活性污泥工艺的控制与运行

1.活性污泥的培养与驯化
活性污泥是通过一定的方法培养与驯化出来的。培养的目的是使微生物增殖，达到一定的污泥浓度；驯化则是对混合微生物群进行淘汰和诱导，使具有降解废水活性的微生物成为优势。
1.1 菌种和培养液
除了采用纯菌种外，活性污泥菌种大多取自粪便污水、生活污水或性质相近的工业废水处理站二沉池剩余污泥。培养液一般由上述菌液和诱导比例的营养物如淘米水、尿素或磷酸盐等组成。
1.2 培养与驯化方法
1.2.1 有异步法和同步法。异步法主要适用于工业废水，程序是：将经过粗滤的浓粪便水投入曝气池，用生活污水（或河水）稀释成BOD5~300-500mg/Ｌ，加培养液，连续曝气1~2d，池内出现絮状物后，停止曝气，静置沉淀1~1.5h，排除上清液（约池容的50%~70%）；再加粪便水和稀释水，重新曝气，待污泥数量增加一定浓度后（约1～2周），开始进工业废水（10％～20％），当处理效果稳定（BOD去除率80％～90％）和污泥性能良好时，再增加工业废水的比例，每次宜增加10%~20%，直至满负荷。处理城市污水时可采用同步法，即曝气池全部进废水，连续曝气，二沉池不排泥，全部回流。
1.2.2 在培养和驯化期间，应保证良好的微生物生长条件，如温度15～35℃，DO0.5～3mg/L，PH6.5～7.5，营养比等。
2.正常运行工艺控制
2.1 曝气系统控制
2.1.1 一般，负荷较小时，MLVSS较高，DO也应相应提高；当DO不变时， 空气量Qa主要取决于入流BOD5。
2.1.2 实际曝气量估算公式 Qa＝f0（S0-Se）Q/300Ea
式中f0为耗氧系数，指去除单位BOD所消耗的氧量，与F/M有关。当F/M0.2～0.5KgBOD/（KgMLSS•d）时，可取1；当F/M<0.15KgBOD/（KgMLSS•d）时，可取1.1～1.2。Ea为曝气效率，与扩散器的种类等有关，一般在7％～15％之间。
2.2 回流污泥系统控制
2.2.1 回流污泥系统控制有3种方式：（1）保持回流量恒定（2）保持回流比恒定（3）定期或随时调节回流量及回流比。
2.2.2 调节回流比有4种方法：（1）按照二沉池的泥位（2）按照沉降比，公式R=SV30/(100-SV30)（3）按照回流污泥及混合液的浓度，公式R=X/Xr-X（4）按照污泥沉降曲线
2.3 剩余污泥排放控制(Vn为排泥量)
2.3.1 用MLSS控制
公式 Vn=（X-X0）V/Xr
2.3.2 用F/M控制
公式 Vn=[XVV-S0Q/（F/M）]/Xr
2.3.3 用θc控制(为从曝气池排出混合液流量)
公式 QW＝XV/（Xrθc）-XeQ/Xr
二沉池污泥量 Mc＝AcHc（Xr＋X）/2
式中Ac为二沉池表面积，Hc为二沉池内的污泥层厚。
2.3.4 用SV30控制
3.活性污泥系统问题及解决对策
3.1 生物相不正常
3.1.1 正常的生物镜检可见大量有柄纤毛虫，如钟虫属，累枝虫属等，这类纤毛虫以体柄分泌的粘液固着成污泥絮体。
3.1.2 如系统出现大量游泳型纤毛虫，如豆型虫属，草履虫属等则可能是有机负荷太高或溶解氧偏低所致。
3.2 污泥SVI值异常原因及对策
异常现象 原因 具体原因 对策
SVI值异常高 原废水水质变化 1. 水温降低
2. PH值下降
3. 低分子量溶解性有机物大量进入
4. N、P不足
5. 腐败废水大量流入
6. 消化池上清夜大量流入
7. 原废水SS浓度太低
8. 有害物质流入 降低污泥负荷
加碱调整
降低负荷
投加尿素、磷酸盐
降低负荷
减少流入量
缩短初沉池停留时间
去除抑制物
曝气池管理不善 9. 有机负荷过高或过低
10. 溶解氧不足 相应采取措施
增加供氧量、短时间闷曝气
二沉池管理不善 11. 活性污泥在二沉池停留时间过长 缩短停留时间、加大回流量
SVI值异常低 原废水水质变化 12. 水温上升
13. 土、砂石等流入
曝气池管理不善 14. 有机负荷过低
3.3 污泥膨胀及其控制
3.3.1 丝状菌膨胀
3.3.1.1 活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖，导致膨胀，促成条件包括进水有机物太少，F/M太低，微生物食料不足；
3.3.1.2 进水N,P不足；
3.3.1.3 PH太低，不利于微生物生长；
3.3.1.4 混合液溶解氧太低，不能满足需要；
3.3.1.5 进水波动太大，对微生物造成冲击。
3.3.2 非丝状菌膨胀
3.3.2.1 由于进水中含有大量的溶解性有机物，使污泥负荷太高，而进水中又缺乏足够的N,P，或者DO不足；
3.3.2.2 进水中含有较多毒物，导致细菌中毒，不能分泌出足够量的粘性物质，形不成絮体，也无法分离。
3.3.3 措施
3.3.3.1 污泥助沉法（加混凝剂和助凝剂）和杀菌法；
3.3.3.2 DO太低可增加供氧；PH调节进水水质；污泥缺氧而腐化可增大曝气；N,P缺乏则应增加；
3.4 二沉池异常情况及对策
BOD（COD）异常增高 出水浑浊 PH值低 DO高 污泥生物减少 NO2、NO3高 硝化对BOD影响
DO低 游泳型生物增多，细菌游离 高浓度有机废水流入系统 污泥分散
污泥生物死亡，呈黑色 污泥腐败
DO正常 污泥生物死亡 含有害物质的工业废水流入 污泥解体
PH值正常 DO低 污泥腐败
DO正常MLSS正常 污泥生物正常 异重流、短流、污泥上浮
污泥生物死亡 含有害物质的工业废水流入 污泥解体
污泥生物从絮体游离 原废水水质急剧变化 污泥解体
DO高 污泥生物正常 污泥解体
出水清澈 SV30高 MLSS正常或减少 出现球衣菌等丝状菌 污泥膨胀
SV30正常 有可溶性有机物大量进入