BIOLAK工艺活性污泥膨胀的发生与控制
提要： 结合活性污泥法处理蔗渣浆废水时污泥膨胀的工程实例， 详细介绍了非丝状菌污泥膨胀的发生和控制过程， 指出营养比例失衡是造成膨胀的主要原因， 并对膨胀的机理加以探讨。
关键词： 活性污泥； 污泥膨胀； 多糖类物质； 高粘性膨胀
活性污泥法治理废水， 具有处理出水水质好， 工艺比较稳妥可靠的优点。 但污泥膨胀问题是在运行管理中一直困扰人们的难题之一。 目前， 虽然对污泥膨胀的成因及其控制措施已有较多的研究， 但由于引起污泥膨胀的原因是多方面的， 而这些因素又是相互影响、 相互联系、相互制约的， 所以至今仍未彻底解决此问题。 本文通过介绍南宁糖业股份有限公司蒲庙造纸厂BIOLAK污水处理系统污泥膨胀的发生、 分析和控制， 提出了针对活性污泥膨胀的相应控制措施， 以供有类似问题的污水处理厂参考。
南宁糖业股份有限公司蒲庙造纸厂污水处理系统，由中国轻工业上海设计院承担工程设计， 采用德国冯·诺顿西工程技术公司的BIOLAK生化处理工艺技术(一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥处理系统),于2001年通过广西自治区环保局废水治理达标验收。 该污水处理系统采用的是活性污泥法治理蔗渣浆中段废水。
污水站设计处理量15000t/d， 原水COD为1200mg/l。污水处理工艺： 设计污泥负荷为0.15kgBOD/(kgMLSS ·d)， MLSS为3000mg/l， 采用移动式曝气链进行曝气，生化曝气池曝气时间为24h。
工艺流程如图1。
1 污泥膨胀的发生和原因分析
1.1原污泥膨胀的发生
2002年7月中旬， 污水处理站发生了污泥膨胀。 期间粘有较多细碎污泥絮体的高粘性泡沫弥漫于池面， 整个曝气阶段都没有衰减， 污泥沉降性能变差， SVI （污泥体积指数） 高达400ml/g以上， 二沉池有细小污泥不断外漂，出水浑浊， 水质变差。 在显微镜下观察， 污泥解絮， 细碎的污泥絮体散落各处， 有较多的草履虫和豆形虫等原生动物散落其中。
1.2原污泥膨胀的原因分析
每天的工作记录表明， 进水pH值在6.0～8.0； 曝气池的DO值在2.0mg/l以上； 进水COD浓度在800～1200mg/l （见图2）， 亦不可能造成负荷冲击。 镜检没有发现丝状菌，污泥内部也没有缺氧迹象， 即解体的污泥絮体呈黄褐色 （中心无缺氧变黑的区域）， 轮虫和钟虫等后生动物活跃， 说明溶解氧的传递和渗透性良好， 不存在微观状态中的缺氧。 可见上述因素不是引起污泥膨胀的主要原因。
查阅资料得知， 这种没有大量的丝状菌存在的活性污泥的膨胀称为非丝状菌污泥膨胀。 这种膨胀是由于在活性污泥菌体外积蓄高粘性多糖类物质而形成的。 对高粘性膨胀的研究， 在一些专业书籍中只是作了简单的讨论， 未能得到更多的启示。 该污水处理系统是如何发生高粘性膨胀呢？ 蔗渣浆废水中， 磷的平均含量为1.50mg/l，氨氮含量未检出。 从表1中可以看出， 进水BOD5波动范围较大， 而且我们是按照生化系数CODcr近似计算BOD5。
投加氮、 磷的比例是BOD∶N ∶P=100∶5∶1。 在连续进水，连续投加氮、 磷的过程中， 由于无法及时掌握BOD5的波动数值， 是造成整个生化系统缺乏氮、 磷状态下运行的原因之一。 所使用化肥含氮、 磷量的准确含量及其溶解性能， 是造成高粘度膨胀的原因之二。 另外， 在夏季的7月，气温很高， 进水温度达到了35～41℃。 据有关经验介绍，在高温情况下， 也可能发生非丝状菌污泥膨胀。 这是因为， 废水中含糖类碳水化合物较多时， 微生物在代谢过程中来不及将有机物完全氧化消耗， 而以多糖类高粘性物质贮存起来， 并形成菌体外高粘性物质覆盖和积累， 从而导致了污泥的高粘性膨胀。 而蔗渣浆废水中含纤维素、 糖类较多， 易造成高粘性膨胀， 进水温度高是原因之三。
2 控制污泥膨胀的方法和过程
污泥膨胀的控制从7月22日开始， 由于膨胀的恶化，此时的SVI已达到1200ml/g。 开始采取以下措施：
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