污水处理运行过程中的异常判断和调整系列（6）生物滤池的运行异常

污水处理运行过程中的异常判断和调整系列（6）生物滤池的运行异常

生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经人工强化而发展起来的人工生物处理技术。它由碎石或塑料制品等滤料组成填料层，污水从上方均匀地喷洒到滤料层上，在重力作用下沿滤料缝隙向下流动，通过过滤、吸附和生物代谢等作用，使污水得到净化。污水中的有机物、氨氮等污染物被滤料表面的微生物吸附，并通过微生物的代谢作用将其分解为二氧化碳、水和其他无害物质。在这个过程中，微生物在滤料表面形成一层生物膜，生物膜中的微生物主要包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等，它们相互协作，共同完成对污水中污染物的去除。

一、常见的生物滤池运行中的异常状态

首先表现在生物膜的异常脱落。生物膜过早或大量脱落，导致滤池处理效果下降，出水水质变差，可能伴有滤料流失现象。因为寄生在生物膜上的微生物中，丝状菌比较容易占优势，如果剥落后流入生化系统中，容易诱导生化系统爆发丝状菌膨胀。

另外，生物膜过厚的话，承重的滤料变形会比较严重，局部发生塌陷的话常会加重整体塌陷的发生和局部过流负荷。

污水在滤池中流动不畅，出现积水现象，水流速度明显减慢，处理能力下降，同时可能伴有臭味产生。

生物塔顶部一般为敞开式。受阳光直接照射的原因，其生物膜在顶部会较多地滋生藻类，其结果就是影响了生物膜顶部范围的有机物去除效果，排放的生物塔处理水就显得混浊和不透明。

生物膜除了会产生藻类等而影响处理效果外，另一种常见的故障是生物膜颜色呈现白色，而非正常的棕黄色。这种白色的生物膜对废水中有机物的去除率较止常生物膜略有下降。

通过显微镜对生物膜的观察，发现生物膜基层絮团是否紧密决定了其应对进流废水的抗冲击能力。生物膜的生物相中，原生动物主要以爬行类原生动物为主，如尾棘虫、榴弹虫等；

另外也能观察到豆形虫和肾形虫等非活性污泥类原生动物，主要是体型较大的非活性污泥类原生动物，而非侧跳虫类鞭毛虫。

非活性污泥类原生动物在生物膜内的出现与活性污泥法中出现的非活性污泥类原生动物，其代表的意义并不一样。

活性污泥法中大多代表活性污泥系统受到了冲击负荷，而在生物塔的生物膜内出现非活性污泥类原生动物的主要原因是生物膜的表面与空气接触，属于好氧层，而在生物膜中部就是缺氧层，到生物膜和滤料的附着部位时，就出现了厌氧层了。

所以生物膜内出现的非活性污泥类原生动物大多是能在缺氧环境中生长的种类。

除了以上异常状态，常见的问题对于曝气生物滤池，可能出现曝气不均匀、气泡大小不均匀、曝气强度不足或过强等现象。

以及整个生物滤池的臭味问题，滤池周围散发难闻的气味，主要为硫化氢、氨等恶臭气体的气味，对周围环境和工作人员的健康造成不良影响。

二、生物滤池运行异常状态原因分析

首先是生物膜的异常脱落问题，主要考虑的原因方向就是水力负荷过高、进水水质变化、温度不适、生物膜老化、有毒物质冲击、或者反冲洗频率不当。

环境条件不适中，水温低于 5℃或高于 40℃，微生物活性下降；溶解氧长期不足或过饱和。进水PH异常变动对生物膜的冲击是最大的。

滤池堵塞方面，除了悬浮固体过高、生物膜过厚、反冲洗不足，可能还有滤料选择不当，比如粒径太小容易堵塞，或者布水系统设计不合理导致局部负荷过高。

曝气异常方面，除了设备故障和流量控制问题，还可能涉及曝气头的材质问题，或者空气预处理不足导致杂质堵塞。

臭味问题，除了厌氧分解和反冲洗不及时，可能还有气候因素，比如高温促进厌氧反应，或者通风不良导致气味积聚。

另外，可能需要考虑管理操作上的问题，比如维护不及时、监测频率不足、应急措施不到位等。此外，长期运行后的滤料老化或结构损坏也可能导致异常。

三、生物滤池运行异常状态的对策及调整策略

首先，生物膜异常脱落对应的对策应该包括调整负荷，比如减少进水量或增加处理池容积；加强预处理，去除有毒物质；控制水温、pH 和溶解氧；定期反冲洗防止老化。

还需要调整进水负荷，比如增加调节池；投加微生物激活剂或营养物质；控制碳氮比，添加碳源等方面应对。

关于滤池堵塞，需要预处理降低SS，比如增加沉淀池或气浮；优化反冲洗参数，提高强度和时间；或者采用交替运行的方式，让滤池有足够时间恢复。

曝气生物滤池曝气异常的话，应对策略包括检查曝气系统，清洗或更换曝气头；根据DO调整气量，确保气水比合适；定期维护设备，防止堵塞或泄漏。

臭味问题的解决方法包括增加曝气防止厌氧区形成，加强反冲洗去除积泥；使用除臭剂或生物滤池处理废气；优化设计，比如减少滤池深度或增加布水均匀性。

四、关于生物膜的生长状态不良及应对策略

正常情况下，生物膜应该是均匀覆盖在滤料表面，颜色呈黄褐色或灰褐色，有一定的粘性但不过于松散。

典型的生物膜生长不良主要是生物膜生长过厚或过薄。另外，较为常见的就是生物膜生长厚薄不均匀。

进水中有机物过低，生物膜就偏薄；而当进水有机物含量过高时，生物膜增长旺盛，普遍在滤料上生长有过厚的生物膜。

在实际运行中发现生物膜过厚，其对有机物的去除率并不一定比生物膜薄的高，其原因在于，生物膜对废水中有机物的去除效率与生物膜与废水的有效接触面积有关，而与膜厚无关。

对于废水中营养剂的不足，可以和活性污泥法运行中对营养剂的需求一样来理解。为此，在生物滤池进水前段就需要投加营养剂了。由于营养剂的投加量需要考虑到生物滤池和活性污泥法中微生物对营养剂的需求，投加营养剂的有机物含有量值的选取应该是比较重要的。在实际情况中发现，如果生物滤池滤料表面滋生大量的藻类。由此也会降低生物滤池的处理效率，通常会降低10%的去除效率。其原因在于滋生的藻类并不具备降解废水中有机物的能力，其只需要营养剂及阳光作为生长繁殖所需的能量。就生物膜颜色出现乳白色的异常变化问题，事件中基本认为与生物膜发生丝状菌体膨胀有关。丝状菌体在生物膜中大量繁殖时，整个生物滤池对废水有机物的去除率并不是明显降低的。

虽然生物膜产生乳白色菌体后，对废水有机物的降解能力不会显著降低，但我们会发现，此类丝状菌体非常容易导致后续的活性污泥系统中爆发丝状菌膨胀。主要原因是日常的运行中，会有一定量的此类白色生物膜剥落而流到后续的曝气池中。剥落流入到曝气池中的此类丝状菌体终归会有部分能够适应新的环境，从而在曝气池内形成优势种群而影响活性污泥系统的整个运行质量。

生物膜滋生多量青苔的问题，我们可以发现受光面的生物膜青苔滋生厉害，而背光面看不到青苔的滋生，因此如何减少生物膜的受光面在生物滤池设计和改造时是关键的考虑点。

另外，减少对生物滤池营养剂的投加也显得比较重要，过量的投加营养剂也是引发生物滤池爆发青苔繁殖的重要原因。

为此，整个生化系统的营养剂可以进行分段投加，即生物滤池一侧做一个投加点，在活性污泥法的曝气池一侧也做一个投加点，如此分段投加营养剂，即可避免生物滤池投加过量营养剂而引发的问题。

生物膜滋生丝状菌对生物膜本身来说不会影响过大，但是对后续的活性污泥法可能导致严重的后果而对整个生化系统不利。

应对策略重点在系统停止后的灭杀动作，可通过高次氯酸钠水对生物滤池进行彻底清洗，以重新生长生物膜。

生物膜生长过厚导致剥落堵塞等问题的应对重点是控制回流水量。

通过高回流水量的神刷作用可以抑制生物膜的厚度，也有利于提高生物膜对有机物的去除率。