循环式活性污泥法在污水处理中的应用研究

崔洋 原婷 黑月明

摘 要：众所周知，当今水环境污染严重，社会高度重视生态文明建设，污水处理受到了越来越广泛关注。循环式活性污泥法的污水处理方式优势大，使用面广，是处理城市污水的主要工艺，而循环式活性污泥法处理工艺中活性污泥的常见问题需要高度关注，所以对其在污水处理过程中的应用加以研究具有非常重要的现实意义。本文主要从城市污水厂的循环式活性污泥法应用现状入手，对循环式活性污泥法进行污水处理过程中会遇到的相关问题进行了梳理和分析，并提出了应对措施，旨为循环式活性污泥法技术的应用和发展提供参考依据。

关键词：城市污水处理;循环式活性污泥法;应用研究

一、前言

近些年来，国家对城市污水排放有了更加严格标准和要求，城市污水厂排出水质也有显著提升，都与国家相关规定相符合。目前污水处理厂在污水处理的过程中，对于循环式活性污泥法的应用已非常广泛，并取得了一定的效果。不过在循环式活性污泥法污水处理工艺运行过程中经常会出现污泥膨涨、污泥变色、污泥泡沫等问题，一旦发生便会导致处理效率降低以及影响出水指标。因此，一定要对其进行更加深入的分析，从而保证循环式活性污泥法能够更加有效的应用于污水处理之中。

二、循环式活性污泥法应用现状

我国污水处理厂的建设整体起步较晚，以往在对污泥进行处理时，大多采用填埋或焚烧等手段进行处理。自从二十世纪七十年代后，通过学习国外先进经验与理论，同时引进国外污水处理新工艺、新技术、新设备，一些工艺如A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟等相继在污水厂的建设中得到了应用。

在众多的污泥处理技术中，循环式活性污泥法有百年的历史，它被认为是一种行之有效且广泛应用的传统污水生物处理法。循环式活性污泥法因其独特的性质，使得该方法在污水处理技术中拥有良好的发展前景，而且根据实际需求情况有多种运行方式，通过设置缺氧、厌氧区、好氧区以及各区之间的交替转换，使该方法在生物脱氮、除磷的效能方面展现出极大的优势。在过去的四十年，各国的研究者对活性污泥传统工艺展开了深入的研究。在国外一些发达国家，循环式活性污泥法早已取得非常广泛的应用，其中美国是全球应用最早的国家，对于该技术的利用已经相当成熟，很大程度提高了水资源的利用率。

污水处理技术随着科技的发展变得更加完善，根据处理的程度进行划分的话，污水处理技术可分为一级处理、二级处理和三级处理，污水处理厂通过鉴定污水的污染程度和处理完成后的水的归属来决定污水处理的程度。而我国的污水处理厂的建设整体起步较晚，从二十世纪七十年代开始，通过学习国外先进经验与理论，同时引进国外污水处理新工艺、新技术、新设备，一些工艺如A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟等相继在污水厂的建设中得到了应用。到上世纪末期在我国循环式活性污泥法才刚开始起步并发展，其中循环式活性污泥法又叫CAST工艺，这是在原有工艺的基础上通过生物选择池和进行污泥回流改进设施，对处理时序进行系列调整的工艺。在20世纪90年代，自北京之后，青岛、天津等一些水资源相对紧缺的城市逐步将循环式活性污泥法应用污水处理之中。“十三五”规划中规定由“污水处理”向“再生利用”转变，到2020年京津冀区域在30%以上，水资源严重紧缺的城市在20%以上，其他城市和一些县城努力达到15%。在污水处理中，循环式活性污泥法技术具有很大的发展空间，因此受到政府和各界人士高度重视。

三、循环式活性污泥法中曝气池出现的主要问题及应对措施

曝气池是循环式活性污泥法的反应主体，是循环式活性污泥法中不可或缺的一部分，承担80%以上的COD去除。若曝气池在运行过程中出现了异常情况，污染物处理不及时，流入后续构筑物的进水负荷增大，整个污水处理系统便会出现异常情况。因此，曝气池的正常运行是循环式活性污泥法的关键，并且影响整个污水处理系统的运行效率。

（一）污泥颜色发白及应对措施

产生该现象有两种原因。第一，丝状菌或固着型纤毛虫微生物的大量繁殖，影响菌胶团的正常生长;第二，水中pH值处于异常波动范围，导致丝状菌的大量繁殖，造成污泥松散，体积偏大，不容易团聚。这种情况，往往是进水问题造成的。进水的pH的控制对有效防止污泥膨胀起到关键作用。因此，要及时按照营养比来调整进水，改变进水负荷，保持曝气池pH值稳定在6～8之间。

（二）污泥颜色发黑及应对措施

污水中难降解有机物较多，由于曝气池中溶解氧过低，曝气量或反应时间不足以满足碳氧化的需要，导致去除率比较低相关微生物通过厌氧作用将有机分解，并释放出H2S，其与亚铁离子作用生成FeS，造成污泥发黑，同时散发出恶臭的味道。该现象持续时间较长，往往跟溶解氧有很大关系。此时，应加大曝气量，同时加开外回流，提高曝气池的溶解氧量，一般运行一段时间后污泥的颜色会逐渐恢复正常。

（三）曝气池中产生大量气泡或泡沫

循环式活性污泥法污水处理工艺中经常会产生泡沫，需通过颜色与黏度进行分类并判断目前泡沫所处的位置。若位于曝气池中，则可能由于进水负荷过高，造成污泥分解并附着于气泡上使气泡粘不易碎，大量的气泡浮于水面上。此时，需要适当减少进水，稍微增大回流污泥比例，待稳定一段时间后，观察气泡减少，再逐渐使系统恢复正常。另外，随着时间推移，污泥老化，排泥不及时，泥龄延长，一旦污泥解体后，会附着于泡沫上。该情况需要及时增大排泥量，逐渐更新系统中新生的污泥。由于每个污水厂控制的泥龄、处理规模等情况不尽相同，期间要根据污水厂的实际运行情况，控制好运行环境，溶解氧要稳定控制，营养物质比例要均衡，保证新生污泥能够具有较强的活性。

（四）沉淀阶段的应对措施

在沉淀阶段需要关闭所有的曝气装置，使整个处理池和装置处于静沉状态，相当于SBR工艺中的二沉池。这一环节应用活性污泥绒粒子的重力沉淀效力将污水进行分离，排出剩余活性污泥以保障微生物的状态。沉淀后的污泥浓度较高，能够达到7000mg/L至14000mg/L之间，具有较高的利用价值。

四、污泥膨胀对循环式活性污泥法处理效果的影响及对策

在某些污水处理厂中经常混有工业废水，造成污泥中毒，从而出现污泥膨胀问题。污泥膨胀是活性污泥法中最难解决的问题之一，至今还没有得到有效的解决方法。但是，我们可以根据工艺运行适当的调整，对污泥膨胀问题进行有效的管控。首先，要对进水水质和处理效果进行科学有机融合，控制于一定的范围，确保后续的曝气量能够及时变更，从而将曝气量能被控制在更合理的范围内。其次，还应对剩余污泥排泥量与泥龄进行严格管控，通过此种方法可以对由丝状菌引起的污泥膨胀进行有效的预防。此外，还应该加强在线仪表的监测，保持中控室与风机房密切沟通，根据在线仪表和现场情况，及时调整曝气，确保生物池保持足够的溶解氧。最后，根据沉淀池出水情况，合理调整内外回流，保证回流比控制在一定的范围之内。

五、结束语

综上所述，现在污泥处理工艺均起源于100多年前的活性污泥法，目前我国污水厂主流工艺仍以循环式活性污泥法衍生出来的A2/O工艺为主，对于循环式活性污泥法的认识程度还有待进一步提高。在目前應用的工艺中，建议污水厂主要对曝气系统、污泥回流系统、剩余污泥排放三大系统有机结合的控制。同时，在每个污水处理环节中，不断加强了对循环式活性污泥法的应用，在实际应用环节中发现问题，并能及时对问题进行处理，为污水处理更加稳定运行提供良好理论和实践的基础。

参考文献：

[1]刘立云.循环式活性污泥法在污水处理中的应用[J].能源与节能，2011，（5）：53-54，61.