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第四讲活性污泥异常状况的判断与解决1.活性污泥异常状况介绍2.污泥膨胀3.污泥解体4.污泥上浮5.污泥腐化6.小问题合集曝气池表面浮渣污泥发黑曝气池有臭味溶解氧偏低活性污泥的异常状况介绍污泥膨胀污泥解体污泥上浮污泥腐化曝气池表面出现浮渣污泥发黑曝气池有臭味SV值异常混合液溶解氧的控制左右时其沉降性能最佳，超过150时预示着活性污泥即将或已经为膨胀状态;丝状菌性膨胀：因丝状菌异常增殖所导致；非丝状菌膨胀：菌胶团的细菌本身生理活动异常导致的污泥膨胀。常被称为“活性污泥法”的癌症丝状菌污泥膨胀丝状菌污泥膨胀的形成原因：活性污泥是由菌胶团细菌、丝状菌及少量原生动物组成的微生物生态系统，菌胶团细菌和丝状菌在活性污泥共生体中为互生关系，共同降解废水中的有机物。污泥的沉降性能由SVI值来表示，一般地SVI150mg/L，就会发生污泥膨胀。污泥发生丝状膨胀主要是由于菌胶团细菌和丝状菌生长不平衡引起的，在高底物浓度下，菌胶团细菌和丝状菌都能较快地降解底物并增殖，但是菌胶团细菌的生长速度大于丝状菌的，其增长量也很大，从而在活性污泥中占优势；然而在低底物浓度下，由于丝状菌呈细丝状，比菌胶团的比表面积大，有利于摄取低浓度的底物，因此在底物浓度相对较低时丝状菌比菌胶团细菌增殖速度快，这就是低浓度底物时发生丝状菌污泥膨胀的原因。另外，当环境因素不利于菌胶团细菌的生长，而丝状菌不受影响时也是丝状菌膨胀的原因。大约95％以上的污泥膨胀是由于丝状菌的过量增殖引起的丝状菌污泥膨胀：运行经验表明，如果污泥负荷低于0.1KgBOD/KgMLSS.d易于发生丝状菌性污泥膨胀。在高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的。溶解氧DO：依据选择理论，丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，在低DO浓度下比菌胶团细菌增殖得快，从而导致丝状菌污泥膨胀。营养物质N和P：碳、氮、磷是细菌生存、生长发育、新陈代谢不可缺少的物质，所以碳、氮、磷的调配比率会影响活性污泥的沉降性能。现在普遍认为BOD:N:P的值至少要维持在100:5:1以确保微生物正常生长。当废水中营养物比例失调，丝状菌的优先选择能力导致其过量增长。PH值：pH值对污泥沉降性能的影响主要表现为活性抑制和污泥上浮。多数丝状菌易在pH=4.5一6.5下繁殖，而菌胶团细菌则要求pH6.5一8.5的生存环境。温度：温度是影响活性污泥沉降性能的另一重要因素，活性污泥中的微生物合适的温度范围一般为15一35℃，在初冬季节，当温度突然降低，易引起丝状菌膨胀。此外还有其它一些影响因素，HigginS和Novak发现废水中过量的钠离子会导致污泥沉降性能的下降；Bisogni和Lawrence发现沉降性能（如用SVI表示）会随污泥龄增加而提高。丝状菌污泥膨胀的控制措施投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外，投加一些化学药剂，如氯气，加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象，投加量一般为2~l0kgCl2/1000kg干污泥。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。采用这些方法一般能较快降低SVI值，但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止加药，污泥膨胀现象又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境，导致处理效果降低，所以，这种办法只能作为临时应急时用第一类：投加某种物质来增加污泥的比重或杀灭丝状菌丝状菌污泥膨胀的控制措施污水厂发生污泥膨胀的时候，一般无法从工艺流程、池型和曝气方式的改变来解决，只能在正在运行的流程基础上通过改变生化池内的微生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖。一般在下面几点多加注意：(1)检查营养成份是否失衡，若不足应补充。N、P含量应控制在BOD：N：P=100：5：1左右；(2)检查和调整pH值，当pH值低于5以下时，不仅对污泥膨胀会不利，而且对正常的生化反应也会有一定的危害，所以当pH值偏低时应及时调整；(3)保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要，一般至少应控制DO1mg／L；(4)及时排泥和清除沉淀池内的死角，缩短污泥在池内的停留时间，提高曝气池DO值，使出入沉淀池的水保持较充足的溶解氧；(5)设置污泥再生池，在曝气池内增加填料、强化曝气、射流曝气等方法以控制高负荷条件下污泥膨胀。第二类：改善生化环境非丝状菌污泥膨胀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或溶解氧不足，细菌很快把大量有机物吸人体内，又不能及时代谢分解，向外分泌过多的胞外聚合物、糖类物质，这类物质中含羟基而具有很强的亲水性，使活性污泥结合水率高，呈粘性的凝胶状。由于进水中含有较多的有毒物质，导致细菌中毒不能分泌出足够的粘性物质，难以形成絮体，或即使形成絮体，其结构松散，沉降性能不好。此外，排泥不畅通也是引起非丝状菌污泥膨胀的一个诱因。产生非丝状菌膨胀的根本原因是菌胶团的异常生理活动，因而能诱发絮体中菌胶团异常生理活动的因素可能导致非丝状菌污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀的诱因及控制措施非丝状菌污泥膨胀控制通常是投加铁盐、铝盐等絮凝剂改善污泥沉降性能；找出引起污泥膨胀的原因，有针对性地调整与控制运行条件，使系统恢复到正常状态。过高或过低的污泥负荷；污水水质成分(如含有高浓度脂肪和油酸，或富含简单易降解的糖类、挥发性脂肪酸等)；氮、磷等营养物质或某些微量元素缺乏；由于磷的缺乏，将导致微生物缺乏足够的磷源来合成细胞，出现代谢异常，向体外分泌过量的多糖类物质，引起营养不平衡型非丝状菌污泥膨胀；低温或温度波动。污泥解体污泥解体：水质混浊、絮体解散，处理效果降低既是污泥解体现象絮凝体被破坏变为分散增长状态的污泥，虽然一部分污泥沉降，但一部分解体的亏泥絮凝体的碎片残留在上澄液中，使上澄液十分混浊，没有清晰的泥水分界面。镜检时游离菌体、绒团状集合菌比较多，但绒团(絮凝体)的粒径较小。污泥解体的原因及控制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。若有新的废水混入，应责成其按国家排放标准加以局部处理。在调整时应逐步进行，逐渐调整活性污泥系统，且不可急于求成。运行不当，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；进水有机负荷过小，活性污泥自身氧化过度；曝气量过大，絮体被打碎，加重解体；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。污泥老化及污泥解体污泥老化：由于营养不足，微生物食物不足，进入衰退期（老化），细菌自身氧化过度，排泥时间过长，污泥中含有的“老”污泥较多，整体污泥老龄化。沉降性能变差，SVI值过低。所以，污泥老化是污泥解体的一种可能原因，污泥老化达到一定的程度后可能造成污泥的解体。污泥上浮污泥上浮：是污水生物处理系统中二沉池所存在的问题之一。已经沉淀的污泥成块地上浮到沉淀池表面并且破碎成较小的块体，之后，有一部分污泥又将再一次沉淀而另外一部分则随出水带走。形成污泥上浮的原因：1.反硝化污泥上浮：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。在做污泥沉降比试验时，由于只检查污泥30min的沉降性能，而沉淀池的沉淀时间一般都大于30min，所以往往会忽视污泥的反硝化作用。反硝化污泥上浮的影响因素及控制污泥上浮是否发生是受多种因素影响的。其中最重要的因素是反硝化速率与沉淀池底部水力停留时问的联合作用。所以在控制时考虑以上两种因素，找出切实可行的方法。降低污泥在沉淀池中的停留时间：增加污泥回流；时排除剩余污泥；降低混合液污泥浓度。控制沉淀池中反硝化速率：加强保持池中的脱氮效果降低沉淀池进水混合液的硝态氮浓度；尽量降低混合液溶解氧浓度；降低混合液中氮气浓度。水温升高反硝化速率升高，所以夏天更容易发生反硝化污泥上浮。进水中含有过量的表面活性物质和油脂类化合物：菌胶团吸附表面活性物质和油脂类化合物，从而曝气生成的大量小气泡更易附聚于絮凝体上，也会使污泥比重变轻，在沉淀池中可能发生污泥上浮。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。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。小问题合集曝气池表面出现浮渣：可能原因：进水洗涤剂含量过高或丝状菌过量生长。解决方法：清除浮渣增加系统剩余污泥的排放。污泥发黑：可能原因：曝气池DO过低，有机物厌氧。解决方法：加大曝气量。小问题合集曝气池有臭味：可能原因：曝气池供氧不足，DO值偏低出水氨氮有时较高。解决方法：加大曝气量。混合液溶解氧偏低：可能原因：①负荷量增高；②曝气不足；③工业废水的流入等。解决方法：①控制负荷量；②增大曝气量；③切断或控制工业废水的流入。污泥老化漂泥现象解决实例老化漂泥：①现象在上述反硝化浮泥出现的同时，二沉池伴随出现了漂泥现象。漂泥呈细小分散状均匀悬浮在沉淀池水中，取二沉池出水堰板附近的水进行观察，发现浮泥色浅黄，质轻薄，直径为1~2mm左右，在量筒内沉降迅速，在上清液中有少量乳白色的小絮状物长时间悬浮不沉，漂泥严重时SV由原来的18％~22％降到10％~12％，SVI无明显变化。②原因经分析，由于此前污泥龄过长，使氧化沟内活性污泥微生物大多处于生长期的后段，同时污泥有机负荷长时间较低平均F/M为0.049kgBOD/(kgMLVSS·d)，污泥缺乏营养，更加剧了污泥的老化。加上曝气对活性污泥的机械应力将老化的污泥絮体打碎，于是在二沉池形成了漂泥。实例③反硝化浮泥和老化漂泥联合控制对策由于反硝化浮泥和老化漂泥两种现象常同时发生，且其发生机理具有一定的相关性，故采取以下措施对两者进行同时控制：a．加大回流量，使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥层高度；b．加大排泥量，缩短泥龄，将泥龄控制在15d左右，并降低污泥浓度；c．回流量和排泥量的加大相应缩短了浓缩污泥在二沉池的停留时问，降低了发生反硝化的风险；d．减小后部廊道的曝气量，在氧化沟内创造良好的缺氧条件，充分发挥氧化沟的脱氮功能，降低进入二沉池的硝态氮含量；e．保证氧化沟出水口处的溶解氧为2～3mg/L，提高二沉池溶解氧浓度。采取上述措施，经一段时间的调整后，系统逐渐