廃水処理プロセスでは、活性化スラッジ法は、その高い効率と費用対効果のために広く使用されています。活性汚泥の沈降性能は、二次沈降タンクの固液分離効率を直接決定し、それにより排水品質の安定性に影響します。活性汚泥の沈降性能が低い場合、しばしばスラッジ体積指数（SVI）の異常な増加、二次沈降タンクのスラッジの膨らみ、浮遊スラッジ、および排水中の過剰な懸濁固体（SS）が現れます。迅速に対処しないと、廃水処理システム全体の麻痺につながる可能性があります。この記事は、活性汚泥の沈降性能が不十分な原因の分析から始まり、標的回復措置について体系的に詳しく説明し、廃水処理プラントの安定した操作のための技術的参照を提供する長期予防戦略を提案します。
「アクティブ化されたスラッジの沈殿性能が低いという核となる原因の分析 `` `
活性汚泥の沈殿性能が低いことの根本原因は、スラッジの異常な凝集構造またはスラッジと水の密度差の減少であり、二次沈降タンクでの効果的な沈降を防ぎます。エンジニアリングの実践に基づいて、コアの原因は、以下で詳述するように、生物学的要因、運用要因、環境要因の3つの主要なタイプに分類できます。
（1）生物学的要因：微生物群集の不均衡
生物学的因子は、主に微生物種、量、および代謝状態に関連するスラッジの沈降性の貧弱な原因であり、糸状のバルキングと非衰弱性のバルキングが最も典型的な例です。
フロックの膨らみ：活性汚泥中の糸状菌の過度の増殖。菌糸が絡み合ってゆるいフロック構造を形成し、スラッジ水分離を妨げます。一般的な原因は次のとおりです。
過度の炭素源（たとえば、高濃度の炭水化物廃水）や窒素/リン栄養素が不十分であるような、流入炭素と窒素（C/N）比の不均衡は、filament的な細菌の競争上の優位性を高めることができます。
溶解した酸素（DO）濃度は、特に通気タンクの局所酸素欠損ゾーンでは低すぎます（通常は2mg/L未満）。糸状菌（ノカルディやチオトリックスなど）は低酸素環境で繁栄し、広範囲に増殖します。
流入物には、正常な蛍光菌の成長を抑制する阻害物質（重金属や毒性有機化合物など）が含まれています。毒性に対してより耐性がある糸状菌が徐々に支配します。
2。糸状のバルキング：粘着性のバルキングとも呼ばれる、スラッジのフロックは大量の水を吸着するため、ゆるく粘性があり、沈殿速度が大幅に低下します。主な原因には以下が含まれます。
- 流入物の有機物の濃度は高すぎる（COD> 3000mg/lなど）、過度の微生物の増殖とフロックのコンパクト構造の不十分な形成につながります。
- スラッジ年齢（SRT）が長すぎると、微生物が減少期間に入り、細胞外ポリマー物質（EPS）の過剰な分泌は、フロックの親水性の向上につながります。
- 脱窒プロセスは異常であり、二次堆積タンクの硝酸塩は嫌気性条件下で窒素ガスに還元されます。泡はスラッジフロックに取り付けられ、それらが浮かびます。
（2）動作因子：プロセス制御パラメーターの偏差
下水処理システムの動作パラメーターの不適切な制御は、活性汚泥の通常の代謝環境を直接混乱させ、堆積の問題を引き起こす可能性があります。
- アブノマル曝気システム：不均一な曝気は、曝気タンク（局所過酸化物または低酸素症）のDO濃度の過度の変動をもたらします。または、スラッジフロックを分解して小さな粒子を形成する高い通気強度（空気水比> 15：1など）。
- 還流比の模倣者制御：スラッジ還流比は低すぎる（通常は50％未満）、曝気タンクではスラッジ濃度（MLSS）が不十分で、フロック形成の難しさをもたらします。逆流比が高すぎる（> 150％）場合、二次堆積タンクに沈殿していないゆるいスラッジが曝気タンクに戻り、堆積の劣化を悪化させる可能性があります。
- 汚泥排出量の延滞：残りのスラッジの不十分な排出は、スラッジ年齢の過度、スラッジの老化、崩壊、または高MLS（> 5000mg/L）につながり、曝気タンク内のスラッジ水混合物の粘度が増加し、沈殿抵抗が増加します。
（3）環境要因：流入水質と外部条件の突然の変化
活性汚泥の適応性を超える外部環境または入ってくる水質の突然の変化は、堆積の問題に簡単につながる可能性があります。
- 流入水質の流動：流入pHの突然の増加（> 9）または滴（<6）など、微生物細胞壁の構造を損傷し、活性汚泥の崩壊につながる可能性があります。インレットの水温の突然の変化（温度差> 5°/dなど）は、特に低温環境（<15°）で微生物代謝速度に影響を与える可能性があり、スラッジの沈降速度を大幅に低下させる可能性があります。
- インパクト負荷：短期間で、大量の高濃度廃水（工業用廃水の断続的な排出など）がシステムに入り、侵入者の懸濁固形物（SS）が高すぎる（> 500mg/Lなど）、活性汚泥は吸着して劣化することはできません。沈降性能;
- 二次堆積タンクのアブノマル動作環境：二次沈降タンクの入口における不均一な水分布、高い局所流速（> 0.5m/h）、スラッジ層の侵食など。二次堆積タンク（0.5mを超える堆積物層の厚さを含む）にスラッジが過度に蓄積すると、スラッジの嫌気性崩壊が生じ、スラッジを表面まで運ぶメタンや硫化水素などのガスを生成します。
2、活性汚泥の沈殿が不十分なための標的回復措置
さまざまな原因によって引き起こされる和解の問題に応じて、「正確な診断分類ポリシーの動的調整」のアプローチを採用し、段階で回復測定を実施し、システムの劣化を悪化させる盲目の操作を避ける必要があります。
（1）緊急介入：和解の悪化傾向を迅速に緩和する
活性汚泥の堆積が不十分で、排水SSが標準（> 30mg/Lなど）を超える場合、または二次堆積タンクのスラッジが大幅に漂流する場合、最初に緊急測定を行い、汚染を制御し、その後の回復のための条件を作成する必要があります。
1。泥と水の分離を強化します。
-ADD無機蛍光剤（塩化ポリヤミニウム（PAC）や硫酸第一鉄など）または二次堆積タンクに、スラッジ濃度（通常は50-200mg/L）に従って投与量を調整し、スラッジフローズの凝集を促進し、電荷の中性レートを増加させます。
- スラッジの粘度が高すぎる場合、不活性凝固剤（フライアッシュや珪藻土など）をMLSSの5％-10％の投与量で添加して、フロック密度を高め、水吸着を減らすことができます。
- 流入荷重を実質的に減らし、0.3-0.5kgのCOD/（KGMLSS・D）未満のCOD体積負荷を制御し、微生物の代謝圧力を下げ、フロックのさらなる緩みを避けます。
2。二次堆積タンクの動作を最適化します。
- スラッジ逆流を吸い込んだり減めたり、二次堆積タンクのスラッジが完全に沈降するのを待ち（通常1〜2時間）、上部の透明な液体を排出してスラッジ循環を避けます。
- 二次堆積タンクに浮かぶ脱窒がある場合、1-2mg/LのDO濃度を維持し、脱窒反応を阻害するために、タンク（底曝気装置を開くなど）に少量の曝気を加えることができます。
- 二次堆積タンクに蓄積されたスラッジを塗りつぶし、スラッジ排出ポンプを通してタンクの底で老化したスラッジを完全に放電して、スラッジ全体のパフォーマンスに影響を与える嫌気性崩壊を避けます。
（2）システム調整：スラッジ性能の修復をターゲットにしてその原因に基づいて
汚染を制御するための緊急措置の後、原因に応じてプロセスパラメーターを調整し、活性汚泥の沈降性能を根本的に回復する必要があります。
1。糸状の細菌拡大のための回復測定
- バランスの取れた栄養供給：流入型C/N/P比を確認してください。窒素/リンが不十分な場合は、尿素（窒素源）またはジドロゲンリン酸カリウム（リン源）を曝気タンクに加えて、10-15：1およびC/Pで50-100でC/Pで制御し、蛍光細菌の競争力を高めます。
- 溶解溶解酸素濃度：通気システムを調整して、特にタンクの角とエアレーターが誤動作している領域で、通気タンクのDO濃度が2-4mg/Lで安定したままであることを確認します。局所酸素欠乏ゾーンを排除するには、タイムリーなメンテナンスまたは曝気ポイントの追加が必要です。
-Shortenスラッジ年齢：過剰なスラッジの排出量を増やし、5〜8日でスラッジ年齢を制御し（水温に応じて調整し、低温で10日間に適切に延長することができます）、「洗浄」効果を介して糸状細菌の数を減らす - 糸状細菌はより長い成長サイクルを持ち、短泥年齢は過度の生殖を阻害する可能性があります。
-ADD抗菌剤（慎重に使用）：糸状菌（硫黄産生菌など）が多数増加する場合、少量の塩素ベースの酸化剤（次亜塩素酸ナトリウムなど）を0.5-1MG/L（微生物菌の活性化菌として、微生物菌の活性化バクタル菌の活性化菌として計算される）の投与量として0.5-1MG/Lの投与量でエアレーションタンクの入口に加えることができます。過度の阻害を避けるために綿密に監視されています。
2。非糸状の細菌拡大のための回復測定
- 流入物における有機物の濃度をコントロールする：流入バルブを調整するか、均質化タンクを設定することにより、曝気タンクの流入物のタラを1000〜2000mg/l以内に制御できます。流入濃度が高すぎる場合、迂回や希釈などの方法を使用して負荷を減らすことができます。
- スラッジの年齢と分泌物を最適化します：スラッジの年齢が長すぎる場合、過剰なスラッジの排出を増やし、3000-4000mg/lでMLSを制御し、スラッジの年齢を8〜12日に調整し、正常な微生物代謝を促進し、EPS分泌を減らします。
- 曝気と攪拌の強化：曝気強度（空気水の比率12-15：1）を適切に増加させ、泥と水の混合効果を高め、立っているために吸着しすぎるフロックを避けますが、フロックを破る過度の曝気を避ける必要があります。
3。運用/環境要因の回復尺度
- 安定空気システム：エアレーター（膜エアレーターや穴あきパイプなど）を定期的に検査し、損傷した部品を交換し、均一な通気を確保します。 DOオンライン監視デバイスを介した曝気率のリアルタイム調整は、変動を回避します。
- 逆流比の最適化：二次沈降タンクのMLSSと沈降条件に基づいて、逆流比を70％-100％で制御して、曝気タンクのMLSが3000-4000mg/Lで安定していることを保証し、二次沈着タンクのスラッジ層の洗浄を回避します。
- 入口水環境のパラメーターを調整する：入口水のpHが異常な場合、酸（硫酸ナトリウムなど）またはアルカリ（水酸化ナトリウムなど）を調節タンクに加えて、6.5-8.5のpHを制御します。水温が低すぎる場合、加熱装置（蒸気加熱など）を使用して、15〜25℃（微生物の最適温度範囲）に水温を維持できます。
- 衝撃負荷に対処するために：緊急調整タンクが入口に設置されます。高濃度または毒性廃水が入ると、最初に希釈され、調節タンクで中和され、次にゆっくりと曝気タンクに汲み上げられます。同時に、微生物が負荷の変化に適応するのを助けるために、曝気強度と栄養の添加が増加します。
（3）検証と統合：安定した回復効果を確保します
回復対策を講じた後、重要な指標を継続的に監視し、その有効性を検証し、再発する問題を回避するためにパラメーターを調整する必要があります。
- 監視指標：SVI（正常範囲50-150ml/g）、MLSS、DO、流入C/N/P、排水SSおよびその他の指標の毎日の検出。 SVIは3日間連続して正常範囲で安定したままで、排水ss <10mg/Lの場合、スラッジの沈降が回復したことを示します。
- パラメーター固化：回復プロセス中に、最適な曝気強度、逆流、スラッジ放電率、栄養塩の投与量、およびその他のパラメーターを固めて、標準化された動作計画を形成します。
- 盗難の飼育：流入水の品質が長期間不安定である場合、活性化されたスラッジは、衝撃耐性を高めるために流入負荷（毎回10％-20％）を徐々に増加させることで飼いならすことがあります。
