摘要：廢水在生化處理運行管理中，經(jīng)常會出現(xiàn)種種問題，現(xiàn)根據(jù)多年廢水生化處理的經(jīng)驗來分析廢水生化處理運行管理中出現(xiàn)的異常問題，并針對幾種常見的問題提出解決方案和思路。
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　　關鍵詞：污泥膨脹和泡沫活性污泥異?；瘜W測定中異?，F(xiàn)象運行對策
　　
　　廢水生化處理是水污染控制的重要方法，對于消除水中污染物，改善水環(huán)境，起著重要的作用。同時，由于其具有投資省，運轉費用低，處理效果好，操作簡單等優(yōu)點，在城市污水和工業(yè)廢水的處理中得到廣泛的應用?，F(xiàn)根據(jù)多年廢水生化處理的經(jīng)驗來分析廢水生化處理運行中出現(xiàn)的異常問題，并針對幾種常見的問題提出解決方案和思路。
　　一、污泥膨脹和泡沫問題
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　　污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷太高時，此時細菌吸附了大量有機營養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積儲起大量高黏性的多糖類物質(zhì)。這些多糖類物質(zhì)的積貯，使活性污泥的表面附著水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨脹污泥。非絲狀菌膨脹發(fā)生情況較少，且危害并不十分嚴重，在這里就不著重研究。
　　絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見，成因也十分復雜。當其爆發(fā)時，活性污泥的沉淀性能下降，污泥在生化反應池形成粘稠、穩(wěn)定的巧克力色的泡沫，使得生化池的充氧效率降低。由于活性污泥在二沉池中不易沉降，造成污泥流失和出水水質(zhì)惡化；在大風的季節(jié)泡沫隨風飄逸影響環(huán)境并散發(fā)出氣味，危害很大，給運行和管理帶來諸多麻煩。
　　影響污泥絲狀膨脹的主要因素大致有：
　　1.污水的種類
　　污水的種類對污泥膨脹有明顯的影響。一般來說含有易降解和溶解的有機成分，特別是低分子的烴類、糖類、有機酸類的污水容易引起污泥膨脹。例如在石油化工廢水、啤酒廢水、乳品加工等行業(yè)的廢水中污泥膨脹的發(fā)生概率比較高。
　　2.溫度和PH值
　　水溫低于15℃時，一般不會膨脹。PH值偏低時，容易引起污泥膨脹。真菌在低PH下，與其他菌屬相比有較強的競爭力。在污水處理過程中，低PH條件下能導致真菌繁殖而造成污泥膨脹。而在較高的PH條件下SVI一直保持較低的數(shù)值。曝氣池的PH最好能保持在6.5～8.5之間。
　　3.污泥負荷和溶解氧濃度
　　污泥負荷是影響污泥膨脹量重要的因素之一，合適的污泥負荷在0.25-0.45kgBOD/（kgMLSS?d）范圍內(nèi)，低于或高于這個范圍會導致高的SVI值。
　　生化反應的污泥負荷設計值比較高，一般不會出現(xiàn)低負荷的污泥膨脹，在高負荷時出現(xiàn)的污泥膨脹往往都是由于溶解氧供應不足導致絲狀菌的繁殖加快，從而引起污泥膨脹。
　　4.營養(yǎng)成分的不均衡
　　活性污泥對污水中營養(yǎng)成分的主要要求指標為BOD、N、P，通常認為BOD：N：P=100：5：1。當污水中N、P不足時容易引起污泥膨脹。實踐證明在缺乏N、P等營養(yǎng)物質(zhì)時容易導致污泥膨脹。
　　5.工藝方法
　　研究和調(diào)查表明，完全混合的工藝方法比傳統(tǒng)的推流方式較易發(fā)生污泥膨脹，而間歇運行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹；不設初次沉淀池（設有沉沙池）的活性污泥法，SVI值較低，不容易發(fā)生污泥膨脹；葉輪式機械曝氣與鼓風曝氣相比，易于發(fā)生絲狀菌性膨脹。射流曝氣的供氧方式可以有效的克服浮游球衣細菌引起的污泥膨脹。
　　（二）污泥膨脹的解決方法
　　1. 添加藥劑
　　可通過添加多聚物、氧化劑來改善污泥的沉降性能。但是采用這種方法時并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止投加藥劑，污泥膨脹會出現(xiàn)反復，長期投加藥劑無疑也增加了運轉費用。另外，藥劑的投加也能引起微生物生長環(huán)境的改變，導致處理效果的降低。因此這類方法作為臨時應急之用為好。
　　2.改善生化環(huán)境
　?。?）提高曝氣池的有機負荷率一般情況下，增加進水的負荷或提高曝氣池中有機物的負荷率，可以使得菌膠團細菌競爭超過絲狀細菌，優(yōu)先生長，則增加污泥的負荷可有效地控制污泥膨脹的形成。
　?。?）調(diào)節(jié)污泥的PH值及溫度
　　（3）調(diào)整營養(yǎng)配比如果是氮和磷不足條件下引起的絲狀菌污泥膨脹，則需要另外加入營養(yǎng)，以達到BOD：N：P=100：5：1。
　?。?）控制曝氣池的DO一般控制在D02mg/L以上。
　?。?）沉淀池內(nèi)的污泥應及時排出或回流，防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象，產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，也會使污泥上浮，沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況下及時排泥、清除沉淀池內(nèi)的死角，并縮短污泥在池內(nèi)的停留時間外，提高曝氣池DO值等都會使曝氣池的異?，F(xiàn)象得到控制。
　　3.改善工藝或工況調(diào)整
　?。?）在工藝選擇上宜采用推流式避免采用完全混合式對容易膨脹的廢水，應避免采用完全混合活性污泥法（CMAS），推薦選用流態(tài)為推流式（PFR）或批式（SBR）活性污泥法。
　　（2）改變曝氣池構型對推流式反應器（PFR）的構型進行修改，使長寬比加大，長：寬大于20：1；亦可在曝氣池中采用分隔。
　?。?）在曝氣池前部設置高負荷接觸區(qū)即選擇器以控制低負荷膨脹。根據(jù)選擇器的運行條件不同，可分為好氧選擇器、缺氧選擇器和厭氧選擇器等形式。
　?。?）采用設置污泥再生池在曝氣池內(nèi)增加填料、強化曝氣、射流曝氣等方法以控制高負荷條件下污泥膨脹。
　?。?）曝氣池的進氣閥最好可調(diào)節(jié)調(diào)整閥門的開啟程度，減緩曝氣池首端缺氧的情況。如果處理廢水量不是很大則可考慮采用間歇式活性污泥工藝，該工藝是最不容易發(fā)生污泥膨脹的處理工藝之一，而且對于小流量工業(yè)廢水的處理也適用。
　　二、活性污泥異常問題及解決對策
　　活性污泥及生物膜是廢水生物處理系統(tǒng)中降解污染物的主體，正常的活性污泥應以菌膠團細菌為主所組成，并含有以鐘蟲類為主的多種微型生物，它具有很強的吸附氧化分解有機物的能力，當進入二沉池后沉降凝聚性能良好，能很快進行泥水分離。當生物處理系統(tǒng)因進水水質(zhì)、水量或運行參數(shù)的變化使微生物類群發(fā)生變化，并導致污泥性狀和出水水質(zhì)惡化時，應根據(jù)系統(tǒng)的評價指標體系，及時發(fā)現(xiàn)運行中的種種異?，F(xiàn)象，迅速予以解決，使之長期達標運行。表1列出了生物處理系統(tǒng)運行時出現(xiàn)異常現(xiàn)象的癥狀、原因及解決對策。
　　表1 污泥性狀異常現(xiàn)象及解決對策一覽表
　　
　　
　　
　　曝氣池有臭味 曝氣池供氧不足，DO值低，出水氨氮有時較高 增加供氧，使曝氣池DO濃度高于2mg/L
　　沉淀池有大塊黑色污泥上浮 沉淀池局部積泥厭氧，產(chǎn)生CH4、CO2,氣泡附于泥粒使之上浮，出水氨氮往往較高 防止沉淀池有死角，排泥后在死角區(qū)用壓縮空氣沖或清洗
　　二沉池上清液渾濁，出水水質(zhì)差 OUR>20mgO2/(gVSS?h)，污泥負荷過高，有機物氧化不完全 減少進水流量，減少排泥
　　二沉池表面積累一層解絮污泥 微型動物死亡，污泥解絮，出水水質(zhì)惡化，COD、BOD上升，OUR遠低于8 mgO2/(gVSS?h)，進水中有毒物濃度過高或PH異常 停止進水，排泥后投加營養(yǎng)，有可能引進生活污水使污泥復壯或引進新污泥菌種
　　二沉池有細小污泥不斷外漂 污泥缺乏營養(yǎng)，使之瘦小，OUR<8 mgO2/(gVSS?h)；進水中氨氮濃度高，C/N不合適；池溫超過40℃；翼輪轉速過高使絮粒破碎 投加營養(yǎng)物質(zhì)或引進高BOD的廢水，使F/M>0.1，停開一條曝氣池
　　二沉池泥面升高，初期出水特別清澈，流量大時污泥成層外溢 SV30>90%,SVI>200mL/g,污泥中絲狀菌占優(yōu)勢，污泥膨脹 投加液氯、次氯酸鈉、提高PH等化學法殺絲狀菌；投加顆粒炭、粘土、消化污泥等活性污泥“重量劑”；提高DO；間隙進水

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　　二沉池泥面過高 絲狀菌未過量生長，MLSS值過高 增加排泥
　　污泥發(fā)黑 曝氣池DO過低，有機物厭氧分解釋放出H2S，其與Fe2+作用生成FeS 增加供氧或加大回流污泥量
　　污泥變白 絲狀菌或固著型纖毛蟲大量繁殖 如有污泥膨脹，參照膨脹對策
　　 進水PH過低，曝氣池PH≤6，絲狀霉菌大量生成 提高進水PH
　　污泥未成熟，絮粒瘦??；出水渾濁，水質(zhì)差；游動性小型鞭毛蟲多 水質(zhì)成分及濃度變化過大；廢水中營養(yǎng)不平衡或不足；廢水中含毒物或PH不適 使廢水的成分、濃度和營養(yǎng)均衡化并適當補充所缺營養(yǎng)
　　污泥脫水后泥餅松 有機物腐敗 及時處置污泥
　　 凝聚劑加量不足 增加劑量
　　
　　三、化學測定中異?，F(xiàn)象及解決對策
　　在平時的日常運行管理中，應定時對進出水的水質(zhì)及活性污泥的性狀作一測定，當發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時及時調(diào)整，使之早日恢復正常運行。表2列舉了化學測定時所發(fā)現(xiàn)的部分異?，F(xiàn)象的癥狀、原因及解決對策。
　　四、廢水處理中生產(chǎn)不正常時的運行對策
　　生物處理的基本原理是利用微生物的代謝活動，將廢水中不穩(wěn)定的有機污染物降解為穩(wěn)定的無機物。為了保持微生物的活力，必須提供適宜的環(huán)境條件。在連續(xù)、均衡的進水和充氧條件下，微生物可具有最大的活力，保持最佳的處理效果。
　　近年來，有相當一部分工廠，因原材料、資金或市場銷售疲軟等原因，造成不定期、不規(guī)則的指令性停工，與之相應，造成了廢水處理設施運行極不正常的現(xiàn)象。此外，廠休或節(jié)假日的停產(chǎn)，也可造成斷水。較長時間的斷水和停曝，會使活性污泥中的好氧異養(yǎng)微生物不斷死亡。在車間恢復生產(chǎn)，廢水處理設施開車時，總會出現(xiàn)曝氣池中污泥發(fā)黑發(fā)臭，1-2d內(nèi)處理效率呈規(guī)律性下降。如果采用斷水時繼續(xù)曝氣的措施，雖然污泥不再發(fā)黑發(fā)臭，但污泥中微生物因內(nèi)源代謝而不斷減少，一旦恢復進水，處理效果同樣不佳。為此，需尋找在停工斷水或水量下降時合適的運行方法。
　　我們在運行管理實踐中，不時遇到由上述種種原因而引起的斷水及水量遠低于設計量的情況，曾采取下述運行管理方法或應急措施，取得了一定的效果。
　　1.批式運行法
　　按批式活性污泥法（SBR），依賴調(diào)節(jié)池、曝氣池間歇運行。批式活性污泥法只需曝氣池，無需后沉池。排水可采用虹吸管，或設在池壁不同高度處的出水管。
　　批式法曝氣池曝氣期的工況，與嚴格的推流式曝氣池相同。其沉降期的工況與靜置沉淀池相同，都能獲得高效。其閑置期若控制得當，將消化部分污泥，不致出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。
　　表2 化學測定異?，F(xiàn)象及解決對策一覽表
　　
　　
　　
　　污泥灰分高，大于50% 沉砂池、初沉池運行不佳；進水中泥砂過多，或鹽分過高 改善沉砂池、初沉池運行工況
　　
　　批式運行法可通過控制合適的充氣、停氣，為反硝化細菌和硝化細菌創(chuàng)造適宜的缺氧反硝化脫氮及好氧硝化的條件。反硝化細菌在閑置期還能進行內(nèi)源反硝化，因此去氮效果好。此外，運行周期中交替出現(xiàn)厭氧、存氧的環(huán)境條件，還有利于積磷細菌的富集。因此，排放的剩余污泥中，磷含量很高，系統(tǒng)去磷效果亦高。總之，可通過改變周期中各階段時間的長短、總停留時間、供氣量等，來處理不同的廢水量及滿足不同的處理要求。
　　2.間歇曝氣法
　　利用調(diào)節(jié)池間斷進水、間歇曝氣，轉轉停停，交替運行。根據(jù)調(diào)節(jié)池中貯水量及斷水周期長短，確定間歇次數(shù)、進水量，按原設計要求（進水量及曝氣量），間歇運行。這樣，不會因過量曝氣而破環(huán)污泥結構；而當溶解氧和營養(yǎng)物質(zhì)消耗到臨界狀態(tài)時，下一輪曝氣周期又開始，又不因停曝而出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。這種運行方式，既可保持正常處理效率，又可節(jié)省電耗。
　　3.調(diào)節(jié)活性污泥量法
　　廢水量的減少，將降低有機污染物的量。因此，在預知計劃性停產(chǎn)斷水的前夕，可一次性大量排泥，以便隨后可以維持污泥負荷率，使之不致下降過多。整個處理系統(tǒng)內(nèi)，總的污泥量可少1/3-1/2；隨后按正常流量的一半左右進水，適當減少曝氣量，處理效率可無影響。
　　4.加大調(diào)節(jié)池的容積
　　使用上述各種方法，都要求充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的作用。在斷水前，貯存盡可能多的廢水。加大調(diào)節(jié)池容量，有利于廢水量減少時的運行管理。
　　
　　五、結束語
　　以上內(nèi)容為我公司在廢水生化處理運行中遇到的異?，F(xiàn)象或問題，并根據(jù)多年廢水處理經(jīng)驗及相關參考文獻提出了解決對策。但這并不是絕對的，仍然要根據(jù)各種廢水處理廠的自身條件來合理的解決廢水處理運行中的種種問題。
　　參考文獻：
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　　注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。