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絮凝劑對活性污泥的作用

添加時間：2022/05/23

　　化學除磷中鋁鹽對活性污泥的影響
　　關于化學除磷，我們日常使用的藥劑主要是絮凝劑，如PAC，聚合鋁鐵，氯化鋁，硫酸鋁，硫酸亞鐵等。對于化學除磷，過去大家并沒有過多關注絮凝劑對生物處理系統(tǒng)的潛在作用問題，本次論壇答疑活動中，劉智曉博士結合自己的研究和實踐提出，實際運營中要關注同步化學除磷的對生物處理系統(tǒng)的潛在負面作用，并由此引發(fā)了熱烈爭論。
　　對此問題形成了兩種截然不同的觀點，有一種持正面觀點的認為"絮凝劑尤其是鋁鹽對活性污泥中的微生物存在抑制作用" 。這種觀點認為，只有當鋁鹽投加到一定濃度才會顯示出抑制作用影響，即存在一個"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標，硝化也很好，但是這并不意味著抑制作用不存在，只是因為通過其它的工藝調整措施，比如增加曝氣能耗等方面掩蓋或者彌補了絮凝劑的負面作用，但卻在增加運行能耗等負面付出了代價等。
　　持 "鋁鹽對活性污泥中的微生物存在抑制作用" 這種觀點的網(wǎng)友，還列舉了大量的國內外的研究報導予以佐證，包括清華大學環(huán)境學院進行的"十一五"國家科技支撐計劃項目的研究報導，以及國外的一些資料文獻。根據(jù)清華大學的研究報導表明，化學除磷Fe3+、Al3+的投加對活性污泥影響存在抑制作用，其中Al3+強于Fe3+，當Al3+的投加量達到10-3mol/L時，會對生化單元內微生物的活性產(chǎn)生較為明顯的抑制作用。
　　當然，還有一些網(wǎng)友認為"鋁鹽對活性污泥并不存在抑制作用"，并以北京排水集團的高碑店、小紅門污水處理廠為例。這兩個廠化學除磷投加的就是鋁鹽，網(wǎng)友表示，兩年多的運行實踐表明，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。
　　對于以上爭論，劉博士總結，對于三級深度處理采用的后置化學除磷，是不存在抑制作用的，因為這部份化學污泥不再返回或滯留在生物系統(tǒng)。但是對于同步化學除磷，也就是絮凝劑投加在曝氣池出水的情況，結果則有所不同?？梢钥隙ǖ氖牵瑢τ谛跄齽┩酵都忧闆r，化學藥劑富集是對活性污泥系統(tǒng)存在潛在負面作用的。目前的研究及生產(chǎn)實踐都已經(jīng)證明了這一點，因此，我們需要引起重視。尤其是對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)性投加絮凝劑會逐漸富集在活性污泥系統(tǒng)，對活性污泥生物活性是存在潛在的抑制作用的。當然有個事實，就是需要達到一定濃度或者投加量才會表現(xiàn)出來這種抑制作用。國外也有文獻報導，一定條件下，化學除磷藥劑不但抑制硝化過程，甚至能引起生物除磷效率的降低。
　　對于不同絮凝劑的差別，根據(jù)目前的研究和生產(chǎn)實踐來看，以鐵鹽為主或者含有鐵鹽的絮凝劑對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。對于有些網(wǎng)友質疑化學除磷不會有高的絮凝劑投量時，劉智曉表示，每個廠的情況不同，不能一概而論。對于生物除磷作用功能較弱的污水廠，出水標準提高而又沒有進行生物除磷的改造時，只能依賴化學除磷強化對磷的去除，這種情況下絮凝劑投量就較高，尤其是對出水要求較高的污水廠。當出水TP要求低于1mg/L時，隨著TP指標要求的提高，絮凝劑投加量呈指數(shù)增加，而不是線性增加。因此對于活性污泥系統(tǒng)，如果采用投加絮凝劑實現(xiàn)化學除磷，必須考慮到藥劑對污泥活性的負面影響，尤其是對于同步投加情況，更需關注持續(xù)投加對活性污泥的負面作用。其基本原則是盡量發(fā)揮生物系統(tǒng)自身的內在處理潛力，甚至進行必要的改造，強化生物除磷，盡量控制藥劑尤其是鋁鹽的投加量。另外，控制化學藥劑的投量不僅能降低化學污泥的產(chǎn)率，而且也能改善微生物的生存環(huán)境。
　　氯離子對活性污泥的影響
　　目前國內有不少市政污水廠面臨較高的進水鹽度問題，影響了污水廠的運行，這也成為本期的一個熱議話題。劉智曉結合自己的研究和運行實踐，將鹽度對活性污泥的影響概括為以下幾方面：①高含鹽進水會影響活性污泥微生物的活性及細胞表面特性，如對EPS含量及成分的影響，高氯離子濃度下，細胞表面EPS結構組成發(fā)生變化，蛋白質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)對首創(chuàng)下屬某高氯離子污水廠進行的研究得出，當進水達到一定含鹽濃度時，能改變活性污泥種群結構、硝化菌的種群結構及分布，另外，高鹽度進水能使菌群多樣性降低。。③改變活性污泥性狀，如影響SVI。進一步的研究表明，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)尺度上實際污水廠高含鹽量活性污泥系統(tǒng)的運行調控及工藝優(yōu)化研究，目前正在開展的就是活性污泥種群結構及多樣性的研究與分析。
同時，也有熱心網(wǎng)友整理了關于氯離子對活性污泥影響的報道，資料顯示，一定鹽度可以引起短程硝化，導致亞硝酸鹽的累積；再者鹽度可以改變或者影響硝化菌的種群結構，這些研究結論基本和劉智曉的觀點一致。
　　絮凝劑有不少品種，其共通特點是能夠將溶液中的懸浮微粒聚集聯(lián)結形成粗大的絮狀團?；驁F塊。絮凝劑按照其化學成分總體可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類。其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑;有機絮凝劑又包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。
　　絮凝劑主要是帶有正電（負)性的基團中和一些水中帶有負(正）電性難于分離的一些粒子或者叫顆粒，降低其電勢，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并利用其聚合性質使得這些顆粒，集中并通過物理或者化學方法分離出來。一般為達到這種目的而使用的藥劑，稱之為絮凝劑。絮凝劑主要應用于給水各污水處理領域。
　　有機無機復合絮凝劑以品種多樣和性能多元化占主導地位。作用機理主要與協(xié)同作用相關。無機高分子成分吸附雜質和懸浮微粒,使形成顆粒并逐漸增大;而有機高分子成分通過自身的橋聯(lián)作用,利用吸附在有機高分子上的活性基團產(chǎn)生網(wǎng)捕作用,網(wǎng)捕其它雜質顆粒一同下沉。同時,無機鹽的存在使污染物表面電荷中和,促進有機高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。我國無機高分子絮凝劑的生產(chǎn)和應用已取得長足進展,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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