ACTIVATED SLUDGE MICROBIOLOGY PROBL

ACTIVATED SLUDGE MICROBIOLOGY PROBLEMS AND THEIR CONTROL

Michael Richard, Ph.D. Sear-Brown
Fort Collins, CO


CONTENTS

I. Introduction

II. Microbiology Problems and Their Causes

1. Poor Floc Formation, Pin Floc and Dispersed Growth Problems
2. Toxicity
3. Nitrification and Denitrification Problems
4. Nutrient Deficiency and Polysaccharide Bulking and Foaming
5. Zoogloeal Bulking and Foaming
6. Filamentous Bulking
7. Filamentous Foaming

III. Practical Control Methods for Filamentous Bulking and Foaming

1. Short Term Control Methods

a. Sludge Juggling
b. Polymer Addition
c. Chlorination

2. Long Term Control Methods

a. Low Dissolved Oxygen Problems
b. Wastewater Septicity and Organic Acids
c. Low F/M Conditions and Selectors
d. Nutrient Deficiency
e. Foaming Control

IV. Summary

V. References and Additional Information

INTRODUCTION

Many problems can develop in activated sludge operation that adversely affect effluent quality with origins in the engineering, hydraulic and microbiological components of the process. The real "heart" of the activated sludge system is the development and maintenance of a mixed microbial culture (activated sludge) that treats wastewater and which can be managed. One definition of a wastewater treatment plant operator is a "bug farmer", one who controls the aeration basin environment to favor good microbiology.

This paper will discuss the types of microbiological problems that can occur in activated sludge operation. These include dispersed (non-settleable) growth, pin floc problems, zoogloeal bulking and foaming, polysaccharide ("slime") bulking and foaming, nitrification and denitrification problems, toxicity, and filamentous bulking and foaming. The best approach to troubleshooting the activated sludge process is based on microscopic examination and oxygen uptake rate (OUR) testing to determine the basic cause of the problem or upset and whether it is microbiological in nature. These methods are easy, fast and inexpensive compared to other approaches, and are generally understandable and accepted.


MICROBIOLOGY PROBLEMS AND THEIR CAUSES


Poor Floc Formation, Pin Floc and Dispersed Growth Problems

Basic floc formation, required for activated sludge operation due to the use of gravity clarifiers, is due to a growth form of many species of natural bacteria. Floc-forming species share the characteristic of the formation of an extracellular polysaccharide ("slime") layer, also termed a glycocalyx. This material, which consists of polysaccharide, protein and sometimes cellulose fibrils, "cements" the bacteria together to form a floc. Floc formation occurs at lower growth rates and at lower nutrient levels, essentially starvation or stationary growth conditions.

Floc-forming species may grow in a dispersed and non-settleable form if the growth rate is too fast. This latter condition, termed dispersed growth, occurs rarely in domestic waste activated sludge operation but occurs often in industrial waste treatment, generally due to high organic loading (high food to microorganism ratio (F/M) conditions). Here, no flocs develop and biomass settling does not occur, resulting in a very turbid effluent. The correct remedial action for a dispersed growth problem is a reduction in the F/M of the system, usually done by raising the MLSS concentration. Dispersed growth problems often occur after a toxicity or hydraulic washout event when the activated sludge biomass is low and high F/M conditions prevail.

Small, weak flocs can be formed in activated sludge that are easily sheared and subject to hydraulic surge flotation in the final clarifier leading to a turbid effluent. These small flocs, termed pin floc, consist only of floc-forming bacteria without a filament backbone and usually

are

Kết quả (Việt) 1:

KÍCH HOẠT BÙN VI VẤN ĐỀ VÀ KIỂM SOÁT CỦA HỌMichael Richard, tiến sĩ Sear-BrownFort Collins, CONỘI DUNGI. giới thiệuII. vi vấn đề và nguyên nhân của họ1. người nghèo Floc hình, Pin Floc và phân tán các vấn đề tăng trưởng2. độc tính3. nitrat hóa và các vấn đề dùng4. chất dinh dưỡng thiếu hụt và polysacarit Bulking và khuynh hướng tạo bọt5. zoogloeal Bulking và khuynh hướng tạo bọt6. sợi Bulking7. sợi nhỏ tạo bọtIII. thực hành phương pháp kiểm soát cho Bulking sợi nhỏ và khuynh hướng tạo bọt1. phương pháp kiểm soát ngắn hạna. bùn tung hứngsinh ngoài ra polymerc. clo2. dài hạn phương pháp kiểm soáta. oxy hòa tan thấp vấn đềsinh xử lý nước thải Septicity và axit hữu cơc. thấp điều kiện F/M và Selectorsmất chất dinh dưỡng thiếu hụte. tạo bọt kiểm soátIV. tóm tắtV. tài liệu tham khảo và thông tin bổ sung GIỚI THIỆUNhiều vấn đề có thể phát triển trong hoạt động kích hoạt bùn ảnh hưởng đến chất thải với nguồn gốc trong các thành phần kỹ thuật, thủy lực và vi sinh của quá trình. Real "trái tim" của hệ thống kích hoạt bùn là phát triển và bảo trì của một hỗn hợp vi sinh nền văn hóa (kích hoạt bùn) mà xử lý nước thải và đó có thể được quản lý. Một định nghĩa của một nhà điều hành nhà máy xử lý nước thải là một "lỗi người nông dân", một trong những người kiểm soát môi trường lưu vực thoáng để ưu tiên các vi sinh vật học tốt.Bài viết này sẽ thảo luận về các loại vi sinh các vấn đề có thể xảy ra trong hoạt động kích hoạt bùn. Chúng bao gồm phân tán sự tăng trưởng (không settleable), pin floc vấn đề, zoogloeal bulking và khuynh hướng tạo bọt, polysaccharide ("slime") bulking và khuynh hướng tạo bọt, nitrat hóa và dùng các vấn đề, độc, và bulking sợi nhỏ và tạo bọt. Phương pháp tốt nhất để khắc phục sự cố trong quá trình kích hoạt bùn dựa trên kiểm tra vi và ôxy hấp thu tỷ lệ (OUR) thử nghiệm để xác định nguyên nhân cơ bản của các vấn đề hoặc buồn bã và cho dù đó là nhạy cảm với clo trong tự nhiên. Những phương pháp này rất dễ dàng, nhanh chóng và không tốn kém so với các phương pháp tiếp cận, và nói chung là dễ hiểu và chấp nhận.VI SINH VẬT HỌC VẤN ĐỀ VÀ NGUYÊN NHÂN CỦA HỌSự hình thành nghèo Floc, Pin Floc và các vấn đề phát triển phân tánHình thành cơ bản floc, cần thiết cho hoạt động kích hoạt bùn do việc sử dụng của lực hấp dẫn clarifiers, là do một hình thức phát triển của nhiều loài vi khuẩn tự nhiên. Floc hình thành loài chia sẻ các đặc tính của sự hình thành của một lớp ngoại bào polysaccharide ("slime"), cũng gọi là một glycocalyx. Tài liệu này, bao gồm polysacarit, protein và đôi khi là cellulose fibrils, "xi măng" vi khuẩn với nhau để tạo thành một floc. Sự hình thành floc xảy ra lúc mức tăng trưởng thấp hơn và thấp hơn mức độ dinh dưỡng, về cơ bản các đói hoặc các điều kiện cố định tăng trưởng.Floc hình thành loài có thể phát triển trong một hình thức phân tán và không settleable nếu tốc độ tăng trưởng là quá nhanh. Điều kiện thứ hai này, gọi là tốc độ tăng trưởng phân tán, xảy ra ít khi ở trong nước thải được kích hoạt bùn hoạt động nhưng xảy ra thường xuyên trong xử lý chất thải công nghiệp, thường do cao hữu cơ tải (lương thực cao với vi sinh vật tỉ lệ (F/M) điều kiện). Ở đây, không có flocs phát triển và nhiên liệu sinh học giải quyết không xảy ra, dẫn đến một nước thải rất đục. Các hành động khắc phục hậu quả chính xác cho một vấn đề phát triển phân tán là một sự giảm trong F/M hệ thống, thường được thực hiện bằng cách tăng nồng độ MLSS. Phân tán phát triển vấn đề thường xảy ra sau khi một độc tính hoặc sự kiện thủy lực washout khi sinh khối kích hoạt bùn là thấp và cao F/M điều kiện ưu tiên áp dụng.Flocs nhỏ, yếu có thể được hình thành trong bùn kích hoạt dễ dàng sheared và có thể tăng thủy lực nổi ở trang cuối cùng dẫn đến một nước thải đục. Các flocs nhỏ, gọi là pin floc, bao gồm chỉ floc tạo thành vi khuẩn mà không có một xương sống sợi và thường được