反硝化(huà)浮泥産生(shēng)的(de)原因及預防措施

二沉池內(nèi)由反硝化(huà)引起的(de)浮泥現(xiàn)象在城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)和(hé)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)處理(lǐ)站中普遍存在，其直接後果是增加了出水(shuǐ)中的(de)懸浮物(wù)含量，同時(shí)BOD、COD、TN、TP等指标的(de)含量也相(xiàng)應增加，嚴重時(shí)還(hái)會造成污泥流失而使系統運行不穩定。
 

1 、反硝化(huà)浮泥産生(shēng)的(de)因素 
 

沉澱池底部的(de)高(gāo)固體(tǐ)濃度以及廢(污)水(shuǐ)需在池內(nèi)停留一定時(shí)間(jiān)(缺氧條件(jiàn))增加了反硝化(huà)産生(shēng)氮氣的(de)可能性。當氮氣的(de)溶解度超過臨界值(一定水(shuǐ)壓下(xià)的(de)飽和(hé)濃度)時(shí)就會釋放(fàng)出來(lái)。在泥水(shuǐ)混合液向沉澱池底層壓縮沉澱的(de)過程中，氮氣的(de)飽和(hé)程度取決于水(shuǐ)深(其增加會導緻氮氣溶解度增加)和(hé)反硝化(huà)反應(使氮氣濃度增加)程度。在池中一定水(shuǐ)深下(xià)，影響氮氣濃度的(de)因素有(yǒu)許多，泥水(shuǐ)混合液中的(de)氮氣濃度達到臨界值将會增加浮泥出現(xiàn)的(de)幾率。
 

1 氮氣的(de)溶解度
 

氮氣在水(shuǐ)中的(de)溶解度取決于特定溫度、壓強下(xià)的(de)氣液相(xiàng)平衡，随着溫度的(de)升高(gāo)水(shuǐ)中氮氣的(de)飽和(hé)濃度将下(xià)降。在曝氣池中，氧氣的(de)消耗導緻氣相(xiàng)中的(de)氮組分所占比例增加，這(zhè)促使液相(xiàng)中的(de)氮組分也增加，最終氣、液兩相(xiàng)中的(de)氮組分達到平衡。
 

2 停留時(shí)間(jiān)
 

沉澱池中的(de)污泥濃度高(gāo)而DO低(dī)，這(zhè)極大地(dì)促進了反硝化(huà)的(de)進行，且停留時(shí)間(jiān)越長(cháng)産生(shēng)的(de)氮氣越多。沉澱池的(de)深度影響氮氣的(de)飽和(hé)濃度(随水(shuǐ)深的(de)增加飽和(hé)濃度相(xiàng)應增大)，因此沉澱池底部氮氣的(de)飽和(hé)濃度最高(gāo)。在出水(shuǐ)排出沉澱池的(de)過程中，随着壓力的(de)減小(xiǎo)氮氣的(de)飽和(hé)濃度将下(xià)降，這(zhè)導緻氮氣釋放(fàng)出來(lái)而産生(shēng)浮泥。
 

3 反硝化(huà)速率
 

沉澱池中的(de)氮氣主要是由反硝化(huà)産生(shēng)的(de)，而反硝化(huà)速率主要取決于四個(gè)因素：沉澱池進水(shuǐ)的(de)硝酸鹽濃度、溫度、可利用的(de)碳源、沉澱池中的(de)污泥濃度。
 

rv=rx▪x

式中：

rv——單位體(tǐ)積的(de)反硝化(huà)速率；

rx——微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)反硝化(huà)速率，是溫度及可利用碳源的(de)函數；

x——微(wēi)生(shēng)物(wù)濃度，是污泥濃度、沉澱池操作(zuò)方式、SVI等的(de)函數。
 

對(duì)于有(yǒu)硝化(huà)工(gōng)藝的(de)活性污泥系統來(lái)說(shuō)，到達沉澱池的(de)碳源是緩慢(màn)降解的(de)，因此反硝化(huà)速率相(xiàng)對(duì)較低(dī)。溫度對(duì)反硝化(huà)過程有(yǒu)重要的(de)影響，随着溫度的(de)升高(gāo)則內(nèi)源碳的(de)反硝化(huà)速率将大幅上(shàng)升。
 

4 進水(shuǐ)溶解氧濃度
 

氧氣對(duì)反硝化(huà)過程有(yǒu)抑制作(zuò)用(O2接受電(diàn)子(zǐ)的(de)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于NO2-和(hé)NO3-)，沉澱池進水(shuǐ)中一定量的(de)氧氣将延遲反硝化(huà)過程和(hé)抑制沉澱池中氮氣的(de)産生(shēng)。
 

2 、避免反硝化(huà)浮泥的(de)措施 
 

1 優化(huà)運行
 

首先應盡可能地(dì)降低(dī)進入二沉池的(de)硝酸鹽濃度，這(zhè)可通(tōng)過将硝化(huà)過程控制在低(dī)負荷下(xià)運行或設置缺氧池(單獨或合建)使反硝化(huà)在前序構築物(wù)內(nèi)完成來(lái)實現(xiàn)。另外(wài)，也可延長(cháng)污泥齡以穩定污泥(降低(dī)活性部分)和(hé)可生(shēng)化(huà)的(de)有(yǒu)機(jī)質，從(cóng)而降低(dī)沉澱池中的(de)反硝化(huà)速率。
 

2 增加池深
 

溫度對(duì)不同池在水(shuǐ)溫較低(dī)的(de)情況下(xià)由沉澱池深度增加所引起的(de)飽和(hé)濃度差異較顯著(深度為(wèi)3.5m和(hé)5m時(shí)的(de)飽和(hé)濃度相(xiàng)差近(jìn)6mg/L)，但(dàn)當水(shuǐ)溫上(shàng)升到20℃以上(shàng)時(shí)，其濃度的(de)差異顯著減小(xiǎo)，在30℃時(shí)飽和(hé)濃度之差＜2mg/L。
 

随着沉澱池深度的(de)增加，氮氣的(de)臨界飽和(hé)濃度也相(xiàng)應增加，但(dàn)在溫度高(gāo)時(shí)不足以抵消因水(shuǐ)力停留時(shí)間(jiān)延長(cháng)而産生(shēng)的(de)那(nà)部分氮氣，反而更易産生(shēng)浮泥，故隻能适當增加設計(jì)池深。
 

3 減少污泥停留時(shí)間(jiān)
 

溫度上(shàng)升時(shí)，反硝化(huà)速率上(shàng)升是導緻浮泥産生(shēng)的(de)主要原因。在不影響泥水(shuǐ)分離效果的(de)前提下(xià)，适當減少二沉池中的(de)污泥停留時(shí)間(jiān)以降低(dī)反硝化(huà)生(shēng)成的(de)氮氣量，有(yǒu)助于解決由反硝化(huà)引起的(de)浮泥問(wèn)題。
 

4 增加進水(shuǐ)溶解氧濃度
 

沉澱池進水(shuǐ)中一定量的(de)氧氣将延遲反硝化(huà)過程，但(dàn)氧氣對(duì)大部分反硝化(huà)細菌本身(shēn)卻并不抑制，而且這(zhè)些細菌呼吸鏈的(de)一些成分甚至需要在有(yǒu)氧的(de)情況下(xià)才能合成。當溫度＞20℃時(shí)，進水(shuǐ)中的(de)溶解氧(濃度很(hěn)低(dī))對(duì)反硝化(huà)過程的(de)延遲極為(wèi)有(yǒu)限，試驗中可投加H2O2作(zuò)為(wèi)氧源，但(dàn)在工(gōng)程上(shàng)很(hěn)難實現(xiàn)。
 

綜上(shàng)所述，在溫度較低(dī)時(shí)采取增加二沉池池深、适當減少污泥停留時(shí)間(jiān)及增加進水(shuǐ)的(de)溶解氧濃度等措施來(lái)避免浮泥産生(shēng)都(dōu)是可行的(de)，但(dàn)當溫度高(gāo)時(shí)這(zhè)些措施收效甚微(wēi)，其原因一方面是水(shuǐ)中氮氣的(de)飽和(hé)濃度明(míng)顯下(xià)降，另一方面是硝化(huà)細菌活躍而使得硝化(huà)作(zuò)用加強，造成沉澱池進水(shuǐ)硝态氮濃度升高(gāo)。