曝氣池混合液須維持相對固定的污泥濃度MLSS，才能維持好處理效果和處理系統穩定運行。每一種好氧活性污泥法處理工藝都有其最佳曝氣池的MLSS，比如普通空氣曝池活性污泥的MLSS最佳值為2g/L左右，而AB法工藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右，兩者差距很大。

一般而言，曝氣池中MLSS接近其最佳值時(shí)，處理效果最好。而MLSS過(guò)低時(shí)往往達不到預期的處理效果。

當MLSS過(guò)高時(shí)，泥齡延長(cháng)，維持這些污泥中微生物正?；顒?dòng)所需的溶解氧數會(huì )增加許多，導致對充氧系統能力的要求增大。同時(shí)曝氣池混合液的密度會(huì )增大，阻力增大，也就會(huì )增加機械曝氣或鼓風(fēng)曝氣的電耗。

也就是說(shuō)，雖然MLSS偏高時(shí)，可以提高曝氣池對進(jìn)水水質(zhì)變化和沖擊負荷的抵抗能力，但在運行上往往是不經(jīng)濟的。而且有時(shí)還會(huì )導致污泥過(guò)度老化，活性下降，最后甚至影響處理水質(zhì)。

在實(shí)際運行時(shí)，有時(shí)需要通過(guò)加大剩余污泥排放的方式強制減少曝氣池的MLSS值，刺激曝氣池混合液中的微生物的生長(cháng)和繁殖，提高活性污泥分解氧化有機物的活性。

污泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity，又稱(chēng)30min沉降率，是曝氣池混合液在量筒內靜置30min后所形成的沉淀污泥容積占原混合液容積的比例，以%表示。

一般取混合液樣1000ml，用滿(mǎn)量程1000ml量筒測量，靜置30min后泥面的高度恰好就是SV的數值。由于SV值的測定簡(jiǎn)單快速，因此是評定活性污泥濃度和質(zhì)量的常用方法。

SV值能反映曝氣池正常運行時(shí)的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性能等?？捎糜诳刂剖Ｓ辔勰嗯欧帕?，SV的正常值一般在15%-30%之間，低于此數值區說(shuō)明污泥的沉降性能好，但也可能是污泥的活性不良。

可少排泥或不排泥或加大曝氣量。高于此數值區，說(shuō)明需要排泥操作，或應采取措施加大曝氣量，也可能是絲狀菌的作用使污泥發(fā)生膨脹，需加大進(jìn)泥量或減少曝氣量。

(1)污泥沉淀30-60min后呈層狀上浮且水質(zhì)較清澈。說(shuō)明活性污泥反應功能較強，產(chǎn)生了硝化反應，形成了較多的硝酸鹽，在曝氣池中停留時(shí)間較長(cháng)，進(jìn)人二沉池中發(fā)生反硝化，產(chǎn)生氣態(tài)氮；使一些污泥絮體上浮?？赏ㄟ^(guò)減少曝氣量或減少污泥在二沉池的停留時(shí)間來(lái)解決。

(2)在量筒中上清液含有大量的懸浮狀微小絮體，而且透明度差、混濁。說(shuō)明是污泥解體，其原因有曝氣過(guò)度、負荷太低造成活性污泥自身氧化過(guò)度、有害物質(zhì)進(jìn)入等?？蓽p少曝氣量，或增大進(jìn)泥量來(lái)解決。

(3)在量筒中泥水界面分不清，水質(zhì)混濁其原因可能是流人高濃度的有機廢水，微生物處于對數增長(cháng)期，使形成的絮體沉降性能下降，污泥發(fā)散?？刹扇〖哟笃貧饬?，或延長(cháng)污水在曝氣池中的停留時(shí)間來(lái)解決。

污泥容積指數(SVI)的英文是Sludge Volume Index，是指曝氣池出口處混合液經(jīng)過(guò)30min靜置沉淀后，每克干污泥所形的沉淀污泥所占的容積。單位以ml/g計。

計算公式如下：

SVI與SV值的關(guān)系：

SVI值排除了污泥濃度對污泥沉降體積的影響，因而比SV值能更準確地評價(jià)和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般來(lái)說(shuō)，SVI值過(guò)低說(shuō)明污泥顆粒細小，無(wú)機物含量高，缺乏活性；SVI過(guò)高說(shuō)明污泥沉降性較差，將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。城市污水處理廠(chǎng)的SVI值一般介于70~100之間。

SVI值與污泥負荷有關(guān)，污泥負荷過(guò)高或過(guò)低，活性污泥的代謝性能都會(huì )變差，SVI值也會(huì )變很高，存在出現污泥膨脹的可能。

(1)水溫突然降低使微生物活性降低，分解有機物的功能下降。

(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長(cháng)時(shí)間處于酸性條件下，嗜酸性絲狀微生物大量繁殖，另外排放酸性廢水的管道內生長(cháng)的絲狀微生物膜周期性脫落也會(huì )導致混合液中的絲狀微生物的增殖。

(3)進(jìn)水中氮磷營(yíng)養物質(zhì)比例偏低，而絲狀菌能夠在氮磷等營(yíng)養物質(zhì)嚴重不足的情況下大量繁殖，并在混合液中占優(yōu)勢，進(jìn)而引起污泥膨脹。

(4)曝氣池有機負荷過(guò)高導致活性污泥的凝聚性能和沉淀性能變差，SVI值升高。

(5)進(jìn)水中低分子有機物含量大，而低分子有機物是絲狀菌最容易吸收利用的成分，從而使絲狀微生物大量繁殖，曝氣池混合液沉降性能降低。

(6)曝氣池混合液溶解氧不足使絮體生長(cháng)受抑制。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖，導致活性污泥膨脹，SVI值升高。

(7)進(jìn)水中有毒有害物質(zhì)增加，如酚、醛、硫化物等類(lèi)物質(zhì)含量突然升高，使微生物菌膠團凝聚性能下降，大量解絮，而絲狀菌則得以增殖，SVI升高。

(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗后進(jìn)人曝氣池，其中含有大量的低分子有機物和硫化物等，從而使絲狀菌大量繁殖，SVI值升高。

(9)消化池上清液短時(shí)間內進(jìn)人曝氣池。其中的高濃度有機物使曝氣池有機負荷升高，絲狀菌大量繁殖。

(10)的進(jìn)水中SS較低而溶解性有機物比例較大，使得污泥容重降低，固液難以分離從而使SVI值升高。

(11)污泥在二沉池停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，會(huì )導致其中溶解氧含量下降，污泥因此腐化變質(zhì)，進(jìn)而使回流污泥中絲狀菌大量繁殖，引起曝氣池活性污泥膨脹，SVI增高。

SVI升高的原因總結：

生化系統泡沫比較好的分類(lèi)方法是通過(guò)顏色和黏度進(jìn)行分類(lèi)，因為確認泡沫不同的顏色和黏度能夠指導我們判斷目前活性污泥所處的狀態(tài)。

現象描述：

泡沫產(chǎn)生時(shí)數量不多，靠近曝氣團四周液面少量產(chǎn)生，沿輻射方向逐漸消散，到四周角落時(shí)開(kāi)始積聚，泡沫顏色呈棕黃色，泡沫色與當時(shí)活性污泥顏色相同。整個(gè)泡沫形成到積聚的過(guò)程中，泡沫呈易碎狀態(tài)，所以此類(lèi)泡沫在短時(shí)間內不會(huì )發(fā)生嚴重的積聚而導致大量浮渣產(chǎn)生。

原因分析：

活性污泥處于老化狀態(tài)，部分活性污泥因為老化而解體，懸浮在活性污泥混合液中，在曝氣狀態(tài)下均勻附著(zhù)在泡沫中，導致泡沫破裂的時(shí)間延長(cháng)，這為泡沫積聚創(chuàng )造了條件。 

工藝判斷：

此類(lèi)泡沫產(chǎn)生是污泥處于或即將進(jìn)入活性污泥老化狀態(tài)的一種表現。

1、活性污泥的沉降比方面。

活性污泥的沉降比觀(guān)察是判斷活性污泥是否出現老化的重要方法之一，通過(guò)沉降比值是否偏小，沉降的活性污泥是否色澤暗黃，沉降速度是否過(guò)快等方面的確認，結合液面產(chǎn)生的棕黃色泡沫即可較為準確的判斷活性污泥是否出現了老化現象。

2、SVI值方面。

SVI值用來(lái)判斷活性污泥的松散程度確實(shí)是很好的指標，然而它也具備判斷活性污泥是否發(fā)生老化的功能。當SVI值低于40的時(shí)候，活性污泥通常發(fā)生了老化，結合液面產(chǎn)生的棕黃色泡沫即可較為準確地判斷活性污泥是否出現了老化現象。

3、顯微鏡觀(guān)察結果。

對于老化的活性污泥，顯微鏡觀(guān)察方面也能很好的發(fā)現。重點(diǎn)是菌膠團的致密程度和后生動(dòng)物出現的比重，如果觀(guān)察到的菌膠團比較致密，且后生動(dòng)物大量較多，結合液面的棕黃色泡沫，可以判斷活性污泥是否處于老化階段。

現象描述：

泡沫數量、產(chǎn)生過(guò)程、積聚、易碎性與棕黃色泡沫特性相同，但其顏色中帶有黑色的成分，所積聚的產(chǎn)物也呈灰黑色，觀(guān)察整個(gè)生化系統的活性污泥顏色也有略帶灰黑色的感覺(jué)。

原因分析：

活性污泥處于缺氧狀態(tài)，缺氧的狀態(tài)可使活性污泥出現局部的厭氧反應，這樣，原本處于好氧狀態(tài)的活性污泥就會(huì )在這個(gè)轉變的過(guò)程中出現死亡，同樣也就會(huì )附著(zhù)在曝氣時(shí)的氣泡上了。

所以如果我們看到產(chǎn)生的泡沫呈灰黑色的話(huà)，除了確認進(jìn)水是否含有黑色染料廢水外，主要就是要確認生化池是否在局部有曝氣不足產(chǎn)生的厭氧情況發(fā)生。

工藝判斷：

灰黑色泡沫多半是活性污泥系統出現了缺氧或厭氧狀態(tài)，對應的工藝控制各指標的確認也就需要圍繞這一方面展開(kāi)?；液谏菽a(chǎn)生時(shí)重點(diǎn)需要對DO值進(jìn)行綜合判斷。

確認活性污泥系統是否處于缺氧和厭氧狀態(tài)，最好的方法是直接通過(guò)溶解氧儀進(jìn)行實(shí)地檢測，這方面我們的操作人員容易犯的錯誤就是只檢測一個(gè)點(diǎn)來(lái)判斷生化系統的整體溶解氧狀況，這種做法是片面的。

為了避免這種情況，需要對整個(gè)生化系統均勻布點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地檢測，只有這樣才能發(fā)現局部的供氧不足死角。如果溶解氧在某些位置監測值低于0.5ppm的話(huà)，我們就需要重點(diǎn)對這些位置進(jìn)行確認。

現象描述：

白色泡沫產(chǎn)生的原因很多，但主要常見(jiàn)于負荷過(guò)高、曝氣過(guò)度、洗滌劑流入等。而在區別是何種原因導致的白色泡沫時(shí)，泡沫的黏度能給我們很多的參考。

通常情況下，粘稠不易破碎的泡沫，常見(jiàn)于活性污泥負荷過(guò)高，而且此時(shí)的泡沫色澤鮮白，堆積性較好，而粘稠易破碎的泡沫常見(jiàn)于活性污泥的過(guò)度曝氣，而且此時(shí)的泡沫色澤為陳舊的白色，堆積性差，只會(huì )發(fā)生局部堆積，洗滌劑的流入也會(huì )發(fā)生白色的泡沫，因為洗滌劑的存在，增加了水體的表面張力，最終導致泡沫的形成。

工藝判斷：

白色泡沫的產(chǎn)生，基本歸結為活性污泥負荷過(guò)高、曝氣過(guò)量、洗滌劑流入等情況。

1、F/M值與白色泡沫的關(guān)系。

我們知道，判斷活性污泥負荷的指標是F/M（即食微比值），如果F/M值過(guò)高（大于0.5），同時(shí)對應產(chǎn)生大量白色粘稠泡沫的話(huà)，我們就可以認為活性污泥確實(shí)是處于高負荷運轉狀態(tài)了。

2、DO值與白色泡沫的關(guān)系。

曝氣過(guò)度同樣會(huì )產(chǎn)生大量白色泡沫，雖然在泡沫黏度不高的情況下，正常的曝氣量不會(huì )導致生化系統泡沫的產(chǎn)生，但活性污泥在過(guò)高的曝氣量作用下，部分活性污泥會(huì )解體溶解，隨即導致活性污泥清液中的有機物含量升高，這是在高曝氣量情況下導致泡沫產(chǎn)生的一個(gè)原因。

為此，在保證活性污泥供氧的情況下，盡量降低曝氣量，不但能減少泡沫產(chǎn)生，同時(shí)也能減少能源消耗，降低運行成本。通?？刂破貧獬爻隹贒O值為1-3mg/l，如果一味提高曝氣量，使得DO上升到5.0mg/l的話(huà)，對活性污泥系統產(chǎn)生的負面影響是較大的。

3、起泡物質(zhì)流入的問(wèn)題。

除處理負荷過(guò)高、曝氣過(guò)度外，起泡物質(zhì)流入生化系統同樣可以導致活性污泥系統產(chǎn)生泡沫，比較常見(jiàn)的是生化系統中流入了洗滌劑或表面活性劑，在曝氣作用下，很快就會(huì )產(chǎn)生大量白色泡沫。我們通過(guò)監測DO值及生化系統當時(shí)的污泥負荷情況就可以反過(guò)來(lái)推斷是否進(jìn)水水質(zhì)的影響導致了活性污泥系統泡沫的產(chǎn)生。

現象描述：

彩色泡沫常發(fā)生于生化系統流入了帶顏色的廢水，通常這些帶顏色的廢水具備較高有機物濃度，在曝氣的作用下，容易導致類(lèi)似高負荷時(shí)產(chǎn)生的泡沫。由于水體本身就帶有顏色，自然產(chǎn)生的泡沫也會(huì )帶有顏色。

另一種情況就是污水、廢水中富含表面活性劑或洗滌劑，流入生化系統后，自然也會(huì )導致泡沫產(chǎn)生，在陽(yáng)光照射下，這些泡沫表面會(huì )產(chǎn)生五彩繽紛的顏色，這對判斷此類(lèi)泡沫的產(chǎn)生原因有很大幫助。

工藝判斷：

彩色泡沫的產(chǎn)生與帶色廢水的流入和洗滌劑及表面活性劑的流入有關(guān)。所以通過(guò)觀(guān)察物化區處理出水是否仍帶有顏色可以判斷。如部分廢水是否會(huì )對生化系統也產(chǎn)生顏色干擾。就洗滌劑及表面活性劑的問(wèn)題，重點(diǎn)也是確認物化區位置的泡沫堆積情況。由此來(lái)判斷表面活性劑及洗滌劑對后續生化系統對泡沫產(chǎn)生的影響。

活性污泥是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統，意味著(zhù)在日常運行中要多看多觀(guān)察多思考。除了對于池面泡沫的觀(guān)察，我們還要時(shí)刻關(guān)注液面浮渣的情況，配合多項指標，如SV30、溶解氧、食微比、生物相觀(guān)察等，才能快速且準確的做出工藝判斷。

1、引起活性污泥中絲狀菌膨脹的環(huán)境條件有：

• 1.進(jìn)水中有機物質(zhì)太少，曝氣池內F/M低，導致微生物食料不足。

• 2.進(jìn)水中氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)不足。

• 3.PH太低，不利于微生物生長(cháng)。

• 4.曝氣池混合液內溶解氧太低，不能滿(mǎn)足微生物需要。

• 5.進(jìn)水水質(zhì)或水量波動(dòng)太大，對微生物造成沖擊。

• 6.進(jìn)入曝氣池的污水因“腐化”產(chǎn)生出較多的H2S（超過(guò)1-2mg/l）時(shí)，還會(huì )導致絲狀硫磺菌的過(guò)量繁殖，使絲硫磺菌污泥膨脹。

• 7.絲狀菌大量繁殖的適宜溫度在25℃～30℃，因而夏季易發(fā)生絲狀菌污泥膨脹。

2、導致非絲狀菌膨脹的條件和成因

非絲狀菌膨脹是由于菌膠團細菌本身生理活動(dòng)異常，導致活性污泥沉降性能惡化?？煞譃閮煞N。

一種是由于進(jìn)水中含有大量的溶解性有機物，使污泥負荷F/M太高，而進(jìn)水中缺乏足夠的氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)，或者混合液內溶解氧不足。高F/M時(shí)，細菌會(huì )把大量的有機物質(zhì)吸入體內，而由于缺乏氮、磷或溶解氧不足，又不能在體內進(jìn)行正常的分解代謝。

此時(shí)細菌會(huì )向體外分泌出過(guò)量的多聚糖類(lèi)物質(zhì)。這些物質(zhì)由于分子式中含很多羥基而具有較強的親水性。使活性污泥的結合水高達400%（正常污泥結合水為100%左右）以上。

呈粘性的凝膠狀，使活性污泥在二沉池內無(wú)法進(jìn)行有效的泥水分離及濃縮。這種污泥膨脹稱(chēng)為粘性膨脹。

另一種非絲狀菌膨脹是由于進(jìn)水中含有大量的有毒物質(zhì)，導致污泥中毒。使細菌不能分泌出足夠的粘性物質(zhì)，形不成絮體，因此也無(wú)法在二沉池進(jìn)行有效的泥水分離及濃縮。這種污泥膨脹有時(shí)又稱(chēng)為非粘性膨脹或離散性膨脹。

3、控制曝氣池污泥膨脹的措施

控制曝氣池污泥膨脹措施大體可分成三類(lèi)。一類(lèi)是臨時(shí)控制措施，第二類(lèi)是工藝運行控制措施，第三類(lèi)是永久性控制措施。

1）控制曝氣池污泥膨脹的臨時(shí)控制措施

臨時(shí)控制措施主要用于控制由于臨時(shí)原因造成的污泥膨脹，防止污泥流失，導致出水SS超標或污泥的大量流失。

臨時(shí)控制措施包括絮凝劑助沉法和殺菌劑殺菌法兩種。絮凝劑助沉法一般用于非絲狀菌引起的污泥膨脹，而殺菌法適用絲狀菌引起的污泥膨脹。

1.絮凝劑助沉法是指向發(fā)生污泥膨脹的曝氣池中投加絮凝劑，增強活性污泥的凝聚性能，使之容易在二沉池實(shí)現泥水分離。

混凝處理中的絮凝劑一般都可以在此時(shí)應用，常用的絮凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無(wú)機絮凝劑和聚炳烯酰胺等有機高分子絮凝劑。絮凝劑可加在曝氣池的進(jìn)口，也可投在曝氣池的出口，但投加量不可太多，否則有可能破壞細菌的生物活性降低處理效果。使用絮凝劑時(shí)，藥劑投加量摻合三氧化二鋁為10mg/l左右即可。

2.殺菌法是指向發(fā)生膨脹的曝氣池中投加化學(xué)藥劑，殺死或抑制絲狀菌的繁殖。從而達到控制絲狀菌污泥膨脹的目的。

常用的殺菌劑如液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉、雙氧水等都可以使用。實(shí)際加氯過(guò)程中，應由小劑量到大劑量逐漸進(jìn)行，并隨時(shí)觀(guān)察生物相和測定SVI值，一般加氯是為污泥干固體重的0.3%～0.6%，當發(fā)現SVI值低于最大允許值或鏡檢觀(guān)察到絲狀菌菌絲溶解，應當立即停止加藥。投加雙氧水（H2O2）對絲狀菌有持續的抑制作用，過(guò)低不起作用，過(guò)高會(huì )導致污泥氧化解體。

2、控制污泥膨脹的調節運行工藝措施

調節運行工藝控制措施對工藝條件控制不當產(chǎn)生的污泥膨脹非常有效。具體方法有：

• 1、在曝氣池的進(jìn)口加粘土、消石灰、生污泥或消化污泥等，以提高活性污泥的沉降性能和密實(shí)性。

• 2、使進(jìn)入曝氣池的污水處于新鮮狀態(tài)，如采取預曝氣措施，使污水盡早處于好氧狀態(tài)，避免形成厭氧狀態(tài)，同時(shí)吹脫硫化氫等有害氣體。

• 3、加強曝氣強度，提高混合液溶解氧濃度，防止混合液局部缺氧或厭氧。

• 4、補充氮、磷等營(yíng)養鹽，保持混合液中碳、氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)的平衡。在不降低污水處理功能的前提下，適當提高F/M。

• 5、提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留時(shí)間，避免在二沉池出現厭氧狀態(tài)。

• 6、當PH值低時(shí)應加堿性物質(zhì)調節，提高曝氣池進(jìn)水的PH值。

• 7、利用在線(xiàn)儀表的手段加強和提高化驗分析的時(shí)效性，充分發(fā)揮預處理系統的作用，保證曝氣池的污泥負荷相對穩定。

  
  

3、控制污泥膨脹的永久性控制措施

永久性控制措施是指對現有設施進(jìn)行改造或設計擴建、新建工程時(shí)予以充分考慮。使污泥膨脹不發(fā)生，或發(fā)生污泥膨脹時(shí)有預防性設施。常用的永久性措施是在曝氣池前設生物選擇器。

通過(guò)選擇器對微生物進(jìn)行選擇性培養，即在系統內只有利用菌膠團細菌的增長(cháng)繁殖，不利于絲狀菌的大量繁殖增長(cháng)。從而避免生物處理系統絲狀菌污泥膨脹的發(fā)生。選擇器有三種，好氧選擇器、厭氧選擇器、缺氧選擇器。

1、好氧選擇器的機理是提供一個(gè)溶解氧充足、食料充足的高負荷區，讓菌膠團細菌率先搶占有機物，不給絲狀菌過(guò)度增長(cháng)的機會(huì )。

例如在活性污泥法工藝的選擇器就是在回流污泥進(jìn)入曝氣池前進(jìn)行再生性曝氣，減少回流污泥中高粘結性物質(zhì)的含量，使其中微生物進(jìn)入內源呼吸段，提高菌膠團細菌攝取有機物的能力和與絲狀菌生物的競爭能力，從而使絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹均能得到抑制。為加強微生物選擇器的效果，可以在再曝氣過(guò)程中投加足量的氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)，提高污泥的活性。

2、缺氧選擇器控制污泥膨脹的原理是：大部分菌膠團細菌能利用選擇器內硝酸鹽中化合態(tài)氧做氧源，進(jìn)行生物繁殖，而絲狀菌（球衣菌）沒(méi)有這種功能，因而在選擇器內受到抑制，增殖落后于菌膠團菌種，大大降低了絲狀菌膨脹發(fā)生的可能。

3、厭氧選擇器控制污泥膨脹的原理是：經(jīng)大部分種類(lèi)的絲狀菌（球衣菌）都是好氧的，在厭氧條件下將受到抑制。而菌膠團細菌有一大部分為兼性菌，在厭氧狀態(tài)下短時(shí)間內進(jìn)行厭氧代謝，繼續增殖。但是厭氧選擇器的設置，會(huì )導致產(chǎn)生絲狀菌中絲硫菌污泥膨脹的可能性，因為菌膠團的厭氧代謝會(huì )產(chǎn)生硫化氫，從而為絲狀菌的繁殖提供條件。因此，厭氧選擇器的水力停留時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。

在實(shí)際運行中，以上述三類(lèi)方法應根據實(shí)際情況優(yōu)先采取臨時(shí)控制措施，防止污泥大量流失導致系統的失敗。同時(shí)還應認真分析化驗污泥膨脹產(chǎn)生的原因，從根源入手，采取工藝運行調節手段，控制膨脹的發(fā)生。對于污泥膨脹發(fā)生次數較多，程度較嚴重的處理廠(chǎng)，應采取永久性措施及時(shí)改造，避免長(cháng)期超標的現象發(fā)生。