AAO系统冬季溶解氧提不上来的原因与解决对策

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在AAO工艺运行中，冬季溶解氧（DO）难以提升是普遍且典型的工况难题，即便气水比提升至20:1仍无改善，核心矛盾并非单纯的“曝气量不足”，而是冬季水温、水质、污泥特性及曝气传质效率等多重因素叠加导致的氧传递与消耗失衡。下面从原因分析到解决对策，进行系统化拆解。

一、 核心原因：冬季工况下氧“传质难、消耗变”的双重困境

1.  水温降低导致氧传质效率大幅下降（最关键因素）

很多人存在误区：认为氧气在水中的溶解度随水温降低而升高，冬季应该更容易充氧。但在AAO系统的实际运行中，氧的“传质效率”比“溶解度”更重要。

（1）水的黏度随温度降低而增大：冬季水温每降低10℃，水的黏度约增加20%~30%。高黏度会减缓气液界面的更新速度，气泡在水体中上升时，表面的滞流层变厚，氧气从气相进入液相的阻力大幅提升，直接导致氧总转移系数（K）下降。数据显示，水温从25℃降至10℃时，K可能下降30%~50%。

（2）气泡粒径变大、分布不均：低温下，曝气器（尤其是膜片式曝气器）的弹性变差，微孔易堵塞或开合不全，产生的气泡粒径偏大。气泡越大，气液接触比表面积越小，氧利用率越低——即便气水比达到20:1，大部分氧气只是“穿水而过”，未被有效溶解。

2.  活性污泥特性改变，间接加剧DO提升难度

冬季水温降低会显著影响污泥菌群活性与物理性状，从“耗氧端”和“传质端”双向干扰DO稳定：

（1）微生物活性下降，耗氧模式改变：硝化菌对温度极其敏感，水温低于15℃时，硝化活性开始显著衰减；低于10℃时，硝化速率可能下降50%以上。此时，曝气池内的耗氧主力从“硝化反应”转向“有机物降解”，但污泥整体活性降低，混合液的污泥容积指数（SVI）易升高，污泥出现细碎化或轻微膨胀，导致混合液黏度增加，进一步阻碍氧传递。

（2）污泥龄被动缩短，菌群失衡：若冬季未及时调整排泥策略，水温降低导致微生物增殖速率变慢，污泥龄（SRT）会被动缩短，硝化菌等世代周期长的菌群流失，系统硝化能力下降，表现为曝气池DO“看似不足”，实则是耗氧需求与供氧能力不匹配。

3.  进水水质波动，增加耗氧负荷压力

冬季市政污水或工业废水常出现水质波动，间接加重DO提升难度：

（1）进水有机物浓度升高：冬季居民生活污水中COD、BOD浓度通常比夏季高10%~30%，有机负荷增加会使曝气池内微生物瞬时耗氧速率（OUR）上升，即便曝气量不变，DO也会被快速消耗。

（2）进水悬浮物（SS）含量增加：低温下污水中泥沙、纤维等悬浮物不易沉降，进入曝气池后会附着在曝气器表面，加剧曝气器堵塞，形成恶性循环。

4.  曝气系统冬季工况劣化，“无效曝气”占比高

气水比20:1已是较高数值，但如果曝气系统存在隐性问题，大部分曝气量属于“无效曝气”：

（1）曝气器堵塞或老化：冬季污水中油脂、黏性物质更易析出，附着在膜片曝气器的微孔上，导致曝气不均匀——池体局部曝气过量（DO偏高），大部分区域曝气不足（DO偏低），整体表现为DO均值提不上来。

（2）鼓风机供风参数不适配：冬季气温低，鼓风机吸入的冷空气密度大，实际供风标况体积（Nm?/h） 虽达标，但工况体积（m?/h） 偏低；同时，冷空气进入水体后，气泡的稳定性变差，易快速聚并上浮，缩短气液接触时间。

5.  仪表误差：DO探头“假性偏低”的误判

冬季水温低会导致DO探头的响应速度变慢、灵敏度下降，若未及时校准，探头显示的DO值会低于实际值，造成“DO起不来”的误判。尤其是使用覆膜式DO探头时，低温会降低膜内电解液的活性，影响氧分子的渗透速率，读数偏差可达0.5~1.0mg/L。

二、 针对性解决对策：从“提效传质”和“优化耗氧”双管齐下

1.  优化曝气系统，提升氧传递效率（优先措施）

（1）彻底清洗曝气器：停运检修时，采用高压水反冲或化学清洗（如柠檬酸溶液浸泡），清除膜片表面的堵塞物，恢复微孔曝气效果，减小气泡粒径，增加气液接触面积。

（2）调整鼓风机运行参数：适当提高鼓风机出口压力，确保气泡能有效穿透高黏度水体；若条件允许，可将鼓风机吸入的冷空气预热（如利用污水厂余热），降低水体与气泡的温差，减少气泡聚并。

（3）优化曝气池布气均匀性：检查曝气支管阀门开度，消除“死区”；对老化破损的曝气器进行更换，保证池内DO分布均匀。

2.  调整工艺运行参数，适配冬季污泥特性

（1）延长污泥龄（SRT）：硝化菌的适宜SRT随水温降低而延长——水温15℃时SRT需15~20d，10℃时需20~30d。通过减少排泥量延长SRT，保证硝化菌群的数量与活性，避免因菌群流失导致的DO调控紊乱。

（2）优化回流比：适当提高内回流比（硝化液回流比），增强缺氧段反硝化效果，减轻曝气池的硝化耗氧压力；同时控制污泥回流比，避免回流污泥携带过多DO进入厌氧段，影响释磷效果。

（3）降低有机负荷：若进水COD浓度偏高，可通过分流进水或投加清水稀释，降低曝气池有机负荷，减少微生物瞬时耗氧速率。

3.  加强水质与仪表管理，消除干扰因素

（1）强化预处理：加大格栅、沉砂池的清理频次，减少悬浮物进入曝气池；对含油废水，增加隔油池的刮油频率，降低油脂对曝气器的堵塞风险。

（2）定期校准DO探头：冬季每1~2周对DO探头进行一次校准，清洗探头覆膜表面的污垢，确保读数准确，避免误判导致的曝气量盲目增加。

4.  辅助措施：提升混合液紊流程度

（1）若曝气池搅拌强度不足，可适当开启潜水搅拌器，增强水体紊流，打破气泡表面的滞流层，促进氧的传质；

（2）避免曝气池水位过高，减少气泡上升路径的阻力，提高氧利用率。

三、 总结

AAO系统冬季DO难以提升，本质是“氧传质效率下降”和“污泥-水质工况变化”的叠加效应，单纯提高气水比（增加曝气量）只能治标，无法治本。需通过“清洗曝气器+延长SRT+优化回流比+校准仪表”的组合措施，从“传质端”和“耗氧端”双向调控，才能实现冬季DO的稳定控制。