綜合分析判斷活性污泥工況
來源：西安綠標水環境科技有限公司 閱讀：5979 更新時間：2016-02-25 17:53活性污泥法工藝控制的項目相當的多，這也是眾多一線操作人員在工藝控制過程中把握困難的一個原因。就單個控制項目來講，大家把握起來比較容易，但是如何系統地通過各控制項日實際情況的分析、把握、調整來達到較佳的運行工況，確實是相當的困難。
活性污泥法工藝控制中，主要需要針對如下幾個項目：
(1)pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是對活性污泥法主體微生物生長條件的要求。控制不好直接影響處理效果，甚至造成生化系統的癱瘓。
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pH值波動對各處理階段的影響 |
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異常pH |
物化階段的影響 |
生化階段的影響 |
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pH過低（小于6） |
混凝處理階段絮體細小、混凝效果差； |
活性污泥池面有酸味；處理效果差； |
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pH過高（大于9） |
混凝處理階段絮體粗大、間歇水渾濁，混凝效果差； |
出水渾濁；處理效率下降； |
pH值發生變化后，應該注意以下幾種情況：
pH值與活性污泥沉降比的關系。活性污泥沉降比通常受pH值的沖擊影響較大，變現得也比較快速和明顯。因以細菌為主體的活性污泥對pH值的忍受存在一定的限度，當受到過高或過低的pH值廢水、污水沖擊的時候，在沉降比檢測時往往可以看到，活性污泥沉降緩慢，上清液渾濁，甚至發現液面有漂浮的活性污泥絮體。
pH值和活性污泥濃度的關系。活性污泥對大波動pH值污水、廢水的耐沖擊性而言，越高的活性污泥濃度越能耐受大波動pH值污水、廢水的沖擊，抗沖擊持續時間也較低活性污泥濃度時為佳。但在大波動pH值污水、廢水的沖擊過后，系統需要排出受沖擊的活性污泥，利用快速增值的新生活性污泥來盡快回復活性污泥的正常處理功能。
pH值和活性污泥的污泥齡的關系。pH值與活性污泥的污泥齡，讀者可能覺得其間并無直接聯系，但是正如上文中所說的，在大波動pH值污水、廢水的沖擊過后，活性污泥系統需要排出受沖擊的活性污泥，來恢復正常的處理功能，其中的排泥過程就可以理解為通過降低活性污泥的污泥齡，來使活性污泥處于對數增長期，已獲得最佳的增值和系統恢復速度。只是系統恢復階段很難那控制入流污水、廢水中污染物的濃度，為此，常會出現系統恢復期的排放處理水出水指標超標的現象。
pH值與活性污泥回流比的關系。應該說活性污泥受大波動pH值污水、廢水沖擊后的影響程度與pH值波動的大小、持續時間、活性污泥原有狀態等存在關聯。在預計大波動pH值污水、廢水沖擊程度較大的情況下，可以將污泥回流系統開至最大，以最大限度的調動二沉池內的中性廢水去稀釋進入生化系統的大波動pH值污水、廢水。通過這樣的回流比調整，緩解對生化系統的沖擊的影響，至少可以最大限度的保護活性污泥系統，爭取到更快速的系統恢復時間。
(2)水溫：進入活性污泥法處理系統的原水，其水溫控制也很重要，適合的水溫是發揮活性污泥法最高處理效率的基本前提條件。
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水溫波動對各處理階段的影響 |
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異常pH |
物化階段的影響 |
生化階段的影響 |
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水溫過低（小于10°） |
混凝處理效果差；絮體細小、耗藥量增加 |
處理效率降低，抗沖擊能力減弱；出水絮體增多 |
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水溫過高（大于40°） |
無明顯現象，在缺氧的情況下，沉淀池底泥容易上浮 |
部分活性污泥受高溫環境影響，容易導致解體；同時受溫度影響，出水渾濁 |
(3)原水成分：活性污泥法作為處理有機污染物的首選處理工藝，有機污染物的濃度固然重要，但是其水質成分的均勻、全面性也是至關重要的。有時候排除大量干擾因素后，會發現處理水處理效率低下往往是由于原水成分不均勻、水質成分單一造成的。
原水成分在實際污水、廢水處理工藝中認識方面的注意點：
明確原水波動對生化系統的影響。生化系統要求建立的運行環境是水質均勻、波動小、沖擊少這樣的環境。往往生化系統因為進水等原因導致系統處理效率及運行穩定性受到影響，恢復的時候，由于影響面試系統性的問題。所以，要恢復到正常的水平需要較長的時間調整。
原水成分對混凝效果的影響。混凝對原水中顆粒物質含量及帶電性也有較高的要求，對原水中顆粒物質含量偏少的污水、廢水，由于顆粒間碰撞機會少、絮凝吸附能力相對不足、整沉效果不明顯，所以，對低懸浮顆粒污水、廢水需要增加在混凝池內的停留時間。而高懸浮顆粒廢水，將消耗大量混凝藥劑，同時，形成的大量絮體顆粒在攪拌的作用下相互碰撞，導致絮體結構折斷，表現在上清液渾濁，間歇水不清澈。
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原水成分對活性污泥的影響 |
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原水成分變化 |
對活性污泥的影響 |
原因分析 |
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pH值異動波動 |
抑制生長、導致死亡 |
不適合的生長環境 |
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有機物濃度過高 |
造成沖擊負荷，沉降性差 |
微生物生長迅速，活性高 |
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有機物濃度過低 |
活性污泥易老化 |
食物供給不足，活性污泥死亡 |
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懸浮物濃度過高 |
物化段去除不足活性污泥 |
混雜過多顆粒固體，造成 |
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進水含有毒物質 |
活性污泥解體，活性抑制 |
中毒發生，細胞合成受到抑制 |
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表面活性劑過多 |
池體泡沫過多，充氧效率低 |
覆蓋池體液面，處理效率降低 |
(4)食微比(F／M)：污泥負荷的調節和控制是操作人員對系統控制和調整的常用方法，往往在應急調整中被用到，當然也是系統長期穩定需要經常調節的工藝控制參數。
食微比和其他控制指標的關系及聯合分析方法
1食微比和活性污泥濃度的關系。通過食微比的計算公式就可以知道，這兩個控制指標的關系非常密切。作為活性污泥系統故障必須分析的項目之一，其分析目的也是為了能夠系統地了解進水有機物濃度對應目前的活性污泥濃度是否合適，由此可以指導調整活性污泥的濃度值，并最終能夠達到活性污泥濃度與進水有機物濃度間的恰當比例。正如食微比實踐操作理解中涉及到的那樣，活性污泥濃度控制值必須和進水濃度相適應，在實踐操作中更重要的加大排泥控制方面的經驗累積。過大的排泥速率會使活性污泥濃度過快下降，等到活性污泥濃度分析結果出來的時候再去改變操作，恐難以迅速恢復了。同樣過小的排泥速率，會導致排泥效果不明顯，如果排泥量低于活性污泥的增長量，我們還會發現活性污泥隨著排泥的進行反而還會上升。如何控制合理的排泥，將食微比控制在合理范圍，這就需要我們累積排泥的經驗數據，特別是不同活性污泥情況下，對應排泥量的曲線還是有必要制作的。
2食微比與溶解氧的關系。就食微比與溶解氧的關系，其與食微比與活性污泥濃度得關系類似。即在較低食微比情況下，同樣降解一定量的有機物，所消耗的溶解氧反而更高。
3食微比與活性污泥沉降比的關系。活性污泥控制在不同食微比階段，其表現的沉降比特征是不一樣的，這樣通過沉降比表現也可側面了解活性污泥的食微比概況，避免出現單靠計算數據帶來的誤判。例如食微比過低，沉降過程活性污泥過多，色澤較深、沉降速度迅速、上清液帶有細小顆粒。反之，食微比過高，活性污泥稀少、色澤鮮淡、上清液渾濁。
(5)溶解氧(DO)：活性污泥法工藝的微生物皆以耗氧苗為主體，缺乏溶解氧的時候首先影響的是處理效率，更甚者會對整個活性污泥系統產生抑制，使恢復周期延長；而過度的溶解氧也會影響出水水質。就其控制而言就顯得尤為重要，出于控制簡單，往往會被一線操作人員忽略，從而對系統長期處理效果評價產生影響。
溶解氧和其他控制指標的關系及聯合分析方法
1溶解氧和原水成分的關系。原水中有機物含量越多，微生物為代謝分解這些有機物所需消耗的溶解氧就越多，相反就越少了。所以在控制曝氣的時候，要注意進流水量和進流污水、廢水有機物的含量，前者也往往被忽視掉，因為當進水量是平時的1.5倍時，曝氣量如果不調整的話，往往會出現曝氣池出流廢水溶解氧的過度低下，有時甚至會低于0.5mg/L，這樣對活性污泥發揮高效率處理效果是不利的。另外，原水中一些特殊成分的存在，同樣也會影響充氧效果，比如水中的洗滌劑的存在，使得曝氣池液面存在隔絕大氣的隔離層，由此，對曝氣效果的提升也就存在影響了。
２溶解氧和活性污泥濃度的關系。溶解氧和活性污泥濃度的關系還是比較密切的，通常看到的高活性污泥濃度對溶解氧的需求明顯高于低活性污泥濃度對溶解氧的需求。所以，在達到去除污染物、并達到排放濃度的情況下，要盡量降低活性污泥的濃度，這對降低曝氣量、減少電力消耗是非常有利的。同時，在低活性污泥濃度情況下，更注意不要過度曝氣，以免出現溶解氧過高，對僅有的活性污泥出現過度氧化現象，這樣對二沉池的放流水不利。通常可以看到二沉池出流水中夾雜較多的未沉降顆粒流出，這就是被氧化的活性污泥解體后分解在放流出水中的緣故。同樣高活性污泥濃度對溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的將活性污泥濃度一直升高，這樣會出現供氧跟不上而出現缺氧現象，自然，活性污泥的處理效果也就受到抑制了。
３溶解氧和活性污泥沉降比的關系。溶解氧和活性污泥沉降比的關系，可以理解為溶解氧對活性污泥沉降比的影響，在以下幾個方面需要注意。首先是過度曝氣容易使細小的空氣氣泡附著在活性污泥的菌膠團上，導致活性污泥上浮到液面，在曝氣池就可以看到有液面浮渣了。在做沉降實驗的時候，就更有可能發現活性污泥絮凝后不能沉降或懸浮在水體中的現象。同時，活性污泥的壓縮性也變差了。在實際操作中應該注意這個問題，特別是活性污泥發生絲狀膨脹的時候，更加容易導致曝氣的細小氣泡附著在菌膠團上，繼而導致液面產生大量浮渣。
(6)活性污泥濃度(MLSS)：控制活性污泥濃度對有機污染物的去除率、抗沖擊負荷能力、出水懸浮顆粒濃度、節能降耗等都有顯著的影響，也是日常操控常用的系統運況調整工具。
活性污泥濃度和其他控制指標的關系及聯合分析方法
１活性污泥濃度和污泥齡的關系。污泥齡是通過排除活性污泥來達到污泥齡指標的可操作手段的。這樣污泥齡和活性污泥濃度兩者的關系就表現出來了，通過合理的污泥齡及食微比控制即可給出控制活性污泥濃度的合理范圍了。事實上，一味提高活性污泥濃度，在進水有機物濃度不高的情況下，會發現污泥齡就特別長了，這樣超出正常控制污泥齡值的情況，就可以明顯地提示我們活性污泥濃度控制過高了，這樣的判斷要比活性污泥濃度的絕對值來判斷是否對活性污泥濃度的控制合理性要準確的多。也體現出我們一直提倡運用綜合分析的方法去判斷活性污泥運行工況和故障診斷的意義所在。
２活性污泥濃度和溫度（水溫）的關系。活性污泥濃度和溫度的關系，實際上是活性污泥與水溫的關系。活性污泥在生化池內的生長、繁殖、代謝，和水溫的關系是密切的。當水溫偏低時，可以提高活性污泥濃度，以抵消活性污泥活性降低的負面影響，從而達到活性污泥在水溫偏低時去除效率增高的目的；相反地，當水溫較高時，活性污泥活性旺盛，控制過高的活性污泥不利于活性污泥的沉降，更多的是看到細小的未沉降絮體和渾濁的上清液，這樣的情況就可以指導我們通過降低活性污泥濃度來規避出現未沉降絮體和渾濁的上清液的不良狀況，另外，也可以降低溶解氧的需求而達到節能的目的。
3活性污泥濃度和活性污泥沉降比的關系。沉降比的最終沉降值是多少，有很多影響因素，其中就有活性污泥濃度的影響。活性污泥控制濃度越高，活性污泥沉降比的最終結果就越大，反之則越小。在分析活性污泥濃度對沉降比的影響時，理解的出發點就是活性污泥濃度較高時，生物數量多，在壓縮沉淀后自然會出現較高的沉降比了。在高活性污泥濃度導致沉降比升高的情況中與其他也可能導致沉降比升高的因素相區別的要點是觀察沉降壓縮后的活性污泥是否密實，色澤是否呈深棕褐色。
(7)沉降比(SV30％)：沉降比作為現場監測活性污泥系統運行狀況最簡易、有效的方法，卻往往被操作人員忽略，此控制指標對整個活性污泥系統故障的及早發現具有重要的參考價值，掌握好對這一控制指標的認識，自然對我們操作活性污泥法系統具有重要意義。
活性污泥沉降比和其他控制指標的關系及聯合分析方法
1沉降比和活性污泥容積指數的關系。污泥容積指數在判斷活性污泥是否發生膨脹發面具有重要作用，也是確認活性污泥是否老化的一個參考指標。活性污泥濃度過高時會直接影響污泥容積指數，出現污泥容積指數偏大的假象。為了排除這一干擾，可以運用檢測簡便的最終壓縮沉淀是否松散，污泥顏色是否淡白色，由此來輔助判斷最終的容積指數計算值是否正確，為從數值面說明活性污泥的膨脹程度提供幫助。
2沉降比和進流污水、廢水的pH值關系。進流污水、廢水的pH值對活性污泥的沉降性能影響還是很大的。當pH值超過正常（6～9）的時候，我們能夠在沉降過程中清除地發現解絮的活性污泥，且最終的活性污泥壓縮性較正常時大。過大的pH值波動還會導致液面浮渣的產生及出水渾濁。為了判斷活性污泥是否受到進流污水、廢水的pH值影響時，除了實驗室檢測進流水pH值外，可以通過顯微鏡觀察和活性污泥沉降比實驗來確認活性污泥受pH值的影響程度。總體上來說，受影響程度通過顯微鏡觀察最易確定。但是，如果你的經驗足夠豐富，通過活性污泥沉降比觀察，同樣能夠確認受影響程度，重點是活性污泥解絮的程度，通過分散在上清液中的細小絮體數量及顆粒間間隙水渾濁的程度可以準確判斷出活性污泥的受影響程度。
3沉降比和污泥齡的關系。污泥齡作為維持活性污泥活性和新鮮度的重要指標，與活性污泥沉降比的關系也很密切。污泥齡的確定主要是通過計算獲得。由于計算涉及多個參數，其準確性往往容易受到這些指標參數誤差的干擾，但是可以通過活性污泥沉降比的觀察來減小誤差，繼而為污泥齡最終計算值的確認提供極有力的參考。重點是通過觀察活性污泥沉降過程中表現的絮凝、沉速快、上清液存在解絮顆粒、間隙水清澈等情況來判斷活性污泥的污泥齡是否過長。
(8)污泥容積指數(SVI)：這一指標對剛開始涉及現場的技術人員來講，理解并運用到對系統工藝的判斷上面，還是有一定困難的。但是，能夠充分的理解其本質含義，對判斷活性污泥處于何種增長狀態、污泥膨脹情況、活性污泥濃度等也具有相當的參考價值。
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污泥容積指數調整方法 |
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SVI值 |
產生原因 |
對策 |
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SVI＞150 |
活性污泥負荷過大，導致活性污泥相對沉降性降低 |
發揮調節池作用均化水質，提高活性污泥濃度 |
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活性污泥發生絲狀菌膨脹 |
根據污泥膨脹對策處理 |
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SVI＜50 |
活性污泥發生老化， |
重新調整污泥濃度 |
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活性污泥內過量無機顆粒，導致活性污泥沉降的異常壓縮 |
強化物化段處理，根據泥齡要求積極排泥 |
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活性污泥容積指數和其他控制指標的關系及聯合分析方法
1活性污泥容積指數與回流比的關系。活性污泥容積指數是指活性污泥松散性的表現指標，那么這一指標值偏高的話直接導致的結果就是活性污泥回流比中的回流活性污泥效率降低，從而過度消耗電能。同時，在沖擊負荷發生的情況下，會出現活性污泥流出沉淀池的現象。在預知這樣的情況下，應該根據實際情況適當加大回流比——即提高回流流量，以保證足夠的活性污泥回流到曝氣池首端。
２活性污泥容積指數與溶解氧的關系。活性污泥容積指數與溶解氧的關系主要是要考慮過量的曝氣對活性污泥沉降性的影響。首先，過量的曝氣不利于活性污泥的沉降；同時，當活性污泥出現黏度增高時，容易出現細小氣泡被活性污泥包裹吸附而導致活性污泥沉降和壓縮性變差，由此我們發現過量曝氣會導致活性污泥容積指數的相對增高。通過活性污泥沉降比檢測我們還是能夠比較容易地識別曝氣過度對SVI值的干擾。
(9)污泥齡：就活性污泥主體的微生物而言，其生命周期也是存在的，在不斷地增殖、死亡交替過程中，也完成了對有機污染物的去除。這一指標的控制得當，可以解決困擾運行的出水混濁、含有細小活性污泥顆粒等問題，是一個非常重要的控制指標。
用于調整污泥齡的方法
調整污泥齡的方法中，能夠被操作人員運用的只有活性污泥的廢棄，也就是排除廢棄的活性污泥。排泥的設施常可見如下：
1通過設置在二沉池回流污泥管上的排泥支管排泥，排泥支管上需要設置閥門和流量計。閥門用于調節排泥量，而流量計用于準確控制排泥量。
２直接用排泥泵排泥，同樣也需要設置閥門和流量計。
３依靠重力排泥，這樣的方式往往導致排泥量的控制不夠準確，需要較高的運行管理和操作經驗才能夠很好的保證系統的穩定運行。
(10)回流比(％)：活性污泥回流比在工藝控制中，其目的是為了補充活性污泥槽流失的活性污泥，達到處理的平衡。卻很少有人能夠理解在工藝控制中，回流比的大小對處理效果的影響。
(11)營養劑的投加：活性污泥的正常代謝和人體一樣需要多種元素，除了需要的正常蛋白質外，對氮、磷、鐵、錳等也有不同的需求。
