曝气池运行管理手册｜通用版

曝气池是污水处理最重要的阶段，其情况的变化，直接影响出水的水质！本手册是针对污水处理曝气池运行工作编写的，可供调试及营运工作人员使用！

一、曝气池进水的常规监测

1、温度

好氧活性污泥微生物能正常生理活动的最适宜温度范围是15-30℃。一般水温低于10℃或高于35℃时，都会对好氧活性污泥的功能产生不利影响。当温度高于40℃或低于5℃时，甚至会完全停止。

在一定范围内，随着温度的升高，虽然不利于氧向水中转移，却可以加快生化反应速率，微生物增殖速率也会加快。但温度突升并超过一定限度时，就会产生不可逆破坏。相比之下，温度降低对微生物的影响要小一些，一般不会出现不可逆破坏。

如果水温的降低变化缓慢，活性污泥中的微生物可以逐步适应这种变化，通过采取降低负荷、提高溶解氧浓度、延长曝气时间等措施，仍能取得较好的处理效果。

因此，在实际生产运行中，要重视水温的突然变化，尤其是水温的突然升高。为防止水温过高的工业废水对好氧生物处理产生不利影响，应进行降温处理。

2、pH值

活性污泥微生物最适宜的pH值介于6.5~ 8.5之间。pH值降至4.5以下，活性污泥中原生动物将全部消失，大多数微生物的活动会受到抑制，优势菌种为真菌，活性污泥絮体受到破坏，极易产生污泥膨胀现象。

当pH值大于9后，微生物的代谢速率将受到极大的不利影响，菌胶团会解体，也会产生污泥膨胀现象。当污水pH值高于10或低于5时，在进入曝气池之前，必须进行酸碱中和调整pH值，使进入曝气池的污水pH值至少在6-9之间。

活性污泥混合液本身对pH值变化具有一定的缓冲作用，因为好氧微生物的代谢活动能改变其活动环境的pH值。比如说好氧微生物对含氮化合物的利用，由于脱氮作用而产生酸，降低环境的pH值；由于脱羧作用而产生碱性酸，又可使pH值上升。因此，经过长时间的驯化，活性污泥法也能处理具有一定酸性或碱性的污水。此外，污水本身所具有的碱度对pH值的下降有一定的抑制作用。

但是，污水的pH值发生突变，例如碱性污水进人已适应酸性环境的活性污泥系统时，将会对其中微生物造成冲击，甚至有可能破坏整个系统的正常运行。

因此，酸碱污水是否进行中和处理，要根据实际情况而定，若是进入活性污泥系统的污水pH值变化不大，尤其是只有微酸性水或微碱性水其中之一时，往往不需要中和处理，而pH值变化幅度较大时，应事先进行中和处理调整pH值至中性。

3、COD和BOD5

无论采用哪种活性污泥法，曝气池所能承受的有机负荷都是有一定限度的，超过限度，曝气池的运行效果将难以保证。对于正在运行的曝气池，进水BOD5最高值都是固定的，由于BOD5分析周期较长，实际上多以COD分析结果指导生产。

曝气池进水有机负荷一旦超标，就应当立即采取降低进水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施，以免对整个二级生物处理系统造成冲击和保证出水水质。

如果进水COD值偏低，就应当立即采取增加进水量、减少污泥回流量和减少风机运转台数，降低表曝机转速等，降低充氧效率的措施，以免造成不必要的动力浪费。

4、氨氮和磷酸盐

理论上，微生物对氮、磷的需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1来计算，但实际活性污泥法处理系统曝气池进水中的BOD5与氮、磷的比例往往低于此值，系统也能正常运转。

氮、磷的含量因处理的工业废水种类不同差别很大，有的污水氮、磷的含量很高，不经过脱磷除氮，二沉池出水氮、磷的含量就会超标。而对于氮、磷的含量很低的污水，如果不能及时补充一定量的氮、磷，微生物的功能会受到限制，二沉池出水的COD和BOD5就难以保证达标。

当处理氮、磷的含量很低的工业废水时，对于正在运行的曝气池，曝气池进水中氨氮和磷酸盐的含量分别为10mg/L和5mg/L左右，即可满足混合液微生物对氮、磷的需要。如果曝气池进水中氨氮和磷酸盐的含量长时间低于上述值，就应当及时增加氮、磷的投加量。

5、有毒物质

对于特定的工业废水，有毒物质的种类一般不变，含量和排水量却难以恒定。除了需要采取均质调节等一级处理措施之外，必须对曝气池进水中有毒物质的含量进行监测和控制。

活性污泥驯化结束后，要根据混合液对进水中有毒物质的适应程度，结合运行经验，确定影响生化系统的进水有毒物质最高限值。

如果曝气池进水中有毒物质的含量长时间超过限值，就应当采取降低进水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施，避免因混合液微生物中毒而影响处理效果。

二、曝气池的常规监测

1、曝气池MLSS或MLVSS数值的监测

曝气池混合液须维持相对固定的污泥浓度MLSS，才能维持好处理效果和处理系统稳定运行。每一种好氧活性污泥法处理工艺都有其最佳曝气池的MLSS，比如普通空气曝池活性污泥的MLSS最佳值为2g/L左右，而AB法工艺A段的MLSS最佳值为5g/L左右，两者差距很大。

一般而言，曝气池中MLSS接近其最佳值时，处理效果最好。而MLSS过低时往往达不到预期的处理效果。

当MLSS过高时，泥龄延长，维持这些污泥中微生物正常活动所需的溶解氧数会增加许多，导致对充氧系统能力的要求增大。同时曝气池混合液的密度会增大，阻力增大，也就会增加机械曝气或鼓风曝气的电耗。

也就是说，虽然MLSS偏高时，可以提高曝气池对进水水质变化和冲击负荷的抵抗能力，但在运行上往往是不经济的。而且有时还会导致污泥过度老化，活性下降，最后甚至影响处理水质。

在实际运行时，有时需要通过加大剩余污泥排放的方式强制减少曝气池的MLSS值，刺激曝气池混合液中的微生物的生长和繁殖，提高活性污泥分解氧化有机物的活性。

2、曝气池混合液污泥沉降比(SV)的监测

污泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity，又称30min沉降率，是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例，以%表示。

一般取混合液样1000ml，用满量程1000ml量筒测量，静置30min后泥面的高度恰好就是SV的数值。由于SV值的测定简单快速，因此是评定活性污泥浓度和质量的常用方法。

SV值能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性能等。可用于控制剩余污泥排放量，SV的正常值一般在15%-30%之间，低于此数值区说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气量。高于此数值区，说明需要排泥操作，或应采取措施加大曝气量，也可能是丝状菌的作用使污泥发生膨胀，需加大进泥量或减少曝气量。

测定SV值时容易出现什么异常现象

(1)污泥沉淀30-60min后呈层状上浮且水质较清澈。说明活性污泥反应功能较强，产生了硝化反应，形成了较多的硝酸盐，在曝气池中停留时间较长，进人二沉池中发生反硝化，产生气态氮；使一些污泥絮体上浮。可通过减少曝气量或减少污泥在二沉池的停留时间来解决。

(2)在量筒中上清液含有大量的悬浮状微小絮体，而且透明度差、混浊。说明是污泥解体，其原因有曝气过度、负荷太低造成活性污泥自身氧化过度、有害物质进入等。可减少曝气量，或增大进泥量来解决。

(3)在量筒中泥水界面分不清，水质混浊其原因可能是流人高浓度的有机废水，微生物处于对数增长期，使形成的絮体沉降性能下降，污泥发散。可采取加大曝气量，或延长污水在曝气池中的停留时间来解决。

3、污泥容积指数(SVI)的监测

污泥容积指数(SVI)的英文是Sludge Volume Index，是指曝气池出口处混合液经过30min静置沉淀后，每克干污泥所形的沉淀污泥所占的容积。单位以ml/g计。

计算公式如下：

SVI与SV值的关系:

SVI值排除了污泥浓度对污泥沉降体积的影响，因而比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般来说，SVI值过低说明污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性；SVI过高说明污泥沉降性较差，将要发生或已经发生污泥膨胀。城市污水处理厂的SVI值一般介于70~100之间。

SVI值与污泥负荷有关，污泥负荷过高或过低，活性污泥的代谢性能都会变差，SVI值也会变很高，存在出现污泥膨胀的可能。

SVI值升高的原因

(1)水温突然降低使微生物活性降低，分解有机物的功能下降。

(2)流入含酸废水使曝气池混合液pH值长时间处于酸性条件下，嗜酸性丝状微生物大量繁殖，另外排放酸性废水的管道内生长的丝状微生物膜周期性脱落也会导致混合液中的丝状微生物的增殖。

(3)进水中氮磷营养物质比例偏低，而丝状菌能够在氮磷等营养物质严重不足的情况下大量繁殖，并在混合液中占优势，进而引起污泥膨胀。

(4)曝气池有机负荷过高导致活性污泥的凝聚性能和沉淀性能变差，SVI值升高。

(5)进水中低分子有机物含量大，而低分子有机物是丝状菌最容易吸收利用的成分，从而使丝状微生物大量繁殖，曝气池混合液沉降性能降低。

(6)曝气池混合液溶解氧不足使絮体生长受抑制。而丝状菌生物却能够在0.1mg/L以下条件中大量繁殖，导致活性污泥膨胀，SVI值升高。

(7)进水中有毒有害物质增加，如酚、醛、硫化物等类物质含量突然升高，使微生物菌胶团凝聚性能下降，大量解絮，而丝状菌则得以增殖，SVI升高。

(8)高浓度有机废水缺氧腐败后进人曝气池，其中含有大量的低分子有机物和硫化物等，从而使丝状菌大量繁殖，SVI值升高。

(9)消化池上清液短时间内进人曝气池。其中的高浓度有机物使曝气池有机负荷升高，丝状菌大量繁殖。

(10)的进水中SS较低而溶解性有机物比例较大，使得污泥容重降低，固液难以分离从而使SVI值升高。

(11)污泥在二沉池停留时间过长，会导致其中溶解氧含量下降，污泥因此腐化变质，进而使回流污泥中丝状菌大量繁殖，引起曝气池活性污泥膨胀，SVI增高。

三、曝气池运行管理——泡沫问题

生化系统泡沫比较好的分类方法是通过颜色和黏度进行分类，因为确认泡沫不同的颜色和黏度能够指导我们判断目前活性污泥所处的状态。