活性污泥法運行中的異常現(xiàn)象及其防止措施活性污泥法運行中的異?，F(xiàn)象及其防止措施

在運行中，有時會出現(xiàn)異常情況，使污泥隨二沉池出水流失，處理效果降低。下面介紹運行中可能出現(xiàn)的幾種主要異?，F(xiàn)象及其防止措施。

1、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。當污泥變質(zhì)時，污泥就不易沉降，含水率上升，體積膨脹，澄清液減少，這種現(xiàn)象叫污泥膨脹。污泥膨脹主要是大量絲狀菌（特別是球衣菌）在污泥內(nèi)繁殖，使污泥松散、密度降低所致。其次，真菌的繁殖也會引起污泥膨脹，也有由于污泥中結(jié)合水異常增多導致污泥膨脹。

活性污泥的主體是菌膠團。與菌膠團比較，絲狀菌和真菌生長時需較多的碳素，對氮、磷的要求則較低。它們對氧的要求也和菌膠團不同，菌膠團要求較多的氧（至少0.5mg/L)才能很好地生長,而真菌和絲菌(如球衣球)在低于0.1mg/L的微氧環(huán)境中，才能較好地生長。所以在供氧不足時，菌膠團將減少，絲狀菌、真菌則大量繁殖。對于毒物的抵抗力，絲狀細菌和菌膠團也有差別，如對氯的抵抗力，絲狀菌不及菌膠團。菌膠團生長適宜的pH值范圍在6-8,而真菌則在pH值等于4.5-6.5之間生長良好,所以pH值稍低時,菌膠團生長受到抑制,而真菌的數(shù)量則可能大大增加。根據(jù)上海城市污水廠經(jīng)驗，水溫也是影響污泥膨脹的重要因素。絲狀菌在高溫季節(jié)（水溫在25攝氏度以上）宜于生長繁殖，可引起污泥膨脹。因此，污水中如碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等養(yǎng)料，水溫高或pH值較低情況下，均易引起污泥膨脹。此外，超負荷、污泥齡過長或有機物濃度梯度小等，也會引起污泥膨脹。排泥不暢則引起結(jié)合水性污泥膨脹。

由此可見，為防止污泥膨脹后，解決的辦法可針對引起膨脹的原因采取措施。如缺氧、水溫高等加大曝氣量，或降低水溫，減輕負荷，或適當降低MLSS值，使需氧量減少等；如污泥負荷率過高，可適當提高MLSS值，以調(diào)整負荷，必要時還要停止進水“悶曝”一段時間；如缺氮、磷等養(yǎng)料，可投加硝化污泥或氮、磷等成分；如pH值過低，可投加石灰等調(diào)節(jié)pH；若污泥大量流失，可投加5-10mg/L氯化鐵，促進凝聚，剌激菌膠團生長，也可投加漂白粉或液氯（按干污泥的0。3%-0。6投加），抑制絲狀繁殖，特別能控制結(jié)合水污泥膨脹。此外，投加石棉粉末、硅藻土、粘土等物質(zhì)也有一定效果。

污泥膨脹是活性污泥法處理裝置運行中的一個較難解決的問題，污泥膨脹的原因很多，甚至有些原因還未認識，尚待研究，以上介紹只是污泥膨脹的一般原因及其處理措施，供參考。

2、污泥解體

處理水質(zhì)渾濁、污泥絮凝體微細化，處理效果變壞等則是污泥解體現(xiàn)象。導致這種異常現(xiàn)象的原因有運行中的問題，也有由于污水中混入了有毒物質(zhì)所致。

運行不當（如曝氣過量），會使活性污泥生物營養(yǎng)的平衡遭到破壞，使微生物量減少且失去活性，吸附能力降低，絮凝體縮小質(zhì)密，一部分則成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)混濁，SV%值降低等。當污水中存在有毒物質(zhì)時，微生物會受到抑制傷害，凈化能力下降，或完全停止，從而使污泥失去活性。一般可通過顯微鏡觀察來判別產(chǎn)生的原因。當鑒別出是運行方面的問題時，應對污水量、回流污泥量、空氣量和排泥狀態(tài)以及SV%、MLSS、DO、NS5等多項指標進行檢查，加以調(diào)整。當確定是污水中混入有毒物質(zhì)時，應考慮這是新的工業(yè)廢水混入的結(jié)果，需查明來源，責成其按國家排放標準加以局處理。

3、污泥脫氮（反硝化）

污泥在二沉池呈塊狀上浮的現(xiàn)象，并不是由于腐敗所造成的，而是由于在曝氣池內(nèi)污泥齡過長，硝化過程進行充分（N03＞5mg/L)，在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生反硝化，硝酸鹽的氧被利用，氮即呈氣體脫出附于污泥上，從而比重降低，整塊上浮。所謂反硝化是指硝酸鹽被反硝化菌還原成氨或氮的作用。反硝化作用一般溶解氧低于0.5mg/L時發(fā)生。試驗表明，如果讓硝酸鹽含量高的混合液靜止沉淀，在開始的30-90mm左右污泥可以沉淀得很好，但不久就可以看到，由于反硝化作用所產(chǎn)生的氮氣，在泥中形成小氣泡，使污泥整塊地浮至水面。在做污泥沉降比試驗，只檢查污泥30mm的沉降性能。因此，往往會忽視污泥的反硝化作用。這是在活性污泥法的運行中應當注意的現(xiàn)象，為防止這一異常現(xiàn)象的發(fā)生，應采取增加污泥回流量或及時排除剩余污泥，或降低混合液污泥濃度，縮短污泥齡和降低溶解氧濃度等措施，使之不進行到硝化階段。

4、污泥腐化

在二沉池有可能由于污泥長期滯留而進行厭氣發(fā)酵，生成氣體（H2S、CH4等），從而發(fā)生大塊污泥上浮的現(xiàn)象。它與污泥脫氮上浮所不同的是，污泥腐敗變黑，產(chǎn)生惡臭。此時也不是全部污泥上浮，大部分污泥都是正常地排出或回流，只有沉積死角長期滯留的污泥才腐化上浮。防止的措施有：（1）安設不使污泥外溢的浮渣設備；（2）消除沉淀池的死角；（3）加大池底坡度或改進池底刮泥設備，不使污泥滯留于池底

此外，如曝氣池內(nèi)曝氣過度，使污泥攪拌過于激烈，生成大量小氣泡附聚于絮凝體上，也容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。防止措施是將供氣控制在攪拌所需的限度內(nèi)，而脂肪和油則應在進入曝氣池之前加以去除。

5、泡沫問題

曝氣池中產(chǎn)生泡沫的主要原因是，污水中含有大量合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)。泡沫會生產(chǎn)操作帶來一定困難，如影響操作環(huán)境，帶走大量污泥。當采用機械曝氣時，還會影響葉輪的充氧能力。消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液濃度；進行噴水或投加除沫劑等。據(jù)國外一些城市污水廠的報道，消泡劑（如機油、煤油等）用量約為0.5-1.5mg/l。過多的油類物質(zhì)將污染水體，因此，為了節(jié)約油的用量和減少油類進入水體污染水質(zhì)，應盡量少投加油類物質(zhì)。4μm，直徑0.7～1.0μm，有鞘，橫隔明顯，常見分枝，有大量附著生長物，無硫粒，革蘭氏染色陰性，納氏染色可見蘭灰色顆粒，呈陽性。

查絲狀微生物鑒定表，找不到特征完全相符的種，比較接近的是Eikelboom1701型。Eikelboom1701的特征是：鏈狀圓柱形細胞，被鞘緊裹，絲體長100～200μm，偶爾超過200μm，雖然絲體正常時稍彎，但可有很強的盤繞性，細胞長2.5～3.5μm，直徑0.5～0.9μm，有鞘，有時可見PHB黑色小顆粒，橫隔和縮縊明顯，偶有假分枝，常有大量附著生長物，無硫粒，革蘭氏染色陰性，納氏染色陽性。

3分析與討論

3.1絮體形成過程

許多絮體可以同時具有Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型污泥的多種特征，在絮體中心部分為孔洞結(jié)構(gòu)，向四周伸展的長條形污泥相互搭接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最外側(cè)則可見新伸出的骨架絲狀菌。從這種污泥的形態(tài)可以推斷其形成過程為：結(jié)構(gòu)絲狀菌交織生長，膠團菌附著其上形成新生污泥，新生污泥逐漸成熟形成條狀、網(wǎng)狀污泥，在氧和營養(yǎng)物充足等條件下，網(wǎng)狀污泥的膠團菌增粗，網(wǎng)孔逐漸變小形成孔洞狀，最后孔洞被填實，而結(jié)構(gòu)絲狀菌的伸出為膠團菌提供了新的附著面，包裹形成新的條狀污泥，條狀污泥相互交織又形成新的網(wǎng)狀污泥，重復上述過程，形成更大的污泥絮體。

一些污泥能見到成節(jié)的形態(tài)，大的孔洞結(jié)構(gòu)污泥之間由細的條狀污泥連接，有的由絲狀微生物連接，這種污泥的形成可能是絮體成長到一定成熟度后，由于內(nèi)部供氧不足，促進了包埋于其中的結(jié)構(gòu)絲狀菌的生長，將絮體撐開導致結(jié)構(gòu)松散形成節(jié)狀。

還有極少量的污泥，可以見到極粗大的絲狀骨架，上面附著膠團菌，經(jīng)多次對比鑒定，這些絲狀骨架為死亡累枝蟲的桿，由于結(jié)構(gòu)松散，這類污泥易于在二沉池發(fā)生漂浮，因此保持原生動物穩(wěn)定的生長條件可以有效地減少二沉池的污泥上浮。

3.2絲狀微生物與微生態(tài)群落的關系

試驗表明，膠團菌與結(jié)構(gòu)絲狀菌之間相互依存，絲狀微生物形成了絮體骨架，為絮體形成較大顆粒同時保持一定的松散度提供了必要條件。而膠團菌的附著使絮體具有一定的沉降性而不易被出水帶走，并且由于膠團菌的包附使得結(jié)構(gòu)絲狀菌獲得更加穩(wěn)定、良好的生態(tài)條件，所以這兩大類微生物在活性污泥中形成了特殊的共生體。

根據(jù)生態(tài)學的觀點，環(huán)境因子對微生物個體的影響首先是影響某些敏感生物，然后通過微生物之間的相互作用逐步傳遞，最終當影響超過一定限度時引起結(jié)構(gòu)上的波動。正是因為生態(tài)系統(tǒng)中生物種類多，并按一定結(jié)構(gòu)組成了微生態(tài)群落，環(huán)境壓力在逐級傳遞過程中受到消減，所以生態(tài)系統(tǒng)具備了一定抗沖擊負荷的能力。與純培養(yǎng)相比，生態(tài)系統(tǒng)能通過優(yōu)勢種群的變化維持良好的結(jié)構(gòu)，而純培養(yǎng)只需輕微刺激就會引起強烈反應，直接破壞其脆弱的結(jié)構(gòu)。這也是保證活性污泥微生態(tài)群落穩(wěn)定性的根本原因。

根據(jù)本試驗結(jié)果，可以將活性污泥微生態(tài)群落描述如下：活性污泥微生態(tài)群落由不同大小的群落組成，具有良好沉降性和傳質(zhì)性能的菌膠團以結(jié)構(gòu)絲狀菌為骨架，膠團菌附著其上而形成，具有不斷生長的特性，增長過程和老化過程中脫落的碎片及其他游離細菌將由附著或游離生長的原生動物和后生動物捕食清除。而少量以無機顆粒為核心形成的致密顆粒也可能存在于系統(tǒng)之中，并具有良好的沉降性能。有些死亡的原生動物尸體被膠團菌包裹，形成巨型污泥，其內(nèi)部易產(chǎn)生反硝化作用形成氣泡在二沉池漂浮流失。

在正常運行條件下，具有結(jié)構(gòu)絲狀菌的絮體占優(yōu)，非結(jié)構(gòu)絲狀菌的數(shù)量很少，其表面不易為膠團菌附著，彼此存在拮抗關系，這種系統(tǒng)是相對穩(wěn)定不會輕易改變的。所以在兩個污水廠長期運行過程中未發(fā)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹。而活性污泥小試時各種條件不易控制，屢屢造成非結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹，采用改變負荷等辦法均不能解決，根據(jù)非結(jié)構(gòu)絲狀菌與菌膠團的關系，解決的根本辦法在于徹底將其清除，故只能采用投加殺生劑的辦法使膨脹得到控制，盡管膠團菌也會受到影響，但它們相互聚集成團，只有表面少量細菌受到傷害。由于停電事故，城南污水廠曾出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，經(jīng)鏡檢為結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹，大量結(jié)構(gòu)絲狀菌從絮體中伸出，根據(jù)結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團菌的共生關系，只需創(chuàng)造有利于膠團菌增長的條件就能使污泥沉降性能改善，實踐中采用適當排泥增加曝氣量的辦法，污泥指數(shù)很快恢復正常。

有關活性污泥中絲狀菌作用的資料很少，多將絲狀菌描述為在菌膠團內(nèi)部生長或伸出、游離生長三種情況。試驗中根據(jù)大量觀察發(fā)現(xiàn)，活性污泥總能保持一定的宏結(jié)構(gòu)，未見到密實的大顆粒狀污泥，微小的菌膠團數(shù)量也少。從理論上講，如果膠團菌附著在一種靜止的載體上，將不斷增長變厚，直到內(nèi)部形成厭氧狀態(tài)發(fā)生反硝化作用產(chǎn)生氣泡而剝離載體，這樣就極易形成大量碎屑的菌膠團，膠團菌自身不可能形成條狀、網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，只有一種可能性：結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團菌構(gòu)成此消彼長的關系，即結(jié)構(gòu)絲狀菌位于膠團菌內(nèi)部特別是菌膠團較厚時有利于其生長，從而伸長使得包裹在外層的膠團菌不致于過厚形成厭氧狀態(tài)，其有利條件可能是內(nèi)部的低氧狀態(tài)，而一旦結(jié)構(gòu)絲狀菌暴露在混合液中時，正常環(huán)境條件不利于其生長，待膠團菌包附之后才重新再次生長，如遇供氧不足等條件時，結(jié)構(gòu)絲狀菌大量伸出，則發(fā)生結(jié)構(gòu)絲狀菌引起的污泥膨脹。

4結(jié)論

①活性污泥正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)可分為四種類型，Ⅰ型：致密、細小，無絲狀菌骨架；Ⅱ型：有明顯絲狀骨架的長條形；Ⅲ型：厚實且具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；Ⅳ型：孔洞結(jié)構(gòu)。污泥膨脹時其結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為兩類，Ⅴ型：結(jié)構(gòu)絲狀菌大量生長、伸長，絮體結(jié)構(gòu)松散；Ⅵ型：非結(jié)構(gòu)絲狀菌大量生長，不形成絮體。

②具有良好結(jié)構(gòu)的活性污泥絮體以結(jié)構(gòu)絲狀菌為骨架，膠團菌附著于其上，結(jié)構(gòu)絲狀菌喜低氧狀態(tài)，在