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絮凝劑對(duì)活性污泥的作用

添加時(shí)間：2022/05/23

　　化學(xué)除磷中鋁鹽對(duì)活性污泥的影響
　　關(guān)于化學(xué)除磷，我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃巹┲饕切跄齽鏟AC，聚合鋁鐵，氯化鋁，硫酸鋁，硫酸亞鐵等。對(duì)于化學(xué)除磷，過(guò)去大家并沒有過(guò)多關(guān)注絮凝劑對(duì)生物處理系統(tǒng)的潛在作用問(wèn)題，本次論壇答疑活動(dòng)中，劉智曉博士結(jié)合自己的研究和實(shí)踐提出，實(shí)際運(yùn)營(yíng)中要關(guān)注同步化學(xué)除磷的對(duì)生物處理系統(tǒng)的潛在負(fù)面作用，并由此引發(fā)了熱烈爭(zhēng)論。
　　對(duì)此問(wèn)題形成了兩種截然不同的觀點(diǎn)，有一種持正面觀點(diǎn)的認(rèn)為"絮凝劑尤其是鋁鹽對(duì)活性污泥中的微生物存在抑制作用" 。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，只有當(dāng)鋁鹽投加到一定濃度才會(huì)顯示出抑制作用影響，即存在一個(gè)"閾值"，很多污水廠之所以沒有觀察到這種抑制作用，一部分原因是投加量較低，不足以顯示出鋁鹽潛在的抑制作用；盡管有些廠看上去出水氨氮也能達(dá)標(biāo)，硝化也很好，但是這并不意味著抑制作用不存在，只是因?yàn)橥ㄟ^(guò)其它的工藝調(diào)整措施，比如增加曝氣能耗等方面掩蓋或者彌補(bǔ)了絮凝劑的負(fù)面作用，但卻在增加運(yùn)行能耗等負(fù)面付出了代價(jià)等。
　　持 "鋁鹽對(duì)活性污泥中的微生物存在抑制作用" 這種觀點(diǎn)的網(wǎng)友，還列舉了大量的國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)導(dǎo)予以佐證，包括清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院進(jìn)行的"十一五"國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的研究報(bào)導(dǎo)，以及國(guó)外的一些資料文獻(xiàn)。根據(jù)清華大學(xué)的研究報(bào)導(dǎo)表明，化學(xué)除磷Fe3+、Al3+的投加對(duì)活性污泥影響存在抑制作用，其中Al3+強(qiáng)于Fe3+，當(dāng)Al3+的投加量達(dá)到10-3mol/L時(shí)，會(huì)對(duì)生化單元內(nèi)微生物的活性產(chǎn)生較為明顯的抑制作用。
　　當(dāng)然，還有一些網(wǎng)友認(rèn)為"鋁鹽對(duì)活性污泥并不存在抑制作用"，并以北京排水集團(tuán)的高碑店、小紅門污水處理廠為例。這兩個(gè)廠化學(xué)除磷投加的就是鋁鹽，網(wǎng)友表示，兩年多的運(yùn)行實(shí)踐表明，不存在所謂抑制作用，鋁鹽的投加只是提高了污泥的沉降性能。
　　對(duì)于以上爭(zhēng)論，劉博士總結(jié)，對(duì)于三級(jí)深度處理采用的后置化學(xué)除磷，是不存在抑制作用的，因?yàn)檫@部份化學(xué)污泥不再返回或滯留在生物系統(tǒng)。但是對(duì)于同步化學(xué)除磷，也就是絮凝劑投加在曝氣池出水的情況，結(jié)果則有所不同。可以肯定的是，對(duì)于絮凝劑同步投加情況，化學(xué)藥劑富集是對(duì)活性污泥系統(tǒng)存在潛在負(fù)面作用的。目前的研究及生產(chǎn)實(shí)踐都已經(jīng)證明了這一點(diǎn)，因此，我們需要引起重視。尤其是對(duì)于鋁鹽同步投加情況，絮凝劑只能隨剩余污泥排出系統(tǒng)，持續(xù)性投加絮凝劑會(huì)逐漸富集在活性污泥系統(tǒng)，對(duì)活性污泥生物活性是存在潛在的抑制作用的。當(dāng)然有個(gè)事實(shí)，就是需要達(dá)到一定濃度或者投加量才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)這種抑制作用。國(guó)外也有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，一定條件下，化學(xué)除磷藥劑不但抑制硝化過(guò)程，甚至能引起生物除磷效率的降低。
　　對(duì)于不同絮凝劑的差別，根據(jù)目前的研究和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，以鐵鹽為主或者含有鐵鹽的絮凝劑對(duì)活性污泥種群活性抑制較小，現(xiàn)在有些廠已經(jīng)開始嘗試使用諸如聚合鋁鐵等絮凝劑。對(duì)于有些網(wǎng)友質(zhì)疑化學(xué)除磷不會(huì)有高的絮凝劑投量時(shí)，劉智曉表示，每個(gè)廠的情況不同，不能一概而論。對(duì)于生物除磷作用功能較弱的污水廠，出水標(biāo)準(zhǔn)提高而又沒有進(jìn)行生物除磷的改造時(shí)，只能依賴化學(xué)除磷強(qiáng)化對(duì)磷的去除，這種情況下絮凝劑投量就較高，尤其是對(duì)出水要求較高的污水廠。當(dāng)出水TP要求低于1mg/L時(shí)，隨著TP指標(biāo)要求的提高，絮凝劑投加量呈指數(shù)增加，而不是線性增加。因此對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，如果采用投加絮凝劑實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷，必須考慮到藥劑對(duì)污泥活性的負(fù)面影響，尤其是對(duì)于同步投加情況，更需關(guān)注持續(xù)投加對(duì)活性污泥的負(fù)面作用。其基本原則是盡量發(fā)揮生物系統(tǒng)自身的內(nèi)在處理潛力，甚至進(jìn)行必要的改造，強(qiáng)化生物除磷，盡量控制藥劑尤其是鋁鹽的投加量。另外，控制化學(xué)藥劑的投量不僅能降低化學(xué)污泥的產(chǎn)率，而且也能改善微生物的生存環(huán)境。
　　氯離子對(duì)活性污泥的影響
　　目前國(guó)內(nèi)有不少市政污水廠面臨較高的進(jìn)水鹽度問(wèn)題，影響了污水廠的運(yùn)行，這也成為本期的一個(gè)熱議話題。劉智曉結(jié)合自己的研究和運(yùn)行實(shí)踐，將鹽度對(duì)活性污泥的影響概括為以下幾方面：①高含鹽進(jìn)水會(huì)影響活性污泥微生物的活性及細(xì)胞表面特性，如對(duì)EPS含量及成分的影響，高氯離子濃度下，細(xì)胞表面EPS結(jié)構(gòu)組成發(fā)生變化，蛋白質(zhì)和碳水化合物的含量隨著氯離子濃度升高而升高。②根據(jù)對(duì)首創(chuàng)下屬某高氯離子污水廠進(jìn)行的研究得出，當(dāng)進(jìn)水達(dá)到一定含鹽濃度時(shí)，能改變活性污泥種群結(jié)構(gòu)、硝化菌的種群結(jié)構(gòu)及分布，另外，高鹽度進(jìn)水能使菌群多樣性降低。。③改變活性污泥性狀，如影響SVI。進(jìn)一步的研究表明，一定濃度的鹽含量能改善污泥的沉降性能，也能一定程度上抑制污泥膨脹。目前首創(chuàng)愛華正在開展基于生產(chǎn)尺度上實(shí)際污水廠高含鹽量活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)控及工藝優(yōu)化研究，目前正在開展的就是活性污泥種群結(jié)構(gòu)及多樣性的研究與分析。
同時(shí)，也有熱心網(wǎng)友整理了關(guān)于氯離子對(duì)活性污泥影響的報(bào)道，資料顯示，一定鹽度可以引起短程硝化，導(dǎo)致亞硝酸鹽的累積；再者鹽度可以改變或者影響硝化菌的種群結(jié)構(gòu)，這些研究結(jié)論基本和劉智曉的觀點(diǎn)一致。
　　絮凝劑有不少品種，其共通特點(diǎn)是能夠?qū)⑷芤褐械膽腋∥⒘＞奂?lián)結(jié)形成粗大的絮狀團(tuán)粒或團(tuán)塊。絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無(wú)機(jī)絮凝劑又包括無(wú)機(jī)凝聚劑和無(wú)機(jī)高分子絮凝劑;有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。
　　絮凝劑主要是帶有正電（負(fù))性的基團(tuán)中和一些水中帶有負(fù)(正）電性難于分離的一些粒子或者叫顆粒，降低其電勢(shì)，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并利用其聚合性質(zhì)使得這些顆粒，集中并通過(guò)物理或者化學(xué)方法分離出來(lái)。一般為達(dá)到這種目的而使用的藥劑，稱之為絮凝劑。絮凝劑主要應(yīng)用于給水各污水處理領(lǐng)域。
　　有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合絮凝劑以品種多樣和性能多元化占主導(dǎo)地位。作用機(jī)理主要與協(xié)同作用相關(guān)。無(wú)機(jī)高分子成分吸附雜質(zhì)和懸浮微粒,使形成顆粒并逐漸增大;而有機(jī)高分子成分通過(guò)自身的橋聯(lián)作用,利用吸附在有機(jī)高分子上的活性基團(tuán)產(chǎn)生網(wǎng)捕作用,網(wǎng)捕其它雜質(zhì)顆粒一同下沉。同時(shí),無(wú)機(jī)鹽的存在使污染物表面電荷中和,促進(jìn)有機(jī)高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。我國(guó)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的生產(chǎn)和應(yīng)用已取得長(zhǎng)足進(jìn)展,最具有代表性的聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵的研究,已居世界前列。

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