絮凝劑對活性污泥的作用

隨著國家大力推廣節(jié)能減排，加之各地的排放標(biāo)準(zhǔn)愈來愈嚴(yán)格，眾多污水廠面臨著一級A的升級改造，那么化學(xué)除磷成為污水廠提標(biāo)改造的必然選擇。當(dāng)然已經(jīng)運行的污水廠在很多情況下也需要投加絮凝劑以實現(xiàn)化學(xué)除磷。同時，有些市政污水廠也面臨高氯離子進水等問題。在中國水網(wǎng)舉辦的第八期專家精品解答活動中，眾多網(wǎng)友對“化學(xué)除磷中鋁鹽對活性污泥的作用”及“氯離子對活性污泥的影響”問題，討論熱烈，形成了不同的觀點碰撞。

關(guān)注同步化學(xué)除磷中鋁鹽對活性污泥的影響

關(guān)于化學(xué)除磷，我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃巹┲饕�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(xué)除磷，過去大家并沒有過多關(guān)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(jié)合自己的研究和實踐提出，實際運營中要關(guān)注同步化學(xué)除磷的對生物處理系統(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(rèn)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(rèn)為，只有當(dāng)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(biāo)，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(diào)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(fù)面作用，但卻在增加運行能耗等負(fù)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(nèi)外的研究報導(dǎo)予以佐證，包括清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院進行的“十一五”國家科技支撐計劃項目的研究報導(dǎo)，以及國外的一些資料文獻。根據(jù)清華大學(xué)的研究報導(dǎo)表明，化學(xué)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(dāng)Al3+的投加量達到10-3 mol/L時，會對生化單元內(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(xué)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(jié)，對于三級深度處理采用的后置化學(xué)除磷，是不存在抑制作用的，因為這部份化學(xué)污泥不再返回或滯留在生物系統(tǒng)。但是對于同步化學(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，對于絮凝劑同步投加情況，化學(xué)藥劑富集是對活性污泥系統(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(dāng)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(dǎo)，一定條件下，化學(xué)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(zhì)疑化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)提高而又沒有進行生物除磷的改造時，只能依賴化學(xué)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(dāng)出水TP要求低于1mg/L時，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，劉智曉博士提出，對于活性污泥系統(tǒng)，如果采用投加絮凝劑實現(xiàn)化學(xué)除磷，必須考慮到藥劑對污泥活性的負(fù)面影響，尤其是對于同步投加情況，更需關(guān)注持續(xù)投加對活性污泥的負(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(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。

氯離子對活性污泥的影響

目前國內(nèi)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(jié)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(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)對首創(chuàng)下屬某高氯離子污水廠進行的研究得出，當(dāng)進水達到一定含鹽濃度時，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，高鹽度進水能使菌群多樣性降低。劉智曉介紹，近期在首創(chuàng)愛華運營的某個高濃度氯離子污水廠進行的批次試驗研究顯示，當(dāng)含鹽量持續(xù)超過12-15g/L時，NOB會從系統(tǒng)消失，AOB多樣性也隨著含鹽量升高而逐漸降低。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(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，也有熱心網(wǎng)友整理了關(guān)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(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一致。