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1.5.2课题主要内容
奥贝尔氧化沟工艺是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，活性污泥的状态直接关系到出水水质，如何保证活性污泥的良好运转并及时处理出现的异常问题，成为污水处理的一个关键问题。
在深入了解淮阳县污水处理厂的基础上，通过参与工程的运营工作，从实际问题出发，结合理论知识，对淮阳县污水处理厂活性污泥法出现的一些异常情况，对活性污泥法常出现的一些问题像污泥膨胀、污泥上浮泡沫等问题进行简单分析，并提出一些简单的应对措施，希望给同类工艺做出参考，并保证工艺的正常运行和出水水质的良好与稳定。
2.活性污泥法常见问题的分析研究
常见的活性污泥法问题有污泥膨胀，污泥消化，污泥腐化，泡沫问题等问题，这些问题都直接影响着出水水质的好与坏，如何在出现这些问题后采取积极的措施，保证出水水质的良好与稳定，这都是实际运行工作较为重要的课题。鉴于此，本课题选择活性污泥法常见问题的研究分析，并给出相对应的应对措施，以保证出水水质的良好与稳定。
2.1活性污泥的组成及其在污水处理中的作用
2.1.1活性污泥的组成
活性污泥是活性处理系统中的主体作用物质。正常的处理城市污水的活性污泥外观为黄褐色的絮绒颗粒状，颗粒径为0.02—0.2mm，单位表面积为2—10m2/L，相对密度为1.002-1.006，含水率在99%以上。
活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体，这些微生物群体主要有细菌和原生动物组成，也有真菌和以轮虫为主的后生动物。
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2.1.2活性污泥法的基本工艺流程（见图7）
图7 活性污泥法的基本流程图
2.1.3活性污泥法处理污水的工艺及净化机理过程
活性污泥法是利用悬浮生长型好氧微生物氧化分解污水中有机物质的生物处理技术，污水净化过程可分为吸附、代谢、固液分离三个阶段，由曝气池、曝气系统、污泥回流系统及二次沉淀池等组成。污水与二次沉淀池回流的活性污泥同时进入曝气池，在曝气系统作用下，混合液有足够的溶解氧并使活性污泥与污水充分接触，污水中的胶体状和溶解性有机物被活性污泥吸附、氧化分解，从而得到净化。在二次沉淀池中，活性污泥与被活性污泥净化的污水分离，澄清后的达标水排出系统；微生物氧化分解有机物的同时，自身也得以繁殖增长，即活性污泥量会不断增加，为使曝气池混合液中活性污泥浓度保持在一个较为恒定的范围内，需要及时将部分活性污泥作为剩余污泥排出系统。 2.1.4净化过程
活性污泥去除污水中有机物的过程一般分为三个阶段。
（1）初期的吸附去除阶段：在此阶段，污水和污泥在刚开始接触的5～10min内就出现了很高的BOD去除率，通常30min内完成污水中的有机物被大量去除，这主要是由于活性污泥的物理吸附和生物吸附作用共同作用的结果。
活性污泥法初期的吸附去除的主要特点包括以下几点： ①初期的吸附去除完成时间短，去除量大； ②去除的有机物对象主要是胶体和悬浮性有机物；
③活性污泥的性质与初期的吸附去除关系密切，一般处于内源呼吸期的活性污泥
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微生物吸附能力强，而氧化过度的活性污泥微生物初期吸附的效果不好；
④初期吸附有机物的效果与生物反应池的混合及传质效果密切相关；
⑤被吸附的有机物没有从根本上被矿化，通过数小时的曝气后，在胞外酶的作用下，被分解为小分子有机物后才可能被微生物酶转化。
（2） 代谢阶段：活性污泥吸附了污水中呈非溶解状态的大分子有机物后，被微生物的胞外酶分解成小分子的溶解性有机物，与污水中溶解性的有机物一起进入微生物细胞内被降解和转化，一部分有机物质进行分解代谢，氧化为二氧化碳和水，并获得合成新细胞所需的能量，另一部分物质进行合成代谢，形成新的细胞物质。
（3） 活性污泥絮体的分离沉淀：无论分解还是代谢，都能去除有机污染物，但是产物却不同，分解代谢的产物是二氧化碳和水，而合成代谢的产物则是新的细胞，并以剩余污泥的方式排出活性污泥系统。
沉淀是混合液中固相活性污泥颗粒同废水分离的过程。固液分离的好坏，直接影响出水水质。如果处理水挟带生物体，出水BOD和SS将增大。所以，活性污泥法的处理效率，同其他生物处理方法一样，应包括二次沉淀池的效率，即用曝气池及二沉池的总效率表示，除了重力沉淀外，也可用气浮法进行固液分离。 2.1.5活性污泥评价指标及活性污泥法影响因素
（1）表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标
①混合悬浮固体浓度（MLSS）又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所包含的活性污泥固体物的总量。
②混合液挥发性悬浮固体浓度 （MLVSS）表示的是混合液活性污泥中哟及固体物质的浓度。MLVSS能够校准确地表示微生物数量，但其中仍包括Me及Mi等惰性有机物质。因此也不能过精确表示活性污泥微生物量，它表示的仍然是活性污泥量的相对值。
（2）活性污泥沉降性能的评价指标
①污泥沉降比SV又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥与原混合液的体积比，以%表示。
污泥沉降比SV能够反映正常运行曝气池的活性污泥量，可用于控制调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时的发现污泥膨胀等异常现象。处理城市污水一般将SV控制在20%—30%之间。
②污泥容积指数SVI简称污泥指数。指曝气池出口处混合液经30min静沉后，1g
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所形成的沉淀污泥所占有的容积，以ml计。
污泥指数反映活性污泥的松散程度和凝聚、沉降性能。污泥指数过低，说明泥粒细小、紧密，无机物多，缺乏活性和吸附能力；指数过高，说明污泥将要膨胀，或已膨胀，污泥不易沉淀，影响对污水的处理效果。对一般城市污水，SVI<100时，沉淀性能良好；SVI为100—200时，沉淀性能一般；SVI>200时，沉淀性能不好。
（3）污泥龄
指曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥数量的比值，单位：日。由于在稳定运行时，剩余污泥量也就是新增长的污泥量，因此污泥龄就是污泥在曝气池中的平均停留时间，或污泥增长一倍平均所需要的时间。
（4）环境因素的影响 ①溶解氧
活性污泥法是需氧好氧的过程，对于传统活性污泥法，氧的最大需要出现在污水与污泥开始混合的曝气池首段，常供氧不足。供氧不足会出现厌氧状态，妨碍正常的代谢过程，滋长丝状菌。供氧多少一般用混合液溶解氧的浓度控制。由于活性污泥絮凝体的大小不同，所需要的溶解氧浓度液不同，絮凝体越小，与污水的接触面积越大，也越有利于对氧的提取，所需要的溶解氧就小；反之絮凝体越大，所需溶解氧浓度就大。为了使沉淀分离性能良好，较大的絮凝体时所期望的，因此，溶解氧浓度控制在2mg/L为宜。
②营养物质均衡
参与活性污泥处理的微生物，在其生命活动过程中，需要不断的从其周围环境的污水中吸取其生长所必须的营养物质，这里包括：碳源、氮源、无机盐及某系生长素等。碳是构成生物细胞的重要物质，参与活性污泥处理的微生物对碳源的需求量较大，一般如以BOD计不应低于100mg/L；氮是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素；微生物对无机盐类的需求量很少，但却是必不可少的；磷是合成核蛋白、卵磷脂及其他磷化合物的重要元素。它在微生物的代谢和物质转化过程中起着重要的作用，生活污水中含有微生物所需要的各种元素，但工业废水中却缺乏一些关键的元素如氮、磷等。对氮磷的需要量应满足以下比例即BOD：N：P=100:5:1。
③PH值
对于好氧生物处理，PH值一般以6.5—9.0为宜。PH值低于6.5，真菌开始与细菌
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竞争，降低到4.5，真菌将完全占优势，严重影响沉淀分离；PH超过9.0时，代谢速度受到障碍。对于活性污泥法，期PH值是指混合液而言。对于一些酸性或碱性废水，为避免对活性的冲击，应先进行预处理，将PH值调到适宜范围。
④水温
水温是影响微生物生长活动的重要因素。城镇污水在夏季易于生物处理，而在冬季净化效果则降低，水温的下降是其主要原因。在微生物酶系统不受变性影响的温度范围内，水温上升就会使微生物活动旺盛，就能提高反应速度。此外水温上升还有利于混合、搅拌、沉淀等物理过程，但不利氧的转移。对于生活过程，一般水温在20--30 ℃效果最好，35℃以上和10℃以下净化效果即行降低。
⑤有毒物质
对生物处理有毒害作用的物质很多。毒物大致可分为重金属、硫化氢等无机物质和氰酚等有机物质。这些物质对细菌的毒害作用，或是破坏细菌细胞某些必要的生理结构，或是抑制细菌的代谢过程。毒物的毒害作用还与PH值、水温、溶解氧、有无其他毒物、微生物的数量和是否驯化等有很大关系。
2..2活性污泥法的运行中的异常情况分析
在运行中，有时会出现异常情况使污泥流失，处理效果降低。下面介绍运行中可能出现的几种主要异常现象和对其采取的措施。 2.2.1污泥膨胀
正常的活性污泥沉降性能良好，含水率99%左右。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少（但较清澈），颜色有异变，这就是污泥膨胀。
污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。而当氮严重缺乏时，也有可产生膨胀现象。因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质，过量的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜检也看不到丝状菌。非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重，在这里就不着重研究。