简述废水生化处理运行管理异常问题及解决对策

　　摘要：废水在生化处理运行管理中，经常会出现种种问题，现根据多年废水生化处理的经验来分析废水生化处理运行管理中出现的异常问题，并针对几种常见的问题提出解决方案和思路。
　　关键词：污泥膨胀和泡沫，活性污泥异常，化学测定中异常现象，运行对策
　　
　　废水生化处理是水污染控制的重要方法，对于消除水中污染物，改善水环境，起着重要的作用。同时，由于其具有投资省，运转费用低，处理效果好，操作简单等优点，在城市污水和工业废水的处理中得到广泛的应用。现根据多年废水生化处理的经验来分析废水生化处理运行中出现的异常问题，并针对几种常见的问题提出解决方案和思路。
　　一、污泥膨胀和泡沫问题
　　（一）污泥膨胀的原因
　　污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高时，此时细菌吸附了大量有机营养物，但由于温度低，代谢速度较慢，就积储起大量高黏性的多糖类物质。这些多糖类物质的积贮，使活性污泥的表面附着水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨胀污泥。非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重，在这里就不着重研究。
　　丝状菌膨胀在日常实际工作中较为常见，成因也十分复杂。当其爆发时，活性污泥的沉淀性能下降，污泥在生化反应池形成粘稠、稳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质恶化；在大风的季节泡沫随风飘逸影响环境并散发出气味，危害很大，给运行和管理带来诸多麻烦。
　　影响污泥丝状膨胀的主要因素大致有：
　　1.污水的种类
　　污水的种类对污泥膨胀有明显的影响。一般来说含有易降解和溶解的有机成分，特别是低分子的烃类、糖类、有机酸类的污水容易引起污泥膨胀。例如在石油化工废水、啤酒废水、乳品加工等行业的废水中污泥膨胀的发生概率比较高。
　　2.温度和PH值
　　水温低于15℃时，一般不会膨胀。PH值偏低时，容易引起污泥膨胀。真菌在低PH下，与其他菌属相比有较强的竞争力。在污水处理过程中，低PH条件下能导致真菌繁殖而造成污泥膨胀。而在较高的PH条件下SVI一直保持较低的数值。曝气池的PH最好能保持在6.5～8.5之间。
　　3.污泥负荷和溶解氧浓度
　　污泥负荷是影响污泥膨胀量重要的因素之一，合适的污泥负荷在0.25-0.45kgBOD/（kgMLSS•d）范围内，低于或高于这个范围会导致高的SVI值。
　　生化反应的污泥负荷设计值比较高，一般不会出现低负荷的污泥膨胀，在高负荷时出现的污泥膨胀往往都是由于溶解氧供应不足导致丝状菌的繁殖加快，从而引起污泥膨胀。
　　4.营养成分的不均衡
　　活性污泥对污水中营养成分的主要要求指标为BOD、N、P，通常认为BOD：N：P=100：5：1。当污水中N、P不足时容易引起污泥膨胀。实践证明在缺乏N、P等营养物质时容易导致污泥膨胀。
　　5.工艺方法
　　研究和调查表明，完全混合的工艺方法比传统的推流方式较易发生污泥膨胀，而间歇运行的曝气池最不容易发生污泥膨胀；不设初次沉淀池（设有沉沙池）的活性污泥法，SVI值较低，不容易发生污泥膨胀；叶轮式机械曝气与鼓风曝气相比，易于发生丝状菌性膨胀。射流曝气的供氧方式可以有效的克服浮游球衣细菌引起的污泥膨胀。
　　（二）污泥膨胀的解决方法
　　1.添加药剂
　　可通过添加多聚物、氧化剂来改善污泥的沉降性能。但是采用这种方法时并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止投加药剂，污泥膨胀会出现反复，长期投加药剂无疑也增加了运转费用。另外，药剂的投加也能引起微生物生长环境的改变，导致处理效果的降低。因此这类方法作为临时应急之用为好。
　　2.改善生化环境
　　（1）提高曝气池的有机负荷率一般情况下，增加进水的负荷或提高曝气池中有机物的负荷率，可以使得菌胶团细菌竞争超过丝状细菌，优先生长，则增加污泥的负荷可有效地控制污泥膨胀的形成。
　　（2）调节污泥的PH值及温度
　　（3）调整营养配比如果是氮和磷不足条件下引起的丝状菌污泥膨胀，则需要另外加入营养，以达到BOD：N：P=100：5：1。
　　（4）控制曝气池的DO一般控制在D02mg/L以上。
　　（5）沉淀池内的污泥应及时排出或回流，防止其发生厌氧现象。若发生厌氧现象，产生的各种气体吸附在污泥上，也会使污泥上浮，沉降性能变差。而且发生厌氧的污泥回流也会引发丝状菌的大量繁殖。这种情况下及时排泥、清除沉淀池内的死角，并缩短污泥在池内的停留时间外，提高曝气池DO值等都会使曝气池的异常现象得到控制。
　　3.改善工艺或工况调整
　　（1）在工艺选择上宜采用推流式避免采用完全混合式对容易膨胀的废水，应避免采用完全混合活性污泥法（CMAS），推荐选用流态为推流式（PFR）或批式（SBR）活性污泥法。
　　（2）改变曝气池构型对推流式反应器（PFR）的构型进行修改，使长宽比加大，长：宽大于20：1；亦可在曝气池中采用分隔。
　　（3）在曝气池前部设置高负荷接触区即选择器以控制低负荷膨胀。根据选择器的运行条件不同，可分为好氧选择器、缺氧选择器和厌氧选择器等形式。
　　（4）采用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。
　　（5）曝气池的进气阀最好可调节调整阀门的开启程度，减缓曝气池首端缺氧的情况。如果处理废水量不是很大则可考虑采用间歇式活性污泥工艺，该工艺是最不容易发生污泥膨胀的处理工艺之一，而且对于小流量工业废水的处理也适用。
　　二、活性污泥异常问题及解决对策
　　活性污泥及生物膜是废水生物处理系统中降解污染物的主体，正常的活性污泥应以菌胶团细菌为主所组成，并含有以钟虫类为主的多种微型生物，它具有很强的吸附氧化分解有机物的能力，当进入二沉池后沉降凝聚性能良好，能很快进行泥水分离。当生物处理系统因进水水质、水量或运行参数的变化使微生物类群发生变化，并导致污泥性状和出水水质恶化时，应根据系统的评价指标体系，及时发现运行中的种种异常现象，迅速予以解决，使之长期达标运行。表1列出了生物处理系统运行时出现异常现象的症状、原因及解决对策。
　　表1污泥性状异常现象及解决对策一览表
　　异常现象症状 原因 解决对策
　　曝气池泡沫过多，色白 进水中洗涤剂过多 滴加消泡剂，水冲或拉网覆盖防止泡沫外逸
　　曝气池泡沫茶色或灰色 污泥老化，泥龄过长，解絮污泥附着在泡沫上 增加排泥
　　曝气池泡沫不易扩散、发黏 进水负荷过高，有机物分解不全，起泡沫微生物大量繁殖 降低负荷，将浮渣引流到曝气池外排除，投加化学药剂抑制起泡微生物的繁殖
　　曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面 浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长，或进水中洗涤剂含量过高 清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增排污泥
　　曝气池有臭味 曝气池供氧不足，DO值低，出水氨氮有时较高 增加供氧，使曝气池DO浓度高于2mg/L
　　沉淀池有大块黑色污泥上浮 沉淀池局部积泥厌氧，产生CH4、CO2,气泡附于泥粒使之上浮，出水氨氮往往较高 防止沉淀池有死角，排泥后在死角区用压缩空气冲或清洗
　　二沉池上清液浑浊，出水水质差 OUR>20mgO2/(gVSS•h)，污泥负荷过高，有机物氧化不完全 减少进水流量，减少排泥
　　二沉池表面积累一层解絮污泥 微型动物死亡，污泥解絮，出水水质恶化，COD、BOD上升，OUR远低于8mgO2/(gVSS•h)，进水中有毒物浓度过高或PH异常 停止进水，排泥后投加营养，有可能引进生活污水使污泥复壮或引进新污泥菌种
　　二沉池有细小污泥不断外漂 污泥缺乏营养，使之瘦小，OUR<8mgO2/(gVSS•h)；进水中氨氮浓度高，C/N不合适；池温超过40℃；翼轮转速过高使絮粒破碎 投加营养物质或引进高BOD的废水，使F/M>0.1，停开一条曝气池
　　二沉池泥面升高，初期出水特别清澈，流量大时污泥成层外溢 SV30>90%,SVI>200mL/g,污泥中丝状菌占优势，污泥膨胀 投加液氯、次氯酸钠、提高PH等化学法杀丝状菌；投加颗粒炭、粘土、消化污泥等活性污泥“重量剂”；提高DO；间隙进水
　　二沉池泥面过高 丝状菌未过量生长，MLSS值过高 增加排泥
　　污泥发黑 曝气池DO过低，有机物厌氧分解释放出H2S，其与Fe2+作用生成FeS 增加供氧或加大回流污泥量
　　污泥变白 丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖 如有污泥膨胀，参照膨胀对策
　　 进水PH过低，曝气池PH≤6，丝状霉菌大量生成 提高进水PH
　　污泥未成熟，絮粒瘦小；出水浑浊，水质差；游动性小型鞭毛虫多 水质成分及浓度变化过大；废水中营养不平衡或不足；废水中含毒物或PH不适 使废水的成分、浓度和营养均衡化并适当补充所缺营养
　　污泥脱水后泥饼松 有机物腐败 及时处置污泥
　　 凝聚剂加量不足 增加剂量
　　
　　三、化学测定中异常现象及解决对策
　　在平时的日常运行管理中，应定时对进出水的水质及活性污泥的性状作一测定，当发现异常现象时及时调整，使之早日恢复正常运行。表2列举了化学测定时所发现的部分异常现象的症状、原因及解决对策。
　　四、废水处理中生产不正常时的运行对策
　　生物处理的基本原理是利用微生物的代谢活动，将废水中不稳定的有机污染物降解为稳定的无机物。为了保持微生物的活力，必须提供适宜的环境条件。在连续、均衡的进水和充氧条件下，微生物可具有最大的活力，保持最佳的处理效果。
　　近年来，有相当一部分工厂，因原材料、资金或市场销售疲软等原因，造成不定期、不规则的指令性停工，与之相应，造成了废水处理设施运行极不正常的现象。此外，厂休或节假日的停产，也可造成断水。较长时间的断水和停曝，会使活性污泥中的好氧异养微生物不断死亡。在车间恢复生产，废水处理设施开车时，总会出现曝气池中污泥发黑发臭，1-2d内处理效率呈规律性下降。如果采用断水时继续曝气的措施，虽然污泥不再发黑发臭，但污泥中微生物因内源代谢而不断减少，一旦恢复进水，处理效果同样不佳。为此，需寻找在停工断水或水量下降时合适的运行方法。
　　我们在运行管理实践中，不时遇到由上述种种原因而引起的断水及水量远低于设计量的情况，曾采取下述运行管理方法或应急措施，取得了一定的效果。
　　1.批式运行法
　　按批式活性污泥法（SBR），依赖调节池、曝气池间歇运行。批式活性污泥法只需曝气池，无需后沉池。排水可采用虹吸管，或设在池壁不同高度处的出水管。
　　批式法曝气池曝气期的工况，与严格的推流式曝气池相同。其沉降期的工况与静置沉淀池相同，都能获得高效。其闲置期若控制得当，将消化部分污泥，不致出现厌氧状态。
　　表2化学测定异常现象及解决对策一览表
　　异常现象症状 原因 解决对策
　　出水色度上升 污泥解絮，进水色度高 改善污泥性状
　　出水混浊 负荷过低，污泥凝聚性差，污泥解絮 增加营养
　　 污泥中毒 停止进水，污泥复壮
　　 后继快滤池过滤介质受污染，活性炭饱和负荷过高 增加反冲
　　 有机物分解不完全 降低负荷
　　出水PH下降 厌氧处理中负荷过高，有机酸积累 降低负荷
　　 好氧处理中负荷过低，氨氮消化 增加负荷
　　ESS升高 二沉池池表有一层浮泥，污泥中毒，污泥膨胀 污泥复壮
　　 排泥不足，MLSS过高 见膨胀对策
　　 二沉池积泥，发生反硝化或腐败 增加排泥量
　　出水BOD或COD升高 污泥中毒 污泥复壮
　　 进水过浓 提高MLSS
　　 COD测定受Cl-干扰 排除干扰
　　曝气池DO低 进水过浓，负荷过高；进水中无机性还原物质过多 减少负荷
　　 曝气器堵塞 拆卸修复
　　SV30上升 污泥膨胀或排泥不足 见膨胀对策
　　MLSS下降 回流泵堵或翼轮堵塞，污泥膨胀或中毒 大量流失
　　厌氧产气量下降 污泥中毒 引进新污泥菌种
　　 负荷过高，有机酸积累 减少负荷，加碱使PH在7.3-7.6
　　污泥灰分高，大于50% 沉砂池、初沉池运行不佳；进水中泥砂过多，或盐分过高 改善沉砂池、初沉池运行工况
　　
　　批式运行法可通过控制合适的充气、停气，为反硝化细菌和硝化细菌创造适宜的缺氧反硝化脱氮及好氧硝化的条件。反硝化细菌在闲置期还能进行内源反硝化，因此去氮效果好。此外，运行周期中交替出现厌氧、存氧的环境条件，还有利于积磷细菌的富集。因此，排放的剩余污泥中，磷含量很高，系统去磷效果亦高。总之，可通过改变周期中各阶段时间的长短、总停留时间、供气量等，来处理不同的废水量及满足不同的处理要求。
　　2.间歇曝气法
　　利用调节池间断进水、间歇曝气，转转停停，交替运行。根据调节池中贮水量及断水周期长短，确定间歇次数、进水量，按原设计要求（进水量及曝气量），间歇运行。这样，不会因过量曝气而破环污泥结构；而当溶解氧和营养物质消耗到临界状态时，下一轮曝气周期又开始，又不因停曝而出现厌氧状态。这种运行方式，既可保持正常处理效率，又可节省电耗。
　　3.调节活性污泥量法
　　废水量的减少，将降低有机污染物的量。因此，在预知计划性停产断水的前夕，可一次性大量排泥，以便随后可以维持污泥负荷率，使之不致下降过多。整个处理系统内，总的污泥量可少1/3-1/2；随后按正常流量的一半左右进水，适当减少曝气量，处理效率可无影响。
　　4.加大调节池的容积
　　使用上述各种方法，都要求充分发挥调节池的作用。在断水前，贮存尽可能多的废水。加大调节池容量，有利于废水量减少时的运行管理。
　　
　　五、结束语
　　以上内容为我公司在废水生化处理运行中遇到的异常现象或问题，并根据多年废水处理经验及相关参考文献提出了解决对策。但这并不是绝对的，仍然要根据各种废水处理厂的自身条件来合理的解决废水处理运行中的种种问题。
　　参考文献：
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