一文读懂生化系统浮渣、泡沫的产生原因及对策

【中国环保在线 技术前沿】1. 生化池产生浮渣原因：来自活性污泥系统的不正常代谢，也可能是无机颗粒上浮导致。
2. 二沉池浮渣：来自生化系统的浮渣、二沉池活性污泥硝化后污泥上浮、二沉池 缺氧严重导致厌氧污泥上浮。
3. 泡沫成因：水体黏度增加，主要由于：水体有机物含量过高、曝气混合液活性 污泥老化、进水含有过量的洗涤剂或表面活性剂、丝状菌膨胀等。
4. 泡沫种类：
①棕黄色：活性污泥老化，污泥老化而解体，悬浮在混合液中，附在泡沫上， 导致泡沫破裂时间延长，形成浮渣。
②灰黑色：活性污泥缺氧，出现局部厌氧反应。另外可分析进水中是否带有黑色无机物质。
③白色：粘稠不易破碎泡沫，色泽鲜白，堆积性较好，原因是进水负荷过高；粘稠但容易破碎，色泽为陈旧的白色，堆积性差，只有局部堆积，原因过度曝气。
④彩色：进水带色而且负荷高；进水带洗涤剂或表面活性剂。
5. 浮渣种类：
①黑色稀薄的液面浮渣：活性污泥缺氧
②黑色而且堆积过度的液面浮渣：污泥严重缺氧或厌氧。
③棕褐色稀薄的浮渣：不堆积就正常。
④棕褐色而且堆积过度的浮渣：污泥内部产生硝化反应；严重丝状菌膨胀。
6. 泡沫浮渣结合分析故障：
棕黄色泡沫：代表活性污泥处于或将进入污泥老化状态。
①结合沉降比测定是否小于8，污泥颜色是否色泽暗淡，沉降速度是否过快，结合泡沫颜色为棕黄色可判断污泥出现老化。
②结合SVI小于40，根据泡沫为棕黄色可判断污泥出现了老化。
③结合镜检菌胶团比较致密，后生动物大量出现，根据泡沫为棕黄色可判断污泥出现了老化。
灰黑色泡沫：代表活性污泥系统出现了缺氧或厌氧状态。
重点需要对溶解氧进行综合判断。对池体均匀布点进行溶解氧测定，如果出现DO小于0.5mg/L,需要重点进行确认。在考虑区域污泥是否搅拌混合充分，是否存在沉淀死区。
白色泡沫：代表活性污泥负荷过高，曝气过量，洗涤剂进入等。
①F/M(污泥的有机负荷率也叫污泥负荷，F指的是有机物量，M指的是微生物量。有机负荷率F/M：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLSS.d)。)与白色泡沫：如果F/M大于0.5可以确认高负荷运行状态，培菌初期出现泡沫正常.
②DO与白色泡沫：DO大于5.0mg/L就是曝气过量，导致污泥过氧化而出现解体，一般控制DO不小于2mg/L就可以了。
③外入物质的问题：洗涤剂或表面活性剂进入。检测DO和污泥负荷可反推断是否有外入物质进入。
彩色泡沫：与进入带颜色、洗涤剂、表面活性剂有关。
通过观察物化区处理出水是否带有颜色可判断是否有颜色水进入；观察物化区水跃是否产生泡沫可判断是否洗涤剂进入。
黑色稀薄液面浮渣：控制DO值，判断是否存在溶解氧相对不足或局部不足。需要全面进行测定确认。对于由于废水本身缺氧过度导致色泽变黑可以通过加强回流废水缓解浮渣大量出现。
黑色堆积过度液面浮渣：镜检没有发现活性污泥类原生动物，污泥颗粒分散不絮凝，沉降性能不好，上清液浑浊，污泥沉淀色泽暗淡偏暗黑。
原因：溶解氧不足，局部出现厌氧或缺氧。
棕褐色稀薄液面浮渣：结合沉降比发现上清液略显浑浊，含有解体的细小颗粒物质，间隙水清澈，浮渣具备粘性，不易搅动下沉。
原因：F/M小于0.05 ，而且持续时间长。
棕褐色堆积过度液面浮渣：
①与丝状菌有关；结合镜检和SVI或者结合SV进行判断是否丝状菌膨胀。
②与活性污泥反硝化有关：结合SV，发现细小污泥絮团向上浮起，堆积液面，通过搅拌后可以快速下沉；在测定C/N，确定进水是否含有过量的N，在碳源不足的情况下，污泥容易发生反硝化，同时确保溶解氧大于3mg/L。
浮渣与泡沫的预防与控制：
污水自身控制问题导致：
①排泥不及时，污泥龄过长：出现棕黄色稀薄浮渣；控制污泥老化；可结合F/M、SV以及镜件进行确认。
②污泥浓度控制过低，负荷偏高：结合镜检和F/M进行确认。发现是否有非活性污泥类生物出现，F/M是否大于0.5.
③丝状菌未能有效控制：
④曝气方式不正确：过量曝气。
⑤营养剂投加相对不足：
浮渣泡沫消除对策：采用用水进行喷洒、倾倒适量废机油或者消泡剂。
二沉池污泥漂流：
原因：10%在二沉池，90%在曝气池
(1)曝气池冲击负荷过高：
①污泥负荷过高：判断是否二沉池出水浑浊。
②表面负荷过高：进水量大，停留时间不够。
(2)曝气池污泥老化：排泥不及时，进水污水浓度过底，污泥浓度控制过高。
(3)曝气池污泥中毒：判断出水的效果明显变差。
(4)二沉池反硝化作用：控制曝气池尾端的DO以及加大回流速度。
(5)生化系统大量无机颗粒进入：强化物化效果
(6)曝气池曝气过度：检测DO。
SV测定、 溶解氧 、污泥增长量、 镜检 、处理对策：
(1)污泥负荷过高，F/M大于0.5 ，污泥沉降缓慢，上清液弥漫性浑浊，溶解氧明显偏低，低过30%菌胶团形状细小、细密、松散，大量非活性污泥类原生动物出现 强化物化效果。
(2)污泥老化，F/M小于0.03 ，沉降速度加快(3min完成90%)，污泥压缩性能增加，SV小于8%，污泥颜色过深。 溶解氧相对上升 污泥量减少 有轮虫出现。此时要控制F/M，增加污水底物浓度，增加污泥浓度。
(3)污泥中毒 上清液浑浊，污泥颜色暗淡，溶解氧增高，污泥量减少，无原生动物，菌胶团松散。此时要加大回流污泥，加强物化调节，提高污泥浓度。
(4)惰性物质进入 沉降速度快，上清液浑浊，悬浮颗粒大。 溶解氧增高，污泥量减少 菌胶团夹杂无机颗粒 强化排泥连续性和力度，强化物化。
(5)反硝化 污泥先沉淀后上浮再沉淀 缺氧状态，低于0.5 mg/L,C/N失调 菌胶 团内存在细小气泡，其他无变化 提高出水端溶解氧，提高进水的N含量，调节C/N。
(6)曝气过度 上清液细小颗粒多，水体朦胧。
(7)溶解氧过量 菌胶团较小，含有细小空气泡 调整曝气量。
二沉池污泥上浮：
原因：污泥腐化、污泥脱氮、污泥膨胀。
(1)污泥腐化：缺氧造成厌氧分解，产生大量气体。
(2)污泥脱氮：反硝化作用(硝酸盐在反硝化菌作用DO小于0.5mg/L还原成氨和氮)，产生气体。
(3)丝状菌膨胀：活性污泥絮团内夹带过量细小气泡，导致污泥比重降低。
指标表现：
(1)镜检：活性污泥菌胶团内有细小光亮点。
(2)肉眼观察：菌胶团内有细小气泡，阳光下气泡受热膨胀。
(3)SV测定：出现气泡，并膨胀上升。
处理对策：
反硝化问题：
①增加污泥回流或及时排泥，减少沉淀池内污泥；
②减少曝气量或时间，降低硝化作用；或者提高出水端溶解氧的含量。
③减少沉淀池进水量，以便减少进泥量。污泥腐化问题：
④保证曝气设备低故障；降低污泥浓度；避免污泥冲击负荷丝状菌问题
丝状菌膨胀：
1. 丝状菌生长环境：pH 4.5-6.5，高温容易生长，要求较多碳源，对氧和磷要求较低 要求较多氧。
2. 判断依据{在正常情况下，SV(10-30)， SVI(50-150)。｝
(1)轻度膨胀 不明显，沉降性略差，污泥体积数增大10%，色泽为棕褐色，絮 凝时间延长2-4倍，SV=25-40 250
(2)中度膨胀 有明显变化，色泽变淡，沉降性能降低，压缩沉淀时间延长2倍，SV=40-60 300-350
(3)高度膨胀 效果非常差，15min无效果，污泥高度细密，颜色鲜艳而浅淡，SV=90左右 500-700
(4)极度膨胀 SV=100，30min无沉降，颜色浅淡发白
3. 丝状菌膨胀原因：
(1)外围原因：
①接种活性污泥丝状菌感染；
②进水水质成分影响；进水成分单一，缺少营养剂以及微量元素
(2)内部控制原因：
①长期低负荷运行；
②长期低溶解氧或局部缺氧运行；
③营养剂投加失衡；
④酸性废水环境对丝状菌的诱发作用
4. 指标表现：
(1)F/M：小于0.05长时间；
(2)缺氧或局部厌氧状态存在；
(3)进水成分单一影响
5. 处理对策：
(1)工艺控制参数严格管理：对于轻度、中度早期膨胀可采用
①溶解氧：控制池进水端不小于1mg/L;池尾不小于3mg/L。结合溶解氧适当调整污泥回流量。
②食微比：控制F/M在0.15，不低于0.05；
③营养要求：保持营养均衡，足量均匀补充N、P。
(2)引入惰性物质抑制：对于高度膨胀可采用，具体办法是降低物化阶段沉淀效果，通过测定SV从90降到70后可考虑减少惰性物质进入，严格控制排泥，确保日污泥浓度变化不超过15%。
(3)高PH污水抑制膨胀。适用于高度膨胀。具体办法控制pH在10左右，持续时间4-8小时，进行过程中要求充分调节，均匀排放，严格监视各段不超过10.5。控制污泥回流5%；结合镜检观察和SV测定检测效果。一般2天后系统会恢复正常。
(4)利用漂白粉抑制和杀灭丝状菌。投加量70-90g/m3，投加时间每袋(50Kg)间隔5分钟，总时间不超过停留时间的1/2，结合镜检和SV测定确认效果，一般3天后系统恢复正常。
5. 丝状菌受打击后，如果不彻底，可能出现变异，具体办法：
(1)制定周全计划，确保一次成功；
(2)灭杀三天前停止排泥，避免丝状菌进入物化系统并再次进入生化系统；
(3)一次不成功，交替使用杀灭方法；
(4)彻底失败后，进行排空杀毒处理后重新培养。
污泥老化：
污泥老化的指标表现：
1. SV测定
(1)沉降速度：快，时间比正常快1.4倍；
(2)污泥絮团：大，比较松散，絮凝速度也快；
(3)污泥颜色：深暗、灰黑、不具有鲜活光泽；
(4)上清液清澈度：有好的清澈度，游离较多细小絮体。
(5)液面浮渣：曝气池有浮渣和泡沫产生。
2. 镜检观察
后生动物数量占优，污泥菌胶团粗大色深。
3. F/M(有机负荷率F/M，也叫污泥负荷,F指的是有机物，M指的是微生物。指单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLSS.d)。)确认长期处于低水平，小于0.05。
4. 原因：
(1)排泥不及时，污泥龄长。
(2)进水长期处于低负荷状态。
(3)过度曝气。
(4)污泥浓度控制过高。
5. 控制方法：
(1)确保污泥浓度在一定范围，通过F/M确定，同时确保排泥的均匀性。
(2)曝气的均匀性和防止过曝气。通过检测DO，控制出水端2.5mg/L。
(3)避免低负荷运行；控制F/M=0.15-0.25之间。必要时补充外加碳源。
6. 指标控制：
(1)F/M:控制0.15-0.25。
(2)DO：大于4mg/L属于过曝气。
(3)污泥龄：7-10天。
污泥中毒：
1. 判断方法：
(1)观察SV：污泥活性降低，原生动物死亡，菌胶团解体细小化，有大量不沉降细小颗粒，污泥絮凝性变差，絮凝时间长。
(2)镜检：
①原生动物死亡或消失：以楯形虫为代表的爬行类原生动物消失。持续6小时 后原生动物消失。
②后生动物活动减弱。
③菌胶团：出现解体，大量细小菌胶团颗粒。
④液面浮渣：色泽晦暗，稀薄松散；镜检浮渣发现无原后生动物，菌胶团松散，细小部分过多。
2. 指标表现：
(1)溶解氧变化：逐渐上升
(2)出水变化：有机物浓度不断升高。
3. 处理对策：
(1)阻止污水进一步进入，中断源头；
(2)稀释已进入的混合液，加大污泥回流；
(3)利用加大排泥抗击冲击。