污水厂遭遇进水冲击，如何快速调整和恢复活性污泥活性？
如何从微生物工作机制倒推污水厂进水冲击来源与风险识别？
要想保证污水处理的稳定达标，就需要在过程中对各种控制参数进行合理有效地调控。沉降比实验是现场监测活性污泥系统运行状况最简易、有效的方法，它对整个活性污泥系统故障的及早发现具有重要的参考价值，掌握好对这一控制指标的认识，对我们操作活性污泥法系统意义非凡。一般来说，在沉降比较小的情况下，DO会增大，反之，DO会减小。在沉降比较小的情况下，微生物数量少，对溶解氧的消耗量自然不多，剩余溶解氧就会增多；在沉降比较大的情况下，微生物数量多，溶解氧消耗量增大，DO 就会减少。污泥沉降30min后呈层状上浮，说明活性污泥氧化能力较强，氨氮发生硝化反应并还原为氮气，附着污泥上浮，这种情况可以通过减少污泥在二沉池的停留时间或降低曝气来解决。污泥容积指数（SVI）是判断活性污泥是否膨胀和污泥老化的重要指标。一般情况下，SVI＜100 时，则说明污泥沉降性能良好，活性污泥处于对数生长期或稳定期；100＜SVI＜150 时，则说明污泥沉降性能变差，处于内源呼吸期或衰退期；SVI＞150时，则说明污泥负荷过高或发生污泥膨胀。在进水受到pH冲击的时候，通过污泥沉降比实验可观察到污泥沉降速率慢，上清液呈现混浊现象，偶尔也会发现污水表面漂浮着污泥絮体。若进水pH值若超出活性污泥适宜pH范围，对活性污泥产生较大影响，这种影响会使以上现象更加明显，需要较长的时间才能使活性污泥系统恢复。在实际应用中，常用活性污泥在曝气池和沉淀池的污泥浓度来计算回流污泥量，但利用沉降比来确定回流污泥量往往更容易。计算公式如下：
QR——回流流量
SV30——曝气池内30min的沉降比
VSV30——曝气池内混合液在1000ml量筒内30min后的污泥体积
不过要特别注意的是，当工艺出现异常时，污泥沉降比与污泥浓度不存在线性关系，因此通过这种方法计算出来的回流污泥量只能作为一个参考值。
氧化还原电位（ORP）是液体中指示电极的氧化还原电位与比较电极的氧化还原电位的差，可以对整个系统的氧化还原状态给出一个综合指标。
它是污水处理厂自动控制技术和厌氧精确控制发展的重要方向，对于节省能源、控制厌氧微生物的代谢途径以及改善处理效果具有重要的意义。1）氧化还原电位（ORP）和溶解氧（DO），啥关系？如ORP值低，表面废水处理系统中还原性物质或有机污染物含量高，溶解氧浓度低，还原环境占优点。如ORP值高，表明废水中有机污染物浓度低，溶解氧或氧化性物质浓度高，氧化环境占优。pH值是引起ORP升降的一个重要因素，pH值越高，ORP越低；pH值越低，ORP越高。值得一提的是，在污水中虽然pH与ORP有一定的相关性，但由于ORP还受微生物活动、溶解氧等因素的影响，pH与ORP的相关性没有在纯水中的强。溶液温度越高，溶液的ORP越低；在废水处理过程中，温度的影响也是如此。另外水处理过程温度越高，ORP越低，还与温度升高导致水分子团簇变小有关。此外，温度的改变也可同时导致酸碱度、气体溶解度、生物活性的改变以及水体污染物相间平衡的改变，进而影响ORP。厌氧活性污泥的活性可由最大比产甲烷速率和最大比COD去除速率表示。好氧活性污泥的活性也可由最大比COD去除速率表示。微生物的活性越高，消耗氧气的速率和产生还原性物质的速率也越快，ORP降低也越迅速 。
pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是对活性污泥法主体微生物生长条件的要求。控制不好直接影响处理效果，甚至造成生化系统的瘫痪。
当生化池整池水体pH值低于5或高于10的时候，为了减少pH冲击对污泥的影响，需要调动二沉池的出水，通过增大污泥回流比，稀释进水的pH值，这种措施在受pH冲击影响不大的情况下，可以缓解活性污泥承受压力。活性污泥浓度越高，污泥耐冲击能力越强，更能适应大波动污水。系统在经历pH冲击时，需要开启排泥泵增大排泥量，并且向其中添加同类型新鲜污泥，利用新污泥的快速增值能力来修复受影响的污泥，使之恢复正常功能。当进水受到pH冲击或者未及时投加中和药剂情况，可能会引起污水处理过程出现故障。其水质特点是有机物浓度低，悬浮颗粒物少，应对此类水要充分利用调节池或相当量的中和药剂。如上文所述，当受到pH值过高或过低的污废水冲击，沉降比检测时活性污泥沉降缓慢，上清液浑浊，甚至发现液面有漂浮的活性污泥絮体。
控制活性污泥浓度对有机污染物的去除率抗冲击负荷能力、出水悬浮颗粒浓度、节能降耗等都有显著的影响，也是日常操控常用的系统运况调整工具。
1）污泥浓度（MLSS）和污泥龄（SRT），啥关系？污泥龄是通过合理的排泥量和污泥负荷的控制调整污泥浓度的合理范围。若需对污泥浓度的控制做出准确的判断，通过对污泥龄的判断比直接测定更准确。根据工程经验，夏季的污水处理效果好于冬季，研究表明，水温每降低10摄氏度，污泥的活性将降低一倍。当水温偏低时，通过提高污泥浓度来弥补污泥活性降低的影响，从而起到增高去除效率的目的。3）污泥浓度（MLSS）和污泥沉降比（SV30），啥关系？根据工程经验，被认为高污泥浓度状态微生物数量较多，污泥经过压缩沉淀后自然就会出现较高的沉降比了。但要注意的是，污泥浓度较高也包括惰性物质含量较高的情况，会造成污泥浓度虚高的假象。
活性污泥法工艺的微生物皆以耗氧菌为主体，缺乏溶解氧的时候首先影响的是处理效率，甚至会对整个活性污泥系统产生抑制，使恢复周期延长；而过度的溶解氧也会影响出水水质。
1）溶解氧（DO）和污泥浓度（MLSS），啥关系？如前文所述，高污泥浓度耐冲击能力较强，更能适应大波动冲击负荷，但是，高污泥浓度对溶解氧的需求量高于低污泥浓度，会导致曝气量和电量剧增，增加污水处理厂运行成本。因此，为了能够达标并且降低能耗，应尽可能降低活性污泥的浓度。在低污泥浓度状态下，要及时调整曝气量，避免曝气过度导致活性污泥解体现象产生，在二沉池出水看到有颗粒悬浮物流出，这就是由过度氧化导致污泥解体的缘故。原水中有机物含量与溶解氧（DO）密切相关，原水中有机物含量高，微生物代谢分解所需消耗的溶解氧能力比正常状况下多，反之则越少。若进水量为设计值的1.5倍时，曝气量没有改变，则曝气池中溶解氧含量可能过低。另外，原水中存在的某些特殊成分，也会影响充氧效果，比如原有中存在有机溶液（如洗涤剂），在曝气池表面形成泡沫，会影响充氧效果而导致出水水质超标。
进入活性污泥法处理系统的原水，其水温控制也很重要，适合的水温是实现活性污泥法最高处理效率的基本前提条件。
水温低会导致活性污泥的活性降低。同时，由于有机物分解时间较长，处理效果较差，在测定污泥沉降比实验的时候，会出现上清液中朦胧的现象，这都是有机物分解不完全的原因。在污水处理厂实际运行中，水温对活性污泥中原生动物的种群变化有着重要的影响，进而影响活性污泥的活性。通过观察活性污泥中原生动物的种群变化，进而判断水温对活性污泥的影响，当水温过低的时候：污水中的原生生物数量减少，活动区域受到限制，一些种群消失。
污泥负荷的调节和控制是操作人员对系统控制和调整的常用方法，往往在应急调整中被用到，当然也是系统长期稳定需要经常调节的工艺控制参数。
研究表明，污泥的需氧量随着污泥负荷的增加而减少。当污泥负荷过低时，相应的污泥浓度就会过高，剩余部分的活性污泥越多，消耗的溶解氧含量也就越多。2）污泥负荷（F/M）和污泥浓度（MLSS），啥关系？作为生化系统异常故障必须分析的项目之一，分析污泥负荷是为了系统地了解进水有机物浓度对应当前的污泥浓度是否合适，由此可以对污泥浓度进行适当的调整。污泥浓度通常是由剩余污泥排放控制。过大的污泥排放速率会使活性污泥浓度过快下降，一般来说，采用排放剩余污泥这一控制措施，耗时较长，且可逆性差，往往过度调控使之处理效果恶化。反之，如果污泥排放量小于污泥增长量，污泥浓度也会随着剩余排泥量的增加而增加。一般情况下，我们会通过绘制污泥浓度-排泥量的变化趋势图，将污泥负荷控制在合理的范围内。3）污泥负荷（F/M）和污泥沉降比（SV30），啥关系？当F/M过低时，沉降比表现为：1）沉降过程可出现活性污泥过多，絮体小；2）活性污泥色泽较深；3）沉降过程较迅速；4）上清液带有小颗粒；5）沉降的活性污泥压缩性好。当F/M过高时，沉降比表现为： 1）活性污泥稀少；2）活性污泥色泽鲜淡；3）絮凝沉降速度相对缓慢；4）上清液浑浊；5）沉降活性污泥阶段压缩性差。
活性污泥法作为处理有机污染物的首选处理工艺，有机污染物的浓度固然重要，但是其水质成分的均匀、全面性也是至关重要的。有时候排除大量干扰因素后，会发现处理水处理效率低下往往是由于原水成分不均匀、水质成分单一造成的。
污泥负荷中的有机物与原水成分的关系密不可分，原水中的有机物含量决定了微生物“食物”的多少，而微生物在生化系统通常保持一定范围，所以原水中的有机物间接决定了污泥负荷所需控制的范围。在实际操作中，应注意特别原水成分中的惰性物质，惰性物质的增加会造成污泥浓度过高的错觉，导致误判。根据工程经验，认为只要污泥不排放，污泥浓度就可以得到提高，处理效率自然也可以得到提高，但活性污泥浓度中大量的惰性物质也有可能造成污泥浓度过高的错觉，实际上，含有有效惰性物质的活性污泥并不多，导致出水SS超标，使处理效率降低。如上文所述，当进水受到pH冲击或者未及时投加中和药剂情况，可能会引起污水处理过程出现故障。如水质特点是有机物浓度低，悬浮颗粒物少，应对此类水要充分利用调节池或相当量的中和药剂。原水成分比较复杂，包括以N、P、S元素为主的生活污水和部分的工业废水水质，但是无论哪种成分污水都会对生化系统产生不利的影响。由于不同原水成分的进水对活性污泥产生影响也不同，原水主要成分类型对活性污泥的影响如下表所示：
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