對(duì)于污水處理設(shè)備行業(yè)，節(jié)能主要是節(jié)電、節(jié)水(自來(lái)水)、降低運(yùn)行成本;減排主要是從減少污染物排放，有效地做到污水與污泥處理的完全達(dá)標(biāo)。

　　大多數(shù)的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)備廠中往往采用活性污泥法來(lái)處理污水，但容易出現(xiàn)污泥上浮、活性污泥不增長(zhǎng)或減少，產(chǎn)生大量泡沫等問(wèn)題，影響處理效果。

　　常見(jiàn)問(wèn)題匯總：

　　一、活性污泥部分

　　污泥膨脹

　　正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。當(dāng)活性污泥變質(zhì)時(shí)，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少，顏色也有異變。此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細(xì)菌(特別是球衣細(xì)菌)在污泥內(nèi)繁殖，使泥塊松散，密度降低所致;也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)調(diào)整。針對(duì)污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給污水處理工作者造成很大的麻煩。

　　污水中碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物，水溫高，pH值較低等都易引起污泥膨脹。為防止污泥膨脹，首先應(yīng)加強(qiáng)操作管理，經(jīng)常檢測(cè)污水水質(zhì)、曝氣池內(nèi)溶解氧、污泥沉降比、污泥指數(shù)和進(jìn)行顯微鏡觀察等。

　　針對(duì)上述問(wèn)題采取的一般方式：

　　1、缺氧、水溫較高可加大曝氣量，或者降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，亦可降低MLSS值使得需氧量減少等

　　2、F/M污泥負(fù)荷率過(guò)高，可提高M(jìn)LSS值，以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)可停止進(jìn)水。

　　3、缺乏氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物，可投加硝化污泥液，或氮磷等成份。

　　4、保持池內(nèi)足夠的溶解氧對(duì)于高負(fù)荷的生化系統(tǒng)特別重要, 一般至少應(yīng)控制DO>2mg/L。

　　5、若污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)。

　　6、應(yīng)急措施

　　主要方法是投加藥物增強(qiáng)污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學(xué)藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)象。投加過(guò)氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。

　　7、在解決了以上問(wèn)題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實(shí)際情況加以分析，針對(duì)幾中常見(jiàn)的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法:

　　A. 高負(fù)荷活性污泥工藝

　　目前國(guó)內(nèi)對(duì)活性污泥工藝的設(shè)計(jì)通常采用中等負(fù)荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS•d))，而在實(shí)際中人們從經(jīng)濟(jì)角度考慮總是采用較高的負(fù)荷，所以高負(fù)荷下的污泥膨脹在中國(guó)具體較為廣泛的意義。在高負(fù)荷情況下，較常見(jiàn)的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強(qiáng)化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時(shí)間，找出問(wèn)題的所在。

　　如果在以上措施采取后一段時(shí)間情況仍無(wú)好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對(duì)于有機(jī)酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長(zhǎng)促進(jìn)因素，幫助絮狀菌生長(zhǎng)。這個(gè)方法比較有效，但造價(jià)較高，且對(duì)以后的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設(shè)置一個(gè)水力停留時(shí)間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長(zhǎng)。

　　對(duì)于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來(lái)說(shuō)，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時(shí)間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無(wú)需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過(guò)高，而進(jìn)水有機(jī)物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負(fù)荷偏低。對(duì)于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對(duì)SBR強(qiáng)制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。而對(duì)于連續(xù)進(jìn)水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進(jìn)水端設(shè)置一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。

　　B. 低負(fù)荷活性污泥工藝

　　低負(fù)荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長(zhǎng)效率，所以是較容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，較根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運(yùn)行，或增設(shè)一個(gè)分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個(gè)選擇器內(nèi)采用高污泥負(fù)荷，吸附部分有機(jī)物并消除有機(jī)酸。這個(gè)辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負(fù)荷完全混合工藝中適用。

　　對(duì)于A/O和A2/O工藝可通過(guò)在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機(jī)物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進(jìn)水的系統(tǒng)因?yàn)槠浔旧碓跁r(shí)間和空間上就有了實(shí)際上的“選擇器”，所以對(duì)污泥膨脹有著效強(qiáng)的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過(guò)調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來(lái)調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負(fù)荷及DO，通過(guò)一段時(shí)間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

　　總結(jié)

　　總的來(lái)說(shuō)，污泥膨脹由于絲狀菌的種類(lèi)繁多，且生長(zhǎng)適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長(zhǎng)環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況作大量切實(shí)的實(shí)驗(yàn)和分析，大膽實(shí)踐，才能解決污泥膨脹問(wèn)題。

　　絲狀菌是生長(zhǎng)處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現(xiàn)象在于絲狀菌的過(guò)度生長(zhǎng)，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團(tuán)平衡生長(zhǎng);完全混合式較推流式更容易產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負(fù)荷較高污泥負(fù)荷更易產(chǎn)生污泥膨脹;進(jìn)水水質(zhì)在水溫、pH、營(yíng)養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應(yīng)等方面是處理污泥膨脹應(yīng)該首先考察的問(wèn)題;高負(fù)荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足;低負(fù)荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關(guān)于污泥膨脹的理論解釋和實(shí)際報(bào)道仍有很多不盡一致，大膽實(shí)踐不斷總結(jié)并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。

　　污泥脫氮上浮

　　當(dāng)曝氣時(shí)間較長(zhǎng)或曝氣量較大時(shí)，會(huì)使活性污泥生物-營(yíng)養(yǎng)的平衡遭到破壞，在曝氣池中將會(huì)發(fā)生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽(尤其當(dāng)進(jìn)水中含有較多的氮化物時(shí))，此時(shí)，二沉池可能發(fā)生反硝化而使污泥上浮。

　　應(yīng)對(duì)污水量、回流污泥量、空氣量、以及SV、MLSS、DO等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查，加以調(diào)整。

　　1、增加污泥回流量或及時(shí)排泥，以減少二沉池的污泥量

　　2、減少曝氣或者縮短曝氣時(shí)間，以減弱硝化作用

　　3、減少二沉池的進(jìn)水量，從而減少二沉池的污泥量

　　污泥腐化

　　若曝氣量過(guò)小，污水在二沉池的停留時(shí)間較長(zhǎng)或二沉池排泥不暢，二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生大量氣體，較終使污泥上升。

　　1、安設(shè)不使污泥外溢的浮渣清除設(shè)備

　　2、消除沉淀池死角區(qū)

　　3、改進(jìn)刮泥設(shè)備，不滯留污泥于池底

　　污泥不增長(zhǎng)或減少

　　解決活性污泥不增長(zhǎng)或減少有以下3種辦法：

　　1、提高污泥沉淀效率，防止污泥隨水流出。

　　2、加大進(jìn)水量或投加營(yíng)養(yǎng)物。

　　3、若營(yíng)養(yǎng)物少，則可減少曝氣量，否則將可能引起污泥的“過(guò)氧化”;若營(yíng)養(yǎng)物多，則可加大曝氣量，使活性污泥快速增長(zhǎng)。

　　泡沫問(wèn)題

　　1、水體中含有洗滌劑或其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使廢水表面出現(xiàn)白褐色泡沫(加消泡劑可以去除)

　　2、高懸浮物、高油脂廢水產(chǎn)生泡沫，此類(lèi)泡沫可通過(guò)去除水中油脂類(lèi)物質(zhì)去除

　　3、在生物處理中，MLSS過(guò)高會(huì)或者DO過(guò)低會(huì)產(chǎn)生土褐色泡沫。產(chǎn)生灰褐色泡沫可能是MLSS過(guò)低所致，這些泡沫可以控制MLSS和DO來(lái)消除

　　4、當(dāng)曝氣不足沉淀池中發(fā)生反硝化反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)獾葰馀荩撬形勰嗌细。杉哟笃貧饨鉀Q

　　5、污泥齡太長(zhǎng)，或污泥破碎會(huì)使泡沫呈茶色、灰色可通過(guò)增加排泥量進(jìn)行處理

　　6、曝氣池或者二沉池中出現(xiàn)大量泡沫，并有惡臭，則可能是由于絲狀菌異常生長(zhǎng)、與氣泡、絮體顆粒混合積聚，這一類(lèi)泡沫比較難處理，可能是后期污泥硝化產(chǎn)生大量表面泡沫，可通過(guò)降低曝氣或者通過(guò)調(diào)節(jié)水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、減少水量、降低BOD負(fù)荷，增加DO濃度，采用推流式曝氣池，促進(jìn)污泥絮凝等進(jìn)行處理。

　　二、進(jìn)水水質(zhì)問(wèn)題

　　設(shè)計(jì)進(jìn)水COD

　　進(jìn)水總COD首先分為活性生物體COD和有機(jī)基質(zhì)COD。活性生物體包括自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌和聚磷菌。

　　有機(jī)基質(zhì)依據(jù)其生物可降解性劃分為可生物降解組分BCOD和不可生物降解組分UBCOD。UBCOD依據(jù)其粒徑被進(jìn)一步劃分為溶解性惰性組分S1和顆粒性惰性組分X1。S1在活性污泥系統(tǒng)中不發(fā)生變化，直接流出系統(tǒng)，X1能夠被污泥捕集，通過(guò)剩余污泥排放去除。 BCOD被依據(jù)降解速率劃分為快速易降解組分RBCOD(SS)和慢速降解組分SBCOD(XS)。實(shí)驗(yàn)表明,SS和XS的降解速率相差約1個(gè)數(shù)量級(jí)。這種劃分對(duì)設(shè)計(jì)方案脫氮除磷功能的預(yù)測(cè)和控制策略開(kāi)發(fā)非常重要。XS由細(xì)小顆粒物、膠體和溶解性有機(jī)大分子組成，對(duì)于生活污水，主要是前兩者。由于膠體物質(zhì)能夠被活性污泥很快吸附而從液相中去除，其歸宿與顆粒物相聯(lián)系，因此模擬生物反應(yīng)器可以把所有的膠體和顆粒性可降解COD歸為XS。這類(lèi)物質(zhì)在被細(xì)胞吸收之前必須進(jìn)行胞外水解。SS由相對(duì)較小的分子組成，很容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部并引起電子受體(O2或NO3—)被利用的快速響應(yīng)。為了模擬生物除磷過(guò)程，SS又被劃分為發(fā)酵產(chǎn)物SA和可發(fā)酵的易生物降解有機(jī)物SF。

　　結(jié)合我們自主研發(fā)的污水處理廠運(yùn)行狀況智能分析工作站，有效地分析了COD各組分的含量。通過(guò)呼吸圖譜：包括原位呼吸OUR(好氧速率)、準(zhǔn)內(nèi)源呼吸OUR、內(nèi)源呼吸OUR、硝化呼吸OUR、有機(jī)物呼吸OUR，深入研究城市污水中COD組分的劃分、表征、標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。可實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

　　1、解決活性污泥模型研究和應(yīng)用的瓶頸，有效地解決COD不能出水達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

　　2、有效地了解COD組分，對(duì)生活污水的可生化性起到指導(dǎo)性作用。

　　3、COD組分的表征為水廠日常運(yùn)行管理提供更多有價(jià)值的信息。

　　三、工藝優(yōu)化

　　如何降低污水廠能耗?

　　污水處理設(shè)備廠運(yùn)行費(fèi)用較大的應(yīng)該是電費(fèi)，污泥委托處理其費(fèi)用也很高的。

　　針對(duì)以上問(wèn)題：

　　1.降低曝氣量，以減少電費(fèi)。我們的經(jīng)驗(yàn)是，理論上的曝氣池溶解氧控制在2~4ppm,不利于節(jié)能降耗，通常認(rèn)為，若生物系統(tǒng)是低負(fù)荷運(yùn)行(F/M小于0.15)，溶解氧控制在1.5ppm已經(jīng)足夠了。由此可產(chǎn)生節(jié)電效果。

　　2.系統(tǒng)有調(diào)節(jié)池、中段提升泵站的，可發(fā)揮其儲(chǔ)水能力，以進(jìn)行間隙運(yùn)行來(lái)降低運(yùn)行費(fèi)用。