污水处理厂运行管理与控制对策

污水处理厂运行管理与控制对策一、环境因素对活性污泥微生物及处理效果的影响在活性污泥系统中，微生物和它所处的环境条件是相适应的，在环境条件变化时， 微生物的种类、数量和活性会发生相应的变化，处理的水质也发生相应的变化， 甚至导致COD、NH3-N等主要指标超标。对微生物影响较大的环境因素有：温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度、溶解氧、 氧化还原电位、渗透压等。1、温度(水温)温度对微生物有着较大的影响，对于任何一种微生物都有一个最适宜的生长温 度。在适宜的温度范围内，温度每升高10C，酶促反应速率将提高一倍，微生 物代谢速率和生长速率均可相应提高。除了最适生长温度外，还有最低生长温度 和最高生长温度。最低生长温度：就是指低于这一温度时，微生物的生长就停止了，但并未死亡，而只是处于休眠 状态，温度一旦高于最低温度，微生物就又开始生长。我们可以利用这个原理在低温下保藏菌种，污水处理厂培菌和调试时，如果路途 比较远，运输时间比较长，应尽量在低温下贮藏和运输，以免微生物死亡和变异。 BOD5化验样品保存在冰箱内，保持0-4C。最高生长温度：就是指高于这一温度时，微生物停止生长并最终导致死亡。活性污泥是由多种细菌组成的微生物*。各种细菌的最适宜的生长温度范围和最 低、最高生长温度点都不一致，在水温随着季节逐月缓慢变化时，存在着一个天 然的驯化或淘汰过程，与变化的水温度相适应的细菌逐渐繁殖并不断增多，不相 适应的从活性污泥中被淘汰掉。活性污泥系统在水温15-35 C范围内运行时，对处理效果影响不大。在此温度范 围内，随着温度的升高，细菌的生长和反应速率将逐渐提高。原生动物的最适温度一般为16-25C。硝化细菌在5-35C范围内，硝化细菌能进行正常的生理代谢活动，并随温度升高， 活性增大。在30C左右，其生物活性增至最大；而低于5C时，其生物活动会完 全停止；当水温低于15C时硝化速率明显下降；当温度低于10C时，已经启动 的硝化系统可以免强维持。如果硝化系统被破坏，在10C以下重新启动，培养 硝化细菌是非常困难的。因此，硝化细菌的最适宜温度为15-35C。2003年7月 1日实施的城镇污水处理厂污染物排放标准(18918-2002)中NH3-N指标 为：一级 A，5 (8) mg/l； 一级 B，8 (15) mg/l；二级，25 (30) mg/l，括号内 的数值是水温低于12C的标准值。反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那样敏感，但反硝化效果也会随着温度变 化而变化。温度超高、反硝化速率也越高，在30-35C时，增至最大，当低于15C 时，反硝化速率明显降低，当降至5C时，反硝化趋于停止。因此反硝化细菌的 最适宜温度也为15-35C。温度对生物除磷效果的影响较复杂，各种研究和不同污水处理厂的运行效果相关 较大，有的甚至得出相反的结论，例如，有的处理厂发现除磷效果随温度降低而 提高，而有的则发现随温度降低而降低。一般认为5-35C范围内，均能进行正常 的除磷，因而一般污水温度的变化而不会影响除磷工艺的正常运行。低温对有机物的去除率也有影响明显，当水温低于13 r时，活性污泥系统处理 效果急剧下降，水温低于4C时，几乎无处理效果。活性污泥中的细菌大多是嗜 中温菌，当水温低于4C时，嗜中温菌失去活性，而嗜冷菌在活性泥污中比例很 低，几乎无处理效果。活性污泥中异养菌在15-20C时增殖最快，低于15 C或高 于20C时增殖速率相对减少。活性污泥中的细菌由最适宜生长温度向最高生长温度过渡的温度范围内，细菌的 代谢速率增高，可使胶体底物作为代谢底物而被消耗，使污泥结构松散或解絮， 絮凝吸附能力下降，使出水飘泥，出水SS升高，相应的COD浓度也升高。当水温超过35C时，生物絮体开始破坏，沉降性能下降，当超过40C时，原生 物消失，出水浑浊，当超过43C时，分散絮体占优势，沉降性能严重恶化。 温度升高还会使水体的饱和溶解氧降低，风机的供氧能力下降，导致供氧跟不上， 使溶解氧偏低，引起污泥腐化而影响处理效果。对策：寒冷的冬季水温低，需保温，甚至加热；水温高的夏季，企业污水处理厂 需降温。城市污水处理厂：冬季水温低，硝化细菌的生长速率低，世代周期长， 通过延长污泥龄，来保证活性污泥系统中有足够的硝化细菌和反硝化细菌，使 NH3-N充分硝化和硝态氮的反硝化，保证系统具有良好的脱氮效果，但需要牺 牲生物除磷效果为代价，要权衡利弊，可用化学除磷来弥补生物除磷的影响。2、酸碱度一般城市污水处理厂对PH的高低，具有一定的缓冲能力，但是这个缓冲能力是 有限的，当有强酸或强碱水进入时，系统受到极端PH的冲击，会影响细菌代谢 过程中酶的活性，造成微生物不消耗溶解氧，溶氧仪显示值直线上升，达到最大 量程，处理效果变差，出水恶化。对策：控制污染源，加强对排污企业的监控，保证PH6-9，加大回流，用水力稀 释作用来缓冲PH的冲击。生化池中各种微生物最适的PH：异养菌PH 6-9。硝化细菌：硝化细菌对PH反应非常敏感，PH在8-9范围内，其生物活性最强， 当PHV6.0或PH9.6时，硝化细菌的活性将受到抑制并趋于停止，在生物硝化 系统中，应尽量控制混合液的PH7.0，当PHV7.0时，硝化速率明显下降，当 PHV6.5时，则必须向水中加碱。反硝化细菌：反硝化细菌对PH的变化不如硝化细菌敏感，在PH为6-9范围内， 均能正常的生理代谢，但反硝化的最佳PH范围为6.5-8.0,当PH7.5时，反硝 化的最终产物为N2；而PHV7.3时，反硝化最终产物是N2O。PH对磷的释放和吸收有不同的影响：在PH=4.0时，磷的释放速度最快；当PH 4.0时，释放速度降低；PH8.0时，释放速度非常缓慢。在PH为6.5-8.5的 范围内，聚磷菌能在好氧状态下有效地吸收磷，在PH在7.3左右吸磷速率最快。 对于A2O工艺，PH要同时满足异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌的释磷 和吸磷，生化池混合液的PH应控制在7.0之上。如果PHV6.5，则应投加石灰， 补充碱源不足。碱度核算：要准确控制PH，需要进行碱度核算。去除BOD5产碱：每去除1kgBOD5产生0.3kg碱度。硝化消耗碱度：每硝化1kgNH3-N消耗7.14kg碱。 反硝化产碱，每转化1kg硝态氮产生3.75kg碱度。曝气池出口要求的剩余碱度70mg/loALKW+ALKC+ALKDN ALKN+ALKEALKW原污水碱度ALKC降解BOD5产生的碱度ALKDN反硝化产生的碱度ALKN生物硝化消耗的碱度ALKE生化池出口应保持的碱度补充碱度：AALK=ALKN+ALKE-ALKW-ALKC-ALKDN对于A2O工艺，去除BOD5和反硝化产生的碱度，远远小于硝化所消耗的碱度， 导致PH降低，因此，A2O出水的PH要小于进水的PH，如果进水的NH3-N 较高，能使出水PH降低0.5左右，根据进出水的PH的变化，可粗略判断A2O 工艺硝化的程度如何3、营养物质活性污泥中微生物的生长、繁殖及其代谢活动中需要不断地从废水中吸取所必需 的营养物质，用于合成细胞物质，提供细胞生长和代谢的能源和作为产能反应的 电子受体。这些营养物质包括碳源、氮源、磷源和矿物质等。3.1碳碳是构成活性污泥微生物*的重要元素，是细胞的骨架，细菌体内各种元素所占 比例的通式为C5H7NO2,从通式可以看出，碳可占细菌重量的53%。含碳有机 物是细菌的重要能源。我们通常用BOD5来表示废水中可被微生物所利用的碳源数量。如果进水中的碳源一一BOD5太低将会影响到生化系统的正常运行和处理效果。3.1.1进水BOD5太低造成F/M=BOD5xQ/MLSSxV，F/M太低微生物食料不足， 易造成低负荷的污泥膨胀。如传统活性污泥法，将造成丝状菌过度繁殖，活性污 泥中菌胶团细菌和丝状菌生长在一起，形成一个微生物的生态体系，菌胶团细菌 起着主要作用，但丝状菌起以下作用：丝状菌是形成活性污泥絮体的骨架，保证活性污泥絮体的强度，能提高活性污泥 的絮凝性，污泥下沉过程中网捕水中细小的悬浮物。低负荷时活性污泥絮体中菌胶团细菌得不到足够的营养，丝状菌为得到营养，丝 状体伸长，增加表面积，充分吸收低浓度的营养，造成丝状菌过度繁殖，并占优 势产生污泥膨胀。对策：(1)污水全部或部分超越初沉池或减少生化池投运的数量，以提高F/M。 (2)增加生物选择器，抑制丝状菌过度生长，如A2O工艺的厌氧段、缺氧段， 不但起到除磷脱氮作用，还能起生物选择器的作用，可抑制丝状菌过度繁殖。3.1.2进水BOD5低，造成BOD5/TKN、BOD5/TP太低，碳源不足，影响到生物 脱氮和除磷效果，应考虑外加碳源，硝化：BOD5/TKN高不利于硝化，使活性污泥中硝化菌比例小，硝化速率低， 硝化效率低；BOD5/TKN低，则有利于硝化的进行，使活性污泥中硝化细菌的 比例提高，有利于提高硝化效率。硝化菌需要CO2等无机碳源，并且需要的量 非常小，曝气时，压缩空气中的CO2就是以保证硝化细菌对无机碳源的需要。如一分厂AB工艺之后的BAF曝气生物滤池，BOD5已很低，CO2就是以保证 无机碳源。反硝化：BOD5/TKN4反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮，以硝态氮作为电子受体， 有机物作为电子供体，使硝态氮转化为N2。进入缺氧段的污水中必须有足够的 有机物才能保证反硝化的顺利进行。理论上讲，当污水的BOD5/TKN2.86时， 有机物即可满足需要。但由于BOD5中的一些有机物并不能被反硝化细菌利用 或迅速利用，因此实际运行中应控制BOD5/TKN4，如不足，应外加碳源，补 充有机物的不足。能为反硝化菌利用的有机碳源可分为三类：一是污水中的多种有机物，如有机酸、醇和碳水化合物。二是外加有机碳源:外加碳源多采用甲醇，不含氮，它被分解后产生CO2和H2O, 不会留下任何难以分解的中间产物。由于城市污水水量大，外加甲醇的费用高， 故有些污水处理厂将淀粉厂、制糖厂、酿造厂等排出的高浓度有机废水不加任何 处理，直接引入污水处理厂，作为外加有机碳源，也取得了良好的效果。三是内碳源，利用活性污泥中微生物死亡，自溶后释放出来的有机碳，但内碳源 的反硝化速率很低，仅为上述两种碳源的十分之一。另外，当原污水中的BOD5/TKN之比略低于4，可将污水超越初沉池或缩短在 初沉池的停留时间，以增大进入生化池污水中的BOD5/TKN比值。甲醇的投加量为：甲醇的COD含量为：1.5mgCOD/1mg甲醇，甲醇的BIC=0.57、 0.855mgBOD5/mg甲醇，甲醇单价3500元/吨。Cm=2.47x硝酸盐氮+ 1.53x亚硝酸盐氮+ 0.87xDO生物除磷：BOD5/TP17，聚磷菌需要的是易生物降解的BOD5，如乙酸等挥发 性脂肪酸、固态和胶体态的BOD5部分聚磷菌是不能吸收的，甚至对已溶解的 葡萄糖、聚磷菌也不能吸收。若BOD5/TP比值过低，聚磷菌在厌氧放磷时释放的能量不能很好地被用来吸收 和贮藏溶解性有机物，影响到聚磷菌在好氧段的吸磷，影响到生物除磷的效果。3.2氮氮是构成微生物体的重要元素，菌体合成蛋白质和核酸都需要氮，氮可占细菌体 十重的12.5%。如果废水中氮的含量不足，氮被微生物用尽后，不能合成新的细胞，则活性污泥 不能彻底去除废水中的有机物。废水生物处理氮的需要量按BOD5： N=100： 5来考虑。3.3磷磷也是微生物需要的营养元素，缺乏磷将限制微生物的生长和有机物的去除。P 可占细菌菌体干重的1-2%。废水生物处理中磷的需要量可以按BOD5： P=100： 1考虑。BOD5： N： P=100： 5： 1氮和磷营养物质的缺乏也会引起污泥膨胀，为了保证活性污泥微生物进行正常的 生长、繁殖，BOD： N： P=100： 5： 1除需要碳外，还需要N和P。城市污水 能满足，工业废水满足不了，就会因缺乏营养发生污泥膨胀，造成丝状菌过度繁 殖，争夺N、P。缺乏氮和磷营养物质，所造成的污泥膨胀中，主要发生在企业 的污水处理中。有的缺磷，有的氮和磷都缺，缺什么就应补充什么。3.4硫硫是合成蛋白质不可缺少的元素，大多数微生物能够利用硫酸盐，微生物对硫的 需求比氮要少得多，通常污水中的硫酸盐足以能满足微生物生化反应对硫的需 求。3.5矿物质（金属离子）主要作用：构成细胞成份，维持酶的作用，调节细胞的渗透压、PH和氧化还原 电位。主要矿物营养元素：K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Ni、Mn等。值得 注意的是，许多微量元素是重金属，如果过量，就会对微生物起毒害作用，抑制 微生物的生长和繁殖，甚至中毒。4、有毒物质凡在环境生物工程中存在的对微生物具有抑制或毒害作用的物质都称为有毒物 质。工业废水中常含有对微生物有毒有害的物质，由于进水中有毒有害物质浓度的激 烈变化，当其浓度远远超过微生物所能承受的极限浓度而使活性污泥中毒，将直 接影响到活性污泥的增殖和降解有机物的功能。活性污泥中去除BOD5和COD的异养菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌对毒 物和抑制物质的反应的敏感程度是不一样的，去除BOD5和COD的异养菌、反 硝化细菌、聚磷菌基本一致，所能承受的有毒物质浓度较高，不易受到抑制和毒 害。同一种有毒物质，在某一浓度下，对异养菌无毒，而硝化细菌早已受到抑制 或毒害。活性污泥中毒的主要表现：主要看活性污泥的耗氧速率SOUR和硝化速率是否 降低，如果降低太多，则确认污泥中毒，应寻找污水中毒物来源，强化上游污染 源管理，并采取相应措施。污水中常见的有毒物质：重金属离子：Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Hg，对活性污泥微生物会产生毒害作 用，使微生物中毒，使酶失去活性。废水中的某些化学物质超过一定浓度也对微生物具有较强的毒害作用，如酚类化 合物、氤化物、甲醛、抗生毒、硫脲等。高浓度的无机盐：进水中CI超过20000mg/l，将对活性污泥中微生物产生明显 的抑制作用。如环氧丙烷、环氧氯丙烷废水，CI浓度高达40000mg/l，如进行 生化处理，需先用清水将CI一降到15000mg/l以下才能进行生化处理，将浓度稀 释不对微生物抑制的浓度。对策：对于含有有毒有害物质的工业水处理，慢慢地逐步地向污水中增加有毒物质的浓 度，使微生物逐渐适应，并得到变异、驯化，会大大提高有毒物质的承受能力。 如果有毒物质是可生物降解的，就有可能选择较长的SRT通过充分的生物降解 作用，使其在生化池内的浓度降低至不抑制或无害的水平。重金属离子：需在生化前通过预处理，将其去除。5、溶解氧不同细菌对氧有不同的反应。根据细菌与氧的关系，可以把细菌分为好氧细菌、 厌氧细菌、兼性厌氧细菌。好氧细菌进行有氧呼吸，以分子氧作为生物氧化过程的电子受体。好氧细菌根据其被氧化底物不同，可分好氧性异养菌和好氧性自养菌。好氧性异养菌：以有机物为底物，去除BOD5、COD。好氧性自养菌：以还原态的无机物为底物，如去除NH3N硝化细菌。反硝化细菌：是一种兼性异养菌，在有氧存在的条件下，反硝化细菌能进行好氧 生物代谢，氧化分解有机污染物，去除BOD5、COD，在无分子氧但存在硝酸盐 的条件下，反硝化细菌则利用NO3-中的氧，继续分解有机污染物，在去除BOD5 的同时并将NO3-中的氮转化为N2。反硝化细菌利用碳源进行反硝化， DO 尽量低，最好是零，只有这样，反硝化细菌才能全力以赴进行反硝化，以提高脱 氮效率，缺氧段DO应控制在0.5mg/l以下，DO高于0.5mg/l，脱氮效率明显下 降。聚磷菌也是一种兼性的异养菌，在厌氧段如果存在DO,则聚磷菌首先利用DO 吸磷或进行好氧代谢。只有保证聚磷菌在厌氧段厌氧才能有效放磷，并使之在好 氧段充分吸收磷，从而保证应有的除磷效果。放磷越多，则吸磷就越多。厌氧菌：污泥厌氧消化，DO为0。在好氧段：DO1mg/l甚至稍低于0.5mg/l也能满足异养菌的要求，并能保证 BOD5和COD的去除效果，但对于硝化细菌，应控制在2.0mg/l以上，一般在 2-3mg/l之间，当DOV2.0mg/l，硝化将受到抑制，当DO小于1.0mg/l，硝化将 受到完全抑制并趋于停止。首先，硝化菌为专性好氧菌，无氧时即停止生命活动，不象分解有机物的细菌那 样，大多数为兼性菌，只要有DO,就能去除BOD5、COD。其次，硝化菌摄取氧的速度比异氧菌要低得多，如果不保持充足的氧，硝化菌将 争不到所需的氧。另外，绝大部分硝化细菌都包埋在活性污泥絮体内，只有保持较高的溶解氧，溶 解氧才能通过絮体被硝化菌吸收。曝气池中DO也不宜过高，否则会引起活性污泥老化，结构松散，絮凝性变差， 同时增加了能耗和运行成本。好氧微生物需要的是溶于水的氧，即溶解氧。氧在水中的溶解度与水温和大气厌有关。纯水：0C DO 14mg/l （饱和）10C DO 11.3mg/l20 C DO 9.2mg/l30 C DO 7.7mg/l夏季水温高，氧不易溶于水，加上微生物呼吸强度增加，常造成供氧不足。6、氧化还原电位（ORP）氧化还原电位高低可以间接反映其中氧化物质和还原物质的相对比例。各种微生 物所要求的氧化还原电位不同。要保证良好的脱氮除磷效果，厌氧段的ORP应 V-250mv，缺氧段宜控制在-100mv左右，好氧段则应控制在+40mv以上。如发现厌氧段ORP升高，则预示着除磷效果已经或将降低，应立即分析ORP升 高的原因，并采取对策。如回流污泥带入太多的NO3-，或由于搅拌强度太大， 产生空气复氧，都会使ORP升高。如发现缺氧段ORP升高，则预示内回流比太大，混合液自好氧段带入缺氧段的 DO太多，另外，搅拌强度太大，产生空气复氧，同样也会使ORP升高。如发现好氧段ORP降低，则说明曝气不足，好氧段DO下降，应增加供气量， 保证 DO2mg/l。7、渗透压两种浓度不同的溶液被半渗透膜隔开，均会产生渗透压。如：用半渗透膜将浓度为10g/l的盐溶液与浓度为20g/l的两种盐溶液分开，浓 度为10g/l的盐溶液中的水分子透过半渗透膜进入质量浓度为20g/l的盐溶液中， 于是浓度为20g/l的盐溶液一侧的液面升高。当两液面高差产生的压力足够阻止 水再流动时，渗透停止，这时出现的两液面高差之间的压力就是渗透压。微生物在不同渗透压的溶液中呈不同的反应：微生物的细胞膜是半透性的。 在等渗溶液中微生物生长得很好。在低渗溶液中，溶液中水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严 重者破裂。在高渗溶液中，微生物体内水分子大量渗到体外，细菌团发生质壁分离而死亡。 要密切关注进水中CI一的浓度急剧变化，引起渗透压的波动。二、活性污泥处理系统运行状况评价：我们可通过定期对生物处理系统进行巡视，观察曝气池、沉淀池的运行状况；运 用各种手段和方法了解活性污泥的性能；借助显微镜观察活性污泥的结构和生物 种群的组成；通过对水质的化验分析来了解废水生物处理系统的运行状况。通过 以上手段来判定活性污泥系统进行是否正常，在系统运行正常时应保持合适的运 行参数，使之长期达标运行；在发现异常现象时，应找出问题所在，及时加以调 整，使之尽快恢复。1、巡检操作及管理人员至少每天一次到生产运行现场观察了解系统的运行状况，即巡检，其主要内容如下：1.1曝气池1.1.1活性污泥的颜色和气味正常运行的城市污水处理厂，曝气池中活性污泥的颜色为黄褐色，带有泥土味。 在缺氧段反硝化：观察是否有N2气泡。厌氧段、缺氧段推流器效果差，局部厌 氧，不能保证活性污泥处于悬浮状态，局部厌氧造成大块黑污泥上浮，应判断是 推流器的数量、功率是否够，安装位置是否合理。如DO不足，活性污泥会发黑、发臭，有H2S气味；DO过高，活性污泥中微生 物可因缺乏营养，而自身过渡氧化，污泥色泽较淡。1.1.2曝气是否均匀，是否有死区，活性污泥是否处于悬浮状态。1.1.3 DO仪，氧化还原电位ORP仪的显示值是否在正常范围。1.2沉淀池：初沉池、二沉池应注意沉淀池泥位的高低，上清液透明程度，是否漂泥，以及漂泥泥粒的大小。 上清液清澈透明说明运行正常，污泥性状良好。泥位上升、泥水界不清、污泥流 失、SVI升高、污泥沉降性能差，说明污泥膨胀。大块黑污泥上浮，说明沉淀池 局部厌氧。出水浑浊，清澈度或透明度变差，出水带出细小颗粒，生化池F/M过高或过低 都会导致出水浑浊。漂泥：进水NH3-N过高，BOD5/NH3-N低，生化池中硝化细菌比例增大，部 分会脱离污泥絮体而处于游离状态，在二沉池不易沉淀，夏天水温太高，也会造 成二沉池漂泥。二沉池表面浮一层泥：一种是反硝化浮泥，NO3-在二沉池反硝化，另一种是厌 氧酸化浮泥，有毒物质进入或曝气池内大面积厌氧，使污泥发生酸化而解体，两 者区别是：上浮的污泥搅拌能沉下去的是反硝化上浮污泥，如果搅拌后不下沉， 是厌氧酸化浮泥。2、活性污泥性状活性污泥除要有很好的活性，要具有很强的氧化分解有机物的能力外，还要求具 有良好的沉降、絮凝性能，以使在二沉池中能很好地进行泥水分离。评价指标：SV、SVI、MISS、MLVSS、OUR2.1污泥沉降比：SV30 一般用30分钟沉降比。沉降比是测定污泥沉降性能最简便的方法。SV30越低，沉降性越好。但对同一 类污泥，其浓度越高，SV30越大，不能很好地全面反映活性污泥的沉降性能。2.2污泥体积指数SVI指曝气池中，活性污泥混合液经30min沉降后，1g干污泥所占的体积。在SVI的概念中排除了污泥浓度对沉降体积的影响，是判断活性污泥沉降性能 的一个重要参数。SVI 一般在100-150ml/g时，污泥沉降和絮凝性能均良好。SVI大于200ml/g时，污泥膨胀，沉降性能变差。如污泥膨胀应找出原因，采取相应措施：如曝气池内F/M低，微生物食料不足； 进水中N、P营养物质不足，PH太低，进水中的有毒物质等，都能引起污泥膨 胀，应根据不同的原因，采取相对应的措施。2.3混合液悬浮物浓度MLSS，混合液挥发性悬浮物浓度MLVSSMLSS：曝气池中单位体积活性污泥混合液中悬浮物的重量。MLSS的大小间接 反映了混合液中所含微生物的量。MLVSS可避免污泥中惰性物质的影响，更能准确地反映污泥的活性。可用MLSS来控制活性污泥系统的运行，调控剩余污泥量的大小。活性污泥微生物的生长需要一个最低的污泥浓度，当污泥浓度低于此值时，F/M 高，生物絮凝效果就差，颗粒有机物不能网捕下来，也就不能产生沉淀性能良好 的污泥絮体，相应地出水就浑浊，水质就差。一般在3000-4000mg/l。维持较高的污泥浓度，F/M较低，可减少曝气时间，有利于提高净化效率，尤其 是处理有毒有害、难以生物降解或负荷变化大的废水时，可使系统耐受高的毒物 浓度或大的冲击负荷，保证系统正常而稳定运行。但维持较高的污泥浓度，产泥量少，SRT长，将会造成污泥灰分化或絮体微小， SRT太长将抑制丝状菌的生长，缺乏丝状菌，污泥沉降快，絮凝性变差，网捕不 了细小、的有机颗粒，上清液浑浊。2.4污泥的耗氧速率SOURSOUR指单位重量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。SOUR与污泥龄及基质的 生物氧化难易程度有关。若排泥量过多，导致泥龄过短，或进水COD和NH3- N浓度急剧升高造成F/M升高，SOUR急剧上升。若活性污泥中毒物浓度突然 增加时，微生物受到抑制，造成微生物不耗氧，SOUR迅速下降。活性污泥的SOUR 一般为8-20mgO2/ (gMLSSh)当SOUR20，说明F/M过高或排泥量过多。当SOURV8，说明F/M过低或污泥中毒。3、活性污泥生物相的观察及其对运行状况的指示作用首先介绍一下活性污泥中主要的微生物类群：活性污泥中的微生物主要由细菌组成，其数量占污泥中微生物总重量的90-95左 右，在某些工业废水的活性污泥中甚至可达100%，细菌在有机污染物的净化中 起着重要作用。活性污泥中的细菌主要有菌胶团细菌和丝状细菌，它们构成了活性污泥的主体， 其中丝状细菌是活性污泥的骨架。微型动物(原生动物和后生动物)附着生长于 其上或遨游于其间，使活性污泥形成结构良好的具有吸附和生物降解功能的生物 絮体。此外，活性污泥中还有真菌和微型藻类。菌胶团细菌：菌胶团细菌是构成活性污泥絮体的主要成份，具有很强的生物吸附和氧化分解有 机物的能力。细菌形成菌胶团以后，可防止细菌被微型动物所吞噬，并可免受毒 物的影响，对细菌起一定保护作用，使细菌得以生存和增殖。菌胶团细菌可以为微型动物提供良好的生存环境，为微型动物提供附着场所。菌胶团细菌构成的活性污泥絮体具有良好的沉降性能，使混合液在二沉池中迅速 地完成泥水分离。丝状细菌：丝状菌在活性污泥中可交叉穿织在菌胶团之间，或附着生长于生物絮体表面，是 活性污泥絮体的骨架，可提高活性污泥的凝聚力和絮凝性，使活性污泥沉降过程 中具有网捕和向下过滤的作用，使不易沉降的细小有机物颗粒被向下过滤下去， 对于降低出水的SS和浊度，提高出水的清澈度具有重要意义。丝状菌还具有很强的氧化分解有机物的能力，对有机物的生物降解起着一作用。丝状菌具有比表面积大、耐低营养和低溶解氧。丝状菌沉降压缩性能差，丝状菌在数量上超过菌胶团细菌，占据优势，将使活性 污泥絮凝性变差，严重时可引起活性污泥膨胀，造成活性污泥流失。真菌：在正常的活性污泥中，真菌不占优势，真菌在活性污泥中的出现一般和水质有关。 在细菌繁殖受到抑制的环境中，真菌代替细菌繁殖。主要常出现于某些高BOD5 和低PH的工业废水处理系统中，当城市污水中工业废水的比例较大时活性污泥 中也常常出现真菌。活性污泥中的真菌，主要为丝状真菌，若占优势，也可引起污泥膨胀。微型藻类：藻类是含有光合色素的一类微生物，在光照下能进行光合作用，利用CO2、氮 和磷来合成藻体，在活性污泥中藻类的数量及种类较少，在沉淀池边缘、出水槽 等阳光暴露处较多见。在氧化塘中，藻类数量及种类较多，呈藻、菌共生状态，通过藻类的繁殖和生长， 可以达到去除氮、磷的目的。微型动物（原生动物和后生动物）：在处理以生活污水为主的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分后生动物，其 重量可占活性污泥总生物量的5-10%。在处理以工业废水为主的活性污泥中，它 们的种类和数量往往少得多，有些工业废水处理系统中甚至看不到这些微型动 物。原生动物：活性污泥中经常出现的是纤毛虫类原生动物，原生动物的种类和数量随处理的水 质和运行条件的不同有着很大差别。钟虫和楣纤虫是活性污泥中最重要的原生动 物。原生动物在活性污泥中所起的作用：在提高水质方面起的作用：原生动物捕食细菌，游离细菌几乎被去除，能促进细 菌的絮凝作用，原生动物的分泌物可使细菌活化，并摄取可溶性有机物，对降解 BOD5和COD有一定作用，从细菌到原生物污泥产率为0.5,可使污泥产量减少， 对于降低产泥量具有重要意义。后生动物：活性污泥中出现的后生动物，主要有轮虫和线虫。轮虫在活性污泥系统运行正常，有机物含量低、出水良好时才会出现，所以轮虫的存在说明处理效果良好。由于微型动物的体型比细菌大得多，借助于显微镜可将它们区别开来。微型动物 是活性污泥系统的指示性生物。根据微型动物的镜检，可以看出活性污泥中微型 动物的种类、数量和活性状况，可以大致判断活性污泥系统的运行状况和水质的 处理效果，对于指导工艺运行具有一定的指导意义。生物相观察只是一种定性方法，缺乏严密性，运行中只能作为理化方法的一种补 充于段，不可作为主要的监测方法。应在长期的运行中注意积累资料，总结出本 厂的生物相的变化规律。4、水质的化学测定及其对运行的指导意义污水厂每天要对进、出水及中间过程的出水进行化验分析，主要指标为BOD5、 COD、SS、TN、NH3N、TKN、TP等，如果出水超标，就应及时分析原因， 并采取措施，确保出水达标，特别是现在出口都装了 COD、NH3N在线检测。4.1 BOD5正常运行的具有生化处理的污水处理厂，BOD5 一般不会超标，如果BOD5超标， 其他指标更无法达标。4.2 COD4.2.1检查溶解氧DO是否满足，查DO曲线。4.2.2出水SS是否正常，SS太高、COD也高、SS每升高10mg/l，COD升高约 14mg/l左右，检查SV、SVI、MLSS是否正常。4.2.3检查进水情况：进水COD是否太高，是否受到极端PH及有毒物质的冲击。CI一是否急剧升高或降低，引起渗透压突变。4.2.4如果COD长期不达标，如进水中工业水较多，应检查B/C是否太低，SRT 是否足够长，B/C太低，生化性差，导致COD去除效果差。如果进水中难生物 降解的有机物较多，需要长污泥龄。4.3 NH3N4.3.1 DO：检查 DO 是否2mg/l；4.3.2 PH及碱度：PH是否7，并进行碱度核算；4.3.3是否有毒有害物质；4.3.4 SRT： 至少应大于8d，水温低，进水中有抑制物质，延长污泥龄；温度低 于 12C，SRT 增至 12-20d。4.4 TN4.4.1生物硝化是反硝化的前提，只有良好的硝化，才能获得高效而稳定的反硝化，将 NH3NNO3 N2。4.4.2 C/NBOD5/TNC/N4，不足、补充碳源。4.4.3内回流比一般在300-500%，要注意内回流返混到缺氧段的DOV0.5mg/l,ORP指标是否正 常。4.4.4 PHPH最佳6.5 8.0,兼顾硝化，PH7。4.4.5 SRT水温低或TN要求时，也需要长SRT。4.5 TP对于TP的去除，应以生物除磷为主，辅助化学除磷，生物除磷的成本要远远低 于化学除磷的成本，要尽量保证生物除磷的效果，但生物除磷也是有限度的，生 物除磷不达标，就应采取化学除磷的方法，保证出水总磷达标。如果进水的总磷 高，生物除磷无法达到出水小于0.5mg/l的效果。4.5.1检查进水TP是否太高4.5.2检查生物除磷效果是否良好。厌氧水力停留时间1.5-2h，太短或太长效果都不好，厌氧段DO是否V0.2mg/l， 搅拌充氧，DO返混。回流污泥中NO3N与聚磷菌争碳源，干扰磷的释放，检查ORP指标是否正 常。外回流比是否太小，二沉池泥层厚、停留时间长，厌氧放磷，回流比在50-70%。 BOD5/TP是否17，碳源是否充足，如不足需外加碳源，污泥在均质池的停留 时间是否太长，磷重新释放。污泥龄：脱氮需长泥龄、除磷短泥龄，找出泥龄平衡点，同时满足脱氮除磷的要 求。出水SS是否太高，出水SS每升高10mg/l，TP升高0.2mg/l，要严格控制出水的 SS。4.5.3化学除磷，铅盐或铁盐加药量是否充足。如果进水TP不是太低，生物除磷，难以达标，还要考虑化学除磷。化学除磷加药点：初沉池除磷，金属盐加在初沉池进水；二沉池除磷，金属盐加 在二沉池进水；深度处理除磷，金属盐加在二级出水后，深度处理以前。金属盐投加量：理论值：1mol PO43-需要1mol AL3+或 Fe3+实际投加量：一级B TP1mg/l理论值的1-2倍一级A TP2.0mg/l、DO2.0mg/l，硝化效果差，NH3N达不了标，DO太高，造成能源的浪费。缺 氧段 DOV0.5mg/l，厌氧段 DOV0.2mg/l。同时好氧段曝气还要满足搅拌要求，防止污泥沉积，为了使活性污泥保持悬浮状 态，每平方米面积曝气量一般应大于2.2m3/m2h，实际运行中应注意核算。2、回流污泥的调节外回流：保证生化池的污泥浓度，补充生化池的生物量。使污泥不能在二沉池泥 层太厚，停留时间太长，造成厌氧，过度反硝化和磷的释放。内回流：使含NO3-N的硝化液回到缺氧段，充分反硝化，保证反硝化效果。过 高DO返混，影响反硝化。3、污泥龄SRT的控制污泥龄是指活性污泥在整个系统中的停留时间，微生物存在于活性污泥中，因此， 污泥龄也就是微生物在活性污泥系统的停留时间。控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。不同种类的微生物具有不同的世代期（微生物繁殖一代所需要的时间）。如果某种微生物世代期比活性污泥的泥龄长，则该类微生物在繁殖出下一代微生 物之前，就以排剩余污泥的方式排走，则该类微生物永远不会在系统内繁殖起来。 相反，如果某种微生物的世代周期比活性污泥系统的泥龄短，则该微生物在被以 剩余污泥形式排走之前，可繁殖出一代，因此，这种微生物就能在系统中存活下 来。延长污泥龄，可增加活性污泥系统中微生物的多样性，对去除难降解的有机物和消除有毒物质的影响是大有好处的，可大大提高去除COD和脱氮效果。污泥龄的计算方法：SRT=系统中活性污泥问题/每天从系统中排出的活性污泥量=曝气池中活性污泥量+二沉池中活性污泥量+回流系统的活性污泥量/每天排放的剩余污泥量+二沉池出水每天带走的污泥量简化：SRT=曝气池中活性污泥总量/每天排放的剩余污泥量+二沉池出水每天带走的污泥量延长污泥龄的方法：使系统少产泥，排泥量小于产泥量，提高污泥浓度MLSS。降低进水的SS、BOD5、开初沉池，经过A段处理。四、活性污泥系统的调试和培菌1、编写各种操作规程、工艺控制规程、调试方案。2、调试前完成的工作：设备单机试车，以设备供应商，安装单位为主，甲方参 与。联动试车、进水打通工艺流程，甲方组织、安装单位、设备供应商参与。3、培训，熟悉设备的操作方法、维护和故障判断方法，排除故障的方法、熟悉工艺流程和各种工艺参数的控制。4、调试应注意的问题：根据进水量确定生化池投加的数量，可先少后多。接种菌种的数量，先用脱水后的污泥，培养异养菌，待BOD5、COD基本达标后，再投加含有硝化细菌的活性污泥。培菌初期DO的控制不可太高，要保证搅拌效果。培菌顺序：异养菌硝化菌一反硝化菌、聚磷菌，最后考虑深度处理和消毒。