污水處理運(yùn)行培訓(xùn)資料

1、目 錄第一章 安全生產(chǎn)教育1第二章 污水處理知識(shí)2第一節(jié) 污水知識(shí)2第二節(jié) 污染物3第三節(jié) 生物處理3第三章 運(yùn)行管理8第一節(jié) 污水處理-活性污泥法308第二節(jié) 生物脫氮基本原理9第三節(jié) 污泥上浮活性污泥上浮的主要因素13第四節(jié) 生物泡沫16第五節(jié) 污泥膨脹18第四章 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)21第一節(jié) 設(shè)備的使用與維護(hù)概論21第二節(jié) 單體設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)細(xì)則23第五章 電氣管理27第一節(jié) 電氣常識(shí)27第二節(jié) 電氣知識(shí)29第三節(jié) 電力電容的維護(hù)與運(yùn)行管理37第四節(jié) 節(jié)約用電38第五節(jié) 安全用電40第 95 頁(yè)第1章 安全生產(chǎn)教育安全生產(chǎn)教育是指向企業(yè)全體有關(guān)人員進(jìn)行的安全思想、安全技能、安全知識(shí)的宣傳、教育和

2、訓(xùn)練。加強(qiáng)安全教育是十分重要而艱巨的任務(wù)，其重要意義： 有利于提高職工安全知識(shí)水平和實(shí)際操作技能。 有利于動(dòng)員職工參與安全管理。 有利于提高職工“安全第一”的思想。1 安全生產(chǎn)制度 安全生產(chǎn)教育制 安全生產(chǎn)檢查制 安全生產(chǎn)責(zé)任制 傷亡事故報(bào)告處理 防火防爆制度 各種安全操作規(guī)程2 安全生產(chǎn) 防毒氣 安全用電 防溺水和防高空墜落 防雷 防火防爆 化驗(yàn)室安全知識(shí)第2章 污水處理知識(shí)第1節(jié) 污水知識(shí)污水是指在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中排放的水的總稱。生活污水是人類日常生活中使用過(guò)的水，包廁所、廚房、浴室、洗衣房等處排出的水；來(lái)自住宅區(qū)、公共場(chǎng)所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店以及工廠生活間的生活污水含有較多的有機(jī)物，

3、如蛋白質(zhì)、動(dòng)植物脂肪，碳水化合物和氨氮等；還含有肥皂盒洗滌劑以及病原微生物、寄生蟲卵等。工業(yè)廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被使用過(guò)，為工業(yè)物料所污染，且污染物已無(wú)回收價(jià)值，在質(zhì)量上已不符合生產(chǎn)工藝的需要，必須從生產(chǎn)系統(tǒng)中排出的水。城市污水是指排入城市管道中的生活污水和城鎮(zhèn)生活區(qū)的工業(yè)廢水等，實(shí)際上是混合污水。1、 城市污水的來(lái)源及性質(zhì)（1）城市污水是通過(guò)下水管道所收集到的所有排水，是排入下水管道系統(tǒng)的各種生活污水、工業(yè)廢水和城市降雨徑流的混合水。 生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃?工業(yè)廢水是生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水、包括生產(chǎn)工藝廢水、循環(huán)冷卻水、沖洗廢水以及綜合廢水。 降雨徑流是由降水或冰雪融化形成的。

4、（2）城市污水的性質(zhì) 物理性質(zhì)：顏色、氣味、水溫等指標(biāo)。 化學(xué)指標(biāo)：、5、溶解固體（）和懸浮固體()、3、重金屬含量等。有機(jī)氮（蛋白性氮、非蛋白性氮）+無(wú)機(jī)氮（3、2、3） 生物指標(biāo)：細(xì)菌、總大腸桿菌（生活、醫(yī)院污水）。污水處理：就是指采用各種技術(shù)和手段，將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，使水得到凈化。 污水處理分類： 1按照技術(shù)原理分：物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法。 物理法：沉淀、過(guò)濾、分離、氣浮。 化學(xué)法：中和、混凝、氧化還原、吸附、離子交換。 生物法：活性污泥（利用微生物的作用來(lái)去除污水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)物的方法）和生物膜法。2. 按照處理程度分：

5、一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理（深度處理）。 一級(jí)處理：去除污水中影響二級(jí)生物處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)的雜物過(guò)程；主要包括去除污水中的漂浮物及懸浮狀態(tài)的污染物，調(diào)整值和其他家禽污水腐化程度及后續(xù)處理工藝負(fù)荷的過(guò)程。 二級(jí)處理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，使出水的有機(jī)污染物質(zhì)含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要。主要使用微生物處理法活性污泥法和生物膜法。第2節(jié) 污染物 污染物種類：1、 按存在形態(tài)廢水中污染物可分為：漂浮物、懸浮固體、膠體、低分子有機(jī)物、無(wú)機(jī)離子、溶解性氣體、微生物等。2、 按危害特征可分為：漂浮物、懸浮固體、石油類、好氧有機(jī)物、難降解有機(jī)物，重金屬、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸堿物質(zhì)、反射性污染物、病

6、原體、熱污染等。 好氧有機(jī)物主要有腐殖酸、蛋白質(zhì)、脂類、糖類、氨基酸等有機(jī)化合物。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于廢水中，在微生物的作用下可以分解為簡(jiǎn)單的2等無(wú)機(jī)物。這些無(wú)機(jī)物在天然水體中分解需要消耗水中的溶解氧。 難降解有機(jī)物指不能被馴化的活性污泥所降解，而經(jīng)過(guò)一定時(shí)間馴化后能在某種程度上降解的有機(jī)物。主要有有機(jī)氯化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)金屬化合物、芳香族為代表的多環(huán)及其他長(zhǎng)鏈有機(jī)化合物。第3節(jié) 生物處理 （一） 生物處理就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的這功能。并采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長(zhǎng)、繁殖的環(huán)境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有機(jī)物的效率的一種廢水處理方法。 所有微生物處理

7、過(guò)程都是一種生物轉(zhuǎn)化過(guò)程，在這一過(guò)程中易于生物降解的有機(jī)污染物可在數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行兩種轉(zhuǎn)化：一是液相中溢出的氣體，二是變成剩余生物污泥。在生物反應(yīng)中，微生物代謝有機(jī)污染物并利用代謝過(guò)程中所獲得的能量來(lái)供細(xì)胞繁殖和維持生命活動(dòng)的需要。好氧條件下，微生物將有機(jī)物中的一部分碳元素轉(zhuǎn)化為2，厭氧條件下，則將其轉(zhuǎn)化為4 和2， 然后這些氣體從液相中分離出來(lái)，同時(shí)微生物得到增殖，增殖的絮凝細(xì)菌細(xì)胞成為剩余污泥。生物處理法：好氧生物處理法、缺氧生物處理法、厭氧生物處理法。微生物生長(zhǎng)方式：懸浮生長(zhǎng)，固著生長(zhǎng)、混合生長(zhǎng)。（二） 影響微生物的因素： 1）負(fù)荷 2）溫度 好氧微生物15-30，厭氧微生物35-5

8、5。 3）值 好氧微生物值6.8-8.5，厭氧微生物6.8-7.2 4）含氧量 5）營(yíng)養(yǎng)平衡 廢水中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不平衡，會(huì)影響微生物的活性，影響處理效果 6）有毒物質(zhì)（三） 活性污泥活性污泥是由好氧菌為主體的微生物群體形成的絮狀絨粒。絨粒的直徑一般為0.02-0.2，含水率一般為99.2-99.8%。成熟的活性污泥具有很好的絮凝沉淀性能，其中含有大量的菌膠團(tuán)和纖毛蟲原生動(dòng)物，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，并可使5的去除率達(dá)到90%左右。正常生長(zhǎng)的活性污泥呈茶褐色，菌膠團(tuán)絮體發(fā)育良好，個(gè)體大小適宜，稍具泥土味。菌膠團(tuán)：（1）微生物領(lǐng)域?qū)?dòng)物膠菌形成的細(xì)菌團(tuán)塊成為菌膠團(tuán)。 （2）將所有具有莢膜或粘液

9、或明膠質(zhì)的絮凝性細(xì)菌相互凝聚成的菌膠團(tuán)塊稱為菌膠團(tuán)?；钚晕勰嗵幚砑夹g(shù)是利用設(shè)施、設(shè)備和工藝技術(shù)將污水中所含有的污染物分離出來(lái)，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。（四）、污水處理工藝 1、活性污泥 工藝原理：向生活污水中不斷注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，污水即生成一種絮凝體，這種絮凝體是由大量繁殖的微生物構(gòu)成的，易于沉淀分離，使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。 活性污泥法就是以懸浮生長(zhǎng)在水中的活性污泥為主體，在微生物生長(zhǎng)有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法，它的主要構(gòu)筑物有曝氣池和二沉池。 2、工藝流程：曝氣系統(tǒng)+二沉池+回流系統(tǒng)+剩余

10、污泥排放系統(tǒng) 曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中的有機(jī)污染物質(zhì)充分混合接觸，進(jìn)而將其吸收并分解的場(chǎng)所，是活性污泥工藝的核心。 曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池中供給微生物增長(zhǎng)極分解有機(jī)物所必需的氧氣，并起混合攪拌的作用，使活性污泥與有機(jī)污染物質(zhì)充分接觸。 二沉池的作用是使活性污泥與處理完的污水分離，并使污泥得到一定程度的濃縮。 回流污泥系統(tǒng)：把二沉池沉淀下來(lái)的絕大部分活性污泥再回流到曝氣池，以保證曝氣池有足夠的微生物濃度。 剩余污泥排放系統(tǒng)：隨著有機(jī)污染物質(zhì)被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分活性污泥稱為剩余活性污泥，通過(guò)剩余活性污泥排放系統(tǒng)排出。3、 工藝參數(shù) 入流水質(zhì)水量Q 回流污泥

11、量是從二沉池補(bǔ)充到氧化溝的污泥量，回流比R是回流污泥量與入流污泥量Q之比。 懸浮固體是指混合液中懸浮固體的濃度，近似表示曝氣池內(nèi)活性微生物濃度；揮發(fā)性懸浮固體由于不包含無(wú)機(jī)質(zhì)，它能較好的反映活性污泥微生物的數(shù)量。 回流污泥懸浮固體 回流污泥飛發(fā)性固體 有機(jī)負(fù)荷是指單位質(zhì)量的活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)要保證一定的處理效果，所能承受的有機(jī)污染物量，單位為5/（·d）,一般為0.20.4。a 較大時(shí)，由于有機(jī)污染物較充足，活性污泥中的微生物增長(zhǎng)速度較快，有機(jī)污染物被除去的速率也較快，但此時(shí)的活性污泥的沉降性能可能較差。b 較小時(shí)，由于有機(jī)污染物不太充足，微生物增長(zhǎng)速率也較慢或基本不增長(zhǎng)，甚至可

12、能減少，此時(shí)有機(jī)物被去除的速率也必然較慢，但此時(shí)活性污泥沉降性能往往較好。 溶解氧濃度 剩余活性污泥的排放量 污泥齡 水力停留時(shí)間 二沉池水力表面負(fù)荷 m3/（m2·h）固體表面負(fù)荷 (m3)=() 出水堰流負(fù)荷 m3/（m2·h） 二沉池的泥位 污泥層厚度 不應(yīng)超過(guò)1/34、 生物脫氮（1） 生物脫氮 氮的幾種形式：有機(jī)氮、氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。 氮含量的指標(biāo)：總氮（）、總凱氏氮（）、氨氮（3）、硝酸鹽氮（3）、亞硝酸鹽氮（2） 有機(jī)氮+ 3 有機(jī)氮+無(wú)機(jī)氮= 3 2N脫氮的過(guò)程即是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氨氣從水中脫除的過(guò)程。（2） 生物脫氮原理 氨化作用：生物氨化是指微生

13、物江有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的過(guò)程。一般的異養(yǎng)微生物都能進(jìn)行高效的氨化作用，即在細(xì)菌分泌的水解酶的催化作用下，有機(jī)氮化合物水解斷開肽鍵，脫除羧基和氨基形成氮。 硝化作用：生物硝化作用是指利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過(guò)程。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)細(xì)菌參與，亞硝化單胞菌首先將氨氮3氧化成亞硝酸鹽2，硝化桿菌再將亞硝酸鹽2氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽3N。反應(yīng)式： 反硝化菌2 41.5 O2 N222 反硝化菌2 20.5 O2 N2+4 H22 （3）生物硝化過(guò)程中的主要影響因素 溫度5-35硝化菌能正常的生理代謝活動(dòng)，溫度升高，活性增加，30左右活性最大。<5停止活動(dòng)，硝化系統(tǒng)運(yùn)行管

14、理中，水溫<15硝化速率明顯下降。在冬季，為保證一定的硝化效果，采用增大污泥齡來(lái)應(yīng)對(duì)低溫對(duì)硝化的影響。 值：值在8-9范圍內(nèi)，活動(dòng)最強(qiáng)，當(dāng)<6.5或>9.5時(shí)受到抑制，<6.5時(shí)需投加堿。 有機(jī)負(fù)荷：在0.155d時(shí)，負(fù)荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，3向3N轉(zhuǎn)化效率越高。 污泥齡：長(zhǎng)污泥齡，硝化細(xì)菌培養(yǎng)起來(lái)，硝化效果好。 溶解氧：溶解氧>2.0時(shí)，每克3轉(zhuǎn)化3N需要4.57g的氧。 5比值：5越大，硝化速率越小；5越小，硝化速率越大，城市污水5大約為5-6，活性污泥中硝化細(xì)菌的比例約為5%。如果5變小時(shí)，由于硝化細(xì)菌比例增大，部分細(xì)菌會(huì)脫離污泥絮體而處于游離狀態(tài)，不易

15、于沉淀，導(dǎo)致出水渾濁。 有毒物質(zhì)。（4）生物反硝化過(guò)程的影響因素 溫度 溫度越高，硝化速率越高，當(dāng)?shù)陀?5時(shí)反硝化速率將明顯降低，低于5時(shí)反硝化趨于停止。 在冬季要保證脫氮效果，就必須增大污泥齡，提高污泥濃度。 值 在6-9范圍內(nèi)均能正常代謝。 當(dāng)<7.3時(shí)，反硝化最終產(chǎn)物N2O。 當(dāng)>7.3時(shí)，反硝化最終產(chǎn)物N2。 5 當(dāng)5>2.86時(shí)有機(jī)物即可滿足需要。最高控制在5>4.0,最好在5.7以上，否則應(yīng)外增碳源補(bǔ)充有機(jī)物的不足。常用工業(yè)用甲醇，因?yàn)榧状际且环N不含氮的有機(jī)物，正常濃度對(duì)細(xì)菌沒(méi)有抑制。 缺氧段：缺氧段溶解氧小于0.5。5、 生物除磷 污水中的磷主要來(lái)自糞便、

16、洗滌劑、農(nóng)藥、含磷工業(yè)廢水等。主要以磷酸鹽（H24-、42-、43-），聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在。生物除磷就是利用細(xì)菌、藻類等微生物在某種特定條件下，在它們體內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)積儲(chǔ)大大超過(guò)合成細(xì)胞所需的磷，并在厭氧條件下又釋放出來(lái)的原理。通過(guò)對(duì)微生物的這種過(guò)剩攝取磷的控制，排除系統(tǒng)中的剩余污泥，達(dá)到生物除磷的目的。 （1）厭氧階段：使含磷化合物呈溶解性磷，聚磷菌釋放積儲(chǔ)磷酸鹽。 （2）好氧階段：聚磷菌大量吸收積儲(chǔ)溶解性磷化物中的磷，化合成與聚磷酸鹽。聚磷菌是好氧菌，它在活性污泥中是優(yōu)勢(shì)菌種。但是在厭氧環(huán)境中將聚磷菌水解，由于他在利用基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)中比其它好氧菌占優(yōu)勢(shì)，從而利于它的大量繁殖，經(jīng)過(guò)厭氧與好氧

17、的交替，進(jìn)行釋磷和吸磷的過(guò)程。出水在沉淀池與活性污泥分離，從而通過(guò)排除富磷污泥達(dá)到除磷。（五）缺氧好養(yǎng)（）生物脫氮工藝1工藝流程：污水缺氧池好氧池沉淀池出水 在反硝化缺氧區(qū)中，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮（N）還原成N2，達(dá)到脫氮的目的。然后在后續(xù)的好好氧區(qū)中進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化，有機(jī)氮的氨化和氨氮的硝化等生化反應(yīng)，后設(shè)沉淀池，部分沉淀污泥回流到缺氧區(qū)，以提供充足的微生物，同時(shí)還將好氧區(qū)內(nèi)混合液回流至缺氧區(qū)，以保證缺氧區(qū)有足夠的硝酸鹽。 主要特點(diǎn)：（1） 流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)。（2） 反硝化池不需要外加碳源，降低運(yùn)行費(fèi)用。（3

18、） 好氧區(qū)在缺氧區(qū)之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步的去除，提高出水水質(zhì)。（4） 缺氧區(qū)在前，污水中的有機(jī)碳被氮硝化菌所利用，可減輕好氧區(qū)的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)缺氧區(qū)中進(jìn)行的反硝化產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧區(qū)中進(jìn)行的硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求。 缺點(diǎn)：脫氮效果不高，若沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，易在沉淀池內(nèi)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，水質(zhì)惡化。2A2生物脫氮的主要參數(shù)及影響（1） 和：污泥負(fù)荷要低，污泥齡要長(zhǎng)。（2） 回流比R：回流比升高，脫氮效果也提高。但是混合液R太高，工藝過(guò)程動(dòng)力消耗太大，運(yùn)行費(fèi)用高，一般設(shè)計(jì)100%回流。（3） 水力停留時(shí)間：要達(dá)到70-80%的脫氮率，硝化反應(yīng)水力不應(yīng)小于6h，反硝化2h

19、之內(nèi)即可，硝化：反硝化=3:1。（4） 溶解氧 好氧區(qū)2.0,缺氧區(qū)低于0.5，厭氧區(qū)低于0.2。（5） 值（6） 溫度（7） 5和5/()第3章 運(yùn)行管理第1節(jié) 污水處理-活性污泥法30利用活性污泥法處理污水，主要是通過(guò)活性污泥微生物，在有氧的情況下，將有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)或?qū)⑵浞纸獯x，然后再經(jīng)過(guò)由合成細(xì)胞形成的菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀、分離，從而達(dá)到去除午睡中有機(jī)物、凈化污水的目的。微生物代謝關(guān)系圖如下： 分解代謝 代謝產(chǎn)物（H2O、2、3等）+能量 微生物污水中的有機(jī)物2 內(nèi)源呼吸產(chǎn)物+能量 （H2O、2、3） 合成代謝 微生物 合成細(xì)胞物質(zhì)2內(nèi)源呼吸殘留物 凈增值細(xì)胞物質(zhì)污水凈化的重

20、要環(huán)節(jié)，首先是污水中有機(jī)物在曝氣池中微生物的作用下合成菌膠團(tuán)的過(guò)程，其次是菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀和分離過(guò)程；影響污水處理質(zhì)量的主要因素；首先是曝氣池中由菌體有機(jī)物形成的活性污泥濃度（）的大??；其次是活性污泥凝聚，沉淀性能的好壞，而污泥沉降比（）是指曝氣池混合液在100量筒中，靜置、沉淀30后，沉淀污泥與混合液之體積比（%），由此，一方面，可以直接了解污泥凝聚、沉降性能的好壞；另一方面，污泥沉降比值在一定程度上也是污泥濃度大小的定量反映；因此，污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要參數(shù)。1.1 是影響污水中有機(jī)物去除的關(guān)鍵活性污泥微生物從污水中去除有機(jī)物的代謝過(guò)程，主要是由微生物細(xì)胞物質(zhì)的合成（活性

21、污泥增長(zhǎng)）、有機(jī)物（包括一部分細(xì)胞物質(zhì)）的氧化分解和氧的消耗組成。當(dāng)氧供應(yīng)充足時(shí)活性污泥的增長(zhǎng)分為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期、減速增長(zhǎng)期 和內(nèi)源呼吸期。在每個(gè)增長(zhǎng)期，有機(jī)物的去除速率、氧利用速率、活性污泥特征等都各不相同。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物（F）與微生物（M）的比值（污泥負(fù)荷率）是影響活性污泥處于不同階段即影響有機(jī)物從污水中去除效果的重要因素。(5d)式中：Q 污水流量，m3 進(jìn)水有機(jī)物（5）濃度， V 曝氣池容積，m3 X 混合液懸浮固體（），在一般城市污水處理廠，曝氣池容積固定，進(jìn)水水量和水質(zhì)（5濃度）比較穩(wěn)定，由以上公式不難發(fā)現(xiàn)，的大小是污泥負(fù)荷率的決定因素，直接影響污水中有機(jī)物的去除情況。1.2 一般情

22、況下，污泥沉降比值是定量的直觀反映這一點(diǎn)由以下公式可以證明式中（）為污泥指數(shù)，即評(píng)定活性污泥凝聚、沉淀性能的指標(biāo)。在穩(wěn)定的污水處理工藝中，由于值在一段時(shí)間內(nèi)基本保持在某一穩(wěn)定區(qū)間，因此，通常情況下，污泥沉降比值能夠反映曝氣池中混合后液的濃度，它在污泥濃度成正比例關(guān)系。運(yùn)行人員均以沉降比作為指導(dǎo)運(yùn)行的主要參數(shù)，首先，因?yàn)樗哂胁僮骱?jiǎn)單、歷時(shí)短的特點(diǎn)；其次。可以通過(guò)測(cè)量污泥沉降比隨時(shí)觀察活性污泥的絮凝、沉淀過(guò)程，了解活性污泥特性，掌握活性污泥量，判斷曝氣池工藝運(yùn)行情況，為工藝調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，從而由此控制污水處理效果。1.3 沉降比與污泥指數(shù)（）的關(guān)系由測(cè)量污泥沉降比的過(guò)程，可以直接了解污泥絮凝、

23、沉降性能的好壞。在我廠運(yùn)行中，當(dāng)值在80-120之間，此時(shí)污泥呈褐色、絮狀，沉淀性能良好；當(dāng)值小于80時(shí)，說(shuō)明污泥泥齡過(guò)長(zhǎng)或有機(jī)物含量過(guò)低，此時(shí)污泥細(xì)碎，顏色發(fā)黑，活性不好；當(dāng)值大于120時(shí)，污泥過(guò)于松散，呈淺褐色，沉淀性能較差；另外，污泥沉降比測(cè)量結(jié)束后，通過(guò)觀察量筒中污泥放置多少時(shí)間后上浮可以判斷曝氣池的供氧情況。如污泥在靜沉放置3-4小時(shí)后仍不上浮，呈褐色證明活性污泥性狀較好，曝氣供氧充分；如靜沉2小時(shí)左右污泥上浮，呈黑色，說(shuō)明污泥厭氧，曝氣池供氧量不足。在工藝運(yùn)行中，如果進(jìn)水量、剩余污泥排放量等運(yùn)行條件比較穩(wěn)定。污泥沉降比值不會(huì)發(fā)生突變，值也比較穩(wěn)定，此時(shí)的污泥沉降比值對(duì)應(yīng)一定的活性污

24、泥濃度，沉降比小于15%時(shí)，曝氣池混合液濃度低，活性污泥發(fā)育不良，處于不成熟期，污泥絮凝、沉降效果差，菌膠團(tuán)松散，活性污泥微生物不活躍，從而造成出水水質(zhì)不穩(wěn)定，甚至不能達(dá)標(biāo)；當(dāng)沉降比在1550%之間時(shí)，活性污泥已經(jīng)成熟，混合液濃度較高，一般都在2000-3000左右，污泥負(fù)荷處在沉降區(qū)段，污泥絮凝、沉降性能都比較好，微生物也很活躍，出水水質(zhì)穩(wěn)定。為了減少曝氣池的鼓風(fēng)量，節(jié)約能源，我們一般將污泥沉降比控制在1530%之間。測(cè)定污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要方法。因?yàn)樗坏僮骱?jiǎn)單、方便，而且能使運(yùn)行管理人員隨時(shí)了解曝氣池中活性污泥的濃度和泥質(zhì)情況，從而掌握和控制整個(gè)工藝的運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)確定穩(wěn)

25、定的污泥沉降比值，可以達(dá)到控制污水處理效果，保證出水水質(zhì)的目的。第2節(jié) 生物脫氮基本原理進(jìn)行生物脫氮可分為氨化-硝化-反硝化三個(gè)步驟。由于氨化反應(yīng)速度很快，在一般廢水處理設(shè)施中均能完成，故生物脫氮的關(guān)鍵在于硝化和反硝化。生物脫氮是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和3轉(zhuǎn)化為N2和氣體的過(guò)程。廢水中存在著有機(jī)氮、3、，等形式的氮，而其中以3和有機(jī)氮為主要形式，在生物處理過(guò)程中，有機(jī)氮被異養(yǎng)微生物氧化分解，即通過(guò)氨化作用轉(zhuǎn)化成3，而后經(jīng)過(guò)硝化過(guò)程轉(zhuǎn)變成為，最后通過(guò)反硝化作用使轉(zhuǎn)換成N2，而逸入大氣。由此可見(jiàn)，進(jìn)行生物脫氮可分為氨化-硝化-反硝化三個(gè)步驟。由于氨化反應(yīng)速度很快，在一般廢水處理設(shè)施中均能完成，

26、故生物脫氮的關(guān)鍵在于硝化和反硝化。（1）氨化作用氨化作用是指將有機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)化為3的過(guò)程，也稱為礦化作用。參與氨化作用的細(xì)菌稱為氨化細(xì)菌。在自然界中，它們的種類很多，主要有好氧性的熒光假單胞菌和靈桿菌、兼性的變形桿菌和厭氧的腐敗梭菌等。在好養(yǎng)條件下，主要有兩種降解方式，一是氧化酶催化下的氧化脫氮。例如氨基酸生成酮酸和氨：3(3) 3C(2) 33 丙氨酸 亞氨基丙酸法 丙酮酸另一是某些好氧菌，在水解酶的催化作用下能水解脫氮反應(yīng)。例如尿素能被許多細(xì)菌水解產(chǎn)生氨，分解尿素的細(xì)菌有尿八聯(lián)球菌等，它們是好氧菌，其反應(yīng)式如下： （2）22 H2O 2322O在厭氧或缺氧的條件下，厭氧微生物和兼性厭氧微生

27、物對(duì)有機(jī)氮化合物進(jìn)行還原脫氮、水解脫氮和脫水脫氮三種途徑的氨化反應(yīng)。 +2H （3） 33 2O 3（2） 3()3 2O 2()(2) 33 （2）硝化作用 硝化作用是指將3氧化為的生物化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程由亞硝酸菌和硝酸菌共同完成，包括亞硝化反應(yīng)和硝化反應(yīng)兩個(gè)步驟，該反應(yīng)歷程為： 亞硝化反應(yīng) 3 + 1.5 O2 2 + 2273.5 硝化反應(yīng) 2+ 0.5 O2 3 + 73.19 總反應(yīng)式 3 + 2 O2 3 + + H2O + 346.69 亞硝酸菌有亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和亞硝酸球菌屬。硝酸菌有硝酸桿菌屬、硝酸球菌屬。亞硝酸菌和硝酸菌統(tǒng)稱為硝化菌。發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí)細(xì)菌分別從氧

28、化3和的過(guò)程中獲得能量，碳源來(lái)自無(wú)機(jī)碳化合物，如32、2 等。假定細(xì)胞的組成為C5H72，則硝化菌合成的化學(xué)計(jì)量關(guān)系可表示為： 亞硝化反應(yīng) 15 2+13 3 10 2+3 C5H72+22 4H2O 硝化反應(yīng) 5 2+ 3 +10 210 3+ C5H72在綜合考慮了氧化合成后，實(shí)際應(yīng)用中的硝化反應(yīng)總方程式為：3 +1.86 O2+0.98 3 0.02 C5H72+1.04 H20.98 3+0.88 H23由上式可以看出硝化過(guò)程的三個(gè)重要特征：1) 3的生物氧化需要大量的氧，大約每去除1g的3需要4.2g O2；2) 硝化過(guò)程細(xì)胞產(chǎn)率非常低，難以維持較高物質(zhì)濃度，特別是在低溫的冬季；3)

29、 硝化過(guò)程中產(chǎn)生大量的質(zhì)子（），為了使反應(yīng)能順利進(jìn)行，需要大量的堿中和，理論上大約為每氧化1g的3需要堿度5.57g（以3計(jì)） 硝化反應(yīng)影響因素 溫度 在生物硝化系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化非常敏感，在535的范圍內(nèi)，硝化菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)。當(dāng)廢水溫度低于15時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降，當(dāng)溫度低于10時(shí)已啟動(dòng)的硝化系統(tǒng)可以勉強(qiáng)維持，硝化速率只有30時(shí)的硝化速率的25%。盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過(guò)高將使硝化菌大量死亡，實(shí)際運(yùn)行中要求硝化反應(yīng)溫度低于38。 值硝化菌對(duì)值變化非常敏感最佳值是8.08.4，在這一最佳值條件下，硝化速度，硝化菌最大的比值速度可達(dá)最大值。認(rèn)

30、為對(duì)硝化反應(yīng)的影響只是表觀現(xiàn)象。 溶解氧氧是硝化反應(yīng)過(guò)程中的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧高低，必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程。在活性污泥法系統(tǒng)中，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)該控制在1.52.0內(nèi)，低于0.5則硝化作用趨于停止。當(dāng)前認(rèn)為在低（1.5）下可出現(xiàn)現(xiàn)象。在>2.0，溶解氧濃度對(duì)硝化過(guò)程影響可不予考慮。但濃度不宜太高，因?yàn)槿芙庋踹^(guò)高能夠?qū)е掠袡C(jī)物分解過(guò)快，從而使微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)，活性污泥易于老化，結(jié)構(gòu)松散。此外，溶解氧過(guò)高，過(guò)量耗能，在經(jīng)濟(jì)上也是不適宜的 生物固體平均停留時(shí)間（污泥齡）為了使硝化菌群能夠在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)存活，微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間（c）s必須大于自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時(shí)間(c）

31、，否則硝化菌的流失率將大于凈增率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。一般對(duì)（c）s的取值，至少應(yīng)為硝化菌最小世代時(shí)間的2倍以上，即安全系數(shù)應(yīng)大于2。 重金屬及有毒物質(zhì)除了重金屬以外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機(jī)物及絡(luò)合離子等。（3）反硝化作用反硝化作用是指在厭氧或缺氧（<0.30.5）條件下，及其它氮氧化物被用作電子受體被還原為氮?dú)饣虻钠渌麣鈶B(tài)氧化物的生物學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程由反硝化菌完成，反應(yīng)歷程為： 3 2 N2O N2 3+5H（有機(jī)電子供體） 0.5 N2+2 H2 2+3H（有機(jī)電子供體） 0.5 N22 H可以是任何能提供電子，且能還原為氮?dú)獾奈镔|(zhì)，

32、包括有機(jī)物、硫化物、等。進(jìn)行這類反應(yīng)的細(xì)菌主要有變形桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬等兼性細(xì)菌，它們?cè)谧匀唤缰袕V泛存在。有分子氧存在時(shí)，利用O2作為最終電子受體，氧化有機(jī)物，進(jìn)行呼吸；無(wú)分子氧存在時(shí)，利用進(jìn)行呼吸研究表明，這種利用分子氧和之間的轉(zhuǎn)換很容易進(jìn)行，即使頻繁交換也不會(huì)抑制反硝化的進(jìn)行。大多數(shù)反硝化菌能進(jìn)行反硝化的同時(shí)將同化為3而供給細(xì)胞合成之用，這也就是所謂同化反硝化。只有當(dāng)作為反硝化菌唯一可利用的氨源時(shí)同化代謝才可能發(fā)生。如果廢水中同時(shí)存在3，反硝化菌有限地利用3進(jìn)行合成。反硝化反應(yīng)影響因素 溫度反硝化細(xì)菌對(duì)溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感，但反硝化效果

33、也會(huì)隨著溫度的變化而變化。溫度越高，硝化速率也越高，在3035時(shí)，增至最大。當(dāng)?shù)陀?5時(shí)，反硝化速率將明顯降低；至5時(shí)，反硝化將趨于停止。 值值是反硝化反應(yīng)的重要影響因素，對(duì)反硝化最適宜的值是6.57.5，在這個(gè)值的條件下，反硝化速率最高，當(dāng)值高于8或者低于6時(shí)，反硝化速率大為下降。 外加碳源反硝化菌是屬于異養(yǎng)型兼性厭氧菌，在厭氧條件下以為電子受體，以有機(jī)物（有機(jī)碳）為電子供體。由此可見(jiàn)碳源是反硝化過(guò)程中不可少的一種物質(zhì)，進(jìn)水的直接影響生物脫氮除氮效果的重要因素。一般34，有機(jī)物越充分，反應(yīng)速度越快，當(dāng)廢水中小于3時(shí)，需要外加碳源才能達(dá)到理想的脫氮的目的。因此碳源對(duì)對(duì)反硝化效果影響很大。反硝化

34、的碳源來(lái)源主要分三類：一是廢水本身的組成物，如各種有機(jī)酸、淀粉、碳水化合物等；二是廢水處理過(guò)程中添加碳源，一般可以添加附近一些工業(yè)副產(chǎn)物，如乙酸、丙酸和甲醇等；三是活性污泥自身死亡自溶釋放的碳源，稱為內(nèi)源碳。 溶解氧反硝化菌是異養(yǎng)兼性厭氧菌，只有在無(wú)分子氧而同時(shí)存在硝酸和亞硝酸鹽離子的條件下，它們才能利用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使硝酸鹽還原。如反應(yīng)器內(nèi)溶解氧較高，將使反硝化菌利用氧進(jìn)行呼吸，抑制反硝化菌體內(nèi)硝酸鹽還原酶的合成，或者氧成為電子受體，阻礙硝酸鹽的還原，但是，另一方面，在反硝化菌以在厭氧、好氧交替環(huán)境中生活為宜，溶解氧應(yīng)控制在0.5。（4）同化作用在生物脫氮過(guò)程中，廢水中的一部分氮（

35、3或有機(jī)氮）被同化為異養(yǎng)生物細(xì)胞的組成部分。微生物細(xì)胞采用C60H87O23N12P來(lái)表示，按細(xì)胞干重量計(jì)算，微生物細(xì)胞中氮含量約為12.5%。雖然微生物的內(nèi)源呼吸和溶胞作用會(huì)使一部分細(xì)胞的氮有一有機(jī)氮和3形式回到廢水中，但仍存在于微生物的細(xì)胞及內(nèi)源呼吸殘留物中的氮可以在二沉池中得以從廢水中去除。第3節(jié) 污泥上浮活性污泥上浮的主要因素3.1 進(jìn)水水質(zhì)3.1.1 過(guò)量的表面活性劑物質(zhì)和油脂類化合物這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低

36、而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí)，經(jīng)過(guò)與曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。3.1.2 值沖擊過(guò)高或過(guò)低的值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)曝氣反應(yīng)池內(nèi)<4.0或>11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)進(jìn)水值為2.5-5.0和10.0-12.0時(shí)，值越低（或越高），污泥活性受到抑制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多?？刂频椭担?.5-7.0）的反應(yīng)周期內(nèi)值不變，兩種廢水的活性污泥在5.5時(shí)就開始出現(xiàn)污泥上浮。另一方面，隨

37、著值的增加，由于胞外聚合物（ ）的電離官能團(tuán)增加，活性污泥絮凝作用增加（盡管帶的負(fù)電性增加），但當(dāng)值超過(guò)一定范圍后，絮凝作用下降?？梢?jiàn)，這時(shí)的電排斥作用增加，也會(huì)造成活性污泥脫絮（懸浮、不絮凝、反絮凝（）和上浮）。 3.1.3 鹽含量的影響對(duì)進(jìn)水的值調(diào)整不能消除堿度對(duì)活性污泥的影響，對(duì)堿性進(jìn)水調(diào)值，雖然中和了堿性物質(zhì)，但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。如微生物所處的滲透壓發(fā)生突變，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 3.1.4 水溫過(guò)熱組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15-35，超過(guò)45時(shí)會(huì)使活性污泥中大部分微生物死亡而上?。ń?jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化的或特殊微生物除外）

38、。 3.1.5 致毒性底物對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過(guò)高的、有機(jī)物（酚及其衍生物、醇醛和某些有機(jī)酸等），硫化物、重金屬及鹵化物，高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無(wú)法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡，重金屬離子進(jìn)入細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的基結(jié)合而使之失活或變性，微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷累積最終對(duì)微生物發(fā)生毒害作用（微動(dòng)作用），鹵化物最常見(jiàn)的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)（或酶）的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑，而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。 3.

39、2 工藝運(yùn)行 3.2.1 過(guò)量曝氣微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)入衰老期，池中溶解氧濃度（）上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過(guò)高，供氧過(guò)多，總之，上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因?yàn)樾玛惔x快，有機(jī)物分解也快，但是時(shí)間一久，污泥被打得又輕又碎（但無(wú)氣泡），像霧化片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走，這種污泥色淺，活性差，好氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。 3.2.2 缺氧引起的污泥上浮污泥呈灰色，若缺氧過(guò)久則呈黑色，并常帶有小氣泡。 3.2.3 反硝化引起的污泥上浮當(dāng)廢水中有機(jī)氮化合物含量過(guò)高或氨氮過(guò)高時(shí)，在適宜條件下可被硝化菌和亞硝化菌氧化為3，如二沉池積泥或停留時(shí)

40、間過(guò)長(zhǎng)，3還原產(chǎn)生的N2會(huì)被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。 3.2.4 回流量太大引起的污泥上浮回流量突增，會(huì)使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動(dòng)。 3.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的2和H2也會(huì)附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生4、H2S后上浮，首先是一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。 3.3 活性污泥絲狀菌過(guò)量生長(zhǎng)及其控制產(chǎn)生的污泥上浮 3.3.1 溫度與負(fù)荷微絲菌（ ）的最佳生長(zhǎng)條件是溫度在1215，污泥負(fù)荷小于0.1(d).它的天然疏

41、水性會(huì)引起活性污泥的脫水性差，最高為49 。在溫度高于20后，即使污泥負(fù)荷是0.2 (d)，M. 也不增殖。它打碎成30-80m的碎片，成浮渣形式而上浮。 3.3.2 表面活性物質(zhì)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮的最頻繁是絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類脂化合物濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會(huì)引起放線菌（）的增長(zhǎng)。觀察到機(jī)械應(yīng)力（如離心泵）損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過(guò)量生長(zhǎng)。 3.3.3 過(guò)量投加絲狀菌抑制劑在曝氣池流出槽中注入過(guò)氧化氫，數(shù)天后，絲狀菌就消失，從580 下降至178 。且過(guò)氧化氫也有確保曝氣池和去除H2S臭味的效果。

42、但若加入太大會(huì)引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。 3.4 活性污泥活性抑制與上浮的檢測(cè)方法 3.4.1 測(cè)定污泥的耗氧速率（）和測(cè)定活性污泥的耗氧速率（），可判斷有無(wú)毒物流入，負(fù)荷條件和排泥平衡情況。若同時(shí)測(cè)定三磷酸腺苷（），還可以從處理機(jī)能方面對(duì)微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據(jù)相關(guān)研究表明，測(cè)定含量和是檢測(cè)生物量活性的可靠方法。 3.4.2 利用指示生物診斷活性污泥狀態(tài)和性能用顯微鏡對(duì)活性污泥中的微生物進(jìn)行鏡檢，其中的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物（統(tǒng)稱為微型動(dòng)物）相對(duì)比細(xì)菌個(gè)體大，在顯微鏡下易于觀察、鑒別和計(jì)數(shù)，且對(duì)外界環(huán)境條件的變化更為敏感，作為指示生物來(lái)診斷活性污泥的狀態(tài)和性能，在工程實(shí)踐中已有

43、較廣泛應(yīng)用。這種指示作用概括于表1中。表1 微型動(dòng)物對(duì)活性污泥狀態(tài)和性能的指示作用微型動(dòng)物鏡檢情況活性污泥狀態(tài)鐘蟲、遁纖蟲、累枝蟲、聚縮蟲、獨(dú)縮蟲等固著型原生動(dòng)物和輪蟲等后生動(dòng)物大量出現(xiàn)（106個(gè)）良好微型動(dòng)物種類高度多樣化，沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)數(shù)量的微生物波豆蟲、尾波蟲、側(cè)滴蟲、屋滴蟲、豆形蟲、草履蟲等快速游泳型原生動(dòng)物較多惡化嚴(yán)重惡化時(shí)微型動(dòng)物極少、或被一種（或一組）占優(yōu)勢(shì)漫游沖、斜葉蟲，管葉蟲等慢速游泳型或匍匐行進(jìn)的原生動(dòng)物較多惡化-良好可觀察到微型動(dòng)物，但個(gè)體數(shù)比正常污泥還少，蠕動(dòng)纖毛類較少，球衣菌、絲硫菌、微絲菌、放線菌大量出現(xiàn)膨脹、泡沫和浮渣變形蟲和簡(jiǎn)便蟲等肉足類原生動(dòng)物的個(gè)體在混合液中

44、出現(xiàn)104個(gè)分散、解體新態(tài)蟲、扭頭蟲、草履蟲出現(xiàn)較多溶解氧（）不足輪蟲和變形蟲大量出現(xiàn)曝氣過(guò)剩3.5 控制污泥上浮的技術(shù)措施 穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回用，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池中進(jìn)水的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，終水回用的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水量。 污水處理廠應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池（均質(zhì)池）并控制好均質(zhì)池（調(diào)節(jié)池）液位。因高液位會(huì)使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降，甚至喪失；而低液位運(yùn)行不僅均質(zhì)效果差，且易使油和均質(zhì)池底的雜質(zhì)進(jìn)入曝氣池，造成活性污泥受沖擊而上浮。液位宜控制在5070%。 合理投加營(yíng)養(yǎng)鹽。由于工業(yè)廢水中營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)，常常碳源充分

45、而氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物不足，因此處理工業(yè)廢水時(shí)需另外補(bǔ)加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源，但投加量 不宜過(guò)量。 曝氣池入口設(shè)中和池及由堿池、酸池、檢測(cè)儀、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使曝氣池進(jìn)水的值控制在要求范圍內(nèi)。 采用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣設(shè)備，投產(chǎn)5a以來(lái)從未出現(xiàn)過(guò)污泥上浮。 污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并清除死污泥。 活性污泥的微生物組成主要依賴于廢水成分、流動(dòng)形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際處理過(guò)程中幾乎難以控制廢水成分，因此對(duì)運(yùn)行條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化選擇至關(guān)重要。第4節(jié) 生物泡沫泡沫一般分為三種形式： 啟動(dòng)泡沫?；钚晕勰喙に囘\(yùn)行啟動(dòng)初期，由于污水

46、中含有一些表面活性物質(zhì)，易引起表面泡沫，但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。 反硝化泡沫。如果污水廠進(jìn)行硝化反應(yīng)，則在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氨等氣泡而帶動(dòng)部分污泥上浮，出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象。 生物泡沫。由于絲狀微生物的異常生長(zhǎng)，與氣泡、絮體顆?；旌隙傻呐菽哂蟹€(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)。生物泡沫對(duì)污水廠的運(yùn)行是非常不利的；在曝氣池或二沉池中出現(xiàn)大量絲狀微生物，水面上漂浮、積聚大量泡沫；造成出水有機(jī)物濃度和懸浮固體升高；產(chǎn)生惡臭或不良有害氣體；降低機(jī)械曝氣方式的氧轉(zhuǎn)移效率；可能造成后期污泥消化時(shí)產(chǎn)生大量表面泡沫。4.1 生物泡沫的形成及影響因素4

47、.1.1 生物泡沫的形成機(jī)理 與泡沫有關(guān)的微生物大都含有脂類物質(zhì)，如的脂類含量達(dá)干重的35%。因此，這類微生物比水輕，易漂浮到水面。 與泡沫有關(guān)的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網(wǎng)，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面。被絲網(wǎng)包圍的氣泡，增加了其表面的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就跟穩(wěn)定。 曝氣氣泡產(chǎn)生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要?jiǎng)恿Γw粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質(zhì)輕和具有疏水性的的物質(zhì)。所以，當(dāng)水中存在油、脂類物質(zhì)和含脂微生物時(shí)。則易產(chǎn)生表面泡沫現(xiàn)象。 4.1.2 與生物泡沫形成有關(guān)的菌屬生物泡沫的形成主要與活性污泥中微生物的生長(zhǎng)和種類有關(guān)，但至今仍有許多現(xiàn)象不能簡(jiǎn)單的進(jìn)行解釋。世界上普遍承認(rèn)的與

48、生物泡沫有關(guān)的菌屬主要有：放線菌，包括： ,革蘭氏陽(yáng)性，枝狀菌絲； ,革蘭氏陽(yáng)性，松枝狀； ,革蘭氏陽(yáng)性，枝狀菌絲。絲狀菌，包括 ,革蘭氏陽(yáng)性，絲狀，無(wú)鞘無(wú)分枝； 0675,革蘭氏陽(yáng)性，有鞘無(wú)分枝； 0092,革蘭氏陰性，無(wú)鞘無(wú)分枝上述菌種中，最常見(jiàn)的是 和 。 4.1.3 生物泡沫形成的主要因素 污泥停留時(shí)間。由于產(chǎn)生泡沫的微生物普遍生長(zhǎng)速率較低、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)（見(jiàn)表1），所以長(zhǎng)污泥停留時(shí)間（）都會(huì)有利于這些微生物的生長(zhǎng)。如采用延時(shí)曝氣方式就易產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象， 而且一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時(shí)間就獨(dú)立于曝氣池內(nèi)的污泥停留時(shí)間，易形成穩(wěn)定持久的泡沫。表1 微生物的生長(zhǎng)周期與生長(zhǎng)溫度菌類生長(zhǎng)周期（

49、d）生長(zhǎng)溫度（）最佳溫度（）2-410-40 4-723-3728 6-108-3525 10-2115-3118-25 186330值。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明：值從7.0下降到5.05.6時(shí)，能有效地減少泡沫的形成， 的生長(zhǎng)對(duì)值極敏感，最適宜的值為7.8，當(dāng)值為5.0時(shí)，就能有效控制其生長(zhǎng)， 最適宜值為7.78.0。溶解氧（）。是嚴(yán)格的好氧菌，在缺氧或厭氧條件下，不易生長(zhǎng)，但也不死亡。 卻能忍受缺氧狀態(tài)。溫度。與生物泡沫形成有關(guān)的菌類都有各自適宜的生長(zhǎng)溫度和最佳溫度（見(jiàn)表1），當(dāng)環(huán)境或水溫有利于它們生長(zhǎng)時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。憎水性物質(zhì)。雖然遠(yuǎn)離不是很清楚，但有試驗(yàn)說(shuō)明，不溶性或憎水性物質(zhì)（如油脂類等

50、）有利于放線菌的生長(zhǎng)。曝氣方式。據(jù)觀察，不同曝氣方式產(chǎn)生的氣泡不同，微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利于產(chǎn)生生物泡沫，并且泡沫層易集中于曝氣強(qiáng)度低的區(qū)域。4.2 生物泡沫的控制方法 噴灑水。這是一種最常用的物理方法。通過(guò)噴灑水流或水珠以打碎浮在水面上的氣泡，來(lái)減少泡沫，打散的污泥顆粒部分重新恢復(fù)沉降性能，但絲狀細(xì)菌仍然存在于混合液中，所以，不能根本消除泡沫現(xiàn)象。 投加消泡劑。可以采用具有強(qiáng)氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過(guò)氧化物等。還有利用聚乙二硅酮生產(chǎn)的市售藥劑，以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等。藥劑的作用僅僅能降低泡沫的增長(zhǎng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應(yīng)用的殺菌劑普遍存在負(fù)作用，因?yàn)檫^(guò)量或投加位

51、置不當(dāng)，會(huì)大量降低反應(yīng)池中絮成菌的數(shù)量及生物總量。 降低污泥齡，一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(zhǎng)生長(zhǎng)期的放線菌的生長(zhǎng)。有實(shí)踐證明，當(dāng)污泥停留時(shí)間在5-6d時(shí)，能有效控制菌的生長(zhǎng)，以避免其產(chǎn)生的泡沫問(wèn)題。但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當(dāng)需要硝化時(shí)，則污泥停留時(shí)間在寒冷季節(jié)至少需要6d，這與采用此法矛盾；另外， 和一些絲狀菌卻不受污泥齡變化的影響。 回流厭氧消化池上清液。已有試驗(yàn)表明，采用厭氧消化池上清液回流到曝氣池的方法，能控制曝氣池表面的氣泡形成。厭氧消化池上清液的主要作用是能抑制菌，但利用此法在幾個(gè)污水處理廠進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，并沒(méi)有取得像實(shí)驗(yàn)室那樣的成功。由于厭氧消化池上清

52、液中含有高濃度好氧底物和氨氮，它們都會(huì)影響最后的出水質(zhì)量，應(yīng)慎重采用。 投加特別微生物。有研究提出，一部分特殊菌種可以消除菌的活力，其中包括原生動(dòng)物腎形蟲等。另，增加捕食性和拮抗性的微生物，對(duì)部分泡沫細(xì)菌有控制作用。 選擇器。選擇器是通過(guò)創(chuàng)造各種反應(yīng)環(huán)境（氧、有機(jī)負(fù)荷或污泥濃度等），已選擇優(yōu)先生長(zhǎng)的微生物，淘汰其他微生物。有研究報(bào)道：好氧選擇器能控制,但對(duì)菌屬無(wú)大影響；而缺氧選擇器對(duì)菌屬有控制作用，卻對(duì)無(wú)作用總結(jié)出其泡沫現(xiàn)象的規(guī)律，主要是與氣候（氣溫、水溫和大氣壓力）有關(guān)。嚴(yán)重的泡沫現(xiàn)象在溫度高的夏季和寒冷的冬季都不會(huì)發(fā)生，每年都出現(xiàn)在春夏、秋冬換季時(shí)。即發(fā)生在氣溫、水溫和氣壓交變的環(huán)境。發(fā)生

53、泡沫現(xiàn)象的時(shí)期為：由水溫高于氣溫而交變到水溫低于氣溫時(shí)（3月下旬到4月中旬）和由水溫低于氣溫而交變到水溫高于氣溫（10月下旬到11中旬）。氣壓和氣溫交變的時(shí)期。顯然，由于生態(tài)環(huán)境的更迭，使微生物的生長(zhǎng)、構(gòu)成等發(fā)生了變化。從過(guò)去的操作運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，不改變其他條件，泡沫現(xiàn)象在經(jīng)歷一段時(shí)間后（10-20d）會(huì)逐漸消失，污水處理系統(tǒng)自動(dòng)修復(fù)。通過(guò)鏡檢，發(fā)現(xiàn)春夏交變的泡沫中主要是絲狀菌的爆發(fā)，絲狀菌大量生長(zhǎng)，并伸展開來(lái)；而秋冬交變時(shí)，失去活力的絲狀菌包裹在同樣失去活力的菌膠團(tuán)中形成上浮泡沫。一般認(rèn)為，當(dāng)季節(jié)（溫度、氣壓）交變時(shí)，微生物均會(huì)受到影響，但絲狀菌的適應(yīng)性要比些絮成菌強(qiáng)，如 的生長(zhǎng)溫度可在8-35間

54、，而且更適宜生長(zhǎng)在低溫環(huán)境。當(dāng)環(huán)境不利于微生物的生長(zhǎng)時(shí)，絲狀菌的菌絲會(huì)從菌膠團(tuán)中伸展出來(lái)以增加其攝取營(yíng)養(yǎng)的表面積，其生長(zhǎng)速率高于其他微生物。當(dāng)春夏交變時(shí)，污泥的活性均有下降，生活污水中有大量的合成洗滌劑和油脂類得不到降解，而一些絲狀菌仍然很活躍，它們喜歡利用這些物質(zhì)作為食物并快速增長(zhǎng)，這使得出現(xiàn)絲狀菌的爆發(fā)并形成泡沫。秋冬交變時(shí)，主要形成的是上浮污泥（這與前者不同），在上浮污泥和泡沫中很難發(fā)現(xiàn)展開的絲狀菌，顯微鏡下可見(jiàn)上浮污泥中包裹有細(xì)小氣泡。估計(jì)這是在環(huán)境交變時(shí)，菌膠團(tuán)變得分手呢細(xì)小，結(jié)合曝氣氣泡后密度減小而產(chǎn)生上浮。總結(jié)出泡沫形成規(guī)律后，對(duì)采用控制措施有利，如對(duì)于春夏交變時(shí)的氣泡采用機(jī)械清理、刮除的方法。因?yàn)檫@些泡沫存在大量絲狀菌，不宜遺留在混合液中，以免重新造成泡沫現(xiàn)象。另外，投加殺菌劑會(huì)有一定的控制效果，但應(yīng)慎重。而對(duì)于秋冬交變時(shí)的上浮污泥和泡沫可采用高壓水槍噴水來(lái)緩解，因?yàn)樯细∥勰嘀腥匀淮蟛糠譃樾醭删?，被打碎后可以回到混合液中。?節(jié) 污泥膨脹污泥膨脹的原因