改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

第２３卷第１０期中国给水排水

Ｖ０１．２３Ｎｏ．１０２００７年５月

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Ｍａｖ２００７

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改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

姜亚敏１，

邢磊２，

黄克毅２

（１．同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２；２．五龙口污水处理厂，河南郑州

４５０００２）

摘要：针对采用改良氧化沟工艺的城市污水处理厂运行一年多来发生的化学泡沫、腐化浮

泥、反硝化浮泥和老化漂泥等问题，分析了其各自产生的原因，并给出了解决方法。认为反硝化浮泥和老化漂泥是该厂易出现的污泥异常问题，可通过控制排泥量、污泥负荷和曝气量等运行参数加

以预防控制。

关键词：

改良氧化沟；

化学泡沫；

污泥上浮；反硝化浮泥；老化漂泥

中图分类号：ＴＵ９９２．３

文献标识码：Ｃ

文章编号：１０００—４６０２（２００７）１０—００７９—０４

ＡｂｎｏｒｍａｌＰｒｏｂｌｅｍｓ

ａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｆｏｒＡｃｔｉｖａｔｅｄＳｌｕｄｇｅｉｎ

Ｍｏｄｉｆｉｅｄ

ＯｘｉｄａｔｉｏｎＤｉｔｃｈＰｒｏｃｅｓｓ

ＪＩＡＮＧＹａ．ｍｉｎｌ．ＸＩＮＧＬｅｉ２，ＨＵＡＮＧＫｅ．ｙｉ２

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Ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｒｏｎ巧ｉ踟，溉瑙渺，Ｓｈａｎｇｈａｉ

２０００９２，

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Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ

Ｐｌａｎｔ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ

４５０００２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈ

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ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏａｍ，ｓｅｐｔｉｃｆｌｏａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅ，ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇｆｌｏａｔ－ｉｎｇｓｌｕｄｇｅａｎｄａｇｅｄｆｌｏａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎ

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ｓｌｕｄｇｅ；

ａｇｅｄｆｌｏａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅ

世界各地采用活性污泥法及其变形工艺的污水工艺，工艺流程见图１。由前置反硝化池＿÷厌氧池处理厂中，活性污泥异常问题普遍存在。由于影响－＋氧化沟所组成的部分被称为改良氧化沟，共有３因素复杂多变，且多种异常现象可同时出现，使活性套改良氧化沟和３座二沉池组成３个系列（Ｉ、Ⅱ、污泥异常问题的分析和解决更加困难。

Ⅲ系列）平行运行。

针对郑州市五龙口污水处理厂运行一年多来出该厂设计处理能力为１０×１０４ｍ３／ｄ，其中５×

现的几次污泥异常现象，分析其成因和出现的规律，１０４

ｍ３／ｄ经深度处理后送入金水河作为景观用水的

并总结出针对性的预防控制措施。

补给水。回用水设计出水ＴＫＮ≤１０ｍｇ／Ｌ，考虑到１工程背景

其中有２—３ｍｇ／Ｌ的有机氮，因此回用水出水氨氮

郑州市五龙口污水处理厂采用改良氧化沟处理

≤７

ｍｇ／Ｌ。由于回用水系统采用混凝－＋沉淀一＋过滤

７９

万　

方数据

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第２３卷第１０期中国给水排水

ＷＷＷ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｔｏｍ

的常规处理工艺，对氨氮基本没有去除作用，因此二级处理实际出水氨氮统一控制在７ｍｇ／Ｌ以下。

针对这一问题，采取了投加消泡剂的方法，使泡沫现象迅速得到控制。随着污泥浓度的提高，泡沫现象逐渐自行消失。

化学泡沫现象是培养细菌初期的常见问题，若采用接种培养，可在一定程度上缩短甚至越过这一阶段；若采用自行培养的方式，可采用上述措施短期内迅速有效地控制泡沫现象。

２．２腐化浮泥

—堕荨酋嗣

Ｉ鼓风机房ｌ

污泥泵房

①现象

该污水厂采用圆形辐流式沉淀池，中心进水，周边出水。在系统稳定运行一段时问后，发现在二沉池出水槽与池壁之间的狭窄池面上开始有腐化浮泥不断翻出，在中心池面上也有少量腐化浮泥出现。浮泥呈大块、黑色、木炭状，泥块表面平整，打碎后泥粒细腻，有细小气泡冒出，并伴有强烈臭味。

②原因

经排查分析，判断二沉池底可能存在死角，死角

．

污泥干化—一污泥浓缩脱水机房

剩余污泥

Ｆｉｇ．１

Ｆｌｏｗ妇ｏｆ

图１改良氧化沟工艺流程

ｍｏｄｉｆｉｅｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｄｉｔｃｈｐｒｏｃｅｓｓ

该厂系统稳定运行后取得了较好的处理效果，设计与实际进、出水水质见表１。

表１设计及实际进、出水水质

Ｔａｂ．１

Ｉｎｆｌｕｅｎｔａｎｄｅｆｆｌｕｅｎｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌ＇ｅｍｏｖａｌ

ｅｍｅｉｅｎｃｉｅｓ

的积泥将溶解氧耗尽后发生腐化，产生的Ｈ：Ｓ、ＣＯ：、

项目

ＢＯＤ。

ＣＯＤ

ＳＳ

ＮＨ３一Ｎ

磷酸盐

（以Ｐ计）

４２．７７１１．５７５４６

Ｈ：等气体附在积泥上，使其密度减小，在出水的水力扰动和刮泥板的机械扰动下，造成污泥上浮。

腐化浮泥发臭是因为池底积泥中溶解氧不足，厌氧微生物相应滋生，含硫有机物在厌氧分解时释放出Ｈ：Ｓ；发黑是因为金属离子与Ｈ：Ｓ生成黑色沉淀（如ＦｅＳ等）所致。

③对策

该厂采用完工一个系列则通水一个系列的方式运行，上述现象出现时Ｉ系列已通水，Ⅱ、Ⅲ系列的二沉池尚未完工。据此可采取如下对策：一方面，在Ⅱ、Ⅲ系列施工过程中，对二沉池的相关部位进行技术改造，尽可能排除死角；另一方面，在Ⅱ、Ⅲ系列通水后，利用对Ｉ系列进行清空检修的机会对死角进行排查，发现在刮泥板边缘与池壁之间有约３０

ｃｍ

进杉出彬

（ｍｇ Ｌ。１）去除率／％

设计值

２２０１５４２０８．８９０．９０９４

５００３４４８０６３８４８２

２５０３２２３０２０８８９４

５５８ｌ２５１．４５５５９８

（ｍｇ Ｌ。）实际值

设计值实际值设计值实际值

在此期问该厂发生了一些活性污泥异常现象，其中较明显的有污泥培养初期的化学泡沫、试运行后期的反硝化浮泥、老化漂泥、腐化浮泥等。

２污泥异常现象、原因及对策

２。１

化学泡沫

①现象

五龙口污水处理厂活性污泥培养采用自行培养

的方式，在污泥浓度增至５００～１

０００

ｍｇ／Ｌ的１～２

是刮泥板刮不到的地方，此外二沉池底部分刮泥板发生翘曲，成为污泥积存的又一原因。查明原因后，及时进行了检修和技术改造，修正了翘曲的部分，并将刮泥板加长至池壁。

以后的运行中，很少再出现类似的腐化浮泥现象。

２．３反硝化浮泥

周内出现了明显的化学泡沫。泡沫呈白色，细小丰

富，严重时曾漫到氧化沟的巡检通道上。

②原因

该厂的进水中生活污水和工业废水的比例约为４：６，工业废水的比例偏高。经分析，此阶段的化学

泡沫现象主要是因为培养细菌初期活性污泥尚未大

量形成，污水中的洗涤剂以及一些工业用表面活性物质在曝气的搅拌和吹脱作用下形成了泡沫。

③对策

８０

①现象

在活性污泥培养驯化结束、二沉池出水各项指标均逐渐达到设计值后不久，二沉池开始出现大块

万方数据　

改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

姜亚敏，等：改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策第２３卷第１０期

污泥上浮现象，并日益严重。

段溶解氧为１ｍｇ／Ｌ左右，表明曝气量过大，反硝化浮泥呈土黄色，泥块表面粗糙，打碎后泥粒较粗难以进行，氮大多停留在硝态氮阶段，使进入二沉池且密度较大，碎后泥粒下沉，无明显臭味。这一时期的混合液中硝态氮含量很高。

出水ｓｓ迅速升高，最高时达到２３６ｍｇ／Ｌ，ＳＶＩ无明１００９５

显变化，仍在日常的５０ｍＬ／ｇ以下范围内。在３０ｍｉｎ沉降试验的测定时间内沉淀效果良好，并进行

压缩，又过４０ｍｉｎ后已压缩的污泥再次上浮，并伴

随有气泡冒出，用棒搅拌后浮起的污泥再次沉淀。

骓

６５６０

②原因

引起污泥上浮的主要原因包括：ａ．进水水质突然变化对污泥造成冲击；ｂ．丝状菌引起污泥上浮；Ｃ．污泥腐化上浮；ｄ．污泥反硝化上浮等。根据上述现日期

图２ＩＩＩ系列６月份进、出水氨氮情况

象，对可能引起浮泥的因素逐一进行分析。

Ｆｉｇ．２

Ａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎ订ａｔｉｏｎｓｉｎｉｎｆｌｕｅｎｔ

在污泥上浮的４周时间内，进水ｐＨ值稳定在ａｎｄｅｆｆｌｕｅｎｔｏｆ１９

８ｅｒｌｅ８

ｉｎ

Ｊｕｎｅ

８．５左右，在活性污泥微生物生存的最适ｐＨ值范围Ｃ。大量硝态氮进入二沉池，污泥中的微生物将内。氧化沟工艺特有的循环回流运行方式使其具有溶解氧耗尽后，反硝化菌以硝态氮为电子受体，以二良好的抗冲击负荷能力，且检测数据显示，在进水沉池内活性污泥微生物死亡、自溶后释放出来的有ＣＯＤ变化较剧烈（４０２—１

６９２

ｍｇ／Ｌ）的最初几周内。

机碳为电子供体发生反硝化作用，产生大量Ｎ：呈小污泥没有发生上浮，反而在进水ＣＯＤ趋于稳定（２５７

气泡状集结于污泥上，经过一段时间累积，当沉淀污～３３５

ｍｅ／Ｌ）后出现了污泥上浮现象。可见，进水

泥密度小于污水的密度后，就会在水力扰动或刮泥冲击负荷不是污泥上浮的主要原因。

板的机械扰动下形成浮泥。这种现象在３０ｒａｉｎ污在此期间，污泥沉降性能良好，ＳＶＩ无明显变泥沉降试验中也得到证实。

化，保持在５０ｍＬ／ｇ以下范围内，这与发生丝状菌污２．４老化漂泥

泥上浮的现象不符。此外，丝状菌过度繁殖时上浮①现象

污泥粘性较大，且可看到较长菌丝，这与本次上浮污在上述反硝化浮泥出现的同时，二沉池伴随出泥特征不符。因此，丝状菌也不是引起此次污泥上

现了漂泥现象。漂泥呈细分散状均匀悬浮在沉淀池浮的主要原因。

水中，取二沉池出水堰板附近的水进行观察，发现浮对照前述腐化浮泥的性状可知，此次污泥上浮

泥色浅黄，质轻薄，直径为Ｉ一２ｍｍ左右，在量筒内

不是由污泥腐化引起的。

沉降迅速，在上清液中有少量乳白色的小絮状物长

排除上述可能因素后，结合浮泥性状和工艺的

时间悬浮不沉，漂泥严重时ＳＶ由原来的１８％一运行情况，判断此次浮泥主要是由二沉池污泥发生２２％降到１０％～１２％，ＳＶＩ无明显变化。

反硝化引起的，具体分析如下：

②原因

ａ．为保证回用水系统出水水质，二级处理部分经分析，由于此前污泥龄过长，使氧化沟内活性对氨氮去除的要求较高。在工艺正常运行后的最初污泥微生物大多处于生长期的后段，同时污泥有机

阶段，为实现并保证良好的脱氮效果，排泥量一直偏负荷长时间较低［平均Ｆ／Ｍ为０．０４９

ｋｇＢＯＤ，／

小，污泥龄较长时间处于２０ｄ以上，甚至达到３０

ｄ

（ｋｇＭＬＶＳＳ ｄ）］，污泥缺乏营养，更加剧了污泥的以上，硝化菌成为系统内的优势菌群。系统硝化效老化。加上曝气对活性污泥的机械应力将老化的污果良好，出水ＮＨ，一Ｎ常处于１ｍｇ／Ｌ以下，去除率泥絮体打碎，于是在二沉池形成了漂泥。

＞９５％，即大量氨氮在氧化沟的好氧段被转化为硝

③反硝化浮泥和老化漂泥联合控制对策态氮。图２为Ⅲ系列６月份对氨氮的去除情况。

由于反硝化浮泥和老化漂泥两种现象常同时发ｂ．硝态氮需要在氧化沟内缺氧段进行反硝化，

生，且其发生机理具有一定的相关性，故采取以下措才能转化为Ｎ：排出系统。在日常检测时发现，缺氧

施对两者进行同时控制：

８１

万　

方数据

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第２３卷第１０期

中国给水排水

’１ｎ州．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｔｏｍ

ａ．加大回流量，使沉淀池污泥更新并降低沉淀

池泥层高度¨１；

起的污泥膨胀现象，可见该工艺的缺氧池和厌氧池对丝状菌有很好的抑制效果，起到了生物选择器的

作用。

ｂ．加大排泥量，缩短泥龄ｕ１，将泥龄控制在１５ｄ左右，并降低污泥浓度；

ｃ．回流量和排泥量的加大相应缩短了浓缩污泥

②在该工艺运行中，对氨氮去除要求较高，不可避免地需要较长的污泥龄和较低的污泥有机负荷，因此二沉池反硝化浮泥和老化漂泥是主要加以预防控制的污泥异常现象。

③

由于反硝化浮泥和老化漂泥现象的诱因具

有一定的相关性，在该厂运行中常同时或交替出现，

ｍｇ／Ｌ，

在二沉池的停留时间，降低了发生反硝化的风险；

ｄ．减小后部廊道的曝气量，在氧化沟内创造良好的缺氧条件，充分发挥氧化沟的脱氮功能，降低进入二沉池的硝态氮含量；

ｅ．保证氧化沟出水口处的溶解氧为２～３提高二沉池溶解氧浓度。

因此要将两者联系起来共同防控：一方面控制排泥

量，另一方面控制污泥负荷和曝气量。

采取上述措施，经一段时间的调整后，系统逐渐

恢复正常。

此外，在污水厂的运行中设备的稳定可靠是保证系统稳定运行的前提，有了设备上的保障，才能谈及运行经验和技巧的运用。

参考文献：

［１］

卜秋平，陆少鸣，曾科．城市污水处理厂的建设与管理［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００２．

鉴于上述问题的出现，在此后的运行中应注意对相关运行参数的控制。但在一些非人为因素影响

下，如排泥泵几次发生故障导致系统排泥不畅、污泥

龄过长时，也发生了老化漂泥现象。可见，设备的正常运行也是保障污水处理厂正常运行的重要因素。

３结语

、

电话：（０２１）６５９８７８９８

１５９００４９９０８４

总结改良氧化沟试运行一年间的情况，结合此期问分析和控制污泥异常问题的实践，认为该工艺在污泥稳定性方面有下述特征：

①该工艺在运行中没有发现明显的丝状菌引

技术交流

Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｙａｍｉｎ２００３＠１２６．ｔｏｍ

通讯地址：２０００９２上海市杨浦区密云路５２８弄博士生５

号楼４０４２室

收稿日期：２００６—１１—０７

糠醛生产废水闭路循环工艺技术

随着国家知识产权局对糠醛生产废水闭路循环工艺技术发明专利申请的公开公告，章丘市圣泉集团实现了糠醛生产的新突破——生产废水实现了循环利用，彻底解决了糠醛业发展过程中的环境污染问题。

作为生物质能源、生物质化工最具潜力的糠醛行业发展前景广阔，但生产过程中产生的废水不容忽视。为解决这一难题，２００５年７月圣泉集团公司决定投资１５０万元研发新的生产工艺，通过１１个月的技术攻关，糠醛生产废水闭路循环工艺技术研制成功，该技术通过改善糠醛生产工艺，将废水在糠醛生产过程中循环使用，不但实现了糠醛生产废水的零排放，而且将废水中有燃烧价值的醋酸及油脂也利用起来，在整个循环过程中不产生二次污染，从源头上解决了糠醛生产的污染问题，使糠醛生产真正走上了循环生产、清洁生产路线，工艺技术达到国际领先水平。

这种新型的处理工艺投资少、易操作、运行成本很低。原生化处理系统的处理成本需２０．９３元／ｍ３，而闭路循环处理的综合运行成本只需４．１１元／ｍ３，处理成本仅为原方法的１／５，每吨糠醛至少降低成本１００元。按照国内年产４０×１０４ｔ糠醛，每吨糠醛产生１５Ｉｎ３废水、处理后废水的ＣＯＤ为１２０ｍｇ／Ｌ计算，每年可

节约４０００万元、减少ＣＯＤ排放７２０ｔ、节水６００×１０４ｉｎ３。生产４０×１０４ｔ糠醛产生５２０×１０４ｔ废渣，可以代替１７３×１０４ｔ煤炭作为锅炉燃料，减少排放４４８×１０４ｔ二氧化硫。

（崔炳勇）

８２

万方数据　

改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

改良氧化沟工艺的活性污泥异常问题及对策

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

姜亚敏， 邢磊， 黄克毅， JIANG Ya-min， XING Lei， HUANG Ke-yi

姜亚敏,JIANG Ya-min(同济大学,环境科学与工程学院,上海,200092)， 邢磊,黄克毅,XINGLei,HUANG Ke-yi(五龙口污水处理厂,河南,郑州,450002)中国给水排水

CHINA WATER & WASTEWATER2007,23(10)

参考文献(1条)

1.卜秋平.陆少鸣.曾科 城市污水处理厂的建设与管理 2002

本文链接：/Periodical_zgjsps200710023.aspx

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/if5q.html