活性污泥系統(tǒng)

活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解廢水中有機物的生力軍，其原理是生物降解。

活性污泥外觀似棉絮狀，亦稱絮粒或絨粒，有良好的沉降性能。正?；钚晕勰喑庶S褐色。供氧曝氣不足，可能有厭氧菌產(chǎn)生，污泥發(fā)黑發(fā)臭。溶解氧過高或進水過淡，負荷過低色澤轉(zhuǎn)淡。良好活性污泥帶泥土味。

1、認真消化施工設計圖紙資料及管理運行手冊；

2、檢查熟悉系統(tǒng)裝備及管線閥門，指示記錄儀表；

3、清理施工時遺留在池內(nèi)雜物；

4、加注清水或泵抽河水作池滲漏試驗，單臺調(diào)試后聯(lián)動試車，調(diào)好出水堰板至污水處理可正常工作。

1、所謂活性污泥培養(yǎng)，就是為活性污泥的微生物提供一定的生長繁殖條件，即營養(yǎng)物，溶解氧，適宜溫度和酸堿度。

（1）營養(yǎng)物：即水中碳、氮、磷之比應保持 100∶5∶1。

（2）溶解氧：就好氧微生物而言，環(huán)境溶解氧大于 0.3mg/l，正常代謝活動已經(jīng)足夠。但因污泥以絮體形式存在于曝氣池中，以直徑500μm 活性污泥絮粒而言，周圍溶解氧濃度 2mg/l 時，絮粒中心已低于 0.1mg/l，抑制了好氧菌生長，所以曝氣池溶解氧濃度常需高于 3－5mg/l，常按 5－10mg/l 控制。調(diào)試一般認為，曝氣池出口處溶解氧控制在 2mg/l 較為適宜。

（3）溫度：任何一種細菌都有一個最適生長溫度，隨溫度上升，細菌生長加速，但有一個最低和最高生長溫度范圍，一般為 10－45oC，適宜溫度為 15－35oC，此范圍內(nèi)溫度變化對運行影響不大。

（4）酸堿度：一般 PH 為 6－9。特殊時，進水最高可為 PH 9－10.5，超過上述規(guī)定值時，應加酸堿調(diào)節(jié)。

2、培菌法：

（1）生活污水培菌法：在溫暖季節(jié)，先使曝氣池充滿生活污水，悶曝（即曝氣而不進污水）數(shù)十小時后，即可開始進水。引進水量由小到大逐漸調(diào)節(jié)，連續(xù)運行數(shù)天即可見活性污泥出現(xiàn)，并逐漸增多。為加快培養(yǎng)進程，在培菌初期投加一些濃質(zhì)糞便水或米泔水等，以提高營養(yǎng)物濃度。特別注意，培菌時期（尤其初期）由于污泥尚未大量形成，污泥濃度低，故應控制曝氣量，應大大低于正常期曝氣量。

（2）干泥接種培菌法：最好取水質(zhì)相同已正常運行的污水系統(tǒng)脫水后的干污泥作菌種源進行接種培養(yǎng)。一般按曝氣池總?cè)芊e 1％的干泥量，加適量水搗碎，然后再加適量工業(yè)廢水和濃糞便水。按上述的方法培菌，污泥即可很快形成并增加至所需濃度。

（3）數(shù)級擴大培菌法：根據(jù)微生物生長繁殖快的特點，仿照發(fā)酵工業(yè)中菌種→種子罐→發(fā)酵罐數(shù)級擴大培菌工藝，分級擴大培菌。如某工程設計為三級曝氣池，此時可先在一個池中培菌，在少量接種條件下，在一個曝氣池內(nèi)培菌，成功后直接擴大至二三級。

（4）工業(yè)廢水直接培菌法：某些工業(yè)廢水，如罐頭食品、豆制品、肉類加工廢水，可直接培菌；另一類工業(yè)廢水，營養(yǎng)成分尚全，但濃度不夠，需補充營養(yǎng)物，以加快培養(yǎng)進程。所加營養(yǎng)物品常有：淀粉漿料、食堂米泔水、面湯水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具體情況應按不同水質(zhì)而定。

（5）有毒或難降解工業(yè)廢水培菌：有毒或難降解工業(yè)廢水，只能先以生活污水培菌，然 后再將工業(yè)廢水逐步引入，逐 步馴化的方式進行。

（6）直接引進種菌種培菌：有些特殊水質(zhì)菌種難于培養(yǎng)，還可利用當?shù)乜蒲辛α?，利用專業(yè)的工業(yè)微生物研究所培養(yǎng)菌種后再接種培養(yǎng)，如 PVA（聚乙烯醇）好氧消化即有專門好氧菌。此法，投資大，周期長，只有特殊情況才用。

3、馴化：在培菌階段后期，將生活污水和外加營養(yǎng)物量，逐漸減少，工業(yè)廢水比例逐漸增加，最后全部轉(zhuǎn)為受納工業(yè)廢水，這個過程稱為馴化。理論上講，細菌對有機物分解必須有酶參與，而且每種酶都要有足夠數(shù)量。馴化時，每變化一次配比時，需要保持數(shù)天，待運行穩(wěn)定后（指污泥濃度未減少，處理效果正常），才可再次變動配比，直至馴化結(jié)束。

1、巡視：指每班人員必須定時到處理裝置規(guī)定位置進行觀察、檢測，以保證運行效果。

2、二沉池觀察污泥狀態(tài)：主要觀察二沉池泥面高低、上清液透明程度，有無漂泥，漂泥粒大小等。

上清液清澈透明——運行正常，污泥狀態(tài)良好；

上清液混濁——負荷高，污泥對有機物氧化、分解不徹底；

泥面上升——污泥膨脹，污泥沉降性差；

污泥成層上浮——污泥中毒；

大塊污泥上浮——沉淀池局部厭氧，導致污泥腐敗；

細小污泥漂浮——水溫過高、C／N 不適、營養(yǎng)不足等原因?qū)е挛勰嘟庑酢?/p>

3、曝氣池觀察：曝氣池全面積內(nèi)應為均勻細氣泡翻騰，污泥負荷適當。運行正常時，泡沫量少，泡沫外呈新鮮乳白色泡沫。曝氣池中有成團氣泡上升，表 明液面下有曝氣管或氣孔堵塞；液 面翻騰不均勻，說明有死角；污泥負荷高，水質(zhì)差，泡沫多；泡沫呈白色，且數(shù)量多，說明水中洗滌劑多；泡沫呈茶色、灰色說明泥齡長或污泥被打破吸附在泡沫上，應增加排泥；泡沫呈其它顏色，水中有染料類物質(zhì)或發(fā)色物污染；負荷過高，有機物分解不完全，氣泡較粘，不易破碎。

4、污泥觀察：生化處理中除要求污泥有很強的“活性“，除具有很強氧化分解有機物能力外，還要求有良好沉降凝聚性能，使水經(jīng)二沉池后徹底進行“泥”（ 污泥）“ 水”（ 出水）分離。

（1）污泥沉降性 SV30 是指曝氣池混合液靜止 30min 后污泥所占體積，體積少，沉降性好，城市污水廠 SV30 常在 15－30％之間。污泥沉降性能與絮粒直徑大小有關，直徑大沉降性好，反之亦然。污泥沉降性還與污泥中絲狀菌數(shù)量有關，數(shù)量多沉降性差，數(shù)量少沉降性好。

（2）污泥沉降性能還與其它幾個指標有關，它們是污泥體積指數(shù)（SVI）， 混 合液懸浮物濃度（ MLSS）、混 合液揮發(fā)性懸浮濃度（ MLVSS）、出水懸浮物（ESS）等。

（3）測定水質(zhì)指標來指導運行：BOD／COD 之值是衡量生化性重要指標，B OD／COD≥0.25 表示可生化性好，B OD／COD≤0.1 表示生化性差。進出水 BOD／COD 變化不大，BOD 也高，表示系統(tǒng)運行不正常；反之，出水的 BOD／COD 比進水 BOD／COD 下降快，說明運行正常。出水懸浮物（ESS）高，ESS≥30mg/l 時則表示污泥沉降性不好，應找原因糾正，ESS≤30mg/l 則表示污泥沉降性能良好。

5、曝氣池控制主要因素：

（1）維持曝氣池合適的溶解氧，一般控制 1－4mg/l，正常狀態(tài)下監(jiān)測曝氣池出水端 DO 2mg/l 為宜。

（2）保持水中合適的營養(yǎng)比，C（BOD）?N?P＝100?5?1

（3）維持系統(tǒng)中污泥的合適數(shù)量，控制污泥回流比，依據(jù)不同運行方式，回流比在 0－100％之間，一般不少于 30－50％。

1、大塊污泥上浮

沉淀池斷續(xù)見有拳頭大小污泥上浮。引起大塊污泥上浮有兩種情況：

⑴反硝化污泥

上浮污泥色澤較淡，有時帶鐵銹色。造成原因是曝氣池內(nèi)硝化程度較高，含氮化合物經(jīng)氨化作用及硝化作用被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，NO3-N濃度較高，此時若沉淀池內(nèi)因回流比過小或回流不暢等原因使泥面升高，污泥長期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸鹽反硝化，產(chǎn)生的氨氣呈小氣泡集結(jié)于污泥上，最終是污泥大塊上浮。

改進辦法是加大回流比，使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥層，減少泥齡，多排泥以降低污泥濃度，還可適當降低曝氣池的DO水平。上述措施可降低硝化作用，以減少硝酸鹽的來源。

⑵腐化污泥

與反硝化污泥不同之處在于污泥色黑，并用強烈惡臭。產(chǎn)生的原因為二沉池有死角造成積泥，時間長即厭氧腐化，產(chǎn)生H2S，CO2，H2等氣體，最終使污泥向上浮。

解除方法有消除死角區(qū)的積泥，例如經(jīng)常用壓縮空氣在死角區(qū)充氣，增加污泥回流等。對容易積泥的區(qū)域，應在設計中設法予以改進。

2、小顆粒污泥上浮

小顆粒污泥不斷隨水帶出，俗稱漂泥。引起漂泥的原因大致可有如下幾種：

①生物系統(tǒng)處理負荷（水量和濃度）變大，可以出現(xiàn)跑泥，多為水量增加后，二沉池的停留時間就縮短了，活性污泥來不及沉降就流出了二沉池，由此產(chǎn)生跑泥。同時，進水濃度增高，會導致活性污泥活性增強，不利沉降。出水渾濁而帶有跑泥現(xiàn)象。

②絲狀菌膨脹污泥來不及沉降會產(chǎn)生跑泥現(xiàn)象。

③過于低負荷運行，污泥老化后，微生物自身氧化，解絮。同樣會產(chǎn)生跑泥。

④氣溫低，曝氣過度，PH變化過大，有毒及惰性物質(zhì)進入生物系統(tǒng)等等，也會產(chǎn)生跑泥。

⑤進水水質(zhì)。如PH、毒物等突變，有毒及惰性物質(zhì)進入生物系統(tǒng)等等，也會產(chǎn)生跑泥。

⑥污泥因缺營養(yǎng)或充氧過度造成老化。

⑦進水氨氮過高，C/N低，使污泥膠體機制解體而解絮。

⑧池溫過高，往往超過40度

⑨機械曝氣翼輪轉(zhuǎn)速過高，使絮粒破碎。

解決辦法是弄清原因，分別對待。在污泥中毒時應停止有毒廢水的進入；對缺乏營養(yǎng)，污泥老化和解絮污泥須適當投加營養(yǎng)，采取復壯措施。溶解氧低污泥進水負荷高有機物消解不完全，出水渾濁而且色度偏暗。溶解氧持續(xù)高。進水負荷低容易造成污泥自身氧化質(zhì)輕引起難以沉降，輕質(zhì)污泥隨出水飄出水渾濁。二沉浮泥多是厭氧底泥腐化造成。一因回流量太小，二刮泥機損壞出校刮泥死角長期積泥。

調(diào)試前進行最基本的常規(guī)化驗測試，如pH、水溫、COD、DO、生物相等，用以指導活性污泥的培養(yǎng)過程和日常運行。

自然培菌 ：

自然培菌也稱直接培菌法，它是利用廢水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培養(yǎng)過程。自然培養(yǎng)適用于城市污水和一些營養(yǎng)成份較全、毒性小的工業(yè)廢水，如食品廠、肉類加工廠廢水等，但是培養(yǎng)時間相對較長。

自然培菌又可分為間歇培菌和連續(xù)培菌。

（1） 間歇培菌。將曝氣池注滿廢水，進行悶曝（只曝氣而不進廢水），數(shù)天后停止曝氣，靜置沉淀1 h ，然后排出池內(nèi)約1/5的上層廢水，并注入相同量的新鮮污水。如此反復進行悶曝、靜沉和進水三個過程，但每次的進水量要比上次有所增加，而悶曝時間要比上次縮短。在春秋季節(jié)，約二、三周就可初步培養(yǎng)出污泥。當曝氣池混合液污泥濃度達到1克/升左右時，就可連續(xù)進水和曝氣。由于培養(yǎng)初期污泥濃度較低，沉淀池內(nèi)積累的污泥也較少，回流量也要少一些，此后隨著污泥量的增多，回流污泥量也要相應增加。當污泥濃度達到工藝所需的濃度后，即可開始正常運行，按工藝要求進行控制。

（2） 連續(xù)培菌。先將曝氣池進滿廢水，然后停止進水，悶曝半天至一天后可連續(xù)進水。連續(xù)曝氣，進水量從小到大逐漸增加，連續(xù)運行一段時間（與間歇法差不多），就會有活性污泥出現(xiàn)并逐漸增多。曝氣池污泥量達到工藝所需的濃度時，按工藝要求進行控制。由于自然培菌法是用廢水直接培養(yǎng)活性污泥，其培菌過程也是微生物逐步適應廢水性質(zhì)并獲得馴化的過程。

接種培菌：

接種培菌法的培養(yǎng)時間較短，是常用的活性污泥培菌方法，適用于大部分工業(yè)廢水處理廠，我們主要做工業(yè)水處理的所以主要采用此法。城市污水廠如附近有種泥，也可采用此法，以縮短培養(yǎng)時間。

接種培養(yǎng)法常用的有如下二種：

(1) 濃縮污泥接種培菌。采用附近污水處理廠的濃縮污泥作菌種(種泥或種污泥)來培養(yǎng)。城市污水和營養(yǎng)齊全、毒性低的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的活性污泥培養(yǎng)，可直接在所要處理的廢水中加入種泥進行曝氣，直至污泥轉(zhuǎn)棕黃色時就可連續(xù)進污水（進水量應逐漸增加），此時沉淀池也投入運行，讓污泥在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。為了加快培養(yǎng)進程，可在培養(yǎng)過程中投加未發(fā)酵過的大糞水或其它營養(yǎng)物?；钚晕勰酀舛冗_到工藝要求值即完成了培菌過程。從經(jīng)濟上講，種泥的量應盡可能少，一般情況下控制在稀釋后使混合液污泥濃度在0.5g/L以上。對有毒工業(yè)廢水進行培菌時，可先向曝氣池引入河水，也可用自來水（需先曝氣一段時間以脫去其中的余氯），然后投入種污泥和未經(jīng)發(fā)酵的大糞水進行曝氣，直至污泥呈棕黃色后停止曝氣，讓污泥沉降并排掉一部分上清液，再次補充一定量的大糞水繼續(xù)曝氣，待污泥量明顯增加后，逐步提高廢水流量。在培菌的后期，污泥中微生物已能較好地適應工業(yè)廢水水質(zhì)。

（2）干污泥接種培菌。“干污泥”通常是指經(jīng)過脫水機脫水后的泥餅，其含水率約為70～80%。本法適用于邊遠地區(qū)和取種污泥運輸距離較遠的情況。干污泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌法基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的2～5%。干污泥中可能含有一定濃度的化學藥劑(用于污泥調(diào)理)，如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作為培菌的種泥。鑒定污泥能否作接種用，可將少量泥塊搗碎后放入小容器(如燒杯或塑料桶)內(nèi)加水曝氣，經(jīng)過一段時間后如果泥色能轉(zhuǎn)黃，就可用于接種。

污泥培菌的注意事項：

（1）活性污泥培菌過程中，應經(jīng)常測定進水的pH、COD、氨氮和曝氣池溶解氧、污泥沉降性能等指標。活性污泥初步形成后，就要進行生物相觀察，根據(jù)觀察結(jié)果對污泥培養(yǎng)狀態(tài)進行評估，并動態(tài)調(diào)控培菌過程。

（2）活性污泥的培菌應盡可能在溫度適宜的季節(jié)進行。因為溫度適宜，微生物生長快，培菌時間短。如只能在冬季培菌，則應該采用接種培菌法，所需的種污泥要比春秋季多。

（3）培菌過程中，特別是污泥初步形成以后，要注意防止污泥過度自身氧化，特別是在夏季。此類情況不僅增加了培菌時間和費用，甚至會導致污水處理系統(tǒng)無法按期投入運行。要避免污泥自身氧化，控制曝氣量和曝氣時間是關鍵，要經(jīng)常測定池內(nèi)的溶解氧含量，要及時進水以滿足微生物對營養(yǎng)的需求。若進水濃度太低，則要投加大糞等以補充營養(yǎng)，條件不具備時可采用間歇曝氣。

（4）活性污泥培菌后期，適當排出一些老化污泥有利于微生物進一步生長繁殖。

（5）工業(yè)廢水處理廠在生產(chǎn)裝置投產(chǎn)前往往沒有廢水進入，而一旦生產(chǎn)裝置投產(chǎn)后，排放的廢水就需及時處理。此時，應根據(jù)實際情況合理確定培菌時間，并提前準備種污泥及養(yǎng)料等。

（6）如曝氣池中污泥已培養(yǎng)成熟，但仍沒有廢水進入時，應停止曝氣使污泥處于休眠狀態(tài)，或間歇曝氣(延長曝氣間隔時間、減少曝氣量)，以盡可能降低污泥自身氧化的速度。有條件時，應投加大糞、無毒性的有機下腳料(如食堂泔腳)等營養(yǎng)物。

（7）大部分的廢水處理廠都有二個(格)以上的曝氣池，可先利用一只曝氣池培養(yǎng)活性污泥，然后再輸送到相鄰其它曝氣池進行多級擴大培養(yǎng)。