生物脫氮除磷工藝中污泥膨脹之絲狀菌處理分析

吳 磊 于玉娟

（1吉林建筑大學(xué)松遼流域水環(huán)境教育部重點實驗室吉林長春1301182長春市環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心吉林長春130022）

生物脫氮除磷工藝中污泥膨脹之絲狀菌處理分析

吳 磊1于玉娟2

（1吉林建筑大學(xué)松遼流域水環(huán)境教育部重點實驗室吉林長春1301182長春市環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心吉林長春130022）

近些年來，污泥膨脹一直都是生物除磷技術(shù)發(fā)展的難點，絲狀菌的存在是導(dǎo)致污泥膨脹的罪魁禍?zhǔn)?，降低絲狀菌的數(shù)量、阻礙其生長對于緩解污泥膨脹問題具有不可忽視的重要作用。本文也根據(jù)當(dāng)下該方面研究的實際情況，對污泥含磷量對于絲狀菌的影響進(jìn)行簡單的介紹，并詳細(xì)分析脫氮除磷技術(shù)中對于污泥膨脹問題的絲狀菌處理原理，希望能為我國該方面的科研工作具有一定的幫助。

脫氮除磷工藝；污泥膨脹；絲狀菌處理

在污水處理中，污泥的膨脹問題屢見不鮮，目前該問題甚至在很大程度上影響了工廠的正常運行，我國大部分的污水處理廠幾乎都面臨同樣的問題，且發(fā)生頻率極高，由于污泥膨脹會導(dǎo)致污泥混入水中，導(dǎo)致排放的水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，從而影響到整個處理流程的運行。近些年來，我國大量的科研人員針對該問題進(jìn)行詳細(xì)的研究，但是還沒有取得突破性的發(fā)現(xiàn)，伴隨著人們對于環(huán)境保護(hù)意識的不斷深化，人們對水質(zhì)的要求也越來越高，因此，解決污泥膨脹問題是當(dāng)下污水處理不可忽視的重要問題。

1 污泥膨脹的影響因素

1.1 含磷量的增加能在一定程度改善沉降

根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)可見，在范圍內(nèi)，污泥含磷量的增大能夠在一定程度上改善沉降問題，伴隨著流程運轉(zhuǎn)時間的增加，其聚磷效果也不斷優(yōu)化，沉降效果也越來越好。然后，伴隨著含磷量的繼續(xù)增大，沉降效果依舊不斷優(yōu)化，但是其優(yōu)化速度明顯降低，最后，當(dāng)含磷量繼續(xù)不斷增大時，沉降效果的變化越來越小，并趨于平穩(wěn)。事實證明，含磷量的增加能在一定程度改善污泥的沉降問題，但是其并非永遠(yuǎn)呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。

1.2 絲狀菌的數(shù)量對污泥沉降具有影響

要想研究絲狀菌數(shù)量對沉降效果的影響，首先，需要用特定的化學(xué)染色劑對絲狀菌進(jìn)行染色，同時掌握絲狀菌相關(guān)的性質(zhì)與特征，然后，研究絲狀菌的數(shù)量與含磷量之間的關(guān)系，最后，根據(jù)相關(guān)的研究數(shù)據(jù)與現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，含磷量以及沉降程度等因素都會對絲狀菌的數(shù)量產(chǎn)生一定的影響。另外，絲狀菌種類的差異以及是否能夠在特定環(huán)境條件下產(chǎn)生攝磷活動對沉降效果具有很大的影響，同時，也會在一定程度上影響污泥彭膨脹的程度。絲狀菌的超量繁殖會使得污泥的自我調(diào)節(jié)能力降低，從而進(jìn)一步導(dǎo)致膨脹。

1.3 絲狀菌的種類能夠提升沉降效果

生物脫氮除磷技術(shù)能夠在很大程度解決污泥的膨脹問題，一方面，這是由于含磷量的增大，另一方面，這與絲狀菌的種類也具有不可忽視的聯(lián)系，例如浮游球衣菌能夠在特定的環(huán)境條件下實現(xiàn)除磷的目的，這使得環(huán)境中的磷含量大大增多，從而達(dá)到更好的污泥的沉降效果。總而言之，絲狀菌的種類能夠在一定程度提升沉降效果。

2 生物脫氮除磷工藝中污泥膨脹之絲狀菌處理原理

2.1 絲狀菌的脫氮原理

在堿性條件下，絲狀菌會產(chǎn)生一定的硝化反應(yīng)，因為污泥自身的分解反應(yīng)，使得環(huán)境中的氮元素會產(chǎn)生一定幅度的提升，在堿性條件中，硝化反應(yīng)得到了良好的進(jìn)展，但是根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，硝化反應(yīng)的速度與氮元素的分量沒有明顯的聯(lián)系，這是因為在氮元素濃度較大的堿性環(huán)境中，硝化反應(yīng)的速度主要影響因素是微生物的數(shù)量。硝化反應(yīng)的進(jìn)行會使得環(huán)境的堿性大大降低，從而降低反應(yīng)的速度，進(jìn)一步實現(xiàn)脫氮的目的。

2.2 絲狀菌的膨脹原理

大部分人都認(rèn)為絲狀菌的黏性膨脹是因為有機(jī)物沒有完全的分解而導(dǎo)致的，這使得眾多的有機(jī)物依附于污泥的表層，使得污泥的滲水性下降，水與污泥的分離難度大大提升，從而導(dǎo)致了絲狀菌的膨脹。除此之外，EPS的增加會使得污泥中負(fù)電荷會大量集中于絲狀菌絮體的表層，使得絮體之間的排斥能量大大提升，從而對沉降效果產(chǎn)生不可忽視的負(fù)面影響。通過相關(guān)科研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絮體的膨脹會使得絲狀菌的體積大大增大，絮體會在絲狀菌表面形成松散、多孔的物質(zhì)，這使得沉降反應(yīng)發(fā)生的阻力大大提升，從而導(dǎo)致污泥的膨脹。反之，可以知道，要想解決污泥的膨脹問題，需要阻止絮體的膨脹以及在絲狀菌表面的堆積，這需要降低環(huán)境中EPS的含量。

2.3 絲狀菌的除磷原理

實現(xiàn)除磷的過程主要包括兩大階段，一個是放磷階段，另一個則是吸磷階段。從這兩大階段中，絲狀菌除磷具有不同的特點。在放磷階段中，不管指在缺氧還是厭氧環(huán)境中，絲狀菌的放磷速度基本上是穩(wěn)定不變的，這主要是因為在這兩大環(huán)境中，絲狀菌的反應(yīng)都是在零級反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，并且有機(jī)物的濃度一致也是導(dǎo)致放磷速度不變的主要因素。而在吸磷階段中，厭氧與好氧兩大環(huán)境中，絲狀菌的反應(yīng)則不相同，這是因為在厭氧環(huán)境中，有機(jī)物能夠吸收眾多的PHB，而在好氧過程中，這些物質(zhì)則被分解，為反應(yīng)提供能量，這使得吸磷反應(yīng)的能量不足，其反應(yīng)速度必然降低。

3 結(jié)語

綜上所述，解決污泥膨脹問題對于污水處理廠效率的提升具有不可忽視的重要作用，目前，該問題已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注與重視，而絲狀菌的處理對于解決污泥膨脹問題具有很大的幫助，因此，本文也主要根據(jù)當(dāng)下該方面研究的實際情況，對污泥膨脹的影響因素進(jìn)行簡單的介紹，例如含磷量、絲狀菌的數(shù)量以及絲狀菌的種類等相關(guān)因素，除此之外，本文還對生物脫氮除磷工藝中污泥膨脹之絲狀菌處理原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，其中包括絲狀菌的脫氮原理、絲狀菌的膨脹原理以及絲狀菌的除磷原理等相關(guān)原理，希望能為我國污水處理質(zhì)量的提升具有一定的幫助。

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