循環(huán)式活性污泥法在污水處理中的應用研究

崔洋 原婷 黑月明

摘 要：眾所周知，當今水環(huán)境污染嚴重，社會高度重視生態(tài)文明建設，污水處理受到了越來越廣泛關注。循環(huán)式活性污泥法的污水處理方式優(yōu)勢大，使用面廣，是處理城市污水的主要工藝，而循環(huán)式活性污泥法處理工藝中活性污泥的常見問題需要高度關注，所以對其在污水處理過程中的應用加以研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文主要從城市污水廠的循環(huán)式活性污泥法應用現(xiàn)狀入手，對循環(huán)式活性污泥法進行污水處理過程中會遇到的相關問題進行了梳理和分析，并提出了應對措施，旨為循環(huán)式活性污泥法技術的應用和發(fā)展提供參考依據(jù)。

關鍵詞：城市污水處理;循環(huán)式活性污泥法;應用研究

一、前言

近些年來，國家對城市污水排放有了更加嚴格標準和要求，城市污水廠排出水質也有顯著提升，都與國家相關規(guī)定相符合。目前污水處理廠在污水處理的過程中，對于循環(huán)式活性污泥法的應用已非常廣泛，并取得了一定的效果。不過在循環(huán)式活性污泥法污水處理工藝運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)污泥膨漲、污泥變色、污泥泡沫等問題，一旦發(fā)生便會導致處理效率降低以及影響出水指標。因此，一定要對其進行更加深入的分析，從而保證循環(huán)式活性污泥法能夠更加有效的應用于污水處理之中。

二、循環(huán)式活性污泥法應用現(xiàn)狀

我國污水處理廠的建設整體起步較晚，以往在對污泥進行處理時，大多采用填埋或焚燒等手段進行處理。自從二十世紀七十年代后，通過學習國外先進經(jīng)驗與理論，同時引進國外污水處理新工藝、新技術、新設備，一些工藝如A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝等相繼在污水廠的建設中得到了應用。

在眾多的污泥處理技術中，循環(huán)式活性污泥法有百年的歷史，它被認為是一種行之有效且廣泛應用的傳統(tǒng)污水生物處理法。循環(huán)式活性污泥法因其獨特的性質，使得該方法在污水處理技術中擁有良好的發(fā)展前景，而且根據(jù)實際需求情況有多種運行方式，通過設置缺氧、厭氧區(qū)、好氧區(qū)以及各區(qū)之間的交替轉換，使該方法在生物脫氮、除磷的效能方面展現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。在過去的四十年，各國的研究者對活性污泥傳統(tǒng)工藝展開了深入的研究。在國外一些發(fā)達國家，循環(huán)式活性污泥法早已取得非常廣泛的應用，其中美國是全球應用最早的國家，對于該技術的利用已經(jīng)相當成熟，很大程度提高了水資源的利用率。

污水處理技術隨著科技的發(fā)展變得更加完善，根據(jù)處理的程度進行劃分的話，污水處理技術可分為一級處理、二級處理和三級處理，污水處理廠通過鑒定污水的污染程度和處理完成后的水的歸屬來決定污水處理的程度。而我國的污水處理廠的建設整體起步較晚，從二十世紀七十年代開始，通過學習國外先進經(jīng)驗與理論，同時引進國外污水處理新工藝、新技術、新設備，一些工藝如A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝等相繼在污水廠的建設中得到了應用。到上世紀末期在我國循環(huán)式活性污泥法才剛開始起步并發(fā)展，其中循環(huán)式活性污泥法又叫CAST工藝，這是在原有工藝的基礎上通過生物選擇池和進行污泥回流改進設施，對處理時序進行系列調整的工藝。在20世紀90年代，自北京之后，青島、天津等一些水資源相對緊缺的城市逐步將循環(huán)式活性污泥法應用污水處理之中?！笆濉币?guī)劃中規(guī)定由“污水處理”向“再生利用”轉變，到2020年京津冀區(qū)域在30%以上，水資源嚴重緊缺的城市在20%以上，其他城市和一些縣城努力達到15%。在污水處理中，循環(huán)式活性污泥法技術具有很大的發(fā)展空間，因此受到政府和各界人士高度重視。

三、循環(huán)式活性污泥法中曝氣池出現(xiàn)的主要問題及應對措施

曝氣池是循環(huán)式活性污泥法的反應主體，是循環(huán)式活性污泥法中不可或缺的一部分，承擔80%以上的COD去除。若曝氣池在運行過程中出現(xiàn)了異常情況，污染物處理不及時，流入后續(xù)構筑物的進水負荷增大，整個污水處理系統(tǒng)便會出現(xiàn)異常情況。因此，曝氣池的正常運行是循環(huán)式活性污泥法的關鍵，并且影響整個污水處理系統(tǒng)的運行效率。

（一）污泥顏色發(fā)白及應對措施

產生該現(xiàn)象有兩種原因。第一，絲狀菌或固著型纖毛蟲微生物的大量繁殖，影響菌膠團的正常生長;第二，水中pH值處于異常波動范圍，導致絲狀菌的大量繁殖，造成污泥松散，體積偏大，不容易團聚。這種情況，往往是進水問題造成的。進水的pH的控制對有效防止污泥膨脹起到關鍵作用。因此，要及時按照營養(yǎng)比來調整進水，改變進水負荷，保持曝氣池pH值穩(wěn)定在6～8之間。

（二）污泥顏色發(fā)黑及應對措施

污水中難降解有機物較多，由于曝氣池中溶解氧過低，曝氣量或反應時間不足以滿足碳氧化的需要，導致去除率比較低相關微生物通過厭氧作用將有機分解，并釋放出H2S，其與亞鐵離子作用生成FeS，造成污泥發(fā)黑，同時散發(fā)出惡臭的味道。該現(xiàn)象持續(xù)時間較長，往往跟溶解氧有很大關系。此時，應加大曝氣量，同時加開外回流，提高曝氣池的溶解氧量，一般運行一段時間后污泥的顏色會逐漸恢復正常。

（三）曝氣池中產生大量氣泡或泡沫

循環(huán)式活性污泥法污水處理工藝中經(jīng)常會產生泡沫，需通過顏色與黏度進行分類并判斷目前泡沫所處的位置。若位于曝氣池中，則可能由于進水負荷過高，造成污泥分解并附著于氣泡上使氣泡粘不易碎，大量的氣泡浮于水面上。此時，需要適當減少進水，稍微增大回流污泥比例，待穩(wěn)定一段時間后，觀察氣泡減少，再逐漸使系統(tǒng)恢復正常。另外，隨著時間推移，污泥老化，排泥不及時，泥齡延長，一旦污泥解體后，會附著于泡沫上。該情況需要及時增大排泥量，逐漸更新系統(tǒng)中新生的污泥。由于每個污水廠控制的泥齡、處理規(guī)模等情況不盡相同，期間要根據(jù)污水廠的實際運行情況，控制好運行環(huán)境，溶解氧要穩(wěn)定控制，營養(yǎng)物質比例要均衡，保證新生污泥能夠具有較強的活性。

（四）沉淀階段的應對措施

在沉淀階段需要關閉所有的曝氣裝置，使整個處理池和裝置處于靜沉狀態(tài)，相當于SBR工藝中的二沉池。這一環(huán)節(jié)應用活性污泥絨粒子的重力沉淀效力將污水進行分離，排出剩余活性污泥以保障微生物的狀態(tài)。沉淀后的污泥濃度較高，能夠達到7000mg/L至14000mg/L之間，具有較高的利用價值。

四、污泥膨脹對循環(huán)式活性污泥法處理效果的影響及對策

在某些污水處理廠中經(jīng)?；煊泄I(yè)廢水，造成污泥中毒，從而出現(xiàn)污泥膨脹問題。污泥膨脹是活性污泥法中最難解決的問題之一，至今還沒有得到有效的解決方法。但是，我們可以根據(jù)工藝運行適當?shù)恼{整，對污泥膨脹問題進行有效的管控。首先，要對進水水質和處理效果進行科學有機融合，控制于一定的范圍，確保后續(xù)的曝氣量能夠及時變更，從而將曝氣量能被控制在更合理的范圍內。其次，還應對剩余污泥排泥量與泥齡進行嚴格管控，通過此種方法可以對由絲狀菌引起的污泥膨脹進行有效的預防。此外，還應該加強在線儀表的監(jiān)測，保持中控室與風機房密切溝通，根據(jù)在線儀表和現(xiàn)場情況，及時調整曝氣，確保生物池保持足夠的溶解氧。最后，根據(jù)沉淀池出水情況，合理調整內外回流，保證回流比控制在一定的范圍之內。

五、結束語

綜上所述，現(xiàn)在污泥處理工藝均起源于100多年前的活性污泥法，目前我國污水廠主流工藝仍以循環(huán)式活性污泥法衍生出來的A2/O工藝為主，對于循環(huán)式活性污泥法的認識程度還有待進一步提高。在目前應用的工藝中，建議污水廠主要對曝氣系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、剩余污泥排放三大系統(tǒng)有機結合的控制。同時，在每個污水處理環(huán)節(jié)中，不斷加強了對循環(huán)式活性污泥法的應用，在實際應用環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)問題，并能及時對問題進行處理，為污水處理更加穩(wěn)定運行提供良好理論和實踐的基礎。

參考文獻：

[1]劉立云.循環(huán)式活性污泥法在污水處理中的應用[J].能源與節(jié)能，2011，（5）：53-54，61.