活性污泥法工藝控制（節選三豐）第一章活性污泥法概述（1~12）廢水處理方法分為物化處理和生化處理，在生化處理中又分為厭氧處理和好氧處理，而在好氧處理中又分為生物膜法和活性污泥法。本書重點要介紹的是好氧處理中的活性污泥法。這一大類的處理方法中，目前存在著眾多的工藝變形，但是其本質、基本原理、控制參數和方法等不會改變。所以，本書通過對傳統活性污泥法工藝的各控制參數、運行故障等加以闡述、分析，以點帶面的對活性污泥法處理工藝的本質進行闡述。

本書重點是對活性污泥法的概念理解、操作方法、故障改善等的闡述，其中涉及的曝氣池、二沉池等傳統活性污泥法的構筑物，雖然在有的活性污泥工藝變形中可能沒有沒置，但是其活性污泥法的運行及控制原理是共通的，我們需要理解的是原理本身，而不是具體的某個構筑物。這是讀者在閱讀本書時需要注意的。在活性污泥法的章節中力求展現活性污泥的基本原理，使讀者具備整體分析活性污泥工藝故障的能力。

第一節活性污泥法的主體——微生物

大家都知道，好氧處理的主體就是微生物，而微生物的主體則是各種細菌。

為什么使用以細菌為主體的微生物來作為好氧處理的主體呢?這還要從降解對象來加以說明。利用好氧處理的主要目的是去除污水、廢水中的有機物，也就是在污水、廢水處理工藝中講到的COD和BOD概念，通過微生物的代謝過程將有機物分解為生物能量和無機物而被去除掉。而對于大量有機物的處理，以細菌為代表的微生物在處理效果和成本上具有明顯的優勢，所以眾多的污水、廢水處理廠皆運用生化系統來處理其中的有機污染物。

一、微生物的特征

1．微生物的種類

微生物，顧名思義是指形體微小，只有在顯微鏡下才能加以辨別的生物，通常指真菌、細菌、立克次體、衣原體、支原體、病毒等，但從廣義上講還包括原后生動物以及藻類等。另外，本書也把部分環節動物、節肢動物列為微生物加以討論。

從實踐管理和操作的角度，我們更需要注意以細菌為代表的這一大類有機物處理主體，而沒有必要對細菌這一大門類去探討具體的單個種類及名稱，這屬于醫學研究的范疇。因此，本書只是將細菌作為一個大類來加以分析，也就細菌的形態并不是固定的，而是根據培養時間、營養的好壞、氧濃度等條件的不同而有比較大的變化。在實際運行操作中，通常可以理解為幼齡細菌比老化細菌大(例如：經過4h培養的枯草桿菌比24h培養的要大5～7倍)。細菌常見形態如圖1—1所示。

圖1—1所示的細菌的形態分類類似于醫學界的細菌形態分類。事實上，在污水、廢水運行操作中并不需要這樣細致的分類，也不符合實際情況。所以，重要的是要知道細菌這個大類是微生物的主體這一概念。

(2)真菌。真菌是屬于低等植物的一個門，即菌藻植物門，是和細菌同樣重要的微生物群之—。真菌是由孢子發芽開始逐漸伸長菌絲呈絲狀，而且其中很多種類是經再次分支后，由許多菌絲聚合在一起形成菌絲體，在顯微鏡觀察時可以看到，只是鑒別的時候比較困難，與通常的菌膠團不易區別。

第二章活性污泥法相配套的物化處理系統概述（p13~35）

眾所周知，利用活性污泥法處理污水、廢水中的有機污染物可以達到低成本化目的，也是近百年來此工藝廣泛應用并不斷發展的原因。

但是，僅僅依靠活性污泥法處理污水、廢水往往不能達到預期的效果，這與廢水成分復雜、活性污泥法處理自身的局限性有關。例如對無機物的處理，活性污泥法幾乎沒有特別的處理效果，達不到真正意義上的去除。為此，對于大部分污水、廢水處理來講，在運用活性污泥法工藝的同時，常會配合物化處理工藝，以達到多指標達標排放的目的。本章就是重點對需要和活性污泥法配合使用的物化處理工藝進行概要性的闡述，以幫助讀者更清楚地理解活性污泥法在整個污水、廢水處理工藝中的功能和作用，提高讀者對污水、廢水處理工藝管理的綜合判斷能力。

第一節物化處理設施概述

污水處理廠的處理單元，依照其原理可分為物理、化學、生物處理三類，其中物理處理單元包括篩除、沉砂、凋整、混合、沉淀、浮除、過濾等。接下來就此7類物理處理單元加以簡單說明。

一、攔污柵

1．攔污柵作用

市政污水和部分工業廢水中存在較大的固體顆粒物(如布條、菜葉、包裝袋等)，為了避免這些顆粒物質堵塞排水管、損壞攪拌機和水泵等設施設備，通常需要在污水、廢水進入系統前將這部分固體顆粒進行篩除，常用的設備就是攔污柵。常見的攔污柵如圖所示。攔污柵一般可分為粗型和細篩型兩種，細篩型攔污柵除對粗雜物有攔截作用外，對懸浮固體物也有去除作用，只是水頭損失較大、容易堵塞。攔污柵依據清污方式不同，可分為人工清除式和機械式兩種。

2．機械式攔污柵設汁中的一些常規要求

機械式攔污柵應該具備前后水位差0.35m以上的水壓活性污泥法工藝控制

強度，并且污水穿過格柵的流速應該保證在60～120cm／s，以防止發生沉淀現象。格柵槽的底高比污水進流管管底至少低8～15cm，以防死角淤塞。格柵設置的傾斜度應與水平成45°～90°，采用較陡的坡度可節省較大的空間。

3．攔污柵常見故障處理對策活性污泥法工藝控制

強度，并且污水穿過格柵的流速應該保證在60～120cm／s，以防止發生沉淀現象。格柵槽的底高比污水進流管管底至少低8～15cm，以防死角淤塞。格柵設置的傾斜度應與水平成45°～90°，采用較陡的坡度可節省較大的空間。

二、沉砂池

重力沉砂池為一狹長的水道，砂石的沉淀用流速控制，一般的流速為15～30cm／s，停留時間為30～60s，通常需要兩個平行的沉砂池以便交替清理。沉砂池的效率與表面積成正比，而與寬、深、流速及形態無關。沉下的砂石常夾雜有有機物質而易于腐敗。曝氣沉砂池對于流速的控制要求較寬，流量的異常變化對沉降效果影響不是太大。由于存在曝氣效果，砂石可以不需要清洗即可處理，同時對廢水也有預曝氣作用，池體設計類似于活性污泥法的曝氣池，只是需要增加約90cm深的沉砂斗，以便集泥。

第三章活性污泥法工藝控制（p36~65）

第一節工藝控制概述

一、工藝控制的內容

活性污泥法工藝控制的項目相當的多，這也是眾多一線操作人員在工藝控制過程中把握困難的一個原因。就單個控制項目來講，大家把握起來比較容易，但是如何系統地通過各控制項日實際情況的分析、把握、調整來達到較佳的運行工況，確實是相當的困難。

活性污泥法工藝控制中，主要需要針對如下項目：

(1)pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是對活性污泥法主體微生物生長條件的要求。控制不好直接影響處理效果，甚至造成生化系統的癱瘓。

(2)水溫：進入活性污泥法處理系統的原水，其水溫控制也很重要，適合的水溫是發揮活性污泥法最高處理效率的基本前提條件。

(3)原水成分：活性污泥法作為處理有機污染物的首選處理工藝，有機污染物的濃度固然重要，但是其水質成分的均勻、全面性也是至關重要的。有時候排除大量干擾因素后，會發現處理水處理效率低下往往是由于原水成分不均勻、水質成分單一造成的。

(4)食微比(F／M)：污泥負荷的調節和控制是操作人員對系統控制和調整的常用方法，往往在應急調整中被用到，當然也是系統長期穩定需要經常調節的工藝控制參數。

(5)溶解氧(DO)：活性污泥法工藝的微生物皆以耗氧苗為主體，缺乏溶解氧的時候首先影響的是處理效率，更甚者會對整個活性污泥系統產生抑制，使恢復周期延長；而過度的溶解氧也會影響出水水質。就其控制而言就顯得尤為重要，山于控制簡單，往往會被一線操作人員忽略，從而對系統長期處理效果評價產生影響。

(6)活性污泥濃度(MLSS)：控制活性污泥濃度對有機污染物的去除率、抗沖擊負荷能力、出水懸浮顆粒濃度、節能降耗等都有顯著的影響，也是日常操控常用的系統運況調整工具。

(7)沉降比(SV30％)：沉降比作為現場監測活性污泥系統運行狀況最簡易、有效的方法，卻往往被操作人員忽略，此控制指標對整個活性污泥系統故障的及早發現具有重要的參考價值，掌握好對這一控制指標的認識，自然對我們操作活性污泥法系統具有重要意義。

(8)污泥容積指數(SVI)：這一指標對剛開始涉及現場的技術人員來講，理解并運用到對系統工藝的判斷上面，還是有一定困難的。但是，能夠充分的理解其本質含義，對判斷活性污泥處于何種增長狀態、污泥膨脹情況、活性污泥濃度等也具有相當的參考價值。

(9)污泥齡：就活性污泥主體的微生物而言，其生命周期也是存在的，在不斷地增殖、死亡交替過程中，也完成了對有機污染物的去除。這一指標的控制得當，可以解決困擾運行的出水混濁、含有細小活性污泥顆粒等問題，是一個非常重要的控制指標。

(10)回流比(％)：活性污泥回流比在工藝控制中，其目的是為了補充活性污泥槽流失的活性污泥，達到處理的平衡。卻很少有人能夠理解在工藝控制中，回流比的大小對處理效果的影響。

(11)營養劑的投加：活性污泥的正常代謝和人體一樣需要多種元素，除了需要的正常蛋白質外，對氮、磷、鐵、錳等也有不同的需求。我們在這方面的基本認識，是系統分析活性污泥系統很重要的一塊基本知識。

二、工藝控制的重要性

活性污泥法的運行需要眾多控制參數的合理調控，只有這樣，才能很好的保證活性污泥處理工藝的正常、高效運行。所以，我們必須充分認識活性污泥法工藝中工藝控制指標的重要性。

控制指標是大家在日常工作中經常能夠遇到的，對有些指標自己也有充分的認識。但是，實際操作管理中，總覺得無法很好的根據一個指標進行調控，并取得滿意的效果。原因就在于忽略了各指標間的關系，以及如何從總體角度去分析運行故障。要很好的達到較高的整體把握能力，就必須對單個指標的運用進行充分的認識。

第二節工藝控制指標

一、pH值

1．書面定義及實踐操作的理解

(1)PH值的書面定義。PH值是體現某溶液或物質酸堿度的表示方法，表示水中氫離子(H＋)濃度值。pH值分為0～14范圍，一般0～7屬酸性，7～14屑堿性，7為中性。

(2)pH值在實踐操作中的理解。污水、廢水處理過程中，往往會出現進流水pH值出現異常波動，單靠調節池等設備自身調整，有時也無法達到系統可承受的pH值范圍(通常為6～9)。這種情況下，如果不對進流后的污水、廢水進行pH值調整，將會對物化處理段和生化處理段造成明顯的影響。2.pH值異常波動對各處理階段的影響（表3-1）表3-1波動對各處理階段的影響異常pH值表現物化段影響生化段影響pH值過低（低于6）混凝處理段絮體細小、混凝效果差；初級沉淀池出水渾濁，堰口有生物膜或青苔活性污泥系統池面有酸味；處理效果下降；原生動物活動減弱pH值過高（大于9）混凝處理段絮體粗大、間歇水渾濁，混凝效果差；初級沉淀池出水渾濁，堰口有生物膜或青苔出水渾濁；處理效率下降；活性污泥有解體現象；原生動物可見死亡解體3.污水、廢水pH值調整注意點首先，污水、廢水的pH值調整，以廢水中和廢水最為經濟節能，可通過調整池的水質調整達到以上目的。廢水的混合可在一項處理工序內完成，也可在相鄰的工廠之間完成，利用堿性廢水或堿性廢渣中和酸性廢水。例如，建筑材料廠產生的堿性廢水（石灰和氧化鎂），在加以均化后，用泵送至附近化工廠與酸性廢水混合。這樣結合所得到的中性廢水就比較合適進行最終處理了，完全達到了以廢治廢的目的，使雙方企業既節約了資金，也減輕了環境污染負荷。在實際的污水、廢水pH值調節過程中，經常會遇到如圖3-1所示的pH值中和突躍現象，使得調整污水、廢水pH值的時候很難真正調整到pH值為中性，特別是水量大、污水、廢水pH值過高或過低的廢水時，使用強酸堿中和效果尤為明顯。遇到這種情況還是要充分發揮到調節池的作用，通過連續的中和藥劑投加、頻繁的監測觀察，保證中和后的污水、廢水pH值不致過大的偏離中性值。就實際操作過程來看，污水、廢水最終調節的pH值寧愿偏堿性而不要偏酸性。原因在于：（1）酸性污水、廢水更容易腐蝕污水、廢水處理設施。（2）偏堿性廢水更有利于后段混凝沉淀的效果提升。（3）就活性污泥主體微生物來說，抗堿性污水、廢水的能力優于抗酸性污水、廢水的能力。（4）偏堿性廢水更容易形成氫氧化物沉淀而為污染物的進一步去除提供了便利。在中和酸性污水、廢水的時候，如果污水、廢水中需去除顆粒物較多時，采用氫氧化鈣要優于使用氫氧化鈉的效果，特別是兼帶去除廢水中的磷酸鹽時。4.pH值和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）pH值與水質水量的關系。pH值的異常波動，并對污水、廢水處理系統構成威脅的情況，更多的是發生在以處理工業廢水為目的的污水、廢水處理廠。當企業瞬間排放水洗水、著色水、前處理廢水的時候，往往伴隨大水量、過低或過高pH值的廢水。此時，水中其他污染物指標并不高，僅僅在pH值的波動上顯得特別突出。究其原因還是以水洗水、前處理水為主的此類廢水所特有的低有機污染物、低懸浮顆粒為代表的低濃度的清洗水為主。熟知此類廢水的特性，除了要充分利用調節池的功能外，也需要我們操作人員走出去，與排放此類pH值波動過大的污水、廢水排放單位建立聯系，以便提早預知并做好對應的策略準備，這樣的工作還是相當重要的，否則，在不能備有多種中和藥劑的情況下，一旦因為，藥劑不足導致無法中和高濃度污水、廢水時，將對后續的活性污泥系統造成相當大的影響。（2）pH值與活性污泥沉降比的關系。活性污泥沉降比通常受pH值的沖擊影響較大，變現得也比較快速和明顯。因以細菌為主體的活性污泥對pH值的忍受存在一定的限度，當受到過高或過低的pH值廢水、污水沖擊的時候，在沉降比檢測時往往可以看到，活性污泥沉降緩慢，上清液渾濁，甚至發現液面有漂浮的活性污泥絮體。通常pH值低于5或高于10時對活性污泥的影響快速而明顯，活性污泥系統受抑制恢復也需要相當長的時間。（3）pH值和活性污泥濃度的關系。從實踐方面來看，pH值對活性污泥造成的沖擊，往往是由于操作人員沒有及時發現入流廢水的pH值變化，或者是中和藥劑短缺導致中和失敗。單就活性污泥對大波動pH值污水、廢水的耐沖擊性而言，越高的活性污泥濃度越能耐受大波動pH值污水、廢水的沖擊，抗沖擊持續時間也較低活性污泥濃度時為佳。但在大波動pH值污水、廢水的沖擊過后，系統需要排出受沖擊的活性污泥，利用快速增值的新生活性污泥來盡快回復活性污泥的正常處理功能。（4）pH值和活性污泥的污泥齡的關系。pH值與活性污泥的污泥齡，讀者可能覺得其間并無直接聯系，但是正如上文中所說的，在大波動pH值污水、廢水的沖擊過后，活性污泥系統需要排出受沖擊的活性污泥，來恢復正常的處理功能，其中的排泥過程就可以理解為通過降低活性污泥的污泥齡，來使活性污泥處于對數增長期，已獲得最佳的增值和系統恢復速度。只是系統恢復階段很難那控制入流污水、廢水中污染物的濃度，為此，常會出現系統恢復期的排放處理水出水指標超標的現象。活性污泥受大波動pH值污水、廢水的沖擊，但是其吸附能力將伴隨到其死亡分解階段，只是活性污泥受大波動pH值污水、廢水的沖擊后沉降絮凝性能變差，游離在水中后，常常隨放流水排出處理系統，導致出水指標（COD、SS）超標。為此，對應的策略是在生化處理出水段投機絮凝劑來暫時緩解因過量活性污泥解體導致的出水指標超標現象。（5）pH值與活性污泥回流比的關系。應該說活性污泥受大波動pH值污水、廢水沖擊后的影響程度與pH值波動的大小、持續時間、活性污泥原有狀態等存在關聯。就持續時間而言也是相當重要的指標，凡當生化系統整池水體pH值上升超過10的時候，持續時間超過2小時，將需要2天的時間來恢復整個活性污泥系統的正常運轉。所以，這里有必要要求我們的系統操作管理人員采取一切手段來降低大波動pH值污水、廢水對活性污泥系統作用的時間。其中可以有效利用的就是的加大活性污泥回流比，在預計大波動pH值污水、廢水沖擊程度較大的情況下，可以將污泥回流系統開至最大，以最大限度的調動二沉池內的中性廢水去稀釋進入生化系統的大波動pH值污水、廢水。通過這樣的回流比調整，在大波動pH值污水、廢水沖擊不是太強大的情況下，往往可以緩解對生化系統的沖擊的影響，至少可以最大限度的保護活性污泥系統，爭取到更快速的系統恢復時間。二、水溫1.書面定義及實踐操作的理解（1）溫度的書面定義。物體的溫度反映了物體內分子運動平均動能的大小。分子運動愈快，物體愈熱，即溫度愈高；分子運動愈慢，物體愈冷，即溫度愈低。這種現象被描述為一個物體的熱勢，或能量效應。當以數值表示溫度時，即稱之為溫度度數。（2）溫度在實際操作中的理解。其實，和水處理息息相關的是被處理污水、廢水的溫度，即水溫。在全年度的水溫變化方面，我們通常會看到水溫的變化通常是由氣溫的變化引起的，也會清楚地發現夏天的處理效率高于冬天的處理效率。而由排放企業所排出的中高溫廢水在工業水處理中也有被遇到。通常因其溫度過高原因對系統的沖擊是明顯高于因季節變化引起的沖擊的。為此也需要對工業企業排放的污水、廢水進行冷卻預處理。2.水溫異常波動對各處理段的影響表3-2水溫異常波動對各處理段的影響異常水溫表現物化段影響生化段影響水溫過低（低于10℃）混凝效果變差，絮體細小；耗藥量增加；初沉池處理效率下降處理效率降低，抗沖擊能力減弱；出水未沉降絮體增多水溫過高（大于40℃）無明顯現象，在缺氧狀況下，沉淀池底泥容易上浮部分活性污泥受高溫環境影響，容易導致解體；同時受具體活動活躍影響也會導致出水渾濁發生3.污水、廢水溫度調整注意點水溫的調整對后續處理裝置的運行影響雖然沒有pH值波動帶來的負面影響大，但是，我們在長期觀察中還可以發現對其生化系統的中長期影響，特別是處理效率提升困難、絲狀菌膨脹、出水渾濁等情況比較常見。對于污水、廢水溫度的調節特別是低溫水對處理系統造成的處理效率低下的問題，通常在設計階段，考慮到北方的氣溫的影響，更多的建造在地下或半地下室及室內處理設施比較有效。對于高溫污水、廢水，增設冷卻塔等設施會造成比較大的投資和運行費用，通常可利用調節池或增設生物塔等設施來兼帶的達到降低污水、廢水溫度的目的。所以，對污水、廢水水溫的調節，在設計階段的考慮充分顯得尤為重要。同時，在系統運行故障發生的時候，對于長期性困擾的難題，也應考慮是否活性污泥對水溫比較敏感的問題并加以確認。4.水溫和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）水溫與混凝效果的關系。如前所述，混凝過程往往有多種因素限制和作用，其中就包括水溫的影響。水溫過低，分子間活動減弱，絮凝的機會和效果受到限制，特別是在水中顆粒雜質不多的情況下，絮凝效果變差就變得特別明顯，通過觀察發現的絮體細小、間隙水渾濁可以驗證水溫偏低對絮凝效果的影響。我們認為水溫低于10℃時，其對混凝效果的影響開始顯現，7℃以下時會產生明顯的混凝影響。（2）水溫和活性污泥種群的影響。眾多周知，活性污泥的主體是微生物，即細菌，我們在觀察溫度對細菌的影響時，由于觀察細菌的難度較大，所以在實際工藝控制中依靠直接觀察細菌受溫度影響的程度顯得不太切合實際，而通過觀察活性污泥中原生動物的種群變化可以發現水溫對活性污泥的影響。通常過低的水溫就原生動物的影響而言，表現在原生動物數量降低、活動受限、部分種類消失等現象。以代表性原生動物小口鐘蟲和楯纖蟲為例，通常在水溫較低的情況下，楯纖蟲數量較少，小口鐘蟲數量也會明顯減少。而在高水溫（高于40℃）的情況下，楯纖蟲將會消失，小口鐘蟲也會消失甚至死亡。（3）水溫與活性污泥沉降性的關系。活性污泥的沉降性受多種因素的影響，水溫也是其中的一個原因。與物化段混凝處理受水溫過低導致絮體細小，混凝效果不佳一樣，水溫過低也同樣導致活性污泥活性降低，分解有機物耗時增加，表現在完成沉降與泥水分離的時間延長，自然體現在二沉池上就是可見活性污泥集團上揚，細小顆粒流出堰口的現象時常發生。同時，由于分解有機物時間延長，導致處理效果降低，在做沉降比試驗時，往往上清液有朦朧模糊的現象產生，這都是有機物降解不徹底的原因。三、原水成分1.原水成分定義及實踐操作的理解（1）原水成分定義。所謂原水成分，我們通常把它理解為進入污水、廢水處理系統前的污水、廢水。因原水成分對系統處理效價影響頗大，我們需要系統的分析原水成分，以期在統括管理整個系統時能夠做到全局性的認識和調節。（2）原水成分在實踐操作的理解1）城市生活污水的水質成分。生活污水主要來源于日常生活過程中，其中包括化糞池的溢流水、廚房的洗滌水以及其他洗滌用水等。生活污水就成分而言，其主要特點是：氮、磷、硫的含量高；污水中含有大量的纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質和尿素等；常含有大量的合成洗滌劑和磷（洗滌劑不易被生物降解，磷可使水體導致富營養化）；排放的生活污水水體中含有多種微生物，如每毫升生活污水中就含有上百萬個細菌，并含有多種病原體，雖不易直接造成人體感染，但長期接觸也增加了感染的機會。生活污水因為含有大量的有機污染物，不經處理就直接排放到水體的話將會造成水體功能的降低和水環境惡化，并將危害居民的身體健康。生活污水雖然有機物含量高，導致富營養化物質多，但是，就其成分的穩定性和對活性污泥的沖擊來講，較工業廢水要好的多。在前面章節所說的活性污泥主體細菌所對應的食物來源就是有機物，而生活污水中的有機物又屬于降解性頗高的有機物類，因此對活性污泥法處理而言是相當合適的。而水體中的富營養化物質，由于其也是活性污泥主體細菌細胞合成所必備的營養元素，因此在一定程度上也提供給了活性污泥生長所必需的生長元素，所以，在污水、廢水處理過程中能夠看到此類富營養化物質被降解掉。只是超過了活性污泥是生長繁殖所需要的營養物質需求量時，會出現排放水體中此類富營養化物質的超標排放。當然也會發生生活污水中富營養化物質氮磷不足的現象，這通常是由于混入過多的工業廢水或天然雨水所致。為保證活性污泥正常生長繁殖，還是需要補充這部分營養物質（氮磷）以滿足微生物生長繁殖合成細胞壁時的所需。2）工業廢水的水質成分。工業廢水因為成分復雜、降解困難，是水體污染最重要的污染源，它量大面廣，含有污染物種類繁多，有些成分在水中分解困難而不易降解凈化，處理起來就有相當的難度。就工業廢水的成分而言，其主要特點是：懸浮物質含量通常較高；降解耗氧量高，部分有機物一般難以降解，有的甚至雖微生物產生毒性或抑制作用；有機物濃度波動巨大，水溫變化大，直接排放水體或進入直接系統可造成系統運行不穩定的熱污染的產生；重金屬及有毒有害物質多。工業廢水因為具備以上的水成分特征性，在水處理過程中往往需要物化處理配合的需求更大，有的水質成分則不需要生化處理或者說無法進行生化處理。由于工業廢水成分單一，在系統處理工業廢水中常會遇到如表3-3的問題。表3-3工業廢水處理常遇問題工業廢水特性對物化段的影響對生化段的影響懸浮物質含量高通常理解為懸浮物含量高，增加混凝劑投加量即可，但是，實際操作中，往往發現控制困難，為此，需要經常通過現場小試來調整藥品投加的合理性通常過高的懸浮物含量，會對物化斷了照成較大的負擔，導致混凝沉淀失敗的情況也會增多，隨即此部分懸浮物進入生化系統將會對系統穩定運行照成影響，主要是惰性物質增多，上清液混濁，發生比較常見。降解耗氧量高降解耗氧量高不會對物化段造成過大的影響，主要表現在初級沉淀污泥容易腐敗上浮。通過合理的排泥頻率來達到控制污泥上浮運用較多。高降解耗氧量的物質，往往屬于難降解有機物，對生化系統造成的壓力較大，表現在充氧量需求量大、活性污泥濃度高，降解率低等弊端比較常見，這也是處理成本高的原因難降解有機物難降解有機物對物化段造成系統影響不大，除部分電性表現不明顯的物質對混凝沉淀有影響外，為了緩解難降解有機物對生化系統的沖擊，需要強化系統的處理深度難降解耗氧量的物質的影響主要表現在受處理所停留時間延長，在設計不足的情況下容易導致出水指標過高；同時部分難降解有機物對活性污泥有一定的抑制作作用，對活性污泥的泥水分離液產生影響pH值影響物化段的影響主要是對設備的腐蝕和混凝效果的影響方面比較明顯；對進流水進行pH調整也就成為必然活性污泥中微生物本身對生長環境的PH值有要求的，如pH值波動過大及長時間的作用于活性污泥的話，將對微生物正常代謝產生影響水溫變化大水溫的波動同樣對物化段的影響不大，并可通過物化段來降低水溫生化段的低溫處理差，高溫引起微生物解體死亡是溫度影響活性污泥的基本表現含有重金屬及有毒有害物重金屬及有毒有害物對物化段同樣影響不大，但是，也需要在物化段對這些物質進行重點去除活性污泥對有毒有害物及重金屬的反應有塊速和滯后的表現，這和重金屬、有毒物質的濃度、種類、接觸時間有關；活性污泥反應出來的表現多為解體黑和活性降低2．原水成分在實際污水、廢水處理工藝中認識方面的注意點（1）明確原水分波動對生化系統的影響。生化系統要求建立的運行環境是水質均勻、波動小、沖擊少這樣的環境。如何做到這些方面的穩定化原水分入流，更能保證生化系統的中長期穩定是我們需要考慮的。往往生化系統因為進水等原因導致系統處理效率及運行穩定性受到影響，恢復的時候，由于影響面試系統性的問題，所以，要恢復到正常的水平需要較長的時間調整。（2）原水成分對混凝效果的影響。混凝對原水中顆粒物質含量及帶電性也有較高的要求，對原水中顆粒物質含量偏少的污水、廢水，由于顆粒間碰撞機會少、絮凝吸附能力相對不足、整沉效果不明顯，所以，對低懸浮顆粒污水、廢水需要增加在混凝池內的停留時間。而高懸浮顆粒廢水，將消耗大量混凝藥劑，同時，形成的大量絮體顆粒在攪拌的作用下相互碰撞，導致絮體結構折斷，表現在上清液渾濁，間歇水不清澈。3.原水成分和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）原水成分和pH值的關系。原水進流成分一般比較復雜，但是，通過長期的原水成分監測和數據整理也能夠得出較正確的原水成分，這對工藝調整的判斷參考和系統總體把握具有重要的參考意義。以工業廢水為例，pH值的變化往往受工藝影響而出現間歇性的排放，如更換工藝的水洗水、酸洗水、系統排水等。但多股廢水同時匯集入流到廢水處理系統時，就會出現進流水的pH值異常波動。通常情況下，原水pH值異常時，其廢水成分也變化復雜，但是其有機物濃度通常較低，而工業排水往往帶有重金屬及特殊化學藥劑的排放，此時的廢水處理中對工藝的沖擊同樣存在。就處理對策而言，糾正異常的pH值是保證后續工藝正常運行的重要保證，如伴有大水量時，預先準備足夠的酸堿是必要的，發揮調節池的作用也甚為需要。（2）原水成分與活性污泥濃度的關系。原水成分異常波動，將不利于后續生化系統的正常運行，這個問題在前面的知識點中已有所說明。其主要成分變化對活性污泥的影響如表3-4所示。表3-4原水成分對活性污泥的影響原水成分變化對活性污泥的影響原因分析pH值異常波動抑制生長、導致死亡不適合的生長環境有機物濃度過高造成沖擊負荷，沉降性差微生物生長迅速，活性高有機物濃度過低活性污泥易老化食物供給不足，活性污泥死亡懸浮物濃度過高物化段去除不足，活性污泥有效成分低混雜過多顆粒固體，造成活性污泥濃度增長的假象進水含有毒物質活性污泥解體，活性抑制中毒發生，細胞合成受到抑制表面活性劑過多池體泡沫過多，充氧效率低覆蓋池體液面，沿轉移效率低在實際運行中，特別要注意原水成分中惰性物質過多給活性污泥濃度虛假增高帶來的假象，往往操作人員認為不排泥，活性污泥濃度就高了，自然處理效率就高了，其實是由于過高的活性污泥濃度中含有大量的惰性物質，其有效活性污泥不多，結果只是出水懸浮顆粒多，而處理效率變低了。（3）原水成分與食微比的關系。食微比的概念將在下一個控制指標中加以說明。食微比中的F值與原水成分的關系比較密切，進水可利用有機物的多少決定了F值的大小，也間接控制了M值所需的控制范圍。當進水成分中有機物濃度較高時，會引導活性污泥濃度的快速增長，相反，當進水有機物濃度較低時，活性污泥濃度也會有所降低，以適應降低的進水有機物濃度。四、食微比（F/M）1.食微比書面定義及實踐操作的理解對于食微比的書面定義，應該說比較牽強，因為，教科書上似乎沒有注解的，更多的是用F/M值來表示，這里運用食微比的說法，無非是讓大家更容易掌握罷了。我們把F值比做食物，把M值比做微生物，由此，食微比的概念就被提出來了。運用食微比概念，使讀者生動的了解活性污泥的基本原理，諸如此類是本書的特點所在。實踐運用中要突出食微比概念中食物與微生物的關系，讓我們通過生動的例子來說明食微比的概念吧。M值即MLSS，是活性污泥濃度的意思，就是活性污泥存在的數量。活性污泥是由微生物組成的，記住是有生命的微生物。那么，我們假設微生物是一座廟里的和尚，而F值是食物，原本是有機物即微生物待分解的食物，但在這里我們把它理解為是和尚的口糧。表3-5食微比形象理解表口糧情況和尚生活狀況最終結果口糧富余營養狀況良好，新和尚來了廟里香火旺盛口糧緊張營養狀況差，新和尚不來了香火勉強維持口糧嚴重不足和尚容易得病，有的死了和尚數量少了很多通過上表，我們可以清楚的理解到：活性污泥數量的控制不是人為的，而是完全取決于進水有機物的濃度。也就是我們需要了解的一個基本概念：有多少食物才可以養多少微生物。應該說這也是一個非常容易理解的問題，只是，大家不去重視這個問題而已。所以，在實際操作過程中經常會看到不懂得為什么要對活性污泥進行排泥，或者不知道控制多少活性污泥濃度是合適的。回答這些問題，只要充分領會“有多少食物才可以養活多少微生物”這個概念就可以了。2.食微比的計算方法食微比（F/M）實際應用中是以BOD—污泥負荷率（Ns）來表示的。Ns=Qla/(XV)[kgBOD5/(kgMLSS.d)]式中Q——污水流量（m3/d）V——曝氣容積（m3）X——混合液懸浮固體（MLSS）濃度（mg/l）La——進水有機物（BOD）濃度（mg/l）3.食微比計算公式的理解從上邊公式中我們可以發現，公式本身需表達的含義是：在一天內進入處理系統的有機物量與已有的活性污泥量的比值關系，繼而為食物數量決定微生物數量的觀點提供實際的數值上的參考。為此，操作人員應該高度重視此公式的運用和含義。特別是系統發生故障時，一定要運用此公式對系統進行運行狀況的確認，大多數運行故障多與食微比的控制不合理存在關聯。4.食微比參考控制值表3-6食微比參考控制值序號運行工藝食微比參考控制值kgBOD5/(kgMLSS.d)1傳統活性污泥法0.2～0.42階段曝氣法0.2～0.43生物吸附法0.24完全混合法0.2～0.45延時曝氣法0.03～0.056氧化溝0.03～0.057高速曝氣法1.5～3.05.食微比和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）食微比和活性污泥濃度的關系。通過食微比的計算公式就可以知道，這兩個控制指標的關系非常密切。作為活性污泥系統故障必須分析的項目之一，其分析目的也是為了能夠系統地了解進水有機物濃度對應目前的活性污泥濃度是否合適，由此可以指導調整活性污泥的濃度值，并最終能夠達到活性污泥濃度與進水有機物濃度間的恰當比例。正如食微比實踐操作理解中涉及到的那樣，活性污泥濃度控制值必須和進水濃度相適應，在實踐操作中更重要的加大排泥控制方面的經驗累積。過大的排泥速率會使活性污泥濃度過快下降，等到活性污泥濃度分析結果出來的時候再去改變操作，恐難以迅速恢復了。同樣過小的排泥速率，會導致排泥效果不明顯，如果排泥量低于活性污泥的增長量，我們還會發現活性污泥隨著排泥的進行反而還會上升。如何控制合理的排泥，將食微比控制在合理范圍，這就需要我們累積排泥的經驗數據，特別是不同活性污泥情況下，對應排泥量的曲線還是有必要制作的。（2）食微比與溶解氧的關系。就食微比與溶解氧的關系，其與食微比與活性污泥濃度得關系類似。即在較低食微比情況下，同樣降解一定量的有機物，所消耗的溶解氧反而更高。這為我們在實踐中的節能工作提供了基礎性的指導，表3-7所列即為不同食微比情況下的溶解氧消耗情況。表3-7不同食微比情況下的溶解氧消耗食微比值kgBOD5/(kgMLSS.d)需氧量kgO2/kgBOD5最大需氧量與平均需氧量之比最小需氧量與平均需氧量之比0.101.601.50.50.151.381.60.50.201.221.70.50.251.111.80.50.301.001.90.50.400.882.00.50.500.792.10.50.600.742.20.50.800.682.40.5≥1.000.652.50.5上表中，我們確實可以清楚的發現，隨著食微比的增加，需氧量反而是減少的，其原因在于一定量的有機物被微生物所降解，消耗的溶解氧是一定的。當食微比過低時，相應的活性污泥濃度處在一個過剩的范圍內，這部分過剩的活性污泥越多，消耗額外的溶解氧就越多了，所以，食微比越低，需氧量就相對越高了。這就可以指導我們在水處理過程中通過控制食微比值來達到節能的目的，即在保證處理效果的前提下，盡量提高食微比，以避免不必要的曝氣消耗。（3）食微比與活性污泥沉降比的關系。活性污泥控制在不同食微比階段，其表現的沉降比特征是不一樣的，這樣通過沉降比表現也可側面了解活性污泥的食微比概況，避免出現單靠計算數據帶來的誤判。因為計算數據往往受到活性污泥有效成分含量不明、采用誤差大等現象的困擾，最終數據有時失真較大。而沉降比的觀察則相對客觀和有效。表3-8列舉有關食微比與活性污泥沉降比的對應關系。表3-8食微比與活性污泥沉降比的對應關系食微比表現對應沉降比表現食微比過低沉降過程可出現活性污泥過多活性污泥色澤較深沉降過程較迅速上清液帶有細小顆粒沉降的活性污泥壓縮性好食微比過高活性污泥稀少活性污泥色澤鮮淡絮凝沉降速度相對緩慢上清液渾濁沉降活性污泥階段壓縮性差五、溶解氧（DO）1．書面定義及實踐操作的理解溶解氧的概念可以理解為水體中游離氧的含量，用DO表示，單位為mg/l。溶解氧在實際的污水、廢水處理過程中具有舉足輕重的作用，這一指標的惡化或波動過大，往往也會迅速的導致活性污泥系統的穩定性大幅波動，自然對處理效率的影響也是非常明顯。應該說理論上來講，當曝氣池各點監測到的溶解氧值略大于0（如0.01）時，可以理解為充氧正好滿足活性污泥微生物對溶解氧的要求。但是，事實上我們還是沒有簡單的將溶解氧控制在1—3mg/l的范圍內。究其原因還是因為，整個曝氣池而言，溶解氧的分布和各曝氣池區域內的溶解氧的需求是不一樣的。為了保守的穩定活性污泥在分解有機物或自身代謝過程中對溶解氧的需求，才將曝氣池出水溶解氧控制在1—3mg/l的范圍內。但是，實際運行過程中發現，很多情況下將溶解氧控制在1—3mg/l的范圍內也是沒有必要的，特別是溶解氧控制值超過3mg/l更是毫無意義的，唯一的結果只能是浪費電能及導致出水含有細小懸浮顆粒。所以，合理又節能的溶解氧控制范圍在1—3mg/l左右即可。2.溶解氧的監測溶解氧的監測就監測場所分為兩種，即實驗室監測和現場監測。由于實驗室監測受樣品沿途的影響，監測數據就不夠準確并監測方法復雜不易控制。所以，溶解氧的監測常常是運用在線檢測儀器或便攜式溶解氧儀進行的。在檢測中需要注意監測點在曝氣池范圍內的位置概念，避免監測到不具體代表性的數據。正確的檢測方法應該是將整個曝氣池劃分成若干區域，就整個區域范圍的溶解氧監測值進行統計分析，用以摸清本系統的不同階段和時間點的溶解氧分布，這樣對后續系統的整體把握非常有益，也能有助于我們對一些系統的活性污泥故障分析提供參考。在不具備這樣的檢測條件的情況下，也可以通過監測曝氣池出口端得溶解氧作為活性污泥系統對有機物降解進程的最終結果判斷。就季節性方面充氧效果對溶解氧的影響，通常可以看到這樣的現象，即在相同條件下（這里的相同條件主要是指相同的進水濃度、水質成分、活性污泥濃度等活性污泥工藝控制條件），冬季充氧效果要明顯優于夏季。主要原因是冬季水溫較低，溶解氧的飽和度較高，相反，在夏季溶解氧的飽和度低。所以能夠在冬季看到全程曝氣的情況，曝氣池的溶解氧能到7.0mg/L左右，而在夏季相同情況下最多到5.0mg/L左右。正確認識這一現象有助于我們在整個活性污泥工藝控制中起到整體判斷和系統故障綜合分析的作用。3.溶解氧在曝氣池的正常分布狀態示意（圖3-2）圖3-2溶解氧在曝氣池的正常分布從圖3-2可以發現，曝氣池首端溶解氧通常很低，主要原因還是因為廢水在曝氣池首端的高速流入，導致曝氣設備無法在瞬間就將足夠的溶解氧沖入水體。即曝氣設備在曝氣池首端對水體的曝氣是非連續性的，而是瞬間性的，這種現象表現在曝氣池的首端，在曝氣池方向向后延伸的過程中水體被重復曝氣的次數是迅速增加，這也是曝氣池后端出水溶解氧偏高的原因。認識到這一點的話，就不會在曝氣池前端測到的溶解氧時感到困惑了，相反的它是正常現象。另外一個層面上，曝氣池首端隨著活性污泥的回流進入，此區域活性污泥更多的是發揮快速吸附作用來迅速去除水體有機物及其他污染物，所以對溶解氧的迫切要求就顯得不太明顯了。而在曝氣池中部溶解氧的檢測值也不是太高，對于這種現象，在分析的時候重點是要知道這里的曝氣池溶解氧不能升高不是曝氣不足，也不是像曝氣池首端一樣水體曝氣頻率過低，而是由于曝氣池中段是活性污泥通過代謝分解有機物的重點部位，對應的游離氧消耗最大，所以會出現曝氣池混合液在曝氣池中段溶解氧偏低的現象。再來看看曝氣池末端，在這個位置檢測到的溶解氧往往是在整個曝氣池是最高的，在認識這個問題的時候還是要根據活性污泥在曝氣池不同位置的特性來觀察。通過整個曝氣池池長的活性污泥對進水有機物的吸附分解，到達曝氣池末端的時候有機物的分解已進入尾聲階段。末端曝氣池混合液除了活性污泥自身代謝需消耗的一定游離的溶解氧外，分解有機物所需的游離態溶解氧受曝氣池末端剩余可分解有機物所剩無幾的影響，自然對這部分的游離態溶解氧需求甚少。所以會發現曝氣池末端溶解氧在整個曝氣池范圍內的值是最高的。以上對曝氣池各位置的溶解氧分布說明作了簡單的介紹，目的也是為了讓讀者能夠了解到曝氣池溶解氧分布不勻的原因所在，以便對系統出現的現象有個正常的判斷，為綜合判斷系統故障提供參考。4.溶解氧和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）溶解氧和原水成分的關系。溶解氧和原水成分的關系，在理解上重點是原水成分中有機物含量和溶解氧的關系，具體表現在原水中有機物含量越多，微生物為代謝分解這些有機物所需消耗的溶解氧就越多，相反就越少了。所以在控制曝氣的時候，要注意進流水量和進流污水、廢水有機物的含量，前者也往往被忽視掉，因為當進水量是平時的1.5倍時，曝氣量如果不調整的話，往往會出現曝氣池出流廢水溶解氧的過度低下，有時甚至會低于0.5mg/L，這樣對活性污泥發揮高效率處理效果是不利的，而這一點往往被操作人員忽視。在進流水量明顯增大的情況下，操作人員往往只看到結果，而忽略了為什么會發生溶解氧低下，甚至于增加曝氣量也不見溶解氧升高的現象。所以，因為不知道是什么原因，自然不知道采取何種措施為好了；同樣也會出現對溶解氧需求增大，繼而出現曝氣池出流水溶解氧過低的現象。這個現象的發現并確認，尚需要通過實驗室檢測才能有效判斷，這對操作人員的要求和技能提出了更高的要求。另外，原水中一些特殊成分的存在，同樣也會影響充氧效果，比如水中的洗滌劑的存在，使得曝氣池液面存在隔絕大氣的隔離層，由此，對曝氣效果的提升也就存在影響了。（2）溶解氧和活性污泥濃度的關系。溶解氧和活性污泥濃度的關系還是比較密切的，通常看到的高活性污泥濃度對溶解氧的需求明顯高于低活性污泥濃度對溶解氧的需求。所以，在達到去除污染物、并達到排放濃度的情況下，要盡量降低活性污泥的濃度，這對降低曝氣量、減少電力消耗是非常有利的。同時，在低活性污泥濃度情況下，更注意不要過度曝氣，以免出現溶解氧過高，對僅有的活性污泥出現過度氧化現象，這樣對二沉池的放流水不利。通常可以看到二沉池出流水中夾雜較多的未沉降顆粒流出，這就是被氧化的活性污泥解體后分解在放流出水中的緣故。同樣高活性污泥濃度對溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的將活性污泥濃度一直升高，這樣會出現供氧跟不上而出現缺氧現象，自然，活性污泥的處理效果也就受到抑制了。（3）溶解氧和活性污泥沉降比的關系。溶解氧和活性污泥沉降比的關系，可以理解為溶解氧對活性污泥沉降比的影響，在以下幾個方面需要注意。首先是過度曝氣容易使細小的空氣氣泡附著在活性污泥的菌膠團上，導致活性污泥上浮到液面，在曝氣池就可以看到有液面浮渣了。在做沉降實驗的時候，就更有可能發現活性污泥絮凝后不能沉降或懸浮在水體中的現象。同時，活性污泥的壓縮性也變差了。在實際操作中應該注意這個問題，特別是活性污泥發生絲狀膨脹的時候，更加容易導致曝氣的細小氣泡附著在菌膠團上，繼而導致液面產生大量浮渣。六、活性污泥濃度（MLSS）1.書面定義及實踐操作的理解活性污泥濃度是指曝氣池（生化池）出口端混合液懸浮固體的含量，用符號MLSS表示，其單位是mg/L，它是計量曝氣池中活性污泥數量多少的指標，包括：①活性的微生物；②吸附在活性污泥上不能為生物降解的有機物；③微生物自身氧化的殘留物；④無機物。這四者包括了MLSS的總量，就測定方便性而言，實際操作中常以它作為相對計量活性污泥微生物量的指標。操作過程匯中，特別要注意的是MLSS僅指曝氣池中混合液的濃度，而不考慮二沉池內混合液的濃度。同時，在監測曝氣池混合液濃度的時候需要注意是以曝氣池出口端混合液濃度為標準來衡量整個曝氣池內活性污泥濃度的。活性污泥濃度控制的重要性，在前面的內容中已經有涉及了，實踐操作中這個指標運用非常廣泛，其指標改變被運用于系統調整上也相當廣泛。2.實驗室檢測為了日常了解曝氣池混合液的濃度，及時側面了解MLSS及其他控制參數，有必要至少每天檢測一次MLSS值。這對日常操作而言，其過程控制的意義重大，不能看到了出水不合格的結果才去改變操作控制參數，在前段各系統部位的過程階段就應該重點管理了，MLSS值的日常檢測就是為過程控制提供數據支持。在檢測MLSS值方面，實驗室檢測也是比較快速和簡單的一個檢測項目。和檢測SS值一樣，采用重量法即可，只是在抽濾過程中注意抽濾力度不要過大，倒入的活性污泥混合液不要太多，以免有活性污泥穿過濾紙而沒有被濾紙過濾下來。另外烘干的時候，如果濾紙過濾的活性污泥較多，烘干時間也要靈活掌握。只有準確的實驗數據才能給現場工藝調整和故障糾紛提供最大的數據支持。3.活性污泥幾個典型工藝的活性污泥濃度概況（1）氧化溝工藝：活性污泥濃度控制不宜過高，因為氧化溝工藝中活性污泥處于低負荷運轉狀態，如果活性污泥濃度控制過高的話，在較長的氧化溝內很容易出現污泥老化的現象，這樣對后續的處理出水常帶有細小的未沉降活性污泥顆粒流出。如果在氧化溝控制高活性污泥濃度的話就更容易出現這樣的現象了。（2）傳統活性污泥法：傳統活性污泥法對活性污泥濃度的控制要求更高，因為傳統活性污泥法不具備氧化溝那樣的抗沖擊負荷能力，可調節操作性差，對活性污泥濃度變化而附帶出的不良處理效果變現得更加明顯。為此，在日常操作中應該嚴格按照食微比要求來調節活性污泥濃度，避免活性污泥濃度波動與進水濃度不匹配或出現相反趨勢。（3）SBR法：SBR法處理工藝中，活性污泥濃度變化對系統影響時較小的，可以人為的延長或者縮短活性污泥與污染物的反應時間，以此來抵消活性污泥濃度過高或過低的不利影響。因此，從這一點也可以將SBR工藝理解為較能適應沖擊負荷和較能及時調整工況應對系統故障的活性污泥法工藝。4．活性污泥濃度和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）活性污泥濃度和污泥齡的關系。污泥齡的概念前面已有表述，從定義中可以了解到，污泥齡是通過排除活性污泥來達到污泥齡指標的可操作手段的。這樣污泥齡和活性污泥濃度兩者的關系就表現出來了，通過合理的污泥齡及食微比控制即可給出控制活性污泥濃度的合理范圍了。事實上，一味提高活性污泥濃度，在進水有機物濃度不高的情況下，會發現污泥齡就特別長了，這樣超出正常控制污泥齡值的情況，就可以明顯地提示我們活性污泥濃度控制過高了，這樣的判斷要比活性污泥濃度的絕對值來判斷是否對活性污泥濃度的控制合理性要準確的多。也體現出我們一直提倡運用綜合分析的方法去判斷活性污泥運行工況和故障診斷的意義所在。（2）活性污泥濃度和溫度（水溫）的關系。活性污泥濃度和溫度的關系，實際上是活性污泥與水溫的關系。活性污泥在生化池內的生長、繁殖、代謝，和水溫的關系是密切的。在日常運行報表中將活性污泥對有機物的去除在夏季和冬季的兩組數據進行對比，可以明顯的發現活性污泥對有機物的去除率在夏季明顯優于冬季，提高10%是非常容易的；在排放方面也可以看到，夏季的排放水清澈度肯定是由于冬季的。這些都說明活性污泥和水溫關系密切。通常觀察發現，水溫每降低10℃，活性污泥的活性將降低一倍；當水溫低于10℃時，可以明顯發現處理效果不佳。以排放水COD為例，將會較正常水溫（20℃）上升50%。以活性污泥每4h繁殖一代的情況來看，活性污泥在水溫正常時代謝旺盛，處理效率極高。我們日常操作中就應該明確這一點，通過活性污泥濃度的調整來應對水溫的變化。當水溫偏低時，可以提高活性污泥濃度，以抵消活性污泥活性降低的負面影響，從而達到活性污泥在水溫偏低時去除效率增高的目的；相反地，當水溫較高時，活性污泥活性旺盛，控制過高的活性污泥不利于活性污泥的沉降，更多的是看到細小的未沉降絮體和渾濁的上清液，這樣的情況就可以指導我們通過降低活性污泥濃度來規避出現未沉降絮體和渾濁的上清液的不良狀況，另外，也可以降低溶解氧的需求而達到節能的目的。（3）活性污泥濃度和活性污泥沉降比的關系。沉降比的最終沉降值是多少，有很多影響因素，其中就有活性污泥濃度的影響。活性污泥控制弄剛度越高，活性污泥沉降比的最終結果就越大，反之則越小。在分析活性污泥濃度對沉降比的影響時，理解的出發點就是活性污泥濃度較高時，生物數量多，在壓縮沉淀后自然會出現較高的沉降比了。在高活性污泥濃度導致沉降比升高的情況中與其他也可能導致沉降比升高的因素相區別的要點是觀察沉降壓縮后的活性污泥是否密實，色澤是否呈深棕褐色。通常非活性污泥濃度升高導致的沉降比升高多半壓實性差，色澤暗淡。當然，活性污泥濃度過低對沉降比的影響也很明顯，但是往往不是由于操作人員可以降低活性污泥濃度導致沉降比過低的，而是進水有機物濃度過低導致的。這樣的情況，操作人員總覺得活性污泥濃度控制過低，就努力的去拉高活性污泥濃度，結果就是出現活性污泥老化，最后的沉降比觀察會發現活性污泥壓縮性高、色澤暗淡、上清液清澈但夾有細小絮體等典型活性污泥老化的現象。如果是異常排泥出現的沉降比過低，通過觀察也可以發現此時沉降的活性污泥色澤暗淡、壓縮性差，沉降的活性污泥稀少。5.和MLSS相對應的另一個指標MLSS的概要說明（1）MLVSS（活性污泥混合液揮發性固體懸浮物固體）定義。混合液揮發性固體懸浮物是指活性污泥混合懸浮固體中有機物的重量，它包括：①活性的微生物；②吸附在活性污泥上不能為生物降解的有機物；③微生物自身氧化的殘留物。和MLSS相比它不包括無機物。所以這一指標能夠叫確切的代表活性污泥微生物的數量，為排除活性污泥中無機物等惰性物質的干擾提供了數值上的參考。（2）檢測原理說明。利用高溫灼燒將活性污泥中的有機物燃燒殆盡，剩余的部分就是不能被燃燒掉的無機物了，這樣就能夠計算出活性污泥混合液中可利用的活性污泥有效成分了。（3）實際運行情況。通過MLVSS的檢測原理可知，檢測MLVSS遠比MLSS要復雜的多，而且檢測方法及準確性對實驗人員的要求甚高，稍有操作不正確，對結果影響較大。在實際操作中，通常使用MLSS較為常見，因為MLVSS只是扣除了MLSS中的無機成分的剩余部分而已，所以就MLVSS我們認為：作為穩定的污水、廢水處理廠而言，通過定期的（每月一次）MLVSS值檢測得到的檢測值與日常檢測到的MLSS值進行一個對比，求得月度的穩定對比值，即可為日常操作提供參考了，這樣就可以避免每天檢測MLVSS帶來的諸多麻煩了。通常就穩定的市政污水處理廠而言，MLVSS/MLSS為0.75左右。就工業廢水而言，生化系統的這個值波動較大，實際工作中，操作人員可以通過多次實驗對比得出適合本廠的真實MLVSS/MLSS值。七、沉降比（SV30%）1.書面定義及實踐操作的理解活性污泥沉降比是指：取曝氣池末端混合液1000ml于1000ml的量筒中，靜置30min后，沉淀的活性污泥體積占整個混合液的體積的比例即為活性污泥的沉降比，單位用百分數%表示。活性污泥沉降比應該說在所有操作控制指標中是最具備操作參考意義的。首先是檢測簡單，其次是整個沉降過程近似地表達了曝氣池和二沉池的工作狀況及活性污泥的沉降性，對觀察活性污泥的工況提供了直觀的幫助。通過觀察活性污泥的沉降比，可以側面推定多項活性污泥控制指標的近似值，這將減少大量的實驗數據支持及計算推導，對綜合判斷運行故障和運轉發展方向具有積極的指導意義。2.沉降比檢測注意點前面提到過沉降比檢測是一項簡單、快速的檢測項目，但是在實際檢測過程中還是要非常注意一些檢測方面的注意點，具體如表3-9所示。表3-9沉降比檢測注意點沉降注意點注意理由改善對策以曝氣池末端混合液作為檢測對象曝氣池末端混合液是直接代表進入二沉池待沉降活性污泥的沉降部分，更具沉降代表性準確的在曝氣池末端采樣沉降過程的全程觀測整個30min的沉降代表了活性污泥在二沉池的沉降過程，對沉降性能的正確把握有利避免只看沉降結果的觀測方法沉降過程的靜置場所要避日光或震動日光直射下，混合液溫度升高，溶解在混合物中的氣體膨脹析出易導致氣泡夾帶活性污泥上浮；震動則不利于沉降結果的準確性放置于陰涼無振動的地方進行觀測重點觀察前5min的沉降效果活性污泥沉降試驗的前5min往往可以完成沉降過程的80%，此階段的沉降效果好壞往往可以指導對活性污泥性能的判斷認真觀察前5min的沉降值和絮凝性能沉降試驗用量筒要保證1000ml的1000ml的量筒更能體現活性污泥在系統中真實的沉降過程，并且可以避免過小的量筒中常發生的活性污泥掛壁現象準確選用1000ml的量筒，不要用燒杯或小號的量筒3.活性污泥沉降試驗過程觀察要點活性污泥沉降試驗過程中，從采樣開始到最終的沉降試驗結論提出，就這樣一個過程注意點是很多的。通過全面掌握活性污泥沉降過程中的各部細節，就能準確得出最有效的活性污泥性能檢測指標SV30%。采樣過程中，除了位置的注意點，還要在混合液中倒入1000ml量筒中進行必要的攪拌，以避免倒入量筒中的混合液出現之前發生的沉淀現象而產生檢測結果較實際值偏小的現象。但是，攪拌力度要均勻，點到為止，不要過分劇烈攪拌，避免將部分結合緊密的活性污泥絮體打碎，否則沉降過程中會有大量解體的活性污泥懸浮在上清液（這里上清液是指活性污泥沉降試驗中沉降之后，活性污泥水分層后的上層清夜，簡稱上清液）中，這樣對沉降結果的真實性就產生影響了。4.活性污泥沉降過程（1）自由沉淀階段。沉降實驗開始時，首先是活性污泥發生迅速的絮凝，并出現快速沉降的現象，稱之為自由沉淀階段，其沉降速度完全有活性污泥的特性決定。通常如下操作指標對自由沉淀階段有影響。表3-10影響自由沉淀效果的因素及處理對策影響因素原因對策活性污泥濃度過低過低的活性污泥濃度，在活性污泥絮凝沉淀的時候由于活性污泥絮團間間距相對較大，碰撞機會減少，導致初期絮凝不充分，延長了自由沉淀階段的沉淀效果確認活性污泥濃度與食微比及污泥齡的關系，并加以調節適應活性污泥絲狀膨脹絲狀膨脹后，活性污泥絮團間的吸附能力不足以抵消絲狀菌產生的支撐膨脹力，導致在自由沉淀階段出現彌漫的沉淀效果，其沉淀速度極其緩慢抑制絲狀菌膨脹，具體方法將在活性污泥故障處理章節敘述曝氣過度曝氣過度往往導致細小的氣泡夾雜在活性污泥的絮團中，自由沉淀初期絮團夾帶氣泡后無法快速沉淀，只有等到絮團再次增大的時候才會達到沉淀效果降低曝氣量，并減少導致活性污泥黏度增加的因素（如污泥老化）活性污泥濃度過高自由沉淀初期由于活性污泥濃度過高，在自由沉淀還沒有結束的時候就發生集團沉淀了，由此導致只有沉淀區間效果不明顯用食微比及污泥齡確定目前的活性污泥濃度是否合適（2）集團沉淀階段。當活性污泥沉降開始后，首先出現的自由沉淀一旦結束，就可以看到集團沉淀了。集團沉淀發生的原理是在自由沉淀發生后，活性污泥不斷的絮凝沉淀下沉，這樣越往下部沉淀，其密度越高，如此相互擁擠的活性污泥就會成集團式，發生同步的集團沉淀現象。集團沉淀現象和許多活性污泥控制指標有關。如活性污泥濃度過高時，集團沉淀會提早出現，但由于過多的活性污泥發生擠壓，所以集團沉淀也就進展緩慢了。另外，活性污泥中如果夾雜過多的惰性雜質將加快集團沉淀的進程，表現出沉淀性能優良的假象。當活性污泥老化嚴重時在集團沉淀階段也會出現沉淀速度明顯增快的現象，這就告訴我們，不是所有的沉降速度快速隊活性污泥系統來講都是有益的。（3）壓縮沉淀階段。隨著集團沉淀的結束，隨之而來的就是壓縮沉淀了，壓縮沉淀是活性污泥間絮體進一步吸附壓縮的結果，這一過程是最長的。從時間上來講，自由沉淀耗時最短，集團沉淀其次，最長的就是壓縮沉淀。影響壓縮沉淀的有多個活性污泥控制指標，有惰性物質的加速壓縮沉淀的影響，也有反硝化導致最終的壓縮沉淀失敗等等。5.活性污泥沉降過程的觀察要點（1）自由沉淀階段。1）自由沉淀階段活性污泥沉降速度，初期絮凝是否迅速。好的自由沉淀在極短的時間內（30s）即可完成。需要消耗過多的時間來完成自由沉降階段過程，往往是活性污泥系統故障或即將產生故障的信號。如活性污泥絲狀菌膨脹、污泥負荷過高、污泥發生中毒等皆可表現為自由沉淀階段耗時的延長。自由沉淀階段活性污泥絮體內夾雜氣泡的問題。自由沉淀階段絮凝的活性污泥，如絮體內夾有細小的氣泡，則重點是與活性污泥黏度增高、曝氣過度等因素有關。活性污泥黏度升高，導致細小氣泡更容易被截留在活性污泥絮體內，這比較容易理解，但是活性污泥在什么情況下容易出現黏度增高的問題也是需要認真考慮的。就目前的情況來看，活性污泥濃度過高、活性污泥老化。進流有機物濃度過高等是容易導致活性污泥階段性黏度增高的原因。（2）集團沉淀階段。1）集團沉淀階段活性污泥色澤的表現。進入集團沉淀階段的活性污泥其色澤將逐漸加深，主要原因是活性污泥不斷相互吸附，匯集成越來越大的絮體，自然顏色隨濃度而加深。如果集團沉淀過程中活性污泥的色澤沒有明顯加深，通常要分析活性污泥濃度控制是否太低，活性污泥對應的污泥負荷是否過大，進入生化系統的無機顆粒物質是否過多等。2）集團沉淀階段活性污泥絮團呈懸浮狀態的認識。在集團沉淀階段有時候可以發現活性污泥快速絮凝后懸浮于量筒中部而不下沉，導致上部和下部皆是清夜，而中部卻是活性污泥的奇觀。這樣的現象多與活性污泥內沖入大量氣泡，并發生活性污泥中度絲狀膨脹有關。此種因為氣泡大量包裹于活性污泥內產生的活性污泥上浮和由于活性污泥碳氮比失衡導致反硝化活性污泥上浮在有機生理上有區別的。反硝化過程中，由于產生了氮氣，最終導致氣泡夾帶活性污泥上浮，此種上浮的機理決定了發生上浮的現象是呈雪花樣向上漂浮，而不是懸浮于量筒中部。（3）壓縮沉淀階段。1）壓縮沉淀階段活性污泥性狀觀察及判斷。壓縮沉淀階段重點需要觀察的是沉降的活性污泥具備的壓密性如何，是細密的壓縮呢，還是粗密的壓縮？這種現象的判斷，對掌握活性污泥處在何種狀態或判斷故障非常有價值。通常而言，在壓縮沉降階段，細密的活性污泥通常代表色是活性污泥沉降性不佳。因為要取得良好的沉降性，活性污泥絮團的大小和絮凝的徹底性關聯較大，活性污泥濃度過低、活性污泥負荷過大等是常見的影響因素。如果觀察到粗密的活性污泥沉淀，在配合色澤、沉淀壓縮時間等，可以確定活性污泥是否處于在穩定的階段。良好的壓縮階段活性污泥表現出來的是色澤呈深棕褐色，帶有鮮活的感覺，壓縮的活性污泥如毛氈樣卷曲而粗密實感。2）壓縮沉淀階段活性污泥觀察對污泥老化定性的判斷依據。通過壓縮階段的活性污泥色澤及性狀來判斷活性污泥是否出現老化是非常有效和準確的，通過數據分析得出的活性污泥老化判斷往往具有預知性。而由出水階段看到的性狀來反推活性污泥是否出現老化的問題，往往不具備主動性，也就是說發生了老化的不良后果再去作出對策，是滯后的操作方法。通過活性污泥沉降試驗中壓縮階段的活性污泥性狀表現可以更早的判斷出活性污泥老化的存在，對我們及早作出工藝控制參數的調整有重要意義。壓縮沉淀階段完成后，對于活性污泥的色澤，需要重點觀察的是活性污泥是否呈現淡白色，尤其是絮團邊緣部分的色澤是否偏淡、絮團中心色澤是否暗淡、整體色澤是否過深、絮團是否過于粗大。壓縮階段過于明顯、最終沉淀物壓縮性過高、上層清夜夾雜細小解絮絮體等是判斷活性污泥老化或將要老化的重要依據。6.活性污泥沉降比和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）沉降比和活性污泥容積指數的關系。污泥容積指數在判斷活性污泥是否發生膨脹發面具有重要作用，也是確認活性污泥是否老化的一個參考指標。運用這一指標的時候往往發生誤判斷的現象，原因在于活性污泥濃度過高時會直接影響污泥容積指數，出現污泥容積指數偏大的假象。為了排除這一干擾，可以運用檢測簡便的最終壓縮沉淀是否松散，污泥顏色是否淡白色，由此來輔助判斷最終的容積指數計算值是否正確，為從數值面說明活性污泥的膨脹程度提供幫助。（2）沉降比和進流污水、廢水的pH值關系。進流污水、廢水的pH值對活性污泥的沉降性能影響還是很大的。當pH值超過正常（6～9）的時候，我們能夠在沉降過程中清除地發現解絮的活性污泥，且最終的活性污泥壓縮性較正常時大。過大的pH值波動還會導致液面浮渣的產生及出水渾濁。為了判斷活性污泥是否受到進流污水、廢水的pH值影響時，除了實驗室檢測進流水pH值外，可以通過顯微鏡觀察和活性污泥沉降比實驗來確認活性污泥受pH值的影響程度。總體上來說，受影響程度通過顯微鏡觀察最易確定。但是，如果你的經驗足夠豐富，通過活性污泥沉降比觀察，同樣能夠確認受影響程度，重點是活性污泥解絮的程度，通過分散在上清液中的細小絮體數量及顆粒間間隙水渾濁的程度可以準確判斷出活性污泥的受影響程度。（3）沉降比和污泥齡的關系。污泥齡作為維持活性污泥活性和新鮮度的重要指標，與活性污泥沉降比的關系也很密切。污泥齡的確定主要是通過計算獲得。由于計算涉及多個參數，其準確性往往容易受到這些指標參數誤差的干擾，但是可以通過活性污泥沉降比的觀察來減小誤差，繼而為污泥齡最終計算值的確認提供極有力的參考。重點是通過觀察活性污泥沉降過程中表現的絮凝、沉速快、上清液存在解絮顆粒、間隙水清澈等情況來判斷活性污泥的污泥齡是否過長。八、活性污泥容積指數（SVI）1.書面定義及實踐操作的理解活性污泥容積指數是指在曝氣池末端取懸浮固體混合液倒入1000ml量筒中，靜置30min，1g活性污泥所占的容積。SVI=SV30/MLSS傳統活性污泥法其值在70～150為正常值。仔細理解一下活性污泥容積指數就可以發現，SVI是通過活性污泥沉降比和活性污泥濃度這兩個的比值得到的，其中活性污泥沉降比的大小將直接影響SVI的最終值。因為活性污泥濃度的人為可控性好，而活性污泥沉降性人為可控性差，所以，在糾正SVI值的時候重點是調整活性污泥的濃度。和活性污泥濃度可控性相反，SVI值只是活性污泥松散性的表現指標，不具備對活性污泥直接調控的操作性。2.對活性污泥容積指數SVI合理控制值說明理論的SVI值在70～150之間為合理控制值，根據活性污泥沉降比和活性污泥濃度這兩個指標的關系，可以發現活性污泥容積指數能充分正確表示活性污泥的松散程度。如果單看活性污泥沉降比，往往會忽略活性污泥濃度很高時對SV30值的正面影響，而SVI卻可以排除活性污泥濃度對沉降比的影響，清楚地判斷活性污泥的松散程度。活性污泥容積指數超過200時，可以判定活性污泥結構松散，有發生絲狀膨脹或沉降性能轉差的跡象。當活性污泥容積指數低于50時可以判定活性污泥出現污泥老化的可能性比較大。在計算活性污泥容積指數時有一點需要特別注意，就是當物化處理段處理不到位的時候，如果有大量無機顆粒流入生化處理系統，檢測到的活性污泥濃度就會相對偏高的，因為無機顆粒比重大，在檢測MLSS的時候會留在濾紙上面而被計入MLSS值中。同樣，無機顆粒的存在在加快污泥沉降速度的同時，還大大加強了活性污泥的壓縮性。由此我們會發現，當活性污泥中混入大量無機顆粒的時候，計算SVI用的活性污泥沉降比值變低了，而活性污泥濃度因為無機顆粒的存在其數值就相對變大了。根據SVI的公式，活性污泥的沉降比作為分子變小了，而分母活性污泥濃度卻變大了，所以SVI值就會明顯變小。此時，雖然SVI值低于50，但是我們不能將它判定為活性污泥老化，這在實踐操作中需要特別注意。3.污泥容積指數調整方法表3-11污泥容積指數調整方法SVI值產生原因對策SVI>150活性污泥負荷過大，導致活性污泥相對沉降性降低發揮調節池作用均化水質，提高活性污泥濃度活性污泥發生絲狀膨脹依據絲狀菌膨脹對策處理SVI<50活性污泥發生老化，導致沉降比異常降低廢棄部分活性污泥，根據污泥負荷要求調整活性污泥濃度活性污泥內過量無機顆粒，導致活性污泥沉降的異常壓縮強化物化段處理效果，依據污泥齡要求積極排泥4.活性污泥容積指數和其他控制指標的關系及聯合分析方法（1）活性污泥容積指數與回流比的關系。我們已經了解到，活性污泥容積指數是指活性污泥松散性的表現指標，那么這一指標值偏高的話直接導致的結果就是活性污泥回流比中的回流活性污泥效率降低，從而過度消耗電能。同時，在沖擊負荷發生的情況下，會出現活性污泥流出沉淀池的現象。在預知這樣的情況下，應該根據實際情況適當加大回流比——即提高回流流量，以保證足夠的活性污泥回流到曝氣池首端。（2）活性污泥容積指數與溶解氧的關系。活性污泥容積指數與溶解氧的關系主要是要考慮過量的曝氣對活性污泥沉降性的影響。首先，過量的曝氣不利于活性污泥的沉降；同時，當活性污泥出現黏度增高時，容易出現細小氣泡被活性污泥包裹吸附而導致活性污泥沉降和壓縮性變差，由此我們發現過量曝氣會導致活性污泥容積指數的相對增高。通過活性污泥沉降比檢測我們還是能夠比較容易地識別曝氣過度對SVI值的干擾。溶解氧過低對活性污泥容積指數的影響主要體現在溶解氧過低時，活性污泥因為缺氧或厭氧狀態的存在而表現出壓縮性增強，繼而SVI值表現出相對偏小，這個我們在實踐中也要進行必要的識別和干擾排除。九、污泥齡（t）1.書面定義及實踐操作的理解污泥齡是指曝氣池中工作的活性污泥總量與每日排放出的剩余污泥的比值，在穩定運行時，剩余污泥量就是新增長的活性污泥量。因此，污泥齡也是新增長的活性污泥在曝氣池中的平均停留時間，或者理解為活性污泥總量增長一倍所需要的時間。因為污泥齡是一個比值，所以，需要考慮的活性污泥總量和排泥量的關系。活性污泥濃度決定了活性污泥總量的可變性，而活性污泥的廢棄量有決定了污泥齡長短的可控性。日常實踐操作中，操作人員很少注意活性污泥的污泥齡控制，覺得控制大小無所謂，而且計算也比較復雜，按照理論控制值對應的污泥齡調整常收不到滿意的效果。因此，在運用污泥齡進行分析的時候一定要結合其他多個分析參數進行綜合分析。2.用于調整污泥齡的方法調整污泥齡的方法中，能夠被操作人員運用的只有活性污泥的廢棄，也就是排除廢棄的活性污泥。排泥的設施常可見如下：（1）通過設置在二沉池回流污泥管上的排泥支管排泥，排泥支管上需要設置閥門和流量計。閥門用于調節排泥量，而流量計用于準確控制排泥量。（2）直接用排泥泵排泥，同樣也需要設置閥門和流量計。（3）依靠重力排泥，這樣的方式往往導致排泥量的控制不夠準確，需要較高的運行管理和操作經驗才能夠很好的保證系統的穩定運行。3.污泥齡調整過程中出現反向效果的分析在進行污泥齡控制時，常會出現加大排泥或者降低排泥并沒有按照污泥齡的正面波動而對活性污泥對活性污泥濃度也出現正面波動，如通過加大排泥量以降低污泥齡的時候，我們發現活性污泥濃度并沒有隨著排泥的進行而降低，結果是繼續加大排泥量力度，但還是效果不佳，諸如此類現象是導致污水、廢水處理操作人員對運用污泥齡來對工藝進行控制失去信心的主要原因。當改變操作不能達到期望的工藝調整效果的時候，出現對該工藝控制項目的不信任是可以理解的。但是我們還是可以通過多種方法來說明為什么污泥齡為依據的操作工藝改變會得不到理想效果的原因，如表3-12分析。表3-12污泥齡調整過程中出現反向效果的原因及對策污泥齡變化負面效果原因對策通過增排泥來降低污泥齡排泥后，未見活性污泥濃度降低，即相對的污泥齡并未縮短進流廢水有機物濃度過大，導致活性污泥增長迅速，排泥力度低于活性污泥增長量，通過進流廢水有機物濃度、污泥負荷等指標可以判斷繼續加大活性污泥的排泥力度活性污泥濃度檢測值比理論值偏低，導致確定的污泥齡偏小，在排泥力度上就顯得相對不足確認活性污泥濃度監測值是否正確，修正活性污泥排泥量活性污泥發生絲狀膨脹等導致活性污泥松散的故障，這類故障產生導致活性污泥回流比有效率不高，回流的是大量的水體而非活性污泥。最終是加大了排泥力度也沒看到明顯的MLSS值降低，通過顯微鏡觀察SV30沉降比、SVI值對應，可以明確的判斷出活性污泥松散的程度可以針對性的就活性污泥絲狀膨脹進行控制；特殊情況下也可投加絮凝劑強迫活性污泥絮凝，增加活性污泥的壓縮性以利于排泥有效達成通過降低排泥量來延長污泥齡降低排泥后，未見活性污泥增長，即相對的污泥齡并沒有延長活性污泥老化過度，在降低排泥后更加導致活性污泥老化，所以不能看到活