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| 【干貨(huo)】什么(me)樣(yang)的廢水容(rong)易發生(sheng)污泥膨脹？ |
| 發表時間：2023-06-20 11:30:03 作者：admin |
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對污泥膨(peng)脹有(you)明顯影響的(de)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)因素主(zhu)要包括所處理(li)污水(shui)(shui)中有(you)機物的(de)類(lei)型(xing)、進水(shui)(shui)中的(de)碳氮磷比(bi)、硫化(hua)物的(de)含量，以(yi)及(ji)有(you)毒、有(you)害物質(zhi)(zhi)等物質(zhi)(zhi)組分的(de)含量。
有 機 物
溶解性有(you)機物
用(yong)活性污泥(ni)法處(chu)理碳(tan)水(shui)(shui)化(hua)合物(wu)含量(liang)多的(de)廢水(shui)(shui)，易(yi)發生污泥(ni)膨脹。污水(shui)(shui)中容(rong)易(yi)引起污泥(ni)膨脹的(de)碳(tan)水(shui)(shui)化(hua)合物(wu)主要(yao)指葡萄糖、蔗糖、乳糖等單糖或二糖。一般認為，在導致絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)污泥(ni)膨脹的(de)微生物(wu)中，最有(you)代表性的(de)是球(qiu)衣(yi)菌(jun)屬，它能將這(zhe)些糖類物(wu)質直接作(zuo)為能源(yuan)予以(yi)利用(yong)，并易(yi)于(yu)繁殖(zhi)(zhi)。絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)膨脹的(de)另一種(zhong)(zhong)致因微生物(wu)，如(ru)硫細菌(jun)，亦是這(zhe)樣。但(dan)是，對(dui)于(yu)不溶性高分(fen)子(zi)(zi)淀粉就沒有(you)那樣的(de)影(ying)響。因為，對(dui)于(yu)這(zhe)些在利用(yong)之前必須加以(yi)分(fen)解的(de)高分(fen)子(zi)(zi)物(wu)質，多數絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)對(dui)其的(de)分(fen)解速(su)度非常慢(man)，難以(yi)增殖(zhi)(zhi)。但(dan)是，有(you)些污泥(ni)膨脹的(de)致因絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)，如(ru)蠟狀(zhuang)(zhuang)芽孢桿(gan)菌(jun)草狀(zhuang)(zhuang)變種(zhong)(zhong)和白地霉，不但(dan)能直接利用(yong)單糖類物(wu)質進行繁殖(zhi)(zhi)，而且對(dui)于(yu)復雜的(de)高分(fen)子(zi)(zi)碳(tan)水(shui)(shui)化(hua)合物(wu)也(ye)能夠充分(fen)加以(yi)利用(yong)而增殖(zhi)(zhi)。
另(ling)外，在糖類(lei)碳水化合(he)物(wu)(wu)含量多(duo)時，活性污泥微(wei)生物(wu)(wu)亦能較易地將其代謝(xie)分(fen)泌出高黏性多(duo)糖類(lei)物(wu)(wu)質。而這些物(wu)(wu)質過多(duo)，覆蓋在菌膠團(tuan)微(wei)生物(wu)(wu)表面，導致非絲狀(zhuang)菌性污泥膨脹。
廢(fei)水(shui)中(zhong)可(ke)溶(rong)性有(you)(you)機物(wu)含量多時(shi)，亦(yi)易于發(fa)生(sheng)污泥膨(peng)脹。一般(ban)，這里(li)所指(zhi)的可(ke)溶(rong)性有(you)(you)機物(wu)，除了(le)包(bao)括上述(shu)的單糖、二糖類物(wu)質，還包(bao)括低(di)分子可(ke)溶(rong)性有(you)(you)機物(wu)。具體來說(shuo)，是指(zhi)乳品生(sheng)產廢(fei)水(shui)、發(fa)酵廢(fei)水(shui)和制糖廢(fei)水(shui)等(deng)。
一般來說，活性(xing)污泥中的(de)(de)絲(si)狀菌(jun)(jun)與其(qi)他菌(jun)(jun)膠團細菌(jun)(jun)相比(bi)較，對高分(fen)子物質的(de)(de)水解能力弱，也難于(yu)吸收不(bu)溶性(xing)物質。為此(ci)，當廢水中含可溶性(xing)有機物多時，絲(si)狀菌(jun)(jun)就易(yi)于(yu)利(li)用(yong)于(yu)自身繁殖，易(yi)于(yu)發生絲(si)狀菌(jun)(jun)膨(peng)脹。與城市污水相比(bi)較，工業廢水更容易(yi)發生膨(peng)脹。其(qi)典型的(de)(de)絲(si)狀菌(jun)(jun)的(de)(de)種類(lei)(lei)隨污水種類(lei)(lei)而不(bu)同。
顆粒性有(you)機(ji)物(wu)
根據有(you)(you)關研究發現，當(dang)廢水中含有(you)(you)難生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)底物(wu)(wu)或(huo)顆(ke)粒(li)性(xing)(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)時(shi)，某(mou)(mou)些(xie)(xie)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)絲狀菌(jun)容(rong)易大量生(sheng)長。在一些(xie)(xie)采用前端設置有(you)(you)厭(yan)氧(yang)/缺(que)氧(yang)區(qu)的(de)(de)(de)去除營養物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)污(wu)水處理廠(chang)(chang)中，普遍存在上述類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)絲狀菌(jun)。有(you)(you)學者推測(ce)在厭(yan)氧(yang)和缺(que)氧(yang)區(qu)，這些(xie)(xie)代謝緩慢的(de)(de)(de)底物(wu)(wu)和顆(ke)粒(li)性(xing)(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)降解(jie)速率(lv)非常低，因此這些(xie)(xie)底物(wu)(wu)進入(ru)污(wu)水處理廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)好(hao)氧(yang)區(qu)后，在好(hao)氧(yang)區(qu)這些(xie)(xie)物(wu)(wu)質被(bei)分解(jie)轉化(hua)為低濃度(du)的(de)(de)(de)易溶(rong)解(jie)性(xing)(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)，而溶(rong)解(jie)性(xing)(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)恰恰是(shi)有(you)(you)利于某(mou)(mou)些(xie)(xie)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)絲狀菌(jun)生(sheng)長。
養 物 質
活性污(wu)泥微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)，為了進行正常的(de)生長、繁殖，除了需要(yao)碳源外，還需要(yao)多種(zhong)(zhong)營(ying)養物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)才能保證其正常的(de)生長代(dai)謝活動，并維持微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)種(zhong)(zhong)類的(de)動態平衡和(he)(he)(he)生物(wu)(wu)(wu)(wu)活性。若底物(wu)(wu)(wu)(wu)中缺(que)少這些營(ying)養物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)，會抑制或終止許多生物(wu)(wu)(wu)(wu)化(hua)學反應，降(jiang)低(di)營(ying)養敏感(gan)型微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)活性和(he)(he)(he)底物(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)能力，改變微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)種(zhong)(zhong)類和(he)(he)(he)數量(liang)，促(cu)使(shi)絲狀菌等(deng)低(di)營(ying)養型微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)過(guo)量(liang)生長，產生污(wu)泥膨脹問題。在工(gong)業廢水和(he)(he)(he)城市污(wu)水處理(li)廠中，較常見的(de)情(qing)況是缺(que)乏(fa)氮和(he)(he)(he)磷(lin)兩種(zhong)(zhong)營(ying)養物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)。通常認為氮、磷(lin)和(he)(he)(he)碳之間(jian)應有適(shi)當的(de)比例(li)，一般經(jing)驗提出的(de)比例(li)通常為BOD；：N:P=100：5：1。
硫 化(hua) 物
有些類(lei)型的(de)(de)(de)絲(si)狀菌可(ke)以(yi)(yi)(yi)利(li)用硫(liu)化氫為能源，將硫(liu)化氫氧(yang)化為單質硫(liu)，并將這(zhe)(zhe)些硫(liu)以(yi)(yi)(yi)胞內(nei)(nei)顆粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)形式沉積在(zai)菌體內(nei)(nei)。通過積硫(liu)試驗(yan)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)測定(ding)出絲(si)狀菌體內(nei)(nei)儲存的(de)(de)(de)單質硫(liu)。這(zhe)(zhe)些類(lei)型的(de)(de)(de)絲(si)狀菌可(ke)以(yi)(yi)(yi)同時利(li)用下水(shui)道內(nei)(nei)腐化廢(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)硫(liu)化物(wu)和(he)相對分子質量低的(de)(de)(de)有機酸，因此在(zai)處理(li)這(zhe)(zhe)些腐化廢(fei)水(shui)時，這(zhe)(zhe)兩種菌可(ke)以(yi)(yi)(yi)大量生(sheng)長。但是這(zhe)(zhe)些絲(si)狀菌不能利(li)用溶解性不好的(de)(de)(de)硫(liu)化物(wu)，如(ru)硫(liu)化鐵(tie)。
國(guo)內外的(de)(de)(de)(de)學(xue)者(zhe)都(dou)發現在(zai)固定膜(mo)生(sheng)(sheng)物反(fan)應器(qi)內出現大(da)量Beggiatoa菌(jun)(jun)種(zhong)。在(zai)生(sheng)(sheng)物轉盤污水處(chu)理廠的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)氧缺乏的(de)(de)(de)(de)前端(超負(fu)荷區)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜(mo)上出現大(da)量一(yi)簇簇如毛(mao)發的(de)(de)(de)(de)白(bai)色附著物，這(zhe)些白(bai)色附著物就(jiu)是大(da)量Beggiatoa菌(jun)(jun)聚集(ji)在(zai)一(yi)起所形成，而白(bai)色就(jiu)是Beggiatoa菌(jun)(jun)體(ti)內單質(zhi)硫(liu)顆粒(li)所顯(xian)現出的(de)(de)(de)(de)顏色。刮去表面的(de)(de)(de)(de)白(bai)色附著物則顯(xian)現出下層黑色的(de)(de)(de)(de)腐(fu)化(hua)(hua)層。Beggiatoa菌(jun)(jun)生(sheng)(sheng)長在(zai)腐(fu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物膜(mo)的(de)(de)(de)(de)好氧表面，從下層溶液中(zhong)獲得溶解(jie)氧，將腐(fu)化(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)(hua)物氧化(hua)(hua)為(wei)單質(zhi)硫(liu)并儲存(cun)在(zai)其菌(jun)(jun)體(ti)內。
有 毒(du) 物 質
廢水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)有(you)毒(du)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)指過(guo)高的(de)(de)(de)COD、某些有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)(酚(fen)及其衍生物(wu)(wu)(wu)(wu)、醇(chun)、醛和某些有(you)機酸(suan)等)、硫(liu)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、重(zhong)金屬和氯化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)等。毒(du)性(xing)底物(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)活(huo)(huo)性(xing)污泥系統產生的(de)(de)(de)影響主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)抑制活(huo)(huo)性(xing)污泥微生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)，使污泥比重(zhong)減(jian)輕出現污泥上浮，導致處理效率降低。高濃度有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)可(ke)和細(xi)胞酶活(huo)(huo)動(dong)中(zhong)(zhong)(zhong)心形成穩定的(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)，有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)無(wu)法被(bei)降解，細(xi)胞酶的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)降低，甚至使細(xi)胞中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)而(er)死(si)亡。酚(fen)類(lei)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)損傷微生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)細(xi)胞膜(mo)、鈍化(hua)酶和使蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)(bian)性(xing)。醇(chun)類(lei)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)通過(guo)溶(rong)解細(xi)胞壁和膜(mo)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)類(lei)脂，破(po)壞膜(mo)結構并使蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)(zhi)脫水變(bian)(bian)性(xing)。醛類(lei)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)能與蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)(zhi)氨基酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)多種(zhong)基因共價結合而(er)使其變(bian)(bian)性(xing)。有(you)機酸(suan)能抑制微生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)代謝活(huo)(huo)性(xing)。重(zhong)金屬離子(尤其是(shi)(shi)Hg+、Ag+和Cu2+)進(jin)入細(xi)胞后主(zhu)要(yao)與
酶或蛋(dan)白質上的一SH結合而使(shi)之失(shi)活或變(bian)性。微(wei)(wei)(wei)量的重金屬離子(zi)還(huan)能在細(xi)胞(bao)內不斷積累最終對微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)發生(sheng)毒害(hai)作(zuo)用。當進水中(zhong)底(di)物(wu)類型突(tu)變(bian)或含(han)有過量的毒性底(di)物(wu)時，可使(shi)原來被馴化好并能降(jiang)解(jie)有機毒物(wu)的微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)減少或消失(shi)。在該處理系統恢復過程中(zhong)，某些絲狀菌能比(bi)菌膠(jiao)團細(xi)菌更快地(di)適(shi)應(ying)變(bian)化的環境(jing)而出現(xian)優(you)先生(sheng)長。
酸化(hua)或腐化(hua)
廢(fei)水如(ru)果(guo)儲(chu)存或在排水管道、初(chu)沉池(chi)中停留(liu)時(shi)間過長，會出現硝(xiao)化(hua)反應，這樣(yang)的(de)(de)(de)廢(fei)水容易(yi)引起(qi)污(wu)泥膨(peng)脹(zhang)。這主要(yao)有(you)兩個原因：第(di)一(yi)，廢(fei)水長時(shi)間儲(chu)存，受到微生物(wu)(wu)的(de)(de)(de)分解，不溶(rong)性物(wu)(wu)質(zhi)轉(zhuan)變為(wei)可溶(rong)性物(wu)(wu)質(zhi)，高分子(zi)(zi)物(wu)(wu)質(zhi)分解為(wei)低(di)(di)分子(zi)(zi)物(wu)(wu)質(zhi)，產生低(di)(di)分子(zi)(zi)有(you)機酸，由前面介紹(shao)可知，這樣(yang)的(de)(de)(de)廢(fei)水容易(yi)引起(qi)污(wu)泥膨(peng)脹(zhang)。第(di)二(er)，在厭(yan)氧(yang)條件下(如(ru)厭(yan)氧(yang)沼(zhao)氣發酵(jiao))，廢(fei)水中的(de)(de)(de)含硫(liu)(liu)物(wu)(wu)質(zhi)被分解，產生硫(liu)(liu)化(hua)氫。貝(bei)氏硫(liu)(liu)細菌(jun)(jun)等絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)可將(jiang)硫(liu)(liu)化(hua)氫加以氧(yang)化(hua)并以元素硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)形式蓄(xu)于(yu)菌(jun)(jun)體內，從而引起(qi)絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)污(wu)泥膨(peng)脹(zhang)。
脂 類 物 質(zhi)
在厭氧條件下，有些絲狀菌(jun)可以(yi)吸收和儲存油(you)酸等長鏈脂(zhi)肪酸。利用細胞表面結合的(de)脂(zhi)肪酶(mei)分解脂(zhi)肪內含(han)(han)有的(de)油(you)酸。還有些調查(cha)發(fa)現當進水中含(han)(han)有脂(zhi)類時(shi)，諾卡氏菌(jun)也易大(da)量(liang)生長。
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