曝气池泡沫及控制对策PPT课件.ppt

曝气池出现泡沫的原因及控制对策 1 目录 01 02 03 04 泡沫的类型 泡沫的危害及形成条件 泡沫的控制方法 案例分析 2 01 泡沫的类型 01 3 泡沫的分类 02 1 启动泡沫2 反硝化泡沫3 表面活性剂泡沫4 生物泡沫 4 启动泡沫 03 1 曝气池启动初期 曝气池中的污泥对污水的水质并不适应 对生长环境的不适应 容易形成泡沫 随着污泥对水质的适应 泡沫会减少 2 曝气池启动初期 污泥相对较少 污泥负荷较高 容易产生泡沫 污泥量增加后 泡沫会逐渐消失 3 活性污泥工艺运行启动初期 由于污水中含有一些表面活性物质 易引起表面泡沫 但随着活性污泥的成熟 这些表面活性物质经生物降解 泡沫现象会逐渐消失 5 反硝化泡沫 04 活性污泥处理系统以低负荷运转时 在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用而产生氮气 氮气的释放在一定程度上会降低污泥密度并带动部分污泥上浮 从而出现泡沫现象 产生的悬浮泡沫通常不很稳定 表面活性剂泡沫 污水中的表面活性剂和淀粉 蛋白质 油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性 非极性基团即所谓双亲分子 在曝气的条件下 非极性基团一端伸入气泡内 而极性基团选择性地被亲水物质所吸附 使亲水性物质的表面转化成疏水性物质而黏附在气泡水膜上 随气泡一起上浮至水面 6 生物泡沫 05 1 与泡沫有关的微生物大都含有脂类物质 这类微生物比水轻 易漂浮到水面 2 与泡沫有关的微生物大都呈丝状或枝状 易形成网 能捕扫微粒和气泡等 并浮到水面 被丝网包围的气泡 增加了其表面的张力 使气泡不易破碎 泡沫就更稳定 3 曝气气泡产生的气浮作用常常是泡沫形成的主要动力 颗粒利用气泡气浮 必须是形小 质轻和具有疏水性的物质 所以 当水中存在油 脂类物质和含脂微生物时 则易产生表面泡沫现象 7 8 9 10 02 泡沫的危害及形成条件 06 11 泡沫的危害 07 1 影响仪表的正常显示 特别是采用DCS自动控制的污水处理厂 会造成系统的误操作 对超声波液位计来说 会造成虚假液位 严重时引起泵的空转 污水处理站总排口采用明渠流量计的 可能会造成总排口污水流量的误差 2 影响环境 大量的生物泡沫产生后 蔓延到走道板上 影响正常的维护 生物泡沫冬可能会结冰 清理较困难 夏天会遇风飘荡 形成不良气味 严重污染环境 3 采用表面曝气的设备的工艺 生物泡沫具有粘滞性 会阻止正常的曝气充氧 使混合液的溶解氧降低 4 有的生物泡沫还可能进入二沉池 造成外排水的SS CODcr等污染物增加 12 影响泡沫产生的因素 08 1 污泥停留时间2 pH值3 溶解氧4 曝气方式5 温度 13 污泥停留时间 09 产生泡沫的微生物的生长速率普遍较低 生长周期长 所以长的污泥停留时间有利于这些微生物的生长 因此 采用延时曝气方式的活性污泥法更易产生泡沫现象 另外 一旦泡沫形成 泡沫层的生物停留时间就会独立于曝气池内的污泥停留时间 易形成稳定持久的泡沫 14 pH值 10 不同的丝状微生物对pH的要求不一样 amarae的生长对pH值极敏感 最适宜的pH值为7 8 当pH值从7 0下降到5 0 5 6时 能有效地减少泡沫的形成 这主要是因为低的pH值超过了产生泡沫的微生物群落对pH的极限 因此当pH值为5 0时 就能有效控制其生长 但是pH值的变化也会引起活性污泥的不适应 从而产生泡沫现象 15 a 溶解氧 11 生物泡沫中的诺卡氏菌群是严格好氧的微生物 在缺氧或厌氧的条件下 都不能利用基质生长 但并不会死亡 而丝状菌有所不同 其可以利用硝酸根作为最终的电子受体 因此即使在现有的脱氮除磷系统中的缺氧段或是厌氧段 仍可以顺利生产 当溶解氧不足 且系统是低负荷运行时 容易产生反硝化泡沫 曝气方式 不同曝气方式所产生的气泡不同 而微气泡或小气泡比大气泡更有利于产生生物泡沫 并且泡沫层易集中于曝气强度低的区域 16 温度 12 与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和最佳温度 当环境或水温有利于菌类生长时 就可能产生泡沫现象 不仅如此 温度还会对活性污泥系统中的微生物群落产生影响 导致生物泡沫的产生 这可以从许多生物泡沫的产生具有季节性看出 17 03 泡沫的控制方法 13 18 控制措施 14 1 喷洒水2 投加化学药剂3 缩短污泥停留时间4 向曝气反应器内投加载体 19 喷洒水 15 高速喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡 被打散的部分污泥颗粒重新恢复沉降性能 可以减少泡沫 通过喷洒水 可以减少泡沫 如果对好氧池做喷淋 则可以达到长期消泡的效果 尽管喷洒水不能从根本上消泡 却是一种最简单 最常用的物理方法 20 投加化学药剂 16 投加化学药剂可以在短时间内解决泡沫问题 而且操作简单 但投加化学药剂在解决泡沫问题的同时也会对污泥产生很大的影响 而且使用化学药剂后 对出水水质会产生较大影响和剩余物质的处理也都是问题 常见的投加药剂 1 投加氯和氧化剂 2 投加混凝剂 3 投加消泡剂和植物油 21 缩短污泥停留时间 17 降低曝气池的污泥停留时间 也就是降低细胞平均停留时间 能有效控制活性污泥过程中的生物泡沫 降低污泥停留时间 实质上是种生物筛选策略 即利用发泡微生物平均世代时间较长的特点 抑制发泡微生物在曝气池中的过度增殖或将其排除出去 达到控制生物泡沫的目的 22 向曝气反应器内投加载体 在一些活性污泥系统中投加移动或固定填料 使一些易产生污泥膨胀和泡沫的微生物固着生长 这既能增加曝气池内的生物量 提高处理效果 又能减少或控制泡沫的产生 23 04 案例分析 18 24 大关污水处理厂 19 大关污水处理厂是杭州市的一个居住区污水处理厂 处理量为4000m3 d 采用合建式氧化沟 通过1995年 1999年的观察 总结出其泡沫现象的规律 主要是与气候 气温 水温和大气压力 有关 严重的泡沫现象 见图 在温度高的夏季和寒冷的冬季都不会发生 每年都出现在春夏 秋冬换季时 即发生在气温 水温和气压交变的环境 25 大关污水处理厂 20 分析1999年的统计数据 发生泡沫现象的时期为 由水温高于气温而交变到水温低于气温时 3月下旬到4月中旬 和由水温低于气温而交变到水温高于气温时 10月下旬到11月中旬 气压和气温交变的时期 显然 由于生态环境的更迭 使微生物的生长 构成等发生了变化 从过去的操作运行发现 不改变其他条件 泡沫现象在经历一段时间后 10 20d 会逐渐消失 污水处理系统自动修复 26 21 大关污水处理厂 通过镜检 发现春夏交变的泡沫中主要是丝状菌的暴发 丝状菌大量生长 并伸展开来 而秋冬交变时 失去活力的丝状菌包裹在同样失去活力的菌胶团中形成上浮泡沫 一般认为 当季节 温度 气压 交变时 微生物均会受到影响 但丝状菌的适应性要比一些絮成菌强 当环境不利于微生物的生长时 丝状菌的菌丝会从菌胶团中伸展出来以增加其摄取营养的表面积 其生长速率高于其他微生物 当春夏交变时 污泥的活性均有下降 生活污水中有大量的合成洗涤剂和油脂类得不到降解 而一些丝状菌仍然活跃 它们喜欢利用这些物质作为食物并快速增长 这使得出现丝状菌的暴发并形成泡沫 27 大关污水处理厂 22 秋冬交变时 主要形成的是上浮污泥 这与前者不同 在上浮污泥和泡沫中很难发现展开的丝状菌 显微镜下可见上浮污泥中包裹有细小气泡 估计这是在环境交变时 菌胶团变得分散细小 结合曝气气泡后密度减小而产生上浮 总结出泡沫形成规律后 对采取控制措施有利 如对于春夏交变时的泡沫采用机械清理 刮除的方法 因为这些泡沫存在大量丝状菌 不宜遗留在混合液中 以免重新造成泡沫现象 另外 投加杀菌剂会有一定的控制效果 但应慎重 而对于秋冬交变时的上浮污泥和泡沫可采用高压水枪喷水来缓解 因为上浮污泥中仍然大部分为絮成菌 被打碎后可以回到混合液中 这些方法取得了一定的控制作用 但还应进一步观察和分析研究 28 大北京首都机场污水处理厂 22 北京首都机场污水处理厂采用合建式缺氧 好氧活性污泥工艺 A O 污水厂的污水主要来源于航空工作区 生活区 宾馆以及周边生活小区 处理能力为20000m3 d 2004年2月14日至2月17日期间 曝气池表面出现了严重的泡沫 开始采取了向曝气池 表面喷洒清水的措施 但