活性污泥运行的异常情况及其对策

活性污泥运行的异常情况及其对策

摘自 邹平洲博客

生物处理系统在运行时，常常会因进水水质、水量或运行参数的变化而出现异常情况，导致处理效率的降低，甚至损坏处理设备。了解常见的异常现在及其常用对策，有助于及时地发现问题和解决问题，使废水处理厂（站）长期稳定运行。

（1）污泥膨胀 正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。当污泥变质时，污泥就不易沉降，含水率上升，体积膨胀，澄清液减少，这种现象叫污泥膨胀。污泥膨胀主要是大量丝状菌（特别是球衣菌）在污泥内的繁殖，使污泥松散、密度降低所致。其次，真菌的繁殖也会一起污泥膨胀，也有可能由于污泥中结合水异常增多导致污泥膨胀。

活性污泥的主体是菌胶团。与菌胶团比较，丝状菌和真菌生长时需较多的碳素，对氮、磷的要求则较低。它们对氧的要求也和菌胶团不同，菌胶团要求较多的氧（至少0.5mg/L）才能很好的生长，真菌和丝状菌（如球衣菌）在低于0.1mg/L的微氧环境中，才能较好地生长。所以在供氧不足的时，菌胶团将减少，丝状菌、真菌则大量繁殖。对于毒物的抵抗力，丝状细菌和菌胶团也有差别，如对氯的抵抗力，丝状菌不及菌胶团。菌胶团生长适宜的pH值范围在6~8，而真菌则在pH值等于4.5~6.5之间生长良好，所以pH值稍低时，菌胶团生长受到抑制，而真菌的数量则可能大大增加。根据上海城市污水厂经验，水温也是影响污泥膨胀的重要因素。丝状菌在高温季节（水温在25℃以上）宜于生长繁殖，可引起污泥膨胀。因此，污水如碳水化合物较多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等养料，水温高或pH值较低的情况下，均因引起污泥膨胀。此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀。

由此可见，为防止污泥膨胀，可针对一起膨胀的原因采取相应的措施。如缺氧、水温高等可加大曝气量，或降低水温，减轻负荷，或适当降低MLSS值，使需氧量减少等；如污泥负荷过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷，必要时好要停止进水，“闷曝”一段时间；如缺氮、磷等养料，可投加硝化污泥或氮、磷等成分；如pH值过低，可投加石灰等调节pH值；若污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化铁，促进凝聚，刺激菌胶团生长，也可投加漂白粉或液氯（按干污泥的0.3%~0.6%投加），抑制丝状菌繁殖，控制污泥膨胀。此外，投加石棉粉末、硅藻土、黏土等物质也有一定的效果。

（2）污泥解体处理水浑浊、污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等则是污泥解体现象。导致这种异常现象的原因有运行中的问题，也可能由于污水中混入了有毒物质所致。运行不当（如曝气过量），会使活性污泥生物营养的平衡遭到破坏，微生物量减少且失去活性，吸附能力降低，絮凝体缩小；一部分则成为不易沉淀的羽毛状污泥，SV值降低，使处理水变浑浊。当污水中存在有毒物质时，微生物会受到抑制、伤害，污泥失去活性，导致净化能力下降。一般可通过显微镜观察来判别产生的原因。当鉴别出是运行方面的问题时，应对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV、MLSS、DO等多项指标进行检查，加以调整。当确定是污水中混入有毒物质时，应该考虑可能是有新的工业废水混入的结果。若确有新的废水混入，应责成其按国家排放标准加以局部处理。

（3）污泥脱氮（反硝化） 污泥在沉淀池呈块状上浮的现象，并不一定是由于腐败所造成的，也可能是污泥反硝化造成。曝气内污泥泥龄过长时，硝化过程比较充分（NO3－＞5mg/L），在沉淀池内产生反硝化，硝酸盐的氧被利用，氮即呈气体脱出附于污泥上，使之相对密度降低，整块上浮。所谓反硝化是指硝酸盐被反硝化菌还原成氨或氮的作用。反硝化作用一般在溶解氧低于0.5mg/L时发生。试验表明，如果让硝酸盐含量高的混合液静止沉淀，在开始的30~90min左右污泥可能沉淀得很好，但不久就可以看到，由于反硝化作用所产生的氮气在泥中形成小气泡，使污泥整块地浮至水面。在做污泥沉降比试验时，由于只检查污泥30min的沉降性能，往往会忽视污泥的反硝化作用。这是在活性污泥法的运行中应当注意的现象，为防止这一异常现象的发生，应采取增加污泥回流或及时排除剩余污泥，或降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧等措施。

（4）污泥腐化 在沉淀池中污泥可能由于长期滞留而厌氧发酵，生成气体（H2S、CH4等）从而发生大块污泥上浮的现象。它与污泥脱氮上浮所不同的是，污泥腐败变黑，产生恶臭。此时也不是全部污泥上浮，大部分都是正常地排出或回流，只是沉积在死角长期滞留的污泥才腐化上浮。防止的措施有：

①安设不使污泥外溢的浮渣设备；

②消除沉淀池的死角；

③加大池底坡度或改正池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。

此外，如曝气池内曝气过度，使污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，也容易产生这种现象。防止措施是将供气控制在搅拌所需的限度内，而脂肪和油则应在进入曝气池之前去除。

（5）泡沫问题 曝气池中产生泡沫的主要原因有：污泥停留时间、pH值、溶解氧（DO）、温度、憎水性物质、曝气方式和气温气压及水温的交替变化等。泡沫会给生产操作带来一定困难，其危害主要有：①泡沫一般具有黏附性，常常会将大量活性污泥等固体物质卷入曝气池的漂浮泡沫层，泡沫层又在曝气池表面翻腾，阻碍氧气进入曝气池混合液，降低充氧效率；②生物泡沫蔓延到走道板上，影响巡视和设备维修。夏天生物泡沫随风飘荡，将产生一系列环境卫生问题，冬季泡沫结冰后，清理困难，给巡视和维护人员带来不便；③回流污泥中含有泡沫一起类似浮选的现象，损坏污泥的正常性能；生物泡沫随排泥进入泥区，干扰污泥浓缩和污泥硝化的顺利进行。

消除泡沫的措施有：喷洒水、投加杀菌剂或消泡剂、降低污泥龄、回流厌氧上清液、向曝气反应器内投加填料和化学药剂等。喷洒水是一种最简单和最常用的物理方法，但它不能消除产生泡沫现象的根本原因。投加杀菌剂和消泡剂存在同样的问题。降低污泥龄能有效地抑制丝状菌的生长，以避免由其产生的泡沫问题。有试验表明，厌氧消化池上清液也能抑制丝状菌的生长，但由于上清液中COD和NH3-N浓度很高，有可能影响最后的出水质量，应用时应慎重考虑。据国外一些城市污水厂报道，消泡剂（如机油、煤油等）用量约为0.5~1.5mg/L，过多的油类物质将污染水体。因此，为了节约油的用量和减少油类进入水体污泥水质，应尽量少投加油类物质。

实践表明，虽然泡沫产生的基本原理差不多，但引起泡沫现象的因素很多，控制和取得的效果也各不相同。

本文摘自：王国华，任鹤云编著.工业废水处理工程设计与实例.北京：化学工业出版社，2005