目前，世界范圍內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠采用活性污泥法處理工藝。普遍存在的問題之一就是活性污泥中的微生物會(huì)受到各種內(nèi)外因素的影響使活性污泥的比重降低而上浮飄走，不僅增加了出水中的懸浮固體量，而且會(huì)大大降低生物反應(yīng)系統(tǒng)中活性污泥的活性和數(shù)量。使得污水處理廠的操作、運(yùn)行和控制都產(chǎn)生了一定的困難,嚴(yán)重影響了出水水質(zhì)。

　　I.活性污泥漂浮的原因

　　原因浮動(dòng)污泥可分為兩大類。一個(gè)是由一種水質(zhì)的變化是由操作控制過(guò)程引起的。

　　一、進(jìn)水水質(zhì)導(dǎo)致活性污泥上浮

　　1.1.過(guò)剩表面活性物質(zhì)和油脂化合物

　　正常污水進(jìn)入曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，特定表面活性劑對(duì)有機(jī)物的部分降解作用形成泡沫，并使泡沫迅速增長(zhǎng)。這些泡沫一般呈白色且質(zhì)輕，當(dāng)活性污泥達(dá)到成熟時(shí)消失。當(dāng)污水中有過(guò)量的表面活性物質(zhì)時(shí)，這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。在曝氣時(shí)所產(chǎn)生大量泡沫(氣泡)，這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí)，經(jīng)過(guò)曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。

　　1.2. pH值沖擊

　　過(guò)高或過(guò)低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH<4.0或pH>11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。

　　1.3。水溫和鹽含量的影響

　　組成活性污泥的微生物的適宜溫度范圍一般為15或35℃。當(dāng)溫度超過(guò)45℃時(shí)，活性污泥中的大部分微生物會(huì)死亡和漂浮(長(zhǎng)期馴化或特殊微生物除外)。

　　通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值，不能消除堿度對(duì)活性污泥的影響。調(diào)節(jié)堿性進(jìn)水的pH值可以中和堿性物質(zhì)，但會(huì)產(chǎn)生鹽。滲透壓是影響微生物存活的重要因素之一。如果微生物所在溶液的滲透壓發(fā)生變異，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

　　1.4. 致毒性底物

　　對(duì)好氧活性污泥微生物有毒性作用的底物主要有：過(guò)量的COD、有機(jī)物(酚類及其衍生物、醇類、醛類和某些有機(jī)酸等)、硫化物、重金屬和鹵化物。高底物濃度可形成穩(wěn)定的化合物，以細(xì)胞酶活性為中心，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，不能降解，甚至導(dǎo)致細(xì)胞中毒和死亡。重金屬離子進(jìn)入人類細(xì)胞后，主要通過(guò)與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基團(tuán)結(jié)合而失活或變性。微量重金屬離子也能在細(xì)胞中積累，并最終對(duì)微生物產(chǎn)生毒性作用(微動(dòng)效應(yīng))。最常見的鹵化物是碘和氯。碘不可逆地與細(xì)菌蛋白質(zhì)(或酶)的酪氨酸結(jié)合，形成二碘酪氨酸并使細(xì)菌失活。氯和水合成次氯酸鹽，分解生成強(qiáng)氧化劑。此外，廢水中有機(jī)物的突變使馴化后的微生物減少或消失，并能降解有機(jī)毒物。

　　2.活性污泥法所造成的浮體的操作

　　2.1. 過(guò)量曝氣

　　當(dāng)微生物處于饑餓狀態(tài)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致自身氧化進(jìn)入老化期，池內(nèi)DO濃度升高，或者由于污泥活性差，曝氣葉輪的線速度過(guò)高，供氧量過(guò)大。總之，隨著溶解氧的增加，由于有機(jī)物的快速代謝和分解，污泥的活性在短時(shí)間內(nèi)可能非常好。然而，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后，污泥被打得很輕，破碎(但沒有氣泡)，像一朵霧花一樣漂浮在沉淀池的表面，并隨著水流流動(dòng)。這種污泥顏色淺，活性差，耗氧率低，污泥體積和污泥指數(shù)增加，處理效果顯著降低。

　　2.2缺氧和反硝化引起的污泥漂浮

　　當(dāng)廢水中有機(jī)氨化合物含量較高或氨氮較高時(shí)，可在適當(dāng)條件下將硝化菌和硝化細(xì)菌氧化為NO3-。例如，如果二沉池中的污泥堆積或停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則NO3還原產(chǎn)生的N2將被活性污泥絮凝劑吸收，使活性污泥浮起。在二沉池或曝氣不足的地方進(jìn)行反硝化，釋放出細(xì)小的氮?dú)馀荩瑥亩档臀勰嗝芏龋龠M(jìn)活性污泥的漂浮。這種現(xiàn)象在二沉池中較為明顯，懸浮泡沫通常不穩(wěn)定。

　　2.3條。回流過(guò)大引起污泥上浮

　　回流的突然增加將使氣體和水的分離不完整，曝氣池中的氣泡將被帶到沉淀區(qū)浮動(dòng)，這種污泥呈顆粒形狀，顏色不變。

　　2.4。兩個(gè)浮動(dòng)污泥沉降罐底油泥生成的產(chǎn)物

　　如果二沉池底污泥發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣也會(huì)在活性污泥上結(jié)塊，減少污泥的比例，上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4和H2S，然后發(fā)生氣浮。首先，小氣泡從水面逸出，然后是黑色污泥漂浮。

　　2.5.活性污泥中絲狀細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)引起的污泥浮選

　　當(dāng)進(jìn)水N、P不足、pH過(guò)低、混合溶液溶解氧過(guò)低、進(jìn)水波動(dòng)過(guò)大等情況下，導(dǎo)致絲狀細(xì)菌和放線菌的異常生長(zhǎng)，絲狀細(xì)菌的比生長(zhǎng)速率高于膠束細(xì)菌，由于絲狀細(xì)菌的比表面積大，絲狀細(xì)菌在污水中獲得BOD 5物質(zhì)和氧化BOD 5物質(zhì)方面比細(xì)菌更有利。結(jié)果曝氣池中的絲狀細(xì)菌成為優(yōu)勢(shì)菌，且大量增加，導(dǎo)致生物泡沫的形成。此外，這些微生物大多是絲狀或樹枝狀的，容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以掃描顆粒和氣泡，并浮到表面。網(wǎng)狀網(wǎng)包圍的氣泡增加了其表面的張力，使氣泡不易破裂，使污泥浮出水面。

　　二、活性污泥浮選的控制

　　根據(jù)活性污泥的漂浮機(jī)理及其影響因素，可采用物理、化學(xué)、生物等方法來(lái)控制活性污泥的懸浮。

　　1.物化方法控制泡沫

　　1.1. 噴灑水

　　使用最終水回流，水可以在二次沉淀罐浮子噴灑打破水氣泡和浮動(dòng)污泥，以降低所述浮動(dòng)活性污泥。但不能從根本上消除浮泥的現(xiàn)象，這是最常見的物理最簡(jiǎn)單的方法之一。

　　1.2條。調(diào)節(jié)污水pH值

　　對(duì)曝氣池人口進(jìn)行中和，pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由堿池、酸池、pH檢測(cè)器和pH自動(dòng)控制閥組成，使曝氣池進(jìn)水pH值可控制在所需范圍內(nèi)。

　　1.3。合理的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加

　　由于工業(yè)廢水中營(yíng)養(yǎng)比例不平衡，碳源充足，氮、磷等養(yǎng)分不足，因此在處理工業(yè)廢水時(shí)需要添加額外的養(yǎng)分。尿素和磷肥一般用作氮磷源，但用量不宜過(guò)高。

　　1.4.設(shè)置調(diào)節(jié)池

　　當(dāng)進(jìn)水中含有過(guò)量的對(duì)好氧活性污泥微生物有毒性的表面活性物質(zhì)、油化合物和底物時(shí)，應(yīng)在曝氣池前設(shè)置最終的水回流調(diào)節(jié)池，以稀釋和調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中有機(jī)物的濃度，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。最終回流的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水。

　　2. 生物方法控制活性污泥上浮

　　2.1. 增設(shè)生物選擇器

　　生物選擇器有好氧選擇器和缺氧選擇器兩種，其目的是使污水在返回污泥前充分混合進(jìn)入曝氣池，并通過(guò)調(diào)節(jié)F≤M、DO等因素，選擇性地發(fā)展絮體形成細(xì)菌，抑制絲狀細(xì)菌的過(guò)度增殖。在選擇器的設(shè)計(jì)中，需要將選擇器劃分為網(wǎng)格設(shè)置，一般為4≤6格;嘗試增加第一格的F/M值，形成F≤M梯度;同時(shí)控制選擇器的水力保持時(shí)間，一般為10≤15 min。

　　2.2.工藝的優(yōu)化

　　活性污泥的微生物組成主要取決于廢水的組成、流型、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。在實(shí)際的處理過(guò)程中，廢水的組成控制幾乎是一個(gè)難題，因此優(yōu)化操作條件對(duì)控制活性污泥的上浮至關(guān)重要。

　　2.3.增加曝氣量

　　缺氧或污泥中毒引起的污泥浮選法可以增加曝氣，減少進(jìn)氣量，去除死污泥。

　　2.4.降低污泥齡

　　一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(zhǎng)生長(zhǎng)期的放線菌的生長(zhǎng)。有實(shí)踐證明，當(dāng)污泥停留時(shí)間在5～6 d時(shí)，以避免由其產(chǎn)生的污泥上浮問題。