污水处理工必读 | 生化调试中的异常情况的分析及对策
一、生化池产生浮渣及泡沫的原因
浮渣成因
生化池浮渣：主要源于活性污泥系统的不正常代谢（如老化、中毒），也可能是无机颗粒上浮。
二沉池浮渣：来源包括生化系统携带的浮渣、二沉池内活性污泥硝化/反硝化后上浮、以及缺氧导致的厌氧污泥上浮。
泡沫成因
水体黏度增加所致，常见诱因包括：
进水有机物含量过高（高负荷）；
曝气混合液活性污泥老化；
进水含有过量洗涤剂或表面活性剂；
丝状菌膨胀。
二、浮渣与泡沫的种类及表征
1. 泡沫种类（颜色判断法）
泡沫颜色 | 性状描述 | 主要原因 |
|---|---|---|
棕黄色 | 泡沫破裂时间延长，易形成浮渣 | 活性污泥老化，污泥解体悬浮 |
灰黑色 | - | 活性污泥缺氧（局部厌氧），或进水带黑色无机物 |
鲜白色 | 粘稠不易破碎，堆积性好 | 进水负荷过高（F/M 过高） |
陈旧白 | 粘稠易破碎，仅局部堆积 | 过度曝气 |
彩色 | - | 进水带色且负荷高，或含洗涤剂/表面活性剂 |
2. 浮渣种类（视觉判断法）
浮渣状态 | 表征 | 主要原因 |
|---|---|---|
黑色稀薄 | 液面浮渣稀薄 | 活性污泥轻度缺氧 |
黑色堆积 | 液面浮渣厚重堆积 | 污泥严重缺氧或厌氧 |
棕褐色稀薄 | 不堆积 | 通常为正常现象 |
棕褐色堆积 | 堆积过度 | 污泥内部硝化反应或严重丝状菌膨胀 |
三、故障分析与诊断（结合现场指标）
1. 棕黄色泡沫（指示污泥老化）
沉降比（SV）：通常 < 8%，污泥颜色暗淡，沉降速度过快。
SVI 指数：< 40。
镜检：菌胶团致密，后生动物（如轮虫）大量出现。
结论：F/M（食微比）长期偏低（< 0.03），污泥龄过长。
2. 灰黑色泡沫（指示缺氧）
DO 测定：系统内存在 DO < 0.5 mg/L 的区域。
排查重点：是否存在搅拌死区或布水不均导致的局部缺氧。
3. 白色泡沫（指示高负荷或过曝气）
F/M：若 > 0.5，确认高负荷运行（培菌初期常见）。
DO：若 > 5.0 mg/L，为过度曝气导致污泥氧化解体。
外源物质：若 DO 和负荷正常，则检查是否有洗涤剂进入。
4. 彩色泡沫
直接与带颜色废水或洗涤剂/表面活性剂进入系统有关。
5. 浮渣故障分析
黑色稀薄浮渣：DO 相对不足，加强回流可缓解。
黑色堆积浮渣：DO 严重不足，镜检可见原生动物减少，污泥分散。
棕褐色稀薄浮渣：F/M < 0.05 持续时间长，上清液含细小解体颗粒。
棕褐色堆积浮渣：
丝状菌膨胀：结合 SVI > 150 及镜检判断。
反硝化：SV 测定见污泥上浮又下沉，C/N 失调，DO < 0.5 mg/L。
四、浮渣与泡沫的预防与控制
1. 常见运营失误
排泥不及时（污泥龄过长）；
污泥浓度控制过低（负荷偏高）；
丝状菌控制不力；
曝气过量；
营养剂（N/P）投加不足。
2. 应急消除手段
物理法：用水喷洒冲刷。
化学法：倾倒适量废机油或消泡剂（需谨慎使用，防止二次污染）。
五、二沉池污泥上浮
1. 三大主要原因
污泥腐化：二沉池长期缺氧，污泥厌氧分解产气（CH₄、H₂S）。
污泥脱氮（反硝化）：DO < 0.5 mg/L 且硝酸盐充足时，反硝化菌产氮气携带污泥上浮。
丝状菌膨胀：菌胶团夹带大量气泡，比重降低上浮。
2. 判断指标
镜检：菌胶团内有细小光亮点（气泡）。
SV 测定：出现气泡并膨胀上升。
视觉：阳光下气泡受热膨胀。
3. 处理对策
问题类型 | 对策 |
|---|---|
反硝化 | ① 增加污泥回流或及时排泥； |
污泥腐化 | ① 保证曝气设备正常运行； |
丝状菌膨胀 | 见下文第六部分详述。 |
六、丝状菌膨胀的深度控制
1. 生长环境对比
条件 | 丝状菌 | 正常菌胶团 |
|---|---|---|
pH | 偏好 4.5–6.5（酸性） | 偏好 6–8（中性） |
温度 | 偏好 高温 | 25–30℃ |
营养 | 要求高 C（碳源），对 N/P 要求低 | 需要均衡的 N/P |
DO | 耐低氧，适应性强 | 要求较多 DO |
2. 膨胀程度判断（SVI 指数）
正常：SVI 50–150
轻度膨胀：SVI ≈ 250（SV 25–40%）
中度膨胀：SVI 300–350（SV 40–60%）
高度膨胀：SVI 500–700（SV ≈ 90%）
极度膨胀：SVI 极高，30min 无沉降，污泥发白。
3. 膨胀原因
外围原因：接种污泥带菌；进水成分单一（缺乏营养/微量元素）。
内部原因：长期低负荷（F/M < 0.05）；长期低 DO；营养失衡；酸性进水。
4. 控制对策（按严重程度）
工艺调整（轻度/中度）：
DO 控制：池首 ≥ 1 mg/L，池尾 ≥ 3 mg/L。
F/M 控制：维持在 0.15 左右。
营养均衡：足量补充 N、P。
惰性物质抑制（高度）：
降低物化沉淀效果，让部分无机颗粒进入生化池“压载”污泥（SV 从 90 降至 70）。
高 pH 抑制（高度）：
控制 pH ≈ 10，持续 4–8 小时，均匀调节，严格监控 pH ≤ 10.5。
化学杀灭（漂白粉）：
投加量 70–90 g/m³，间隔投加，一般 3 天后恢复。
注意：若不彻底，丝状菌易产生抗性，需制定周密计划，必要时排空系统重新培菌。
七、污泥老化的判断与应对
1. 判断依据（SV 测定）
沉降速度：加快（约 3min 完成 90%沉降）。
污泥性状：絮团大而松散，颜色深暗（灰黑）。
上清液：清澈但含游离细小絮体。
镜检：后生动物占优，菌胶团粗大色深。
F/M：长期 < 0.05。
2. 产生原因
排泥不及时；
进水长期低负荷；
过度曝气；
污泥浓度控制过高。
3. 控制方法
控制 F/M：在 0.15–0.25 之间（必要时外加碳源）。
控制 DO：出水端 DO 约 2.5 mg/L（严禁 > 4 mg/L）。
控制污泥龄：7–10 天。
八、污泥中毒的应急处理
1. 判断方法
SV 观察：絮凝性变差，出现大量不沉降细小颗粒。
镜检：
原生动物（如楯形虫）消失（6 小时内）；
菌胶团解体、细小化；
浮渣中无原生动物。
指标变化：DO 异常上升，出水 COD 升高。
2. 应急对策
切断毒源：立即阻止有毒废水进入。
稀释冲洗：加大污泥回流，稀释系统内毒性浓度。
强化排泥：通过排泥置换受损污泥。
