综合分析判断活性污泥工况
来源：西安绿标水环境科技有限公司 阅读：4939 更新时间：2016-02-25 17:53活性污泥法工艺控制的项目相当的多，这也是众多一线操作人员在工艺控制过程中把握困难的一个原因。就单个控制项目来讲，大家把握起来比较容易，但是如何系统地通过各控制项日实际情况的分析、把握、调整来达到较佳的运行工况，确实是相当的困难。
活性污泥法工艺控制中，主要需要针对如下几个项目：
(1)pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是对活性污泥法主体微生物生长条件的要求。控制不好直接影响处理效果，甚至造成生化系统的瘫痪。
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pH值波动对各处理阶段的影响 |
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异常pH |
物化阶段的影响 |
生化阶段的影响 |
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pH过低（小于6） |
混凝处理阶段絮体细小、混凝效果差； |
活性污泥池面有酸味；处理效果差； |
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pH过高（大于9） |
混凝处理阶段絮体粗大、间歇水浑浊，混凝效果差； |
出水浑浊；处理效率下降； |
pH值发生变化后，应该注意以下几种情况：
pH值与活性污泥沉降比的关系。活性污泥沉降比通常受pH值的冲击影响较大，变现得也比较快速和明显。因以细菌为主体的活性污泥对pH值的忍受存在一定的限度，当受到过高或过低的pH值废水、污水冲击的时候，在沉降比检测时往往可以看到，活性污泥沉降缓慢，上清液浑浊，甚至发现液面有漂浮的活性污泥絮体。
pH值和活性污泥浓度的关系。活性污泥对大波动pH值污水、废水的耐冲击性而言，越高的活性污泥浓度越能耐受大波动pH值污水、废水的冲击，抗冲击持续时间也较低活性污泥浓度时为佳。但在大波动pH值污水、废水的冲击过后，系统需要排出受冲击的活性污泥，利用快速增值的新生活性污泥来尽快回复活性污泥的正常处理功能。
pH值和活性污泥的污泥龄的关系。pH值与活性污泥的污泥龄，读者可能觉得其间并无直接联系，但是正如上文中所说的，在大波动pH值污水、废水的冲击过后，活性污泥系统需要排出受冲击的活性污泥，来恢复正常的处理功能，其中的排泥过程就可以理解为通过降低活性污泥的污泥龄，来使活性污泥处于对数增长期，已获得最佳的增值和系统恢复速度。只是系统恢复阶段很难那控制入流污水、废水中污染物的浓度，为此，常会出现系统恢复期的排放处理水出水指标超标的现象。
pH值与活性污泥回流比的关系。应该说活性污泥受大波动pH值污水、废水冲击后的影响程度与pH值波动的大小、持续时间、活性污泥原有状态等存在关联。在预计大波动pH值污水、废水冲击程度较大的情况下，可以将污泥回流系统开至最大，以最大限度的调动二沉池内的中性废水去稀释进入生化系统的大波动pH值污水、废水。通过这样的回流比调整，缓解对生化系统的冲击的影响，至少可以最大限度的保护活性污泥系统，争取到更快速的系统恢复时间。
(2)水温：进入活性污泥法处理系统的原水，其水温控制也很重要，适合的水温是发挥活性污泥法最高处理效率的基本前提条件。
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水温波动对各处理阶段的影响 |
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异常pH |
物化阶段的影响 |
生化阶段的影响 |
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水温过低（小于10°） |
混凝处理效果差；絮体细小、耗药量增加 |
处理效率降低，抗冲击能力减弱；出水絮体增多 |
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水温过高（大于40°） |
无明显现象，在缺氧的情况下，沉淀池底泥容易上浮 |
部分活性污泥受高温环境影响，容易导致解体；同时受温度影响，出水浑浊 |
(3)原水成分：活性污泥法作为处理有机污染物的首选处理工艺，有机污染物的浓度固然重要，但是其水质成分的均匀、全面性也是至关重要的。有时候排除大量干扰因素后，会发现处理水处理效率低下往往是由于原水成分不均匀、水质成分单一造成的。
原水成分在实际污水、废水处理工艺中认识方面的注意点：
明确原水波动对生化系统的影响。生化系统要求建立的运行环境是水质均匀、波动小、冲击少这样的环境。往往生化系统因为进水等原因导致系统处理效率及运行稳定性受到影响，恢复的时候，由于影响面试系统性的问题。所以，要恢复到正常的水平需要较长的时间调整。
原水成分对混凝效果的影响。混凝对原水中颗粒物质含量及带电性也有较高的要求，对原水中颗粒物质含量偏少的污水、废水，由于颗粒间碰撞机会少、絮凝吸附能力相对不足、整沉效果不明显，所以，对低悬浮颗粒污水、废水需要增加在混凝池内的停留时间。而高悬浮颗粒废水，将消耗大量混凝药剂，同时，形成的大量絮体颗粒在搅拌的作用下相互碰撞，导致絮体结构折断，表现在上清液浑浊，间歇水不清澈。
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原水成分对活性污泥的影响 |
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原水成分变化 |
对活性污泥的影响 |
原因分析 |
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pH值异动波动 |
抑制生长、导致死亡 |
不适合的生长环境 |
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有机物浓度过高 |
造成冲击负荷，沉降性差 |
微生物生长迅速，活性高 |
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有机物浓度过低 |
活性污泥易老化 |
食物供给不足，活性污泥死亡 |
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悬浮物浓度过高 |
物化段去除不足活性污泥 |
混杂过多颗粒固体，造成 |
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进水含有毒物质 |
活性污泥解体，活性抑制 |
中毒发生，细胞合成受到抑制 |
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表面活性剂过多 |
池体泡沫过多，充氧效率低 |
覆盖池体液面，处理效率降低 |
(4)食微比(F／M)：污泥负荷的调节和控制是操作人员对系统控制和调整的常用方法，往往在应急调整中被用到，当然也是系统长期稳定需要经常调节的工艺控制参数。
食微比和其他控制指标的关系及联合分析方法
1食微比和活性污泥浓度的关系。通过食微比的计算公式就可以知道，这两个控制指标的关系非常密切。作为活性污泥系统故障必须分析的项目之一，其分析目的也是为了能够系统地了解进水有机物浓度对应目前的活性污泥浓度是否合适，由此可以指导调整活性污泥的浓度值，并最终能够达到活性污泥浓度与进水有机物浓度间的恰当比例。正如食微比实践操作理解中涉及到的那样，活性污泥浓度控制值必须和进水浓度相适应，在实践操作中更重要的加大排泥控制方面的经验累积。过大的排泥速率会使活性污泥浓度过快下降，等到活性污泥浓度分析结果出来的时候再去改变操作，恐难以迅速恢复了。同样过小的排泥速率，会导致排泥效果不明显，如果排泥量低于活性污泥的增长量，我们还会发现活性污泥随着排泥的进行反而还会上升。如何控制合理的排泥，将食微比控制在合理范围，这就需要我们累积排泥的经验数据，特别是不同活性污泥情况下，对应排泥量的曲线还是有必要制作的。
2食微比与溶解氧的关系。就食微比与溶解氧的关系，其与食微比与活性污泥浓度得关系类似。即在较低食微比情况下，同样降解一定量的有机物，所消耗的溶解氧反而更高。
3食微比与活性污泥沉降比的关系。活性污泥控制在不同食微比阶段，其表现的沉降比特征是不一样的，这样通过沉降比表现也可侧面了解活性污泥的食微比概况，避免出现单靠计算数据带来的误判。例如食微比过低，沉降过程活性污泥过多，色泽较深、沉降速度迅速、上清液带有细小颗粒。反之，食微比过高，活性污泥稀少、色泽鲜淡、上清液浑浊。
(5)溶解氧(DO)：活性污泥法工艺的微生物皆以耗氧苗为主体，缺乏溶解氧的时候首先影响的是处理效率，更甚者会对整个活性污泥系统产生抑制，使恢复周期延长；而过度的溶解氧也会影响出水水质。就其控制而言就显得尤为重要，出于控制简单，往往会被一线操作人员忽略，从而对系统长期处理效果评价产生影响。
溶解氧和其他控制指标的关系及联合分析方法
1溶解氧和原水成分的关系。原水中有机物含量越多，微生物为代谢分解这些有机物所需消耗的溶解氧就越多，相反就越少了。所以在控制曝气的时候，要注意进流水量和进流污水、废水有机物的含量，前者也往往被忽视掉，因为当进水量是平时的1.5倍时，曝气量如果不调整的话，往往会出现曝气池出流废水溶解氧的过度低下，有时甚至会低于0.5mg/L，这样对活性污泥发挥高效率处理效果是不利的。另外，原水中一些特殊成分的存在，同样也会影响充氧效果，比如水中的洗涤剂的存在，使得曝气池液面存在隔绝大气的隔离层，由此，对曝气效果的提升也就存在影响了。
２溶解氧和活性污泥浓度的关系。溶解氧和活性污泥浓度的关系还是比较密切的，通常看到的高活性污泥浓度对溶解氧的需求明显高于低活性污泥浓度对溶解氧的需求。所以，在达到去除污染物、并达到排放浓度的情况下，要尽量降低活性污泥的浓度，这对降低曝气量、减少电力消耗是非常有利的。同时，在低活性污泥浓度情况下，更注意不要过度曝气，以免出现溶解氧过高，对仅有的活性污泥出现过度氧化现象，这样对二沉池的放流水不利。通常可以看到二沉池出流水中夹杂较多的未沉降颗粒流出，这就是被氧化的活性污泥解体后分解在放流出水中的缘故。同样高活性污泥浓度对溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的将活性污泥浓度一直升高，这样会出现供氧跟不上而出现缺氧现象，自然，活性污泥的处理效果也就受到抑制了。
３溶解氧和活性污泥沉降比的关系。溶解氧和活性污泥沉降比的关系，可以理解为溶解氧对活性污泥沉降比的影响，在以下几个方面需要注意。首先是过度曝气容易使细小的空气气泡附着在活性污泥的菌胶团上，导致活性污泥上浮到液面，在曝气池就可以看到有液面浮渣了。在做沉降实验的时候，就更有可能发现活性污泥絮凝后不能沉降或悬浮在水体中的现象。同时，活性污泥的压缩性也变差了。在实际操作中应该注意这个问题，特别是活性污泥发生丝状膨胀的时候，更加容易导致曝气的细小气泡附着在菌胶团上，继而导致液面产生大量浮渣。
(6)活性污泥浓度(MLSS)：控制活性污泥浓度对有机污染物的去除率、抗冲击负荷能力、出水悬浮颗粒浓度、节能降耗等都有显著的影响，也是日常操控常用的系统运况调整工具。
活性污泥浓度和其他控制指标的关系及联合分析方法
１活性污泥浓度和污泥龄的关系。污泥龄是通过排除活性污泥来达到污泥龄指标的可操作手段的。这样污泥龄和活性污泥浓度两者的关系就表现出来了，通过合理的污泥龄及食微比控制即可给出控制活性污泥浓度的合理范围了。事实上，一味提高活性污泥浓度，在进水有机物浓度不高的情况下，会发现污泥龄就特别长了，这样超出正常控制污泥龄值的情况，就可以明显地提示我们活性污泥浓度控制过高了，这样的判断要比活性污泥浓度的绝对值来判断是否对活性污泥浓度的控制合理性要准确的多。也体现出我们一直提倡运用综合分析的方法去判断活性污泥运行工况和故障诊断的意义所在。
２活性污泥浓度和温度（水温）的关系。活性污泥浓度和温度的关系，实际上是活性污泥与水温的关系。活性污泥在生化池内的生长、繁殖、代谢，和水温的关系是密切的。当水温偏低时，可以提高活性污泥浓度，以抵消活性污泥活性降低的负面影响，从而达到活性污泥在水温偏低时去除效率增高的目的；相反地，当水温较高时，活性污泥活性旺盛，控制过高的活性污泥不利于活性污泥的沉降，更多的是看到细小的未沉降絮体和浑浊的上清液，这样的情况就可以指导我们通过降低活性污泥浓度来规避出现未沉降絮体和浑浊的上清液的不良状况，另外，也可以降低溶解氧的需求而达到节能的目的。
3活性污泥浓度和活性污泥沉降比的关系。沉降比的最终沉降值是多少，有很多影响因素，其中就有活性污泥浓度的影响。活性污泥控制浓度越高，活性污泥沉降比的最终结果就越大，反之则越小。在分析活性污泥浓度对沉降比的影响时，理解的出发点就是活性污泥浓度较高时，生物数量多，在压缩沉淀后自然会出现较高的沉降比了。在高活性污泥浓度导致沉降比升高的情况中与其他也可能导致沉降比升高的因素相区别的要点是观察沉降压缩后的活性污泥是否密实，色泽是否呈深棕褐色。
(7)沉降比(SV30％)：沉降比作为现场监测活性污泥系统运行状况最简易、有效的方法，却往往被操作人员忽略，此控制指标对整个活性污泥系统故障的及早发现具有重要的参考价值，掌握好对这一控制指标的认识，自然对我们操作活性污泥法系统具有重要意义。
活性污泥沉降比和其他控制指标的关系及联合分析方法
1沉降比和活性污泥容积指数的关系。污泥容积指数在判断活性污泥是否发生膨胀发面具有重要作用，也是确认活性污泥是否老化的一个参考指标。活性污泥浓度过高时会直接影响污泥容积指数，出现污泥容积指数偏大的假象。为了排除这一干扰，可以运用检测简便的最终压缩沉淀是否松散，污泥颜色是否淡白色，由此来辅助判断最终的容积指数计算值是否正确，为从数值面说明活性污泥的膨胀程度提供帮助。
2沉降比和进流污水、废水的pH值关系。进流污水、废水的pH值对活性污泥的沉降性能影响还是很大的。当pH值超过正常（6～9）的时候，我们能够在沉降过程中清除地发现解絮的活性污泥，且最终的活性污泥压缩性较正常时大。过大的pH值波动还会导致液面浮渣的产生及出水浑浊。为了判断活性污泥是否受到进流污水、废水的pH值影响时，除了实验室检测进流水pH值外，可以通过显微镜观察和活性污泥沉降比实验来确认活性污泥受pH值的影响程度。总体上来说，受影响程度通过显微镜观察最易确定。但是，如果你的经验足够丰富，通过活性污泥沉降比观察，同样能够确认受影响程度，重点是活性污泥解絮的程度，通过分散在上清液中的细小絮体数量及颗粒间间隙水浑浊的程度可以准确判断出活性污泥的受影响程度。
3沉降比和污泥龄的关系。污泥龄作为维持活性污泥活性和新鲜度的重要指标，与活性污泥沉降比的关系也很密切。污泥龄的确定主要是通过计算获得。由于计算涉及多个参数，其准确性往往容易受到这些指标参数误差的干扰，但是可以通过活性污泥沉降比的观察来减小误差，继而为污泥龄最终计算值的确认提供极有力的参考。重点是通过观察活性污泥沉降过程中表现的絮凝、沉速快、上清液存在解絮颗粒、间隙水清澈等情况来判断活性污泥的污泥龄是否过长。
(8)污泥容积指数(SVI)：这一指标对刚开始涉及现场的技术人员来讲，理解并运用到对系统工艺的判断上面，还是有一定困难的。但是，能够充分的理解其本质含义，对判断活性污泥处于何种增长状态、污泥膨胀情况、活性污泥浓度等也具有相当的参考价值。
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污泥容积指数调整方法 |
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SVI值 |
产生原因 |
对策 |
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SVI＞150 |
活性污泥负荷过大，导致活性污泥相对沉降性降低 |
发挥调节池作用均化水质，提高活性污泥浓度 |
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活性污泥发生丝状菌膨胀 |
根据污泥膨胀对策处理 |
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SVI＜50 |
活性污泥发生老化， |
重新调整污泥浓度 |
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活性污泥内过量无机颗粒，导致活性污泥沉降的异常压缩 |
强化物化段处理，根据泥龄要求积极排泥 |
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活性污泥容积指数和其他控制指标的关系及联合分析方法
1活性污泥容积指数与回流比的关系。活性污泥容积指数是指活性污泥松散性的表现指标，那么这一指标值偏高的话直接导致的结果就是活性污泥回流比中的回流活性污泥效率降低，从而过度消耗电能。同时，在冲击负荷发生的情况下，会出现活性污泥流出沉淀池的现象。在预知这样的情况下，应该根据实际情况适当加大回流比——即提高回流流量，以保证足够的活性污泥回流到曝气池首端。
２活性污泥容积指数与溶解氧的关系。活性污泥容积指数与溶解氧的关系主要是要考虑过量的曝气对活性污泥沉降性的影响。首先，过量的曝气不利于活性污泥的沉降；同时，当活性污泥出现黏度增高时，容易出现细小气泡被活性污泥包裹吸附而导致活性污泥沉降和压缩性变差，由此我们发现过量曝气会导致活性污泥容积指数的相对增高。通过活性污泥沉降比检测我们还是能够比较容易地识别曝气过度对SVI值的干扰。
(9)污泥龄：就活性污泥主体的微生物而言，其生命周期也是存在的，在不断地增殖、死亡交替过程中，也完成了对有机污染物的去除。这一指标的控制得当，可以解决困扰运行的出水混浊、含有细小活性污泥颗粒等问题，是一个非常重要的控制指标。
用于调整污泥龄的方法
调整污泥龄的方法中，能够被操作人员运用的只有活性污泥的废弃，也就是排除废弃的活性污泥。排泥的设施常可见如下：
1通过设置在二沉池回流污泥管上的排泥支管排泥，排泥支管上需要设置阀门和流量计。阀门用于调节排泥量，而流量计用于准确控制排泥量。
２直接用排泥泵排泥，同样也需要设置阀门和流量计。
３依靠重力排泥，这样的方式往往导致排泥量的控制不够准确，需要较高的运行管理和操作经验才能够很好的保证系统的稳定运行。
(10)回流比(％)：活性污泥回流比在工艺控制中，其目的是为了补充活性污泥槽流失的活性污泥，达到处理的平衡。却很少有人能够理解在工艺控制中，回流比的大小对处理效果的影响。
(11)营养剂的投加：活性污泥的正常代谢和人体一样需要多种元素，除了需要的正常蛋白质外，对氮、磷、铁、锰等也有不同的需求。
