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曝氣池是汙水處理最重要的階段，其情況的變化，直接影響出水的水質！本手冊是針對汙水處理曝氣池運行工作編寫的，可供調試及營運工作人員使用！
一、曝氣池進水的常規監測
1、溫度
好氧活性汙泥微生物能正常生理活動的最適宜溫度範圍是15-30℃。一般水溫低於10℃或高於35℃時，都會對好氧活性汙泥的功能產生不利影響。當溫度高於40℃或低於5℃時，甚至會完全停止。
在一定範圍內，隨著溫度的升高，雖然不利於氧向水中轉移，卻可以加快生化反應速率，微生物增殖速率也會加快。但溫度突升並超過一定限度時，就會產生不可逆破壞。相比之下，溫度降低對微生物的影響要小一些，一般不會出現不可逆破壞。
如果水溫的降低變化緩慢，活性汙泥中的微生物可以逐步適應這種變化，通過採取降低負荷、提高溶解氧濃度、延長曝氣時間等措施，仍能取得較好的處理效果。
因此，在實際生產運行中，要重視水溫的突然變化，尤其是水溫的突然升高。為防止水溫過高的工業廢水對好氧生物處理產生不利影響，應進行降溫處理。
2、pH值
活性汙泥微生物最適宜的pH值介於6.5~ 8.5之間。pH值降至4.5以下，活性汙泥中原生動物將全部消失，大多數微生物的活動會受到抑制，優勢菌種為真菌，活性汙泥絮體受到破壞，極易產生汙泥膨脹現象。
當pH值大於9後，微生物的代謝速率將受到極大的不利影響，菌膠團會解體，也會產生汙泥膨脹現象。當汙水pH值高於10或低於5時，在進入曝氣池之前，必須進行酸鹼中和調整pH值，使進入曝氣池的汙水pH值至少在6-9之間。
活性汙泥混合液本身對pH值變化具有一定的緩衝作用，因為好氧微生物的代謝活動能改變其活動環境的pH值。比如說好氧微生物對含氮化合物的利用，由於脫氮作用而產生酸，降低環境的pH值；由於脫羧作用而產生鹼性酸，又可使pH值上升。因此，經過長時間的馴化，活性汙泥法也能處理具有一定酸性或鹼性的汙水。此外，汙水本身所具有的鹼度對pH值的下降有一定的抑制作用。
但是，汙水的pH值發生突變，例如鹼性汙水進人已適應酸性環境的活性汙泥系統時，將會對其中微生物造成衝擊，甚至有可能破壞整個系統的正常運行。
因此，酸鹼汙水是否進行中和處理，要根據實際情況而定，若是進入活性汙泥系統的汙水pH值變化不大，尤其是只有微酸性水或微鹼性水其中之一時，往往不需要中和處理，而pH值變化幅度較大時，應事先進行中和處理調整pH值至中性。
3、COD和BOD5
無論採用哪種活性汙泥法，曝氣池所能承受的有機負荷都是有一定限度的，超過限度，曝氣池的運行效果將難以保證。對於正在運行的曝氣池，進水BOD5最高值都是固定的，由於BOD5分析周期較長，實際上多以COD分析結果指導生產。
曝氣池進水有機負荷一旦超標，就應當立即採取降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措施，以免對整個二級生物處理系統造成衝擊和保證出水水質。
如果進水COD值偏低，就應當立即採取增加進水量、減少汙泥回流量和減少風機運轉臺數，降低表曝機轉速等，降低充氧效率的措施，以免造成不必要的動力浪費。
4、氨氮和磷酸鹽
理論上，微生物對氮、磷的需要量要按BOD5:N: P - 100:5:1來計算，但實際活性汙泥法處理系統曝氣池進水中的BOD5與氮、磷的比例往往低於此值，系統也能正常運轉。
氮、磷的含量因處理的工業廢水種類不同差別很大，有的汙水氮、磷的含量很高，不經過脫磷除氮，二沉池出水氮、磷的含量就會超標。而對於氮、磷的含量很低的汙水，如果不能及時補充一定量的氮、磷，微生物的功能會受到限制，二沉池出水的COD和BOD5就難以保證達標。
當處理氮、磷的含量很低的工業廢水時，對於正在運行的曝氣池，曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量分別為10mg/L和5mg/L左右，即可滿足混合液微生物對氮、磷的需要。如果曝氣池進水中氨氮和磷酸鹽的含量長時間低於上述值，就應當及時增加氮、磷的投加量。
5、有毒物質
對於特定的工業廢水，有毒物質的種類一般不變，含量和排水量卻難以恆定。除了需要採取均質調節等一級處理措施之外，必須對曝氣池進水中有毒物質的含量進行監測和控制。
活性汙泥馴化結束後，要根據混合液對進水中有毒物質的適應程度，結合運行經驗，確定影響生化系統的進水有毒物質最高限值。
如果曝氣池進水中有毒物質的含量長時間超過限值，就應當採取降低進水量、加大汙泥回流量、提高充氧效率等措施，避免因混合液微生物中毒而影響處理效果。
二、曝氣池的常規監測
1、曝氣池MLSS或MLVSS數值的監測
曝氣池混合液須維持相對固定的汙泥濃度MLSS，才能維持好處理效果和處理系統穩定運行。每一種好氧活性汙泥法處理工藝都有其最佳曝氣池的MLSS，比如普通空氣曝池活性汙泥的MLSS最佳值為2g/L左右，而AB法工藝A段的MLSS最佳值為5g/L左右，兩者差距很大。
一般而言，曝氣池中MLSS接近其最佳值時，處理效果最好。而MLSS過低時往往達不到預期的處理效果。
當MLSS過高時，泥齡延長，維持這些汙泥中微生物正常活動所需的溶解氧數會增加許多，導致對充氧系統能力的要求增大。同時曝氣池混合液的密度會增大，阻力增大，也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。
也就是說，雖然MLSS偏高時，可以提高曝氣池對進水水質變化和衝擊負荷的抵抗能力，但在運行上往往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥過度老化，活性下降，最後甚至影響處理水質。
在實際運行時，有時需要通過加大剩餘汙泥排放的方式強制減少曝氣池的MLSS值，刺激曝氣池混合液中的微生物的生長和繁殖，提高活性汙泥分解氧化有機物的活性。
2、曝氣池混合液汙泥沉降比(SV)的監測
汙泥沉降比(SV)的英文是Settling Velocity，又稱30min沉降率，是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積佔原混合液容積的比例，以%表示。
一般取混合液樣1000ml，用滿量程1000ml量筒測量，靜置30min後泥面的高度恰好就是SV的數值。由於SV值的測定簡單快速，因此是評定活性汙泥濃度和質量的常用方法。
SV值能反映曝氣池正常運行時的汙泥量和汙泥的凝聚性、沉降性能等。可用於控制剩餘汙泥排放量，SV的正常值一般在15%-30%之間，低於此數值區說明汙泥的沉降性能好，但也可能是汙泥的活性不良。
可少排泥或不排泥或加大曝氣量。高於此數值區，說明需要排泥操作，或應採取措施加大曝氣量，也可能是絲狀菌的作用使汙泥發生膨脹，需加大進泥量或減少曝氣量。
測定SV值時容易出現什麼異常現象
(1)汙泥沉澱30-60min後呈層狀上浮且水質較清澈。說明活性汙泥反應功能較強，產生了硝化反應，形成了較多的硝酸鹽，在曝氣池中停留時間較長，進人二沉池中發生反硝化，產生氣態氮；使一些汙泥絮體上浮。可通過減少曝氣量或減少汙泥在二沉池的停留時間來解決。
(2)在量筒中上清液含有大量的懸浮狀微小絮體，而且透明度差、混濁。說明是汙泥解體，其原因有曝氣過度、負荷太低造成活性汙泥自身氧化過度、有害物質進入等。可減少曝氣量，或增大進泥量來解決。
(3)在量筒中泥水界面分不清，水質混濁其原因可能是流人高濃度的有機廢水，微生物處於對數增長期，使形成的絮體沉降性能下降，汙泥發散。可採取加大曝氣量，或延長汙水在曝氣池中的停留時間來解決。
3、汙泥容積指數(SVI)的監測
汙泥容積指數(SVI)的英文是Sludge Volume Index，是指曝氣池出口處混合液經過30min靜置沉澱後，每克幹汙泥所形的沉澱汙泥所佔的容積。單位以ml/g計。
計算公式如下：
SVI與SV值的關係:
SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體積的影響，因而比SV值能更準確地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般來說，SVI值過低說明汙泥顆粒細小，無機物含量高，缺乏活性；SVI過高說明汙泥沉降性較差，將要發生或已經發生汙泥膨脹。城市汙水處理廠的SVI值一般介於70~100之間。
SVI值與汙泥負荷有關，汙泥負荷過高或過低，活性汙泥的代謝性能都會變差，SVI值也會變很高，存在出現汙泥膨脹的可能。
SVI值升高的原因
(1)水溫突然降低使微生物活性降低，分解有機物的功能下降。
(2)流入含酸廢水使曝氣池混合液pH值長時間處於酸性條件下，嗜酸性絲狀微生物大量繁殖，另外排放酸性廢水的管道內生長的絲狀微生物膜周期性脫落也會導致混合液中的絲狀微生物的增殖。
(3)進水中氮磷營養物質比例偏低，而絲狀菌能夠在氮磷等營養物質嚴重不足的情況下大量繁殖，並在混合液中佔優勢，進而引起汙泥膨脹。
(4)曝氣池有機負荷過高導致活性汙泥的凝聚性能和沉澱性能變差，SVI值升高。
(5)進水中低分子有機物含量大，而低分子有機物是絲狀菌最容易吸收利用的成分，從而使絲狀微生物大量繁殖，曝氣池混合液沉降性能降低。
(6)曝氣池混合液溶解氧不足使絮體生長受抑制。而絲狀菌生物卻能夠在0.1mg/L以下條件中大量繁殖，導致活性汙泥膨脹，SVI值升高。
(7)進水中有毒有害物質增加，如酚、醛、硫化物等類物質含量突然升高，使微生物菌膠團凝聚性能下降，大量解絮，而絲狀菌則得以增殖，SVI升高。
(8)高濃度有機廢水缺氧腐敗後進人曝氣池，其中含有大量的低分子有機物和硫化物等，從而使絲狀菌大量繁殖，SVI值升高。
(9)消化池上清液短時間內進人曝氣池。其中的高濃度有機物使曝氣池有機負荷升高，絲狀菌大量繁殖。
(10)的進水中SS較低而溶解性有機物比例較大，使得汙泥容重降低，固液難以分離從而使SVI值升高。
(11)汙泥在二沉池停留時間過長，會導致其中溶解氧含量下降，汙泥因此腐化變質，進而使回流汙泥中絲狀菌大量繁殖，引起曝氣池活性汙泥膨脹，SVI增高。
三、曝氣池運行管理——泡沫問題
生化系統泡沫比較好的分類方法是通過顏色和黏度進行分類，因為確認泡沫不同的顏色和黏度能夠指導我們判斷目前活性汙泥所處的狀態。
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