摘要：廢水在生化處理運(yùn)行管理中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)種種問(wèn)題，現(xiàn)根據(jù)多年廢水生化處理的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析廢水生化處理運(yùn)行管理中出現(xiàn)的異常問(wèn)題，并針對(duì)幾種常見(jiàn)的問(wèn)題提出解決方案和思路。
　　關(guān)鍵詞：污泥膨脹和泡沫，活性污泥異常，化學(xué)測(cè)定中異常現(xiàn)象，運(yùn)行對(duì)策
　　
　　廢水生化處理是水污染控制的重要方法，對(duì)于消除水中污染物，改善水環(huán)境，起著重要的作用。同時(shí)，由于其具有投資省，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，處理效果好，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在城市污水和工業(yè)廢水的處理中得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)根據(jù)多年廢水生化處理的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析廢水生化處理運(yùn)行中出現(xiàn)的異常問(wèn)題，并針對(duì)幾種常見(jiàn)的問(wèn)題提出解決方案和思路。
　　一、污泥膨脹和泡沫問(wèn)題
　　（一）污泥膨脹的原因
　　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(fù)荷太高時(shí)，此時(shí)細(xì)菌吸附了大量有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積儲(chǔ)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(yán)重，在這里就不著重研究。
　　絲狀菌膨脹在日常實(shí)際工作中較為常見(jiàn)，成因也十分復(fù)雜。當(dāng)其爆發(fā)時(shí)，活性污泥的沉淀性能下降，污泥在生化反應(yīng)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(fēng)的季節(jié)泡沫隨風(fēng)飄逸影響環(huán)境并散發(fā)出氣味，危害很大，給運(yùn)行和管理帶來(lái)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(duì)污泥膨脹有明顯的影響。一般來(lái)說(shuō)含有易降解和溶解的有機(jī)成分，特別是低分子的烴類、糖類、有機(jī)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(shí)，一般不會(huì)膨脹。PH值偏低時(shí)，容易引起污泥膨脹。真菌在低PH下，與其他菌屬相比有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在污水處理過(guò)程中，低PH條件下能導(dǎo)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(fù)荷和溶解氧濃度
　　污泥負(fù)荷是影響污泥膨脹量重要的因素之一，合適的污泥負(fù)荷在0.25-0.45kgBOD/（kgMLSS•d）范圍內(nèi)，低于或高于這個(gè)范圍會(huì)導(dǎo)致高的SVI值。
　　生化反應(yīng)的污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)值比較高，一般不會(huì)出現(xiàn)低負(fù)荷的污泥膨脹，在高負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)的污泥膨脹往往都是由于溶解氧供應(yīng)不足導(dǎo)致絲狀菌的繁殖加快，從而引起污泥膨脹。
　　4.營(yíng)養(yǎng)成分的不均衡
　　活性污泥對(duì)污水中營(yíng)養(yǎng)成分的主要要求指標(biāo)為BOD、N、P，通常認(rèn)為BOD：N：P=100：5：1。當(dāng)污水中N、P不足時(shí)容易引起污泥膨脹。實(shí)踐證明在缺乏N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)容易導(dǎo)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(yùn)行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹；不設(shè)初次沉淀池（設(shè)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(jī)械曝氣與鼓風(fēng)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(xì)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(guò)添加多聚物、氧化劑來(lái)改善污泥的沉降性能。但是采用這種方法時(shí)并沒(méi)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(huì)出現(xiàn)反復(fù)，長(zhǎng)期投加藥劑無(wú)疑也增加了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。另外，藥劑的投加也能引起微生物生長(zhǎng)環(huán)境的改變，導(dǎo)致處理效果的降低。因此這類方法作為臨時(shí)應(yīng)急之用為好。
　　2.改善生化環(huán)境
　　（1）提高曝氣池的有機(jī)負(fù)荷率一般情況下，增加進(jìn)水的負(fù)荷或提高曝氣池中有機(jī)物的負(fù)荷率，可以使得菌膠團(tuán)細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)超過(guò)絲狀細(xì)菌，優(yōu)先生長(zhǎng)，則增加污泥的負(fù)荷可有效地控制污泥膨脹的形成。
　　（2）調(diào)節(jié)污泥的PH值及溫度
　　（3）調(diào)整營(yíng)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(yíng)養(yǎng)，以達(dá)到BOD：N：P=100：5：1。
　　（4）控制曝氣池的DO一般控制在D02mg/L以上。
　　（5）沉淀池內(nèi)的污泥應(yīng)及時(shí)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(huì)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(huì)引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況下及時(shí)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(shí)間外，提高曝氣池DO值等都會(huì)使曝氣池的異常現(xiàn)象得到控制。
　　3.改善工藝或工況調(diào)整
　　（1）在工藝選擇上宜采用推流式避免采用完全混合式對(duì)容易膨脹的廢水，應(yīng)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(gòu)型對(duì)推流式反應(yīng)器（PFR）的構(gòu)型進(jìn)行修改，使長(zhǎng)寬比加大，長(zhǎng)：寬大于20：1；亦可在曝氣池中采用分隔。
　　（3）在曝氣池前部設(shè)置高負(fù)荷接觸區(qū)即選擇器以控制低負(fù)荷膨脹。根據(jù)選擇器的運(yùn)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。
　　（4）采用設(shè)置污泥再生池在曝氣池內(nèi)增加填料、強(qiáng)化曝氣、射流曝氣等方法以控制高負(fù)荷條件下污泥膨脹。
　　（5）曝氣池的進(jìn)氣閥最好可調(diào)節(jié)調(diào)整閥門的開(kāi)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(duì)于小流量工業(yè)廢水的處理也適用。
　　二、活性污泥異常問(wèn)題及解決對(duì)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(yīng)以菌膠團(tuán)細(xì)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(qiáng)的吸附氧化分解有機(jī)物的能力，當(dāng)進(jìn)入二沉池后沉降凝聚性能良好，能很快進(jìn)行泥水分離。當(dāng)生物處理系統(tǒng)因進(jìn)水水質(zhì)、水量或運(yùn)行參數(shù)的變化使微生物類群發(fā)生變化，并導(dǎo)致污泥性狀和出水水質(zhì)惡化時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的種種異常現(xiàn)象，迅速予以解決，使之長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)運(yùn)行。表1列出了生物處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常現(xiàn)象的癥狀、原因及解決對(duì)策。
　　表1污泥性狀異常現(xiàn)象及解決對(duì)策一覽表
　　異常現(xiàn)象癥狀 原因 解決對(duì)策
　　曝氣池泡沫過(guò)多，色白 進(jìn)水中洗滌劑過(guò)多 滴加消泡劑，水沖或拉網(wǎng)覆蓋防止泡沫外逸
　　曝氣池泡沫茶色或灰色 污泥老化，泥齡過(guò)長(zhǎng)，解絮污泥附著在泡沫上 增加排泥
　　曝氣池泡沫不易擴(kuò)散、發(fā)黏 進(jìn)水負(fù)荷過(guò)高，有機(jī)物分解不全，起泡沫微生物大量繁殖 降低負(fù)荷，將浮渣引流到曝氣池外排除，投加化學(xué)藥劑抑制起泡微生物的繁殖
　　曝氣池表面出現(xiàn)浮渣似厚粥覆蓋于表面 浮渣中見(jiàn)諾卡氏菌或纖發(fā)菌過(guò)量生長(zhǎng)，或進(jìn)水中洗滌劑含量過(guò)高 清除浮渣，避免浮渣繼續(xù)留在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，增排污泥
　　曝氣池有臭味 曝氣池供氧不足，DO值低，出水氨氮有時(shí)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(fù)荷過(guò)高，有機(jī)物氧化不完全 減少進(jìn)水流量，減少排泥
　　二沉池表面積累一層解絮污泥 微型動(dòng)物死亡，污泥解絮，出水水質(zhì)惡化，COD、BOD上升，OUR遠(yuǎn)低于8mgO2/(gVSS•h)，進(jìn)水中有毒物濃度過(guò)高或PH異常 停止進(jìn)水，排泥后投加營(yíng)養(yǎng)，有可能引進(jìn)生活污水使污泥復(fù)壯或引進(jìn)新污泥菌種
　　二沉池有細(xì)小污泥不斷外漂 污泥缺乏營(yíng)養(yǎng)，使之瘦小，OUR<8mgO2/(gVSS•h)；進(jìn)水中氨氮濃度高，C/N不合適；池溫超過(guò)40℃；翼輪轉(zhuǎn)速過(guò)高使絮粒破碎 投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或引進(jìn)高BOD的廢水，使F/M>0.1，停開(kāi)一條曝氣池
　　二沉池泥面升高，初期出水特別清澈，流量大時(shí)污泥成層外溢 SV30>90%,SVI>200mL/g,污泥中絲狀菌占優(yōu)勢(shì)，污泥膨脹 投加液氯、次氯酸鈉、提高PH等化學(xué)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(jìn)水
　　二沉池泥面過(guò)高 絲狀菌未過(guò)量生長(zhǎng)，MLSS值過(guò)高 增加排泥
　　污泥發(fā)黑 曝氣池DO過(guò)低，有機(jī)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(duì)策
　　 進(jìn)水PH過(guò)低，曝氣池PH≤6，絲狀霉菌大量生成 提高進(jìn)水PH
　　污泥未成熟，絮粒瘦小；出水渾濁，水質(zhì)差；游動(dòng)性小型鞭毛蟲多 水質(zhì)成分及濃度變化過(guò)大；廢水中營(yíng)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(yíng)養(yǎng)均衡化并適當(dāng)補(bǔ)充所缺營(yíng)養(yǎng)
　　污泥脫水后泥餅松 有機(jī)物腐敗 及時(shí)處置污泥
　　 凝聚劑加量不足 增加劑量
　　
　　三、化學(xué)測(cè)定中異常現(xiàn)象及解決對(duì)策
　　在平時(shí)的日常運(yùn)行管理中，應(yīng)定時(shí)對(duì)進(jìn)出水的水質(zhì)及活性污泥的性狀作一測(cè)定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)及時(shí)調(diào)整，使之早日恢復(fù)正常運(yùn)行。表2列舉了化學(xué)測(cè)定時(shí)所發(fā)現(xiàn)的部分異常現(xiàn)象的癥狀、原因及解決對(duì)策。
　　四、廢水處理中生產(chǎn)不正常時(shí)的運(yùn)行對(duì)策
　　生物處理的基本原理是利用微生物的代謝活動(dòng)，將廢水中不穩(wěn)定的有機(jī)污染物降解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)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(jìn)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(lái)，有相當(dāng)一部分工廠，因原材料、資金或市場(chǎng)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(yīng)，造成了廢水處理設(shè)施運(yùn)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(zhǎng)時(shí)間的斷水和停曝，會(huì)使活性污泥中的好氧異養(yǎng)微生物不斷死亡。在車間恢復(fù)生產(chǎn)，廢水處理設(shè)施開(kāi)車時(shí)，總會(huì)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(shí)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(fù)進(jìn)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(shí)合適的運(yùn)行方法。
　　我們?cè)谶\(yùn)行管理實(shí)踐中，不時(shí)遇到由上述種種原因而引起的斷水及水量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)量的情況，曾采取下述運(yùn)行管理方法或應(yīng)急措施，取得了一定的效果。
　　1.批式運(yùn)行法
　　按批式活性污泥法（SBR），依賴調(diào)節(jié)池、曝氣池間歇運(yùn)行。批式活性污泥法只需曝氣池，無(wú)需后沉池。排水可采用虹吸管，或設(shè)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(yán)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(dāng)，將消化部分污泥，不致出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。
　　表2化學(xué)測(cè)定異常現(xiàn)象及解決對(duì)策一覽表
　　異常現(xiàn)象癥狀 原因 解決對(duì)策
　　出水色度上升 污泥解絮，進(jìn)水色度高 改善污泥性狀
　　出水混濁 負(fù)荷過(guò)低，污泥凝聚性差，污泥解絮 增加營(yíng)養(yǎng)
　　 污泥中毒 停止進(jìn)水，污泥復(fù)壯
　　 后繼快濾池過(guò)濾介質(zhì)受污染，活性炭飽和負(fù)荷過(guò)高 增加反沖
　　 有機(jī)物分解不完全 降低負(fù)荷
　　出水PH下降 厭氧處理中負(fù)荷過(guò)高，有機(jī)酸積累 降低負(fù)荷
　　 好氧處理中負(fù)荷過(guò)低，氨氮消化 增加負(fù)荷
　　ESS升高 二沉池池表有一層浮泥，污泥中毒，污泥膨脹 污泥復(fù)壯
　　 排泥不足，MLSS過(guò)高 見(jiàn)膨脹對(duì)策
　　 二沉池積泥，發(fā)生反硝化或腐敗 增加排泥量
　　出水BOD或COD升高 污泥中毒 污泥復(fù)壯
　　 進(jìn)水過(guò)濃 提高M(jìn)LSS
　　 COD測(cè)定受Cl-干擾 排除干擾
　　曝氣池DO低 進(jìn)水過(guò)濃，負(fù)荷過(guò)高；進(jìn)水中無(wú)機(jī)性還原物質(zhì)過(guò)多 減少負(fù)荷
　　 曝氣器堵塞 拆卸修復(fù)
　　SV30上升 污泥膨脹或排泥不足 見(jiàn)膨脹對(duì)策
　　MLSS下降 回流泵堵或翼輪堵塞，污泥膨脹或中毒 大量流失
　　厭氧產(chǎn)氣量下降 污泥中毒 引進(jìn)新污泥菌種
　　 負(fù)荷過(guò)高，有機(jī)酸積累 減少負(fù)荷，加堿使PH在7.3-7.6
　　污泥灰分高，大于50% 沉砂池、初沉池運(yùn)行不佳；進(jìn)水中泥砂過(guò)多，或鹽分過(guò)高 改善沉砂池、初沉池運(yùn)行工況
　　
　　批式運(yùn)行法可通過(guò)控制合適的充氣、停氣，為反硝化細(xì)菌和硝化細(xì)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(xì)菌在閑置期還能進(jìn)行內(nèi)源反硝化，因此去氮效果好。此外，運(yùn)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(xì)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(guò)改變周期中各階段時(shí)間的長(zhǎng)短、總停留時(shí)間、供氣量等，來(lái)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(jìn)水、間歇曝氣，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)停停，交替運(yùn)行。根據(jù)調(diào)節(jié)池中貯水量及斷水周期長(zhǎng)短，確定間歇次數(shù)、進(jìn)水量，按原設(shè)計(jì)要求（進(jìn)水量及曝氣量），間歇運(yùn)行。這樣，不會(huì)因過(guò)量曝氣而破環(huán)污泥結(jié)構(gòu)；而當(dāng)溶解氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗到臨界狀態(tài)時(shí)，下一輪曝氣周期又開(kāi)始，又不因停曝而出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。這種運(yùn)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(jī)污染物的量。因此，在預(yù)知計(jì)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(fù)荷率，使之不致下降過(guò)多。整個(gè)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(jìn)水，適當(dāng)減少曝氣量，處理效率可無(wú)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(shí)的運(yùn)行管理。
　　
　　五、結(jié)束語(yǔ)
　　以上內(nèi)容為我公司在廢水生化處理運(yùn)行中遇到的異常現(xiàn)象或問(wèn)題，并根據(jù)多年廢水處理經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)參考文獻(xiàn)提出了解決對(duì)策。但這并不是絕對(duì)的，仍然要根據(jù)各種廢水處理廠的自身?xiàng)l件來(lái)合理的解決廢水處理運(yùn)行中的種種問(wèn)題。
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