曝氣池（aeration basin）是人們按照微生物的特性所設(shè)計(jì)的生化反應(yīng)器，污染質(zhì)的降解程度主要取決于曝氣池的運(yùn)行管理。

一、曝氣池運(yùn)行管理——常規(guī)監(jiān)測(cè)

1、溫度

好氧活性污泥微生物能正常生理活動(dòng)的最適宜溫度范圍是15-30℃。一般水溫低于10℃或高于35℃時(shí)，都會(huì)對(duì)好氧活性污泥的功能產(chǎn)生不利影響。當(dāng)溫度高于40℃或低于5℃時(shí)，甚至?xí)耆Ｖ埂?/p>

在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，雖然不利于氧向水中轉(zhuǎn)移，卻可以加快生化反應(yīng)速率，微生物增殖速率也會(huì)加快。但溫度突升并超過(guò)一定限度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不可逆破壞。相比之下，溫度降低對(duì)微生物的影響要小一些，一般不會(huì)出現(xiàn)不可逆破壞。

如果水溫的降低變化緩慢，活性污泥中的微生物可以逐步適應(yīng)這種變化，通過(guò)采取降低負(fù)荷、提高溶解氧濃度、延長(zhǎng)曝氣時(shí)間等措施，仍能取得較好的處理效果。

因此，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，要重視水溫的突然變化，尤其是水溫的突然升高。為防止水溫過(guò)高的工業(yè)廢水對(duì)好氧生物處理產(chǎn)生不利影響，應(yīng)進(jìn)行降溫處理。

2、pH值

活性污泥微生物最適宜的pH值介于6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下，活性污泥中原生動(dòng)物將全部消失，大多數(shù)微生物的活動(dòng)會(huì)受到抑制，優(yōu)勢(shì)菌種為真菌，活性污泥絮體受到破壞，極易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。

當(dāng)pH值大于9后，微生物的代謝速率將受到極大的不利影響，菌膠團(tuán)會(huì)解體，也會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。當(dāng)污水pH值高于10或低于5時(shí)，在進(jìn)入曝氣池之前，必須進(jìn)行酸堿中和調(diào)整pH值，使進(jìn)入曝氣池的污水pH值至少在6-9之間。

活性污泥混合液本身對(duì)pH值變化具有一定的緩沖作用，因?yàn)楹醚跷⑸锏拇x活動(dòng)能改變其活動(dòng)環(huán)境的pH值。比如說(shuō)好氧微生物對(duì)含氮化合物的利用，由于脫氮作用而產(chǎn)生酸，降低環(huán)境的pH值；由于脫羧作用而產(chǎn)生堿性酸，又可使pH值上升。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的馴化，活性污泥法也能處理具有一定酸性或堿性的污水。此外，污水本身所具有的堿度對(duì)pH值的下降有一定的抑制作用。

但是，污水的pH值發(fā)生突變，例如堿性污水進(jìn)人已適應(yīng)酸性環(huán)境的活性污泥系統(tǒng)時(shí)，將會(huì)對(duì)其中微生物造成沖擊，甚至有可能破壞整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

因此，酸堿污水是否進(jìn)行中和處理，要根據(jù)實(shí)際情況而定，若是進(jìn)入活性污泥系統(tǒng)的污水pH值變化不大，尤其是只有微酸性水或微堿性水其中之一時(shí)，往往不需要中和處理，而pH值變化幅度較大時(shí)，應(yīng)事先進(jìn)行中和處理調(diào)整pH值至中性。

3、COD和BOD5

無(wú)論采用哪種活性污泥法，曝氣池所能承受的有機(jī)負(fù)荷都是有一定限度的，超過(guò)限度，曝氣池的運(yùn)行效果將難以保證。對(duì)于正在運(yùn)行的曝氣池，進(jìn)水BOD5最高值都是固定的，由于BOD5分析周期較長(zhǎng)，實(shí)際上多以COD分析結(jié)果指導(dǎo)生產(chǎn)。

曝氣池進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷一旦超標(biāo)，就應(yīng)當(dāng)立即采取降低進(jìn)水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施，以免對(duì)整個(gè)二級(jí)生物處理系統(tǒng)造成沖擊和保證出水水質(zhì)。

如果進(jìn)水COD值偏低，就應(yīng)當(dāng)立即采取增加進(jìn)水量、減少污泥回流量和減少風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，降低表曝機(jī)轉(zhuǎn)速等，降低充氧效率的措施，以免造成不必要的動(dòng)力浪費(fèi)。

4、氨氮和磷酸鹽

理論上，微生物對(duì)氮、磷的需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來(lái)計(jì)算，但實(shí)際活性污泥法處理系統(tǒng)曝氣池進(jìn)水中的BOD5與氮、磷的比例往往低于此值，系統(tǒng)也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

氮、磷的含量因處理的工業(yè)廢水種類不同差別很大，有的污水氮、磷的含量很高，不經(jīng)過(guò)脫磷除氮，二沉池出水氮、磷的含量就會(huì)超標(biāo)。而對(duì)于氮、磷的含量很低的污水，如果不能及時(shí)補(bǔ)充一定量的氮、磷，微生物的功能會(huì)受到限制，二沉池出水的COD和BOD5就難以保證達(dá)標(biāo)。

當(dāng)處理氮、磷的含量很低的工業(yè)廢水時(shí)，對(duì)于正在運(yùn)行的曝氣池，曝氣池進(jìn)水中氨氮和磷酸鹽的含量分別為10mg/L和5mg/L左右，即可滿足混合液微生物對(duì)氮、磷的需要。如果曝氣池進(jìn)水中氨氮和磷酸鹽的含量長(zhǎng)時(shí)間低于上述值，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)增加氮、磷的投加量。

5、有毒物質(zhì)

對(duì)于特定的工業(yè)廢水，有毒物質(zhì)的種類一般不變，含量和排水量卻難以恒定。除了需要采取均質(zhì)調(diào)節(jié)等一級(jí)處理措施之外，必須對(duì)曝氣池進(jìn)水中有毒物質(zhì)的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

活性污泥馴化結(jié)束后，要根據(jù)混合液對(duì)進(jìn)水中有毒物質(zhì)的適應(yīng)程度，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定影響生化系統(tǒng)的進(jìn)水有毒物質(zhì)最高限值。

如果曝氣池進(jìn)水中有毒物質(zhì)的含量長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)限值，就應(yīng)當(dāng)采取降低進(jìn)水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施，避免因混合液微生物中毒而影響處理效果。

二、曝氣池運(yùn)行管理——沉降比

1、曝氣池MLSS或MLVSS的控制

曝氣池混合液須維持相對(duì)固定的污泥濃度MLSS，才能維持好處理效果和處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。每一種好氧活性污泥法處理工藝都有其最佳曝氣池的MLSS，比如普通空氣曝池活性污泥的MLSS最佳值為2g/L左右，而AB法工藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右，兩者差距很大。

一般而言，曝氣池中MLSS接近其最佳值時(shí)，處理效果最好。而MLSS過(guò)低時(shí)往往達(dá)不到預(yù)期的處理效果。

當(dāng)MLSS過(guò)高時(shí)，泥齡延長(zhǎng)，維持這些污泥中微生物正?；顒?dòng)所需的溶解氧數(shù)會(huì)增加許多，導(dǎo)致對(duì)充氧系統(tǒng)能力的要求增大。同時(shí)曝氣池混合液的密度會(huì)增大，阻力增大，也就會(huì)增加機(jī)械曝氣或鼓風(fēng)曝氣的電耗。

也就是說(shuō)，雖然MLSS偏高時(shí)，可以提高曝氣池對(duì)進(jìn)水水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷的抵抗能力，但在運(yùn)行上往往是不經(jīng)濟(jì)的。而且有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致污泥過(guò)度老化，活性下降，最后甚至影響處理水質(zhì)。

在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，有時(shí)需要通過(guò)加大剩余污泥排放的方式強(qiáng)制減少曝氣池的MLSS值，刺激曝氣池混合液中的微生物的生長(zhǎng)和繁殖，提高活性污泥分解氧化有機(jī)物的活性。

二、污泥沉降比(SV)的控制

污泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity，又稱30min沉降率，是曝氣池混合液在量筒內(nèi)靜置30min后所形成的沉淀污泥容積占原混合液容積的比例，以%表示。

一般取混合液樣1000ml，用滿量程1000ml量筒測(cè)量，靜置30min后泥面的高度恰好就是SV的數(shù)值。由于SV值的測(cè)定簡(jiǎn)單快速，因此是評(píng)定活性污泥濃度和質(zhì)量的常用方法。

SV值能反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性能等?？捎糜诳刂剖Ｓ辔勰嗯欧帕?，SV的正常值一般在15%-30%之間，低于此數(shù)值區(qū)說(shuō)明污泥的沉降性能好，但也可能是污泥的活性不良。

可少排泥或不排泥或加大曝氣量。高于此數(shù)值區(qū)，說(shuō)明需要排泥操作，或應(yīng)采取措施加大曝氣量，也可能是絲狀菌的作用使污泥發(fā)生膨脹，需加大進(jìn)泥量或減少曝氣量。

1、SV30實(shí)驗(yàn)液面狀態(tài)觀察要點(diǎn)

2、SV30實(shí)驗(yàn)沉降過(guò)程觀察要點(diǎn)

3、SV30實(shí)驗(yàn)上清液觀察要點(diǎn)

4、SV30實(shí)驗(yàn)最終沉淀物觀察要點(diǎn)

4、污泥容積指數(shù)(SVI)的控制

污泥容積指數(shù)(SVI)的英文是Sludge Volume Index，是指曝氣池出口處混合液經(jīng)過(guò)30min靜置沉淀后，每克干污泥所形的沉淀污泥所占的容積。單位以ml/g計(jì)。

計(jì)算公式如下：

SVI與SV值的關(guān)系:

SVI值排除了污泥濃度對(duì)污泥沉降體積的影響，因而比SV值能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般來(lái)說(shuō)，SVI值過(guò)低說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小，無(wú)機(jī)物含量高，缺乏活性；SVI過(guò)高說(shuō)明污泥沉降性較差，將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。城市污水處理廠的SVI值一般介于70~100之間。

SVI值與污泥負(fù)荷有關(guān)，污泥負(fù)荷過(guò)高或過(guò)低，活性污泥的代謝性能都會(huì)變差，SVI值也會(huì)變很高，存在出現(xiàn)污泥膨脹的可能。

曝氣池混合液SVI值升高的原因

(1)水溫突然降低使微生物活性降低，分解有機(jī)物的功能下降。

(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長(zhǎng)時(shí)間處于酸性條件下，嗜酸性絲狀微生物大量繁殖，另外排放酸性廢水的管道內(nèi)生長(zhǎng)的絲狀微生物膜周期性脫落也會(huì)導(dǎo)致混合液中的絲狀微生物的增殖。

(3)進(jìn)水中氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例偏低，而絲狀菌能夠在氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)重不足的情況下大量繁殖，并在混合液中占優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而引起污泥膨脹。

(4)曝氣池有機(jī)負(fù)荷過(guò)高導(dǎo)致活性污泥的凝聚性能和沉淀性能變差，SVI值升高。

(5)進(jìn)水中低分子有機(jī)物含量大，而低分子有機(jī)物是絲狀菌最容易吸收利用的成分，從而使絲狀微生物大量繁殖，曝氣池混合液沉降性能降低。

(6)曝氣池混合液溶解氧不足使絮體生長(zhǎng)受抑制。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖，導(dǎo)致活性污泥膨脹，SVI值升高。

(7)進(jìn)水中有毒有害物質(zhì)增加，如酚、醛、硫化物等類物質(zhì)含量突然升高，使微生物菌膠團(tuán)凝聚性能下降，大量解絮，而絲狀菌則得以增殖，SVI升高。

(8)高濃度有機(jī)廢水缺氧腐敗后進(jìn)人曝氣池，其中含有大量的低分子有機(jī)物和硫化物等，從而使絲狀菌大量繁殖，SVI值升高。

(9)消化池上清液短時(shí)間內(nèi)進(jìn)人曝氣池。其中的高濃度有機(jī)物使曝氣池有機(jī)負(fù)荷升高，絲狀菌大量繁殖。

(10)的進(jìn)水中SS較低而溶解性有機(jī)物比例較大，使得污泥容重降低，固液難以分離從而使SVI值升高。

(11)污泥在二沉池停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致其中溶解氧含量下降，污泥因此腐化變質(zhì)，進(jìn)而使回流污泥中絲狀菌大量繁殖，引起曝氣池活性污泥膨脹，SVI增高。

三、曝氣池運(yùn)行管理——泡沫

生化系統(tǒng)泡沫比較好的分類方法是通過(guò)顏色和黏度進(jìn)行分類，因?yàn)榇_認(rèn)泡沫不同的顏色和黏度能夠指導(dǎo)我們判斷目前活性污泥所處的狀態(tài)。

1、棕黃色泡沫

現(xiàn)象描述：

泡沫產(chǎn)生時(shí)數(shù)量不多，靠近曝氣團(tuán)四周液面少量產(chǎn)生，沿輻射方向逐漸消散，到四周角落時(shí)開(kāi)始積聚，泡沫顏色呈棕黃色，泡沫色與當(dāng)時(shí)活性污泥顏色相同。整個(gè)泡沫形成到積聚的過(guò)程中，泡沫呈易碎狀態(tài)，所以此類泡沫在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的積聚而導(dǎo)致大量浮渣產(chǎn)生。

原因分析：

活性污泥處于老化狀態(tài)，部分活性污泥因?yàn)槔匣怏w，懸浮在活性污泥混合液中，在曝氣狀態(tài)下均勻附著在泡沫中，導(dǎo)致泡沫破裂的時(shí)間延長(zhǎng)，這為泡沫積聚創(chuàng)造了條件。

工藝判斷：

此類泡沫產(chǎn)生是污泥處于或即將進(jìn)入活性污泥老化狀態(tài)的一種表現(xiàn)。

1）活性污泥的沉降比方面。

活性污泥的沉降比觀察是判斷活性污泥是否出現(xiàn)老化的重要方法之一，通過(guò)沉降比值是否偏小，沉降的活性污泥是否色澤暗黃，沉降速度是否過(guò)快等方面的確認(rèn)，結(jié)合液面產(chǎn)生的棕黃色泡沫即可較為準(zhǔn)確的判斷活性污泥是否出現(xiàn)了老化現(xiàn)象。

2）SVI值方面。

SVI值用來(lái)判斷活性污泥的松散程度確實(shí)是很好的指標(biāo)，然而它也具備判斷活性污泥是否發(fā)生老化的功能。當(dāng)SVI值低于40的時(shí)候，活性污泥通常發(fā)生了老化，結(jié)合液面產(chǎn)生的棕黃色泡沫即可較為準(zhǔn)確地判斷活性污泥是否出現(xiàn)了老化現(xiàn)象。

3）顯微鏡觀察結(jié)果。

對(duì)于老化的活性污泥，顯微鏡觀察方面也能很好的發(fā)現(xiàn)。重點(diǎn)是菌膠團(tuán)的致密程度和后生動(dòng)物出現(xiàn)的比重，如果觀察到的菌膠團(tuán)比較致密，且后生動(dòng)物大量較多，結(jié)合液面的棕黃色泡沫，可以判斷活性污泥是否處于老化階段。

2、灰黑色泡沫

現(xiàn)象描述：

泡沫數(shù)量、產(chǎn)生過(guò)程、積聚、易碎性與棕黃色泡沫特性相同，但其顏色中帶有黑色的成分，所積聚的產(chǎn)物也呈灰黑色，觀察整個(gè)生化系統(tǒng)的活性污泥顏色也有略帶灰黑色的感覺(jué)。

原因分析：

活性污泥處于缺氧狀態(tài)，缺氧的狀態(tài)可使活性污泥出現(xiàn)局部的厭氧反應(yīng)，這樣，原本處于好氧狀態(tài)的活性污泥就會(huì)在這個(gè)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中出現(xiàn)死亡，同樣也就會(huì)附著在曝氣時(shí)的氣泡上了。

所以如果我們看到產(chǎn)生的泡沫呈灰黑色的話，除了確認(rèn)進(jìn)水是否含有黑色染料廢水外，主要就是要確認(rèn)生化池是否在局部有曝氣不足產(chǎn)生的厭氧情況發(fā)生。

工藝判斷：

灰黑色泡沫多半是活性污泥系統(tǒng)出現(xiàn)了缺氧或厭氧狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的工藝控制各指標(biāo)的確認(rèn)也就需要圍繞這一方面展開(kāi)?；液谏菽a(chǎn)生時(shí)重點(diǎn)需要對(duì)DO值進(jìn)行綜合判斷。

確認(rèn)活性污泥系統(tǒng)是否處于缺氧和厭氧狀態(tài)，最好的方法是直接通過(guò)溶解氧儀進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，這方面我們的操作人員容易犯的錯(cuò)誤就是只檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)來(lái)判斷生化系統(tǒng)的整體溶解氧狀況，這種做法是片面的。

為了避免這種情況，需要對(duì)整個(gè)生化系統(tǒng)均勻布點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，只有這樣才能發(fā)現(xiàn)局部的供氧不足死角。如果溶解氧在某些位置監(jiān)測(cè)值低于0.5ppm的話，我們就需要重點(diǎn)對(duì)這些位置進(jìn)行確認(rèn)。

3、白色泡沫

現(xiàn)象描述：

白色泡沫產(chǎn)生的原因很多，但主要常見(jiàn)于負(fù)荷過(guò)高、曝氣過(guò)度、洗滌劑流入等。而在區(qū)別是何種原因?qū)е碌陌咨菽瓡r(shí)，泡沫的黏度能給我們很多的參考。

通常情況下，粘稠不易破碎的泡沫，常見(jiàn)于活性污泥負(fù)荷過(guò)高，而且此時(shí)的泡沫色澤鮮白，堆積性較好，而粘稠易破碎的泡沫常見(jiàn)于活性污泥的過(guò)度曝氣，而且此時(shí)的泡沫色澤為陳舊的白色，堆積性差，只會(huì)發(fā)生局部堆積，洗滌劑的流入也會(huì)發(fā)生白色的泡沫，因?yàn)橄礈靹┑拇嬖冢黾恿怂w的表面張力，最終導(dǎo)致泡沫的形成。

工藝判斷：

白色泡沫的產(chǎn)生，基本歸結(jié)為活性污泥負(fù)荷過(guò)高、曝氣過(guò)量、洗滌劑流入等情況。

1）F/M值與白色泡沫的關(guān)系。

我們知道，判斷活性污泥負(fù)荷的指標(biāo)是F/M（即食微比值），如果F/M值過(guò)高（大于0.5），同時(shí)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生大量白色粘稠泡沫的話，我們就可以認(rèn)為活性污泥確實(shí)是處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)了。

2）DO值與白色泡沫的關(guān)系。

曝氣過(guò)度同樣會(huì)產(chǎn)生大量白色泡沫，雖然在泡沫黏度不高的情況下，正常的曝氣量不會(huì)導(dǎo)致生化系統(tǒng)泡沫的產(chǎn)生，但活性污泥在過(guò)高的曝氣量作用下，部分活性污泥會(huì)解體溶解，隨即導(dǎo)致活性污泥清液中的有機(jī)物含量升高，這是在高曝氣量情況下導(dǎo)致泡沫產(chǎn)生的一個(gè)原因。

為此，在保證活性污泥供氧的情況下，盡量降低曝氣量，不但能減少泡沫產(chǎn)生，同時(shí)也能減少能源消耗，降低運(yùn)行成本。通?？刂破貧獬爻隹贒O值為1-3mg/l，如果一味提高曝氣量，使得DO上升到5.0mg/l的話，對(duì)活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響是較大的。

3）起泡物質(zhì)流入的問(wèn)題。

除處理負(fù)荷過(guò)高、曝氣過(guò)度外，起泡物質(zhì)流入生化系統(tǒng)同樣可以導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生泡沫，比較常見(jiàn)的是生化系統(tǒng)中流入了洗滌劑或表面活性劑，在曝氣作用下，很快就會(huì)產(chǎn)生大量白色泡沫。我們通過(guò)監(jiān)測(cè)DO值及生化系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的污泥負(fù)荷情況就可以反過(guò)來(lái)推斷是否進(jìn)水水質(zhì)的影響導(dǎo)致了活性污泥系統(tǒng)泡沫的產(chǎn)生。

4、彩色泡沫

現(xiàn)象描述：

彩色泡沫常發(fā)生于生化系統(tǒng)流入了帶顏色的廢水，通常這些帶顏色的廢水具備較高有機(jī)物濃度，在曝氣的作用下，容易導(dǎo)致類似高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的泡沫。由于水體本身就帶有顏色，自然產(chǎn)生的泡沫也會(huì)帶有顏色。

另一種情況就是污水、廢水中富含表面活性劑或洗滌劑，流入生化系統(tǒng)后，自然也會(huì)導(dǎo)致泡沫產(chǎn)生，在陽(yáng)光照射下，這些泡沫表面會(huì)產(chǎn)生五彩繽紛的顏色，這對(duì)判斷此類泡沫的產(chǎn)生原因有很大幫助。

工藝判斷：

彩色泡沫的產(chǎn)生與帶色廢水的流入和洗滌劑及表面活性劑的流入有關(guān)。所以通過(guò)觀察物化區(qū)處理出水是否仍帶有顏色可以判斷。如部分廢水是否會(huì)對(duì)生化系統(tǒng)也產(chǎn)生顏色干擾。就洗滌劑及表面活性劑的問(wèn)題，重點(diǎn)也是確認(rèn)物化區(qū)位置的泡沫堆積情況。由此來(lái)判斷表面活性劑及洗滌劑對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)對(duì)泡沫產(chǎn)生的影響。

活性污泥是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，意味著在日常運(yùn)行中要多看多觀察多思考。除了對(duì)于池面泡沫的觀察，我們還要時(shí)刻關(guān)注液面浮渣的情況，配合多項(xiàng)指標(biāo)，如SV30、溶解氧、食微比、生物相觀察等，才能快速且準(zhǔn)確的做出工藝判斷。

四、曝氣池運(yùn)行管理——污泥解體

1、污泥解體的原因

1）有毒物質(zhì)

進(jìn)水中有毒物質(zhì)或有機(jī)物含量突然升高很多，使微生物代謝功能受到損害甚至喪失，活性污泥失去凈化活性和絮凝活性。這種情況在工業(yè)廢水處理場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)，通常是工廠事故廢水排放量過(guò)多，使污水處理系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行所導(dǎo)致的。

2）低負(fù)荷

處理水量或污水濃度長(zhǎng)期偏低而曝氣量仍維持正常值，其結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)過(guò)度曝氣，引起污泥的過(guò)度自身氧化，菌膠團(tuán)的絮凝性能下降，最后導(dǎo)致污泥解體。長(zhǎng)此以往，還可能會(huì)使污泥部分或全部失去活性，在進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷再提高時(shí)失去凈化功能，使出水水質(zhì)急劇惡化。

3）高負(fù)荷

過(guò)高的碳源進(jìn)入系統(tǒng)，在高基質(zhì)下，細(xì)菌吸附的碳源代謝不了，并在細(xì)菌表面分泌出親水性多糖，很難沉淀壓縮，細(xì)菌又處于對(duì)數(shù)期，這時(shí)候細(xì)菌具有最強(qiáng)的活性，導(dǎo)致菌膠團(tuán)解體。

4）CN比失調(diào)

當(dāng)?shù)獓?yán)重缺乏時(shí)，也有可能產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因?yàn)槿羧钡?，微生物便由于工作不能充分利用碳源合成?xì)胞物質(zhì)，過(guò)量的碳源將被轉(zhuǎn)化為多糖類胞外貯存物。污泥很難沉淀壓縮，發(fā)生解體現(xiàn)象。

5）過(guò)量曝氣

過(guò)量曝氣會(huì)頻繁地剪切作用導(dǎo)致活性污泥發(fā)生解體，加上過(guò)量曝氣會(huì)導(dǎo)致污泥自身氧化加劇，多方面原因?qū)е挛勰嘟怏w。

6）污泥老化

污泥老化是因泥齡過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的，在長(zhǎng)期不排泥或者排泥較少的系統(tǒng)，污泥成分發(fā)生變化，活性成分減少，無(wú)機(jī)物含量增加，導(dǎo)致污泥解體的現(xiàn)象。

7）溫度

眾所周知，溫度能夠影響微生物的活性，因此溫度是影響細(xì)菌的重要條件。溫度過(guò)低，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸就會(huì)受到阻礙，微生物因得不到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，新陳代謝的速度就會(huì)大大降低，導(dǎo)致大量粘性較高的糖類物質(zhì)聚集在一起，使污泥解體;溫度過(guò)高，細(xì)菌難以承受高溫，就會(huì)大量死亡。

8）絲狀菌膨脹解體

正常的活性污泥結(jié)構(gòu)較稠密，菌膠團(tuán)生長(zhǎng)良好，顯微鏡下觀察到菌膠團(tuán)外緣整齊清晰，并可發(fā)現(xiàn)有纖毛類原生動(dòng)物，污泥呈礬花狀，絮凝、沉降和濃縮性能良好，污泥體積指數(shù)(SVI)在100左右，對(duì)正常的活性污泥來(lái)說(shuō)，它們兩者之間有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，如果絲狀菌生長(zhǎng)繁殖過(guò)多，菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)繁殖將受到抑制，好多絲狀菌伸出污泥表面之外，使得絮狀體松散發(fā)生解體。

2、污泥解體時(shí)的應(yīng)對(duì)措施

1）先判斷活性污泥解體的原因

判斷的方法可通過(guò)顯微鏡觀察污泥的生物相，對(duì)活性污泥狀態(tài)進(jìn)行判斷。結(jié)合進(jìn)水水質(zhì)水量變化、污水站運(yùn)行方式變化進(jìn)行判別，檢查進(jìn)水口情況。

2）采取對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行控制

1. 污水量水質(zhì)變化引起的解體，就從源頭進(jìn)行調(diào)整，控制進(jìn)水量，測(cè)定并保持進(jìn)水濃度，避免超負(fù)荷或者長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行

2. 當(dāng)確定污水中混入有毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)查明來(lái)源，單獨(dú)收集進(jìn)行處理；事故排水應(yīng)及時(shí)引向事故池。

3. 負(fù)荷低或過(guò)量曝氣時(shí)，減少風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或降低表曝機(jī)轉(zhuǎn)速，或減少曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)間數(shù)，只運(yùn)行部分曝氣池。

4. 溫度控制在合理的范圍內(nèi)，才能使微生物維持在正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，以提高其對(duì)污水處理的效果。

5. 發(fā)生負(fù)荷沖擊時(shí)，降低污水的進(jìn)水量，或者使進(jìn)水速度和緩均勻，能夠有效降低生化系統(tǒng)中的有機(jī)物的負(fù)荷。

6. CN比失調(diào)，需添加一些微生物生長(zhǎng)必需的氮源，CN比維持在100：5。

7. 污泥老化時(shí)，應(yīng)在保證系統(tǒng)代謝正常，出水達(dá)標(biāo)的情況下，增加剩余污泥的排放量，降低泥齡。

8. 絲狀菌膨脹的預(yù)防措施參見(jiàn)第5節(jié)！

五、曝氣池運(yùn)行管理——污泥膨脹

1、引起活性污泥中絲狀菌膨脹的環(huán)境條件有：

1.進(jìn)水中有機(jī)物質(zhì)太少，曝氣池內(nèi)F/M低，導(dǎo)致微生物食料不足。

2.進(jìn)水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足。

3.PH太低，不利于微生物生長(zhǎng)。

4.曝氣池混合液內(nèi)溶解氧太低，不能滿足微生物需要。

5.進(jìn)水水質(zhì)或水量波動(dòng)太大，對(duì)微生物造成沖擊。

6.進(jìn)入曝氣池的污水因“腐化”產(chǎn)生出較多的H2S（超過(guò)1-2mg/l）時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致絲狀硫磺菌的過(guò)量繁殖，使絲硫磺菌污泥膨脹。

7.絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25℃～30℃，因而夏季易發(fā)生絲狀菌污泥膨脹。

2、導(dǎo)致非絲狀菌膨脹的條件和成因

非絲狀菌膨脹是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌本身生理活動(dòng)異常，導(dǎo)致活性污泥沉降性能惡化?？煞譃閮煞N。

一種是由于進(jìn)水中含有大量的溶解性有機(jī)物，使污泥負(fù)荷F/M太高，而進(jìn)水中缺乏足夠的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或者混合液內(nèi)溶解氧不足。高F/M時(shí)，細(xì)菌會(huì)把大量的有機(jī)物質(zhì)吸入體內(nèi)，而由于缺乏氮、磷或溶解氧不足，又不能在體內(nèi)進(jìn)行正常的分解代謝。

此時(shí)細(xì)菌會(huì)向體外分泌出過(guò)量的多聚糖類物質(zhì)。這些物質(zhì)由于分子式中含很多羥基而具有較強(qiáng)的親水性。使活性污泥的結(jié)合水高達(dá)400%（正常污泥結(jié)合水為100%左右）以上。

呈粘性的凝膠狀，使活性污泥在二沉池內(nèi)無(wú)法進(jìn)行有效的泥水分離及濃縮。這種污泥膨脹稱為粘性膨脹。

另一種非絲狀菌膨脹是由于進(jìn)水中含有大量的有毒物質(zhì)，導(dǎo)致污泥中毒。使細(xì)菌不能分泌出足夠的粘性物質(zhì)，形不成絮體，因此也無(wú)法在二沉池進(jìn)行有效的泥水分離及濃縮。這種污泥膨脹有時(shí)又稱為非粘性膨脹或離散性膨脹。

3、控制曝氣池污泥膨脹的措施

控制曝氣池污泥膨脹措施大體可分成三類。一類是臨時(shí)控制措施，第二類是工藝運(yùn)行控制措施，第三類是永久性控制措施。

1）控制曝氣池污泥膨脹的臨時(shí)控制措施

臨時(shí)控制措施主要用于控制由于臨時(shí)原因造成的污泥膨脹，防止污泥流失，導(dǎo)致出水SS超標(biāo)或污泥的大量流失。

臨時(shí)控制措施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用于非絲狀菌引起的污泥膨脹，而殺菌法適用絲狀菌引起的污泥膨脹。

1.絮凝劑助沉法是指向發(fā)生污泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑，增強(qiáng)活性污泥的凝聚性能，使之容易在二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離。

混凝處理中的絮凝劑一般都可以在此時(shí)應(yīng)用，常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無(wú)機(jī)絮凝劑和聚炳烯酰胺等有機(jī)高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的進(jìn)口，也可投在曝氣池的出口，但投加量不可太多，否則有可能破壞細(xì)菌的生物活性降低處理效果。使用絮凝劑時(shí)，藥劑投加量摻合三氧化二鋁為10mg/l左右即可。

2.殺菌法是指向發(fā)生膨脹的曝氣池中投加化學(xué)藥劑，殺死或抑制絲狀菌的繁殖。從而達(dá)到控制絲狀菌污泥膨脹的目的。

常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都可以使用。實(shí)際加氯過(guò)程中，應(yīng)由小劑量到大劑量逐漸進(jìn)行，并隨時(shí)觀察生物相和測(cè)定SVI值，一般加氯是為污泥干固體重的0.3%～0.6%，當(dāng)發(fā)現(xiàn)SVI值低于最大允許值或鏡檢觀察到絲狀菌菌絲溶解，應(yīng)當(dāng)立即停止加藥。投加雙氧水（H2O2）對(duì)絲狀菌有持續(xù)的抑制作用，過(guò)低不起作用，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致污泥氧化解體。

2、控制污泥膨脹的調(diào)節(jié)運(yùn)行工藝措施

調(diào)節(jié)運(yùn)行工藝控制措施對(duì)工藝條件控制不當(dāng)產(chǎn)生的污泥膨脹非常有效。具體方法有：

1、在曝氣池的進(jìn)口加粘土、消石灰、生污泥或消化污泥等，以提高活性污泥的沉降性能和密實(shí)性。

2、使進(jìn)入曝氣池的污水處于新鮮狀態(tài)，如采取預(yù)曝氣措施，使污水盡早處于好氧狀態(tài)，避免形成厭氧狀態(tài)，同時(shí)吹脫硫化氫等有害氣體。

3、加強(qiáng)曝氣強(qiáng)度，提高混合液溶解氧濃度，防止混合液局部缺氧或厭氧。

4、補(bǔ)充氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，保持混合液中碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平衡。在不降低污水處理功能的前提下，適當(dāng)提高F/M。

5、提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留時(shí)間，避免在二沉池出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。

6、當(dāng)PH值低時(shí)應(yīng)加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)，提高曝氣池進(jìn)水的PH值。

7、利用在線儀表的手段加強(qiáng)和提高化驗(yàn)分析的時(shí)效性，充分發(fā)揮預(yù)處理系統(tǒng)的作用，保證曝氣池的污泥負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定。

3、控制污泥膨脹的永久性控制措施

永久性控制措施是指對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改造或設(shè)計(jì)擴(kuò)建、新建工程時(shí)予以充分考慮。使污泥膨脹不發(fā)生，或發(fā)生污泥膨脹時(shí)有預(yù)防性設(shè)施。常用的永久性措施是在曝氣池前設(shè)生物選擇器。

通過(guò)選擇器對(duì)微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng)，即在系統(tǒng)內(nèi)只有利用菌膠團(tuán)細(xì)菌的增長(zhǎng)繁殖，不利于絲狀菌的大量繁殖增長(zhǎng)。從而避免生物處理系統(tǒng)絲狀菌污泥膨脹的發(fā)生。選擇器有三種，好氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。

1、好氧選擇器的機(jī)理是提供一個(gè)溶解氧充足、食料充足的高負(fù)荷區(qū)，讓菌膠團(tuán)細(xì)菌率先搶占有機(jī)物，不給絲狀菌過(guò)度增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。

例如在活性污泥法工藝的選擇器就是在回流污泥進(jìn)入曝氣池前進(jìn)行再生性曝氣，減少回流污泥中高粘結(jié)性物質(zhì)的含量，使其中微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸段，提高菌膠團(tuán)細(xì)菌攝取有機(jī)物的能力和與絲狀菌生物的競(jìng)爭(zhēng)能力，從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑制。為加強(qiáng)微生物選擇器的效果，可以在再曝氣過(guò)程中投加足量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高污泥的活性。

2、缺氧選擇器控制污泥膨脹的原理是：大部分菌膠團(tuán)細(xì)菌能利用選擇器內(nèi)硝酸鹽中化合態(tài)氧做氧源，進(jìn)行生物繁殖，而絲狀菌（球衣菌）沒(méi)有這種功能，因而在選擇器內(nèi)受到抑制，增殖落后于菌膠團(tuán)菌種，大大降低了絲狀菌膨脹發(fā)生的可能。

3、厭氧選擇器控制污泥膨脹的原理是：經(jīng)大部分種類的絲狀菌（球衣菌）都是好氧的，在厭氧條件下將受到抑制。而菌膠團(tuán)細(xì)菌有一大部分為兼性菌，在厭氧狀態(tài)下短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行厭氧代謝，繼續(xù)增殖。但是厭氧選擇器的設(shè)置，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生絲狀菌中絲硫菌污泥膨脹的可能性，因?yàn)榫z團(tuán)的厭氧代謝會(huì)產(chǎn)生硫化氫，從而為絲狀菌的繁殖提供條件。因此，厭氧選擇器的水力停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

在實(shí)際運(yùn)行中，以上述三類方法應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)先采取臨時(shí)控制措施，防止污泥大量流失導(dǎo)致系統(tǒng)的失敗。同時(shí)還應(yīng)認(rèn)真分析化驗(yàn)污泥膨脹產(chǎn)生的原因，從根源入手，采取工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)手段，控制膨脹的發(fā)生。對(duì)于污泥膨脹發(fā)生次數(shù)較多，程度較嚴(yán)重的處理廠，應(yīng)采取永久性措施及時(shí)改造，避免長(zhǎng)期超標(biāo)的現(xiàn)象發(fā)生。