印染廢水處理中的污泥膨脹與控制

1　概況

該廠的印染廢水主要來自退漿、煮煉、絲光、染色、印花、整理等工段,一般情況下原水COD為800～1800mg/L,BOD5為200～400mg/L,色度為200～800倍,pH值為9～13。運行中用廢酸將pH值調到8左右,UASB出水COD為600～1200mg/L,色度為100～200倍,pH值為8.0左右。UASB出水進入SBR系統,曝氣時間為8h,出水COD為80～150mg/L,色度為40～60倍。

SBR系統在春夏之交和夏秋之交經常發生污泥膨脹,污泥指數一般在300mL/g左右,有時甚至達600mL/g以上。鏡檢發現菌膠團解體,絲狀菌大量生長,表明為絲狀菌污泥膨脹。現場取樣測定表明,SBR池不存在缺氧現象,BOD5∶N∶P為100∶3.5∶0.9,硫化物含量為90～150mg/L(以S2-計)。因此,污泥膨脹的產生可能與N、P的缺乏有關,也可能是硫化物含量過高所致。

2　結果與討論

為了不影響污水處理站的正常運轉,采用小型SBR裝置進行現場模擬。裝置的有效容積為25L,采用空氣壓縮機供氧,進水為該廠的UASB出水,接種已經發生膨脹的污泥(污泥指數約400mL/g)。檢測與分析項目有:SVI、COD、MLSS、S2-、pH以及DO等。

2 1　營養物對污泥膨脹的影響

按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加用氯化銨和磷酸二氫鉀配制的營養液,在排水比為1/4、有機負荷為0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)、pH值為7～8的條件下運行,并在線檢測DO,使其維持在2.0～3.0mg/L,進水COD約800mg/L,污泥濃度在1800mg/L左右,每個周期結束后都排出一定量的污泥以維持MLSS濃度基本不變。試驗中SVI的變化見圖1。

由圖1可知,經過18個周期的運行后污泥指數并未降低,即污泥膨脹沒有得到控制。

2 2　預曝氣對污泥膨脹的影響

先對UASB出水進行預曝氣處理(使硫化物濃度從100mg/L左右降至2mg/L以下),然后再加入到SBR裝置中,其他操作同前。SVI的變化見圖2。

由圖2可知,經過18個周期的運行后SVI值降到150mL/g以下,污泥膨脹得到了控制。試驗中也觀察到,隨著活性污泥性能的恢復,混合液表面的泡沫也不斷減少。

現有資料均認為含有硫化氫的廢水易引起污泥膨脹,盡管H2S是否是引起污泥膨脹的直接原因還不能確定,但可以肯定是有關的因素[2]。Far quhar和Boyle采用預曝氣的方法進行污泥膨脹的控制試驗,使曝氣池的SVI恢復到了正常狀態。RyokoYamamoto Ikemoto等[3]的研究表明,在還原性硫化物大量存在的情況下,絲狀硫細菌可利用其作為底物而產生污泥膨脹。在有硫化物存在的條件下,其被氧化為硫酸根要消耗氧,同時游離H2S對活性污泥也有毒害作用(一般認為好氧活性污泥法的硫化物濃度不能高于25mg/L[4])。經預曝氣后廢水中的還原性硫化物含量大大減少,活性污泥的性能也就逐漸恢復了。

3　結論

①　氮、磷缺乏不是造成處理印染廢水工藝發生污泥膨脹的主要原因,在其他條件不變的情況下,只投加氮、磷并不能使膨脹污泥的性能得到恢復,而預曝氣則可使絲狀菌污泥膨脹得到有效控制。

②　在膨脹污泥性能恢復的過程中曝氣池表面的泡沫逐漸減少,因此可將泡沫作為污泥膨脹的指示標志。