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污水处理中常见的五种泡沫的辨别及处理方法

    文章来源:中国给水排水 SARAOE 发布时间:2017年11月20日 点击数: 字号:
  本文详细介绍一下表面活性剂泡沫(启动泡沫)、冲击泡沫(非丝状菌膨胀泡沫)、反硝化泡沫、过氧化泡沫、加碱导致的泡沫和加酸导致泡沫的案例、泡沫形态、原理及其处理方法。
  表活泡沫/启动泡沫
  调试初期经常会遇到泡沫问题,是因为启动初期污水中含有一些表面活性物质,细菌无法代谢去除在曝气的作用下产生的泡沫,我们称其为启动泡沫,启动泡沫其实就是表面活性剂泡沫!
  (1)案例分享
  案例:水质为制备奶油的废水,废水通过车间流入污水处理匀质调节池,调节池利用穿孔曝气作为搅拌,今天突然调节池表面有一层白色泡沫,如图,平常很少出现,去年上半年出现过一次,请问什么情况?怎么处理?
  (2)案例分析
  1,该废水为奶油制备废水,奶油车间需要添加乳化剂,通过泡沫来判断是车间来水乳化剂加多了,乳化剂的主要成分就是表面活性剂,利用表面活性剂的两性作用使油均匀分布在水中,这就叫乳化!在乳化剂的投加量正好或者不足时,不会产生泡沫,就像洗头时,第一遍用很多的洗发水(主要成分表面活性剂)但是泡沫不是很多,不是洗发水不好,是因为头上油太多了,洗发水大部分和油结合,剩余表活较少,所以泡沫不多,但是第二遍的时候,用很少的洗发水却能洗出很多泡沫,这是因为大部分表活没有消耗,在水中通过改变水面张力,产生了很多泡沫。
  (3)泡沫形态
  启动泡沫(表面活性剂泡沫)形态有:
  a.颜色:正常健康系统中,表活泡沫为纯白色有时泡沫会有五彩的颜色(这个颜色的唯一性就可以判断是否表活泡沫)
  b.体态:这个不多讲,有大小不一的,有小而紧密的,这个可以通过平常的家务劳动来积累经验,肥皂,洗衣服,洗衣液和洗洁精的泡沫大小都是有区别的,虽然大小不一,密度不一,但是你只要记住这些泡沫就是表活泡沫就可以了!这些泡沫形状是判断表活泡沫和冲击泡沫的区别点!
  c.堆积性:表面活性剂泡沫的堆积性很好,有时候可达数米。
  (4)措施
  1,启动泡沫无需处理,量大可以适当投加消泡剂,污泥复壮之后泡沫会自动消失
  2,废水增加气浮或者混凝预处理
  3,进水含量大,可以考虑高级氧化
  4,投加消泡剂
  5,投加重油(一般人可能不敢采用)
  6,生产过程中控制表活用量
  7,提高污泥浓度也有一定效果
  冲击泡沫/非丝泡沫
  为什么叫非丝状菌膨胀?因为原因不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀,但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多,都具有沉淀性能严重下降,二沉池跑泥严重,SV最高可达90%。
  具体说下两者的区别,非丝状菌膨胀是因为过高的碳源进入系统,在高基质下,细菌吸附的碳源代谢不了,并在细菌表面分泌出亲水性多糖,并部分进入系统,细菌处于对数期,这时候细菌具有最强的活性,导致菌胶团解体。丝状菌膨胀是因为丝状菌的过渡繁殖,丝状菌伸出菌胶团,并与其相邻的丝状菌形成松散的絮团,导致絮团密度减少严重影响沉降性能。其中最明显的表观区别是:丝状菌膨胀和非丝膨胀在曝气池区别是一个是浮泥,一个是泡沫!所以我们来了解一下非丝膨胀的泡沫。
  PS:丝状菌为菌胶团的骨架,本身具有很强的代谢能力,菌胶团细菌吸附在其身上来保证菌胶团的稳固性,却因为其自身难以沉降的原因让人们避之不及,我想它心里一定不服气:同样一身绿毛,却只说我是妖精!目前的很多设计方案里面会增加抑制丝状菌的繁殖措施,例如增加厌氧或生物选择器。经了解目前有研究采用MBR来利用丝状菌为优势菌来处理污水!
  (1)案例分享
  案例:我公司是AO脱氮工艺,平常在A池中投加甲醇作为碳源,甲醇存放在容积1立方的药剂桶内,晚上药剂桶底部阀门脱落,大量甲醇进入系统,现在曝气池有很多泡沫,如图,SV涨到80以上,二沉池出水带泥,而且出水COD和氨氮超标。
  (2)案例分析
  该案例发生在楼主的公司,甲醇储罐是临时拖来的药剂桶,底部排放阀人为改造了一下,导致不牢固脱落,大量甲醇进入系统,甲醇在A池消耗不了进入曝气池,导致非丝膨胀,异养菌代谢不了的碳源,随着推流排出系统,导致COD升高,细菌分泌在水中粘性多糖在曝气的作用下形成堆积性泡沫,因为异养菌的大量繁殖争夺氧气,使硝化反应受到影响,导致出水氨氮升高。
  (3)泡沫形态
  该案例着重讲一下冲击泡沫的形态,通过其形态就可以判断系统出现的问题,这就是中医“望闻问切”中的望!
  a. 颜色:正常健康的系统冲击性泡沫的颜色为亮白色,但是如果之前系统污泥就部分解体,之前活性不强而解体的活性污泥会吸附在泡沫上,使泡沫带颜色,所以说颜色不是判断冲击泡沫的要点!
  b. 体态:泡沫大小不一,泡沫粘性较大,大气泡形状一般被拉伸成椭圆状,而气泡不破,这是判断冲击性泡沫的关键点,也是和表面活性剂泡沫的不同之处!
  c. 堆积性:堆积性很好,最高可达一米以上,而且很轻,风大会将其刮出池子。
  (4)处理措施
  1,投加消泡剂,消除泡沫 
  2,二沉池进口投加PAC,增加污泥的沉降性,防止过多污泥流速。
  3,停止进水,悶爆
  4,停止压泥/投加同类型污泥,提高MLSS
  反硝化泡沫
  反硝化系统或者泥龄过长的系统中,反硝化泡沫,或者因为反硝化导致浮泥会经常遇到,尤其在夏天的二沉池和搅拌力度不够的反硝化池中!
  (1)案例分享
  工艺为二级AO,在A1池面上经常有一层厚厚黑黑的浮渣,里面包裹着气泡,如图,
  而且二沉池上有时也会有一层小气泡堆积在表面,如图;
  请问浮渣和泡沫是什么原因形成的?对系统有什么影响?采取什么措施?
  (2)案例分析
  1,A1池的浮渣是反硝化泡沫携带污泥上浮导致的,根本原因是污泥部分解体,解体污泥吸附在反硝化泡沫上上浮水面,经过积累导致了与生化系统隔绝的浮渣。
  2,二沉池的气泡是也是反硝化气泡,这是二沉池水面有层油污状的粘性物质,怀疑是细菌自身氧化释放的质轻不容解的脂类等物质,导致反硝化产生的小气泡在水面挣脱不了,慢慢融合聚集形成的泡沫。还有一种是反硝化气泡携带污泥,呈块状污泥上浮(这个是污泥上浮问题,我们这里不分析)。A池出现反硝化上浮的情况一般发生在泥龄过长,污泥老化;负荷低,长时间处于內源呼吸状态;还有搅拌机效率不高(搅动力度不够导致吸附在气泡上的污泥不能及时脱离,上浮到水面),搅拌不均匀(部分污泥在池子堆积)的时候。
  3,对系统影响很小,只不过不美观,活性污泥的根本在菌胶团,解体的污泥活性低且吸附参与污染物代谢能力比较弱,所以吸附在泡沫上上浮对系统影响不大。
  (3)泡沫形态
  反硝化导致的泡沫或浮渣发生在缺氧环境下,如果发现缺氧池或者缺氧环境下出现混合着气泡的浮泥,或者二沉池有块状浮泥或者不连续的棕色泡沫基本可以判断是反硝化导致的,这里不做过多描述了。
  (4)处理措施
  1,在保证硝化细菌的泥龄下适量压泥
  2,投加碳源,污泥复壮
  3,更换或增加搅拌机。
  4,喷淋水喷淋
  5,把搅拌机提起水面,把浮渣搅下去。不过几天之后浮渣还会继续出现
  6,二沉池出现的反硝化泡沫可以通过提高CN比(AO系统)或者降低降低泥龄(非脱氮系统)
  过氧化泡沫
  过氧化会产生泡沫吗?水体当中的污泥过氧化是不会产生泡沫的!过氧化时污泥发白,细菌自身內源呼吸了,消耗了细菌表面的多糖,解体之后形成不了形成不了产生泡沫或浮渣的粘性水体或者粘性絮体。
  那过氧化泡沫不存在吗?存在!不过存在于与系统隔绝的浮泥中!
  (1)案例分享
  这是我第一次调试的经历,因为是半路出家,很多操作依赖于工具书上,因为污水处理先于排水单位的投运,所以水量很少,所以我把曝气池的曝气量开的很小,所以导致一部分污泥上浮,后来因为浮泥太多,领导让把曝气开大,部分浮泥在曝气较小的地方堆积不沉淀,不过经过时间推移浮泥慢慢变成灰白色泡沫了!如图。
  (2)案例分析
  此灰白泡沫即为过氧化泡沫,过氧化产生的条件就是浮泥,曝气搅动水面与充氧。浮泥在水面上通过曝气的搅拌使其处于湿润状态而曝气剩余的氧为浮泥自身內源呼吸提供了氢受体,几个条件满足浮泥就自身消化了,在有机质代谢完之后就形成了灰白色的过氧化泡沫。
  (3)泡沫形态
  过氧化泡沫形态
  a.颜色:过氧化泡沫颜色呈灰白色
  b.体态:泡沫很小且大小比较均一,感官密度较紧密,基本没有黏连性。
  c.堆积性:堆积性很差,最高不超过30公分。
  (4)措施
  1,人工打捞
  2,加大曝气量,防止浮泥的产生
  3,喷淋水喷淋
  加碱导致的泡沫
  泡沫多为为脱氮工艺非正常态下加碱导致的泡沫,全程硝化反硝化工艺当中,硝化反应每利用1g氨氮(以N元素计)消耗掉7.14g碱度(以CaCO3计),因为进水碱度不够或者进水碳源过少,导致硝化过程中系统PH下降严重,低于硝化反硝化细菌的适宜PH值,这个时候就需要调节PH了,其中一个就是投加碱(石灰,烧碱,纯碱等)
  案例分享:
工艺是AO脱氮系统,因为进水碳源不足,所以有时候会在硝化池加碱来调节系统PH,但是每次加碱之后,加碱的这一格曝气池会出现黑色泡沫,如图,
  停止加碱后泡沫过几天就消失了,请问什么原因导致的这种泡沫?
  案例分析:
  因为加碱地点固定性和集中性,导致细菌因局部PH高而失活解体,在曝气的作用下形成局部的泡沫,因为泡沫少而且没有代表性,不堆积而且停止加碱后泡沫也会因为曝气的搅拌作用下很快消失,这里就不多描述了。
  加酸导致的泡沫
  加酸导致的泡沫多出现在利用离子交换来制备纯水或者酸性管线作业中,也存在于物化调节PH用曝气做搅拌的工艺中。
  (1)案例分享
  一、脱盐水制备,工艺是阴阳床+混床,每次阳床用盐酸再生后,再生液排放的地沟都有白色泡沫,如图;
  二、污水处理改造项目,将之前的生化池改为芬顿法,曝气池改成PH调节池,加酸后用曝气搅拌均匀,加酸后都会有泡沫,如下图;后面加H2O2后泡沫消失。
  (2)案例分析
  案例一、二有三个共同的特点:1、水都是酸性条件下;2、水中都有或多或少的有机物(阳床会截留原水中的腐植酸等有机物,再生时反洗下来);3、都有充氧行为(树脂再生时的跌落充氧)。
  对于加酸导致的泡沫目前没有任何文献来解释,结合各个知识点推测为:当PH低于水中有机物的等电位时,有机物呈正电荷,与水分子的氢键结合能力下降,有机物游离能力增加,降低了水的表面张力,使水在充氧的情况下产生泡沫!
  (3)泡沫形态
  加酸泡沫形态:
  a.颜色:泡沫颜色纯水制备中为纯白色,其他的根据水中颜色而确定。
  b.体态:水中有机物少时泡沫大小不一,形状和表面活性剂泡沫的一种很是相像,而水中有机物多时,泡沫小且大小一致,表观结构细密,基本没有黏连性。
  c.堆积性:有有机物少时堆积性差,有机物多时,有一定堆积性,堆积不会超过50厘米。
  (4)处理措施
  1,加消泡剂
  2,降低除水中有机物含量
  3,用机械搅拌或者回流搅拌,禁止充氧