实战经验 2级A/O系统二级曝气池污泥发黑的原因及对策

4异常情况下的运行分析

污水站发生污泥发黑后，出水COD满足下一级的纳管标准；出水氨氮含量虽也在纳管标准内，但波动较大，且污水站出现过氨氮超标而导致污水无法排放的情况，因此重点关注了二级曝气池的氨氮含量的变化。从2015年10月13日起，连续监控了2星期污水站异常情况下二级曝气池进出水氨氮含量，结果如图2所示。

从图2可以看出，二级A/O系统仍然保持65%的氨氮去除率，氨氮的去除率仍然较高，若是水质突变或者微生物死亡，则去除率必定较低，且一级曝气池污泥颜色正常，因此需要考虑其他引起污泥发黑的情况。

原因及对策

1曝气池在活性污泥法中的地位

曝气池为活性污泥法的反应主体，污水在流经曝气池时，一部分污染物被活性污泥上的微生物生长代谢利用，一部分难降解的污染物会随污水流到下一个构筑物，若曝气池出现了异常情况，则流到下一个构筑物的污染物就可能超标，当后面构筑物的进水负荷增大到系统不能承受的范围时，整个水处理系统便会崩溃，从而引起出水超标，因此，曝气池的正常工作是活性污泥法正常运行的关键，同时，曝气池的正常运转关系着整个水处理系统的处理效率，所以，曝气池在活性污泥法乃至整个水处理系统中是至关重要的，及时有效地应对曝气池出现的异常问题在污水运营中显得至关重要。

2常见的污泥发黑原因及应对措施

引起污泥发黑的原因很多，比如由于曝气池中缺少溶解氧而引起的污泥发黑、进水中含有较多的色素物质等。曝气池污泥发黑很多时候是污泥缺少溶解氧造成的，因此，一旦发生污泥发黑的情形，首先应是检查曝气池的溶解氧含量，再检查进水水质，根据水质检查的结果，具体地判断是由什么原因造成的。常见的污泥发黑的原因及应对措施如下：

1）由溶解氧过低引起的曝气池污泥发黑；相应的解决办法为：增加曝气池的供氧量，使溶解氧的质量浓度大于2mg/L，短时间内可以达到4～5mg/L，只要提高曝气池混合液的溶解氧含量，几个小时的时间，污泥将逐渐恢复正常。

2）由进水水质引起的曝气池污泥发黑。例如，当进水中含有大量Fe2+时，同时，当曝气池溶解氧不足时，有机物厌氧分解释会放出H2S，H2S与Fe2+作用生成FeS，而FeS的颜色为黑褐色，因而会使整个曝气池污泥变黑。相应的解决办法为：通过水质检测确定引起污泥发黑的原因，然后对症下药；同时，可以通过增大曝气量以及加大回流比来改善曝气池污泥发黑的状况。

3）当进水中含有对微生物有毒害作用的物质，会使微生物死亡，也会造成曝气池污泥发黑；相应的解决办法为：首先检查进水水质，如果进水当中含有对微生物有剧毒作用的有毒物质，必须从前端控制好，其次，可以通过增大曝气量以及加大回流来提高曝气池的抗负荷能力，进而改善污泥发黑的状况，对于已经有大量含毒性的废液进入到系统中的情况而造成系统崩溃的情况，应对系统的污泥进行更换。

4）污泥在曝气池中停留时间过长也会因为污泥老化而发生曝气池污泥发黑的情况。相应的解决办法为：适当降低曝气量，同时，注意污泥在曝气池中的停留时间，及时排泥。此外，进水负荷突然增大，也会造成曝气池污泥发黑的，这种情况的应对措施比较容易，只要减小进水量就可以明显地改善曝气池污泥发黑状况。

总之，造成曝气池污泥发黑的原因很多，相应的应对措施也不相同，但是，通常情况下，出现污泥发黑的对应措施为：先检查进水水质，若水质没有问题，再考察工艺参数是否设置得当；若进水水质有问题，应同时调整进水及工艺参数。

3该厂污泥发黑原因及应对

该厂污水站的曝气池污泥发黑与常规的曝气池污泥发黑情况不一样，不同之处在于，污水站的一级曝气池污泥颜色正常，只有二级曝气池发黑。

溶解氧含量测定结果表明，曝气池表面的溶解氧质量浓度达到5mg/L左右，因而不是曝气池缺氧而引起的污泥发黑；若是由于进水水质突变而引起的污泥中毒，进而使曝气池污泥发黑，那么一级曝气池也应该发黑，而不只是二级曝气池污泥发黑；另外，通常情况下会引起曝气池污泥发黑的可能原因也因2级A/O系统中一级曝气池的污泥颜色正常而被排除。

2个曝气池的污泥参数测定结果如表2所示（2015年）。

从表2可以知，二级曝气池的污泥仍保持着较高的活性，且二级曝气池并不缺少溶解氧。

遇此情况需要逆向思维，即从后面往前面找问题出现的原因。通过连续1星期的观察，一个偶然的机会发现了二沉池有大块污泥上浮的情况，上浮的大块污泥的颜色不单一，既有铁锈色又有黑色。由此可判断二沉池的污泥是由于停留时间较长造成的，一部分发生反硝化进而产生了铁锈色般的反硝化污泥，另一部分是因二沉池底部有死角，积泥腐化而产生黑色的腐化污泥。

根据图1可知，二沉池的污泥一部分会被当做剩余污泥排放到污泥浓缩池去，一部分污泥会回流到曝气池，于是猜测污水站的二级曝气池污泥发黑的原因是回流了二沉池腐化的污泥。为验证此观点，采取了以下措施：

1）关闭二沉池到二级曝气池的回流管道上的阀门，开启二沉池到污泥浓缩池的泵，直到浮子流量计里看不到明显的污泥层，目的是排清二沉池里的腐化污泥；

2）在二级曝气池中投加面粉，同时，加大曝气的强度，使曝气池的溶解氧含量较平时稍大，采用的是与系统启动时所用的闷曝相类似做法；

3）系统上水量维持平时的上水量，目的是不改变进水负荷。

经过1周时间的调试，污水站的二级曝气池污泥又恢复了正常，颜色变得与一级曝气池污泥的颜色一致，污泥发黑的状况消除，且经过几个月的运行，没有再发生污泥发黑的情况。

结论

引起曝气池污泥发黑的原因很多，不同的原因引起的曝气池污泥发黑的应对措施不同，但通常情况下，遇到曝气池污泥发黑的情况，可以通过常规的解决措施，如增大溶解氧含量以及加大回流比来解决。

对于2级A/O系统中二级曝气池的污泥发黑，常规的应对措施是不能奏效的，需要通过增大曝气池的溶解氧含量、关闭二沉池到二曝的回流阀门、清理二沉池的腐化污泥以及向曝气池投加营养物质的手段才能使2级A/O系统中二级曝气池污泥发黑的情况改变。

本文发表在《水处理技术》2017年第5期，有删减，作者：邬军，韩化轩，倪进娟，汪家权

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