缺氧或厌氧状态，或局部厌氧状态，这有利于丝状菌的增殖。其次食微比值（F/M）的控制，我们认为最佳的食微比值在0.15左右，低于0.05的情况要尽量避免。我们通常把F比做食物，M比做微生物。也可以理解对营养物质和活性污泥。通过调整活性污泥的浓度，达到与进水有机物浓度保持一个恰当的比例。该污水处理场食微比值过高，减少进水量，并每天通过终沉池排泥1个小时。

最后，营养剂控制，生化池出水氮、磷的控制指标为磷0.4毫克/升，氨氮4毫克/升，能保证活性污泥所需的营养生长。通过检测污水处理场出水氨氮和磷浓度过低，每日投加5kg氮肥和10kg磷肥分散投加在好氧池的前端。

c.污泥的控制

经过检测曝气池末端MLSS只有1000左右，污泥浓度偏低。需要加大回流，减少排泥。终沉池出水位置投加硫酸亚铁，加大污泥回流。每天减少进水量，4个小时为一个间隔进水。同时调整活性污泥的回流量，从50%调整到100%，在终沉池进水段投加少量硫酸亚铁。采取以上措施后，曝气池中的污泥浓度可逐渐增加，在曝气池的污泥浓度应在2000-3000毫克/升左右。

采取以上措施一个月以后，出水悬浮物明显减少，沉淀压缩性能提高。

3 沉降性能实验

为了更好的了解污泥的沉降性能，21日至37日进行活性污泥沉降性能实验。取1L量筒，取好氧池出水。分别沉降30分钟、60分钟、90分钟、120分钟和150分钟。

从左到右依次是：好氧池出水，SV30=80%，SV60=50%，SV90=44%，SV120=40%，SV150=37%。从图片中可以看出半小时沉降后，能看到明显的分层，但是上清液也有细小污泥不能沉降，SV30为80%。2个小时后，分层明显，上清液也清澈一些SV120为40%，但是上清液比较浑浊。

21日到27日试验数据如下：

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通过污泥沉降性试验，可以看出污泥沉降性能有较好的改善。上清液也逐渐清澈，出水悬浮物降低。出水水质有了明显的改善。

结语

引起DCP废水污泥膨胀的原因有许多方面，本文结合实际工程通过日常管理、工艺参数控制、污泥的控制以及应急措施等几个方面，解决由丝状菌造成的DCP废水污泥膨胀。同时造成DCP废水丝状菌膨胀的原因，往往不是一个因素。要正确诊断原因，不仅要全面分析污水水质，还要根据污水处理厂的实际运行情况，采取相应的控制措施。

针对DCP这类有害污染物较多，含盐高的废水，溶解氧和营养物质室造成污泥膨胀的主要原因，在运行中要特别关注。同时污水处理厂在运行中注意保持流量和水质的稳定，在发生污泥膨胀时，根据现场实际情况做大量的实验和分析，找出发生问题的原因，才能及时合理的解决问题。

参考文献：

[1]李涛，王敏.活性污泥法污泥膨胀现象分析[J].广州化工,2013.（2）:106-109.

[2]陈安稳,时翔云,于鲁冀,王翔,章显.污泥膨胀的原因及其控制方法[J].农业资源与环境科学,2006.22(12):296-298.

[3]张建丰．活性污泥法工艺控制 [M]．北京：中国电力出版社，2011.