活性污泥系统的常见异常现象及对策

一、活性污泥系统的常见异常现象与对策
1、污泥腐化：
现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反响，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化；
原因：1) 负荷量增高；2) 曝气缺乏；3) 工业废水的流入等；
对策：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。

2、污泥上浮：
现象：污泥沉淀30~60分钟后呈层状上浮，多发生在夏季；
原因：硝化作用导致在二沉池中被复原成N2，引起污泥上浮；
对策：1) 减少污泥在二沉池的HRT；2) 减少曝气量。

3、污泥解体：
现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降；
原因：污泥解体；曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度；
对策：减少曝气；增大负荷量。

4、泥水界面不明显：
原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期；污泥形成的絮体性能较差；
对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的MLSS，降低F/M值。

5、污泥膨胀：
是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI异常增高，可达400以上。

1) 因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀；
主要是由于丝状菌异常增殖而引起的，主要的丝状菌有：球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌；
(1) 污泥膨胀理论：
①低F/M比〔即低基质浓度〕引起的营养缺乏型膨胀；
②低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀；
③高H2S浓度引起的硫细菌型膨胀。

活性污泥中存在着两大类群微生物，一是菌胶团细菌；一是丝状菌。

二者的生长速率与基质浓度的关系正好相反，即：在低基质浓度下，丝状菌的生长速率要高于菌胶团细菌；而在高基质浓度条件下，菌胶团细菌的生长速率那么要高于丝状菌。

在常规的活性污泥系统中，由于需要获得较高的出水水质，即至少在曝气池的出口处要求其中的有机物浓度要到达很低水平，即维持在很低的基质浓度，因此常常会引起丝状菌的生长占优，而引起丝状菌性污泥膨胀的问题。

(3) 污泥膨胀的对策
①临时控制措施：
a. 污泥助沉法：
①改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；
②改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等；
b. 灭菌法：
①杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂；
②投加硫酸铜，可控制有球衣菌引起的膨胀。

②工艺运行调节措施：
a. 加强曝气：
①加强曝气，提高混合液的DO值；
②使污泥常处于好氧状态，防止污泥腐化，加强预曝气或再生性曝气；
b. 调节运行条件：
①调整进水pH值；
②调整混合液中的营养物质；
③如有可能，可考虑调节水温——丝状菌膨胀多发生在20°C以上；
④调整污泥负荷。

③永久性控制措施：
对现有设施进展改造，或新厂设计时就加以考虑，从工艺运行上确保污泥膨胀不会发生；在工艺中增加一个生物选择器，该法主要针对低基质浓度下引起的营养缺乏型污泥膨胀，其出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地开展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度增殖，从而控制污泥膨胀。

a. 好氧选择器：在曝气池之前增加一个具有推流特点的预曝气池，其停留时间〔HRT为5~30min，多采用20min〕的选择非常重要；
b. 缺氧选择器：高的基质浓度；菌胶团细菌在缺氧条件下〔但有NO3-〕有比丝状菌高得多的基质利用率和硝酸盐复原率；
c. 厌氧选择器：其作用机制与缺氧选择器相似，即在厌氧条件下，丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制。

2) 因粘性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。

(1) 高粘性污泥膨胀：
现象：废水净化效果良好，但污泥难于沉淀，污泥颗粒大量随出水流失；
原因：①进水中溶解性有机物浓度高，F/M值太高；
②氮、磷缺乏，或溶解氧缺乏；
③细菌将大量有机物吸入体，不能及时降解，分泌过量的凝胶状的多糖类物质；
④这些物质中含有很多羟基而具有很高的亲水性，导致污泥中含有很高的结合水，使泥水别离困难。

对策：降低负荷，调整工况，加强曝气等。

(2) 低粘性污泥膨胀：
原因：进水中含有毒性物质，使污泥中毒，使细菌不能分泌出足够的粘性物质，从而不能有效形成絮凝体，导致泥水别离困难；
对策：控制进水水质，加强上游工业废水的预处理。

6、泡沫
主要有两种，即化学泡沫和生物
(1) 化学泡沫
成因：洗涤剂或工业用外表活性物质等引起，呈乳白色
控制对策：水冲消泡；消泡剂
(2)生物泡沫
成因：诺卡氏菌属的一类丝状菌引起；呈褐色。

问题：可能致病；卫生、环境；影响曝气。

控制对策：水冲或消泡剂无效；加氯；排泥，缩短SRT。

根本原因：诺卡氏菌在较高温、富油脂类物质的环境中易于繁殖。

二、活性污泥系统的常见异常现象与对策
1、污泥上浮原因分析
焦化废水处理调试期间，工艺采用A/O/O，在曝气池，二沉池存在污泥上浮原因分析
1、有可能曝气量太大，使活性污泥颗粒不能充分絮凝成菌胶团，被打散，从而上浮。

2、有可能是厌氧发酵是造成积泥而上浮
3、水质太差引起丝状膨胀，
4、水温较低污泥负荷太高导致非丝状菌膨胀
5、也有可能二沉池中反硝化生成氮气是污泥上浮
综合以上有可能是1、3、5
建议：控制曝气量，调整PH值，增加厌氧的停留时间，或者重新改造吧
2、污泥解体后怎么办？
1、废水中存在难生化的新污染物，有毒性物质的可能，确定主要污染物的指标是否高出生物降解的可能，已经形成抑制。

容积负荷不低，生活污水也没有这么高的负荷，不能成级数的增加。

2、冬季运行温度较低，营养盐N/P的控制。

控制进水浓度，楼上说的很好，闷它一段时间。

3、控制ph.
4、水浓度偏高，建议画出水解酸化局部，正要厌氧停留时间不能保证。

再确定原因后再讨论污泥的增加，可能不会解决真正的问题。

检测出水进水的主要的污染物浓度。

很可能是这方面的原因。

泡沫的问题，可能就是生物性解体泡沫，污泥持续的解体，还会出现。

气浮的效果不好，可能是气浮的运行有问题，或者是污泥解体残体不多，已经完全的无机化，但是控制好药剂的投加，是可以去掉的。

水质混浊、絮体解散，处理效果降低既是污泥解表达象，运行中出现这种情况的原因有：
污泥中毒，微生物代功能受到损害或消失，污泥失去净化活性和絮凝活性。

多数情况下为污水事故性排放所造成，应在生产中予以克制，或局部进展预处理；正常运行时，处理水量或污水浓度长期偏低，而曝气量仍为正常值，出现过度曝气，引起污泥多度自身氧化，菌胶团絮凝性能下降，污泥解体，进一步污泥可能会局部或完全失去活性。

此时，应调整曝气量，或只运行局部曝气池。

3、解决污泥膨胀的方法
1〕、在采用活性污泥法处理各种废水的运行管理中，由于各种原因引起怕曝气池活性污泥致毒、活性受到抑制产生的微生物性质和类群的改变，有些微生物〔如丝状菌〕的过量增长形成泡沫或浮渣，以及运行时机械应力、挟裹气论等出现活性污泥比重降低而上浮。

上浮污泥随处理水流失，不仅增加了出水的悬浮物固体量，使出水水质严重恶化。

从而大大降低了活性污泥的活性和数量〔MVSS〕。

引起活性污泥膨胀、上浮的主要因素有如下几方面的原因：
a)、进水水质有过量的外表活性物质和油脂类化合物；
b)、PH值的被动，当PH值的增加超过一定围后，絮凝作用下降，形起活性污泥脱絮；
c)、碱度的偏高，由于进水碱性而调PH值，虽具中和碱性物质，但也产生了盐，盐溶液浓度增大形成渗透压发生突变，就会使其细胞脱水而死或胀破而亡而工程经历当活性污泥反响池碱度超过通常数倍时，多时情况下就会发生污泥上浮；
d)、温度对活性污泥中微生物的影响幅度。

一般好氧活性污泥适宜温度围在15-35℃,,超过45℃大局部活性污泥就要残废而上浮；
e)、致毒性底物包括CODcr浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有机酚、硫化物、重金属及卤化物过高等；
f)、Do〔溶解氧〕过高，短期污泥活性可能很好，因为新代快，有机物分解也块，但时间一久，污泥被打得又轻又碎〔但天气论〕，象雾花片似风飘满池面，随水流走。

Do甚低，污泥缺氧呈灰色，假设缺氧过久那么呈黑色，并常常有小气泡；g)、反硝化引起的污泥上浮，当废水中总氮或氨氮高时，在适宜条件下可被硝酸菌和亚硝酸菌氧化为NO3-，如二沉池厌氧，NO3-就会复原为N2，N2被活性污泥絮凝体所吸附，使得活性污泥比重<1而上浮；
h)、池底积泥引起的污泥上浮，污泥腐化产生CH4，H2S后上浮；
i)、由于废水运行工况的水温和污泥负荷不能衡定，水质微生物菌种营养源缺铁，会引起菌种兑变成微丝菌，一般称丝状菌繁生而引起活性污泥上浮。

4、污泥腐化是指在污水处理的构筑物〔氧化池、沉淀池等〕中，污泥由于缺氧而产生厌氧分解，而变质腐败，并且产生大量甲烷及二氧化碳气体附着在污泥体上，使污泥比重变小而上浮，上浮的污泥发黑发臭。

三、活性污泥法处理焦化废水工艺运行中的问题及控制处理方法
系统运行期间，由于各方面的条件和参数不可能和理论上完全符合，例如进水水质、温度、pH 值等等，活性污泥会发生膨胀、上浮等现象，以下那么讨论一下具体原因及控制方法。

当活性污泥中的丝状菌发生异常增值，活性污泥的沉降性降低，污泥发生膨胀现象，其主要原因是：
1、在活性污泥中，菌胶团细菌是较严格的好氧菌，只有在溶解氧比拟充足的情况下〔2～4mg/l 〕才可以正常生长。

而丝状菌为兼性菌，在低氧甚至无氧的状态下都可以很好的代。

当溶解氧低于1.0mg/l ，菌胶团细菌受到很大的抑制，丝状菌却能很好的繁殖，引发污泥膨胀。

2、当进水营养关系出现较大失调时，菌胶团细菌因营养摄取收到影响被严重削弱，丝状菌易于利用而得到增殖。

3、曝气池的BOD5 负荷短时过高或过低，波幅很大，出现较大的冲击负荷时，菌胶团抵抗能力差而丝状菌有很强的适应能力，最后诱发污泥膨胀。

4、进水中含有较多的有毒或抑制物时，丝状菌比菌胶团有很强的耐性，生长占了优势，也会引发污泥膨胀。

一般采取以下方法来解决污泥膨胀问题：
1〕向曝气池与二次沉淀池投加适量的铁盐或铝盐及脱水污泥等污泥增重剂。

向曝气池投加铁盐或铝盐量应根据水质与膨胀程度按60～110mg/L计，二沉池以30～50mg/ L计。

曝气池中脱水污泥〔或浓缩及硝化污泥〕投加量以400mg/ L 左右的浓度计。

2 〕按碳氮比100：20～30 的关系投加营养元素，有利于恢复菌胶团的代活动。

3 〕曝气池溶解氧控制在3～4mg/l ，该浓度不仅能很好的满足菌胶团类等好氧微生物的需要，而且对抑制丝状菌类等兼性细菌很有效。

4〕加完有关的药剂并调整好营养关系后，曝气池闷曝2h 左右停顿曝气，让污泥在自身重力条件下静止沉降1h，以利于污泥絮凝，吸附及沉降性能的恢复。

而污泥上浮那么是由以下原因引起的：
1〕pH 值
环境中pH 值对微生物的生命活动影响很大，它主要破坏外酶及存在于细胞质和细胞壁里的酶的催化作用。

因为氢离子和氢氧根离子不能穿透细胞壁，故外部介质氢离子的改变不影响细胞质中氢离子的浓度，仅引起细胞电荷发生变化，酶的作用被破坏，微生物的生命活动即减弱甚至停顿。

另外pH 值也改变生长环境中营养物质可给性及有害物质毒性。

活性污泥最适应的pH 值围是6~9 ，当曝气池pH值小于4或大于11 时，多数情况下污泥失去活性，甚至死亡，以至于污泥上浮。

2〕温度
温度是影响微生物生长与生存的重要因素之一，随着温度的升高，细胞中生物化学反响速率和生长速率加快，通常每升高10℃，生化反响速率增加一倍；另一方面，细胞的重要组成如蛋白质、核酸等对温度较敏感，随温度的增高而可能遭受不可逆破坏。

因此，只有在一定温度围，对细胞的代活动和生长繁殖才有益，超出此围，细胞的功能将急剧下降，甚至死亡。

组成活性污泥的微生物适合温度围为15～35℃，超出45℃大局部污泥就要死亡。

3〕COD、有机物
焦化废水成分复杂，有机物浓度高、变化大。

高基质浓度可使细胞酶的活性降低，导致基质去除效果下降。

同时，高基质浓度中某些对微生物有危害的有毒物质，它们和细胞酶活动中心形成稳定的化合物，导致基质不能接近，无法被降解，甚至使细胞中毒死亡。

而且废水中有机物的突变，使原被驯化好的微生物减少或消失，而另一些有机物增多或新的有机物出现，这样又必须经过一段时间微生物才能适应。

因此，当进水COD、有机物急剧变化，很容易使活性污泥受冲击而上浮。

以上三点是大多数焦化厂废水处理时会遇见的问题，而其他还有一些能导致污泥上浮的因素：进水的碱度、含油量、氨氮含量等等。

控制污泥上浮的对策：
1〕提高曝气池的DO，一般不低于2mg/l 。

2〕稳定曝气池进水的最可行、最经济的方法是终水回流，用以稀释、调节曝气池进水的有机物浓度，使其稳定在一定围。

3〕控制好调节池液位，因高液位会使其缓冲水量的能力下降；而低液位运行不仅均质效果差，且易使油和均质池底杂志进入曝气池，造成活性污泥受冲击而上浮。

液位宜控制在50～70％。

4〕合理投加营养盐。

由于工业废水中营养比例失调，常常碳源充分而氮、磷缺乏，处理工业废水时须另外补加，一般以尿素和磷酸盐为氮源和磷源。

三种处理技术方案的工艺路线如下所示。

(1)普通生化混凝处理工艺(见图1)：
剩余氨水→蒸氨汽提吹脱→生化处理→混凝处理→外排↑↑↑↑↑NaOH蒸气稀释水NaOH 混凝剂图1 普通生化处理(2)A/O生物脱氮混凝处理工艺(见图2)：剩余氨水→蒸氨汽提吹脱→A/O生物脱氮→混凝处理→外排↑↑↑↑↑↑NaOH蒸气Na2CO3少量稀释水NaOH 混凝剂图2A/O生物脱氮处理(3)催化湿式氧化处理(见图3)：
剩余氨水→催化湿式氧化处理→外排。