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在污水處理工藝中，活性污泥法憑借其高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，而活性污泥的沉降性能直接決定了二沉池的固液分離效果，進(jìn)而影響出水水質(zhì)穩(wěn)定性。當(dāng)活性污泥沉降性差時(shí)，常表現(xiàn)為污泥體積指數(shù)(SVI)異常升高、二沉池出現(xiàn)污泥膨脹、漂泥、出水懸浮物(SS)超標(biāo)等問(wèn)題，若不及時(shí)干預(yù)，可能導(dǎo)致整個(gè)污水處理系統(tǒng)癱瘓。本文將從活性污泥沉降性差的成因分析入手，系統(tǒng)闡述針對(duì)性的恢復(fù)措施，并提出長(zhǎng)期預(yù)防策略，為污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)參考。
一、活性污泥沉降性差的核心成因分析
活性污泥沉降性差的本質(zhì)是污泥絮體結(jié)構(gòu)異?；蚰嗨芏炔顪p小，導(dǎo)致其在二沉池中無(wú)法有效沉降。根據(jù)工程實(shí)踐，核心成因可分為生物性因素、操作性因素和環(huán)境性因素三大類(lèi)，具體如下：
(一)生物性因素：微生物群落失衡
生物性因素是導(dǎo)致污泥沉降性差的最常見(jiàn)原因，主要與微生物種類(lèi)、數(shù)量及代謝狀態(tài)相關(guān)，其中絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹最為典型。
1. 絲狀菌膨脹：活性污泥中絲狀菌過(guò)度繁殖，其菌絲體相互纏繞形成松散的絮體結(jié)構(gòu)，阻礙泥水分離。常見(jiàn)誘因包括：
- 進(jìn)水碳氮比(C/N)失衡，如碳源過(guò)剩(如高濃度碳水化合物廢水)、氮/磷營(yíng)養(yǎng)不足，導(dǎo)致絲狀菌競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)；
- 溶解氧(DO)濃度過(guò)低(通常<2mg/L)，尤其是曝氣池局部缺氧，絲狀菌(如球衣菌、發(fā)硫菌)更適應(yīng)低氧環(huán)境，大量繁殖；
- 進(jìn)水含有抑制性物質(zhì)(如重金屬、有毒有機(jī)物)，抑制了正常絮狀菌生長(zhǎng)，而絲狀菌抗毒性更強(qiáng)，逐漸占據(jù)主導(dǎo)。
2. 非絲狀菌膨脹：又稱粘性膨脹，污泥絮體因吸附大量水分而變得松散、粘稠，沉降速度顯著下降。主要原因包括：
- 進(jìn)水有機(jī)物濃度過(guò)高(如COD>3000mg/L)，微生物過(guò)度增殖，絮體來(lái)不及形成緊密結(jié)構(gòu)；
- 污泥齡(SRT)過(guò)長(zhǎng)，微生物進(jìn)入衰亡期，胞外聚合物(EPS)分泌過(guò)多，導(dǎo)致絮體親水性增強(qiáng)；
- 反硝化作用異常，二沉池內(nèi)硝酸鹽在缺氧環(huán)境下被還原為氮?dú)猓瑲馀莞街谖勰嘈躞w上，使其上浮。
(二)操作性因素：工藝控制參數(shù)偏離
污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)，會(huì)直接破壞活性污泥的正常代謝環(huán)境，引發(fā)沉降性問(wèn)題。
- 曝氣系統(tǒng)異常：曝氣不均勻?qū)е缕貧獬貎?nèi)DO濃度波動(dòng)過(guò)大(局部過(guò)氧或缺氧)，或曝氣強(qiáng)度過(guò)高(如氣水比>15:1)，打碎污泥絮體，形成細(xì)小顆粒；
- 回流比控制不當(dāng)：污泥回流比過(guò)低(通常<50%)，導(dǎo)致曝氣池內(nèi)污泥濃度(MLSS)不足，絮體形成困難；回流比過(guò)高(>150%)，則可能將二沉池內(nèi)未沉降的松散污泥帶回曝氣池，加劇沉降惡化；
- 排泥不及時(shí)：剩余污泥排放量過(guò)少，導(dǎo)致污泥齡過(guò)長(zhǎng)，污泥老化、解體，或MLSS過(guò)高(>5000mg/L)，曝氣池內(nèi)泥水混合液粘度增加，沉降阻力增大。
(三)環(huán)境性因素：進(jìn)水水質(zhì)與外部條件突變
外部環(huán)境或進(jìn)水水質(zhì)的突然變化，超出活性污泥的適應(yīng)能力，易引發(fā)沉降性問(wèn)題。
- 進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)：如進(jìn)水pH值驟升(>9)或驟降(<6)，破壞微生物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致活性污泥解體；進(jìn)水溫度驟變(如溫差>5℃/d)，影響微生物代謝速率，尤其是低溫環(huán)境(<15℃)會(huì)顯著降低污泥沉降速度；
- 沖擊負(fù)荷：短時(shí)間內(nèi)大量高濃度廢水(如工業(yè)廢水間歇排放)進(jìn)入系統(tǒng)，或進(jìn)水懸浮物(SS)過(guò)高(如>500mg/L)，活性污泥無(wú)法及時(shí)吸附、降解，導(dǎo)致絮體被“稀釋”或包裹雜質(zhì)，沉降性能下降；
- 二沉池運(yùn)行環(huán)境異常：如二沉池進(jìn)水布水不均勻，局部流速過(guò)高(>0.5m/h)，沖刷污泥層；或二沉池積泥過(guò)多(池底泥層厚度>0.5m)，導(dǎo)致污泥厭氧腐敗，產(chǎn)生甲烷、硫化氫等氣體，攜帶污泥上浮。
二、活性污泥沉降性差的針對(duì)性恢復(fù)措施
針對(duì)不同成因?qū)е碌某两敌詥?wèn)題，需采取“精準(zhǔn)診斷-分類(lèi)施策-動(dòng)態(tài)調(diào)整”的思路，分階段實(shí)施恢復(fù)措施，避免盲目操作加劇系統(tǒng)惡化。
(一)緊急干預(yù)：快速緩解沉降惡化趨勢(shì)
當(dāng)活性污泥沉降性差已導(dǎo)致出水SS超標(biāo)(如>30mg/L)或二沉池漂泥嚴(yán)重時(shí)，需先采取緊急措施控制污染，為后續(xù)恢復(fù)創(chuàng)造條件。
1. 強(qiáng)化泥水分離：
- 向曝氣池或二沉池投加無(wú)機(jī)絮凝劑(如聚合氯化鋁(PAC)、硫酸亞鐵)，投加量根據(jù)污泥濃度調(diào)整(通常為50-200mg/L)，通過(guò)電荷中和作用促進(jìn)污泥絮體凝聚，提高沉降速度；
- 若污泥粘性過(guò)大，可投加惰性助凝劑(如粉煤灰、硅藻土)，用量為MLSS的5%-10%，增強(qiáng)絮體密度，減少水分吸附；
- 臨時(shí)降低進(jìn)水負(fù)荷，將COD容積負(fù)荷控制在0.3-0.5kgCOD/(kgMLSS·d)以下，減少微生物代謝壓力，避免絮體進(jìn)一步松散。
2. 優(yōu)化二沉池運(yùn)行：
- 暫?；驕p少污泥回流，待二沉池內(nèi)污泥充分沉降(通常1-2h)后，排出上層清液，避免松散污泥循環(huán)；
- 若二沉池存在反硝化上浮，可向池內(nèi)補(bǔ)充少量曝氣(如開(kāi)啟池底曝氣裝置)，維持DO濃度在1-2mg/L，抑制反硝化反應(yīng)；
- 清理二沉池積泥，通過(guò)排泥泵將池底老化污泥徹底排出，避免厭氧腐敗影響整體污泥性能。
(二)系統(tǒng)調(diào)整：針對(duì)成因修復(fù)污泥性能
在緊急措施控制污染后，需根據(jù)成因針對(duì)性調(diào)整工藝參數(shù)，從根本上恢復(fù)活性污泥的沉降性能。
1. 針對(duì)絲狀菌膨脹的恢復(fù)措施
- 平衡營(yíng)養(yǎng)供給：檢測(cè)進(jìn)水C/N/P比，若氮/磷不足，向曝氣池投加尿素(氮源)或磷酸二氫鉀(磷源)，將C/N控制在10-15:1，C/P控制在50-100:1，增強(qiáng)絮狀菌競(jìng)爭(zhēng)力；
- 提高溶解氧濃度：調(diào)整曝氣系統(tǒng)，確保曝氣池內(nèi)DO濃度穩(wěn)定在2-4mg/L，尤其是池體角落、曝氣器故障區(qū)域，需及時(shí)維修或增加曝氣點(diǎn)，消除局部缺氧區(qū)；
- 縮短污泥齡：增加剩余污泥排放量，將污泥齡控制在5-8d(根據(jù)水溫調(diào)整，低溫時(shí)可適當(dāng)延長(zhǎng)至10d)，通過(guò)“淘洗”作用減少絲狀菌數(shù)量——絲狀菌生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，短污泥齡可抑制其過(guò)度繁殖；
- 投加抑菌劑(謹(jǐn)慎使用)：若絲狀菌(如發(fā)硫菌)大量繁殖，可在曝氣池進(jìn)水端投加少量氯系氧化劑(如次氯酸鈉)，投加量為0.5-1mg/L(以有效氯計(jì))，抑制絲狀菌活性，但需密切監(jiān)測(cè)微生物活性，避免過(guò)度抑制。
2. 針對(duì)非絲狀菌膨脹的恢復(fù)措施
- 控制進(jìn)水有機(jī)物濃度：通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)或設(shè)置均質(zhì)池，將曝氣池進(jìn)水COD控制在1000-2000mg/L以內(nèi)，若進(jìn)水濃度過(guò)高，可采取分流、稀釋等方式降低負(fù)荷；
- 優(yōu)化污泥齡與排泥：若污泥齡過(guò)長(zhǎng)，增加剩余污泥排放，將MLSS控制在3000-4000mg/L，污泥齡調(diào)整至8-12d，促進(jìn)微生物正常代謝，減少EPS分泌；
- 強(qiáng)化曝氣攪拌：適當(dāng)提高曝氣強(qiáng)度(氣水比12-15:1)，增強(qiáng)泥水混合效果，避免絮體因靜置吸附過(guò)多水分，但需避免曝氣過(guò)度打碎絮體。
3. 針對(duì)操作性/環(huán)境性因素的恢復(fù)措施
- 穩(wěn)定曝氣系統(tǒng)：定期檢查曝氣器(如膜片曝氣器、穿孔管)，更換破損部件，確保曝氣均勻；通過(guò)DO在線監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)調(diào)整曝氣量，避免DO波動(dòng)；
- 優(yōu)化回流比：根據(jù)MLSS和二沉池沉降情況，將回流比控制在70%-100%，確保曝氣池MLSS穩(wěn)定在3000-4000mg/L，同時(shí)避免二沉池污泥層被沖刷；
- 調(diào)節(jié)進(jìn)水環(huán)境參數(shù)：若進(jìn)水pH異常，向調(diào)節(jié)池投加酸(如硫酸)或堿(如氫氧化鈉)，將pH控制在6.5-8.5；若水溫過(guò)低，可通過(guò)加熱裝置(如蒸汽加熱)將水溫維持在15-25℃(微生物最適溫度范圍)；
- 應(yīng)對(duì)沖擊負(fù)荷：在進(jìn)水口設(shè)置應(yīng)急調(diào)節(jié)池，當(dāng)高濃度或有毒廢水進(jìn)入時(shí)，先在調(diào)節(jié)池內(nèi)稀釋、中和，再緩慢泵入曝氣池，同時(shí)增加曝氣強(qiáng)度和營(yíng)養(yǎng)鹽投加，幫助微生物適應(yīng)負(fù)荷變化。
(三)驗(yàn)證與鞏固：確?；謴?fù)效果穩(wěn)定
在采取恢復(fù)措施后，需通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵指標(biāo)，驗(yàn)證效果并調(diào)整參數(shù)，避免問(wèn)題反復(fù)。
- 監(jiān)測(cè)指標(biāo)：每日檢測(cè)SVI(正常范圍50-150mL/g)、MLSS、DO、進(jìn)水C/N/P、出水SS等指標(biāo)，若SVI連續(xù)3d穩(wěn)定在正常范圍，出水SS<10mg/L，說(shuō)明污泥沉降性已恢復(fù)；
- 參數(shù)固化：將恢復(fù)過(guò)程中最優(yōu)的曝氣強(qiáng)度、回流比、排泥量、營(yíng)養(yǎng)鹽投加量等參數(shù)固化，形成標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行方案；
- 污泥馴化：若進(jìn)水水質(zhì)長(zhǎng)期不穩(wěn)定，可通過(guò)逐步提高進(jìn)水負(fù)荷(每次提升10%-20%)，馴化活性污泥，增強(qiáng)其抗沖擊能力。
原標(biāo)題：【干貨】活性污泥沉降性差的恢復(fù)策略與系統(tǒng)解決方案
