對于污水處理行業，節能主要是節電、節水（自來水）、降低運行成本；減排主要是從減少污染物排放，有效地做到污水與污泥處理的完全達標。

大多數的城鎮污水處理廠中往往采用活性污泥法來處理污水，但容易出現污泥上浮、活性污泥不增長或減少，產生大量泡沫等問題，影響處理效果。

常見問題匯總：

一、活性污泥部分

污泥膨脹

正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。當活性污泥變質時，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥結構松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少，顏色也有異變。此即污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于大量絲狀細菌（特別是球衣細菌）在污泥內繁殖，使泥塊松散，密度降低所致；也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨脹。污泥膨脹不但發生率高，發生普遍，而且一旦發生難以控制，通常都需要很長的時間來調整。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給污水處理工作者造成很大的麻煩。

污水中碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等營養物，水溫高，pH值較低等都易引起污泥膨脹。為防止污泥膨脹，首先應加強操作管理，經常檢測污水水質、曝氣池內溶解氧、污泥沉降比、污泥指數和進行顯微鏡觀察等。

針對上述問題采取的一般方式：

1、缺氧、水溫較高可加大曝氣量，或者降低進水量以減輕負荷，亦可降低MLSS值使得需氧量減少等

2、F/M污泥負荷率過高，可提高MLSS值，以調整負荷，必要時可停止進水。

3、缺乏氮、磷等營養物，可投加硝化污泥液，或氮磷等成份。

4、保持池內足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統特別重要, 一般至少應控制DO>2mg/L。

5、若污泥大量流失，可投加5~10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團的生長。

6、應急措施

主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。

7、在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現象仍得不到控制，就得根據實際情況加以分析，針對幾中常見的工藝提出一些指導性的方法:
A. 高負荷活性污泥工藝
目前國內對活性污泥工藝的設計通常采用中等負荷（0.3KgBOD5/(kgMLSS?d)），而在實際中人們從經濟角度考慮總是采用較高的負荷，所以高負荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強化曝氣，在推流式曝氣池內首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。

如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉，則可考慮在曝氣池頭部加設軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。
對于間歇式進水的SBR工藝來說，反應器本身是完全混合式的，而且在時間上其污染物的基質就存在濃度梯度，所以無需再另設選擇器。通常間歇式SBR工藝產生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質初始濃度，并對SBR強制排泥，一般就能夠對污泥膨脹現象進行有效的控制。而對于連續進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發生污泥膨脹的話，就有必要在進水端設置一個預反應區或生物反應器了。
B. 低負荷活性污泥工藝
低負荷活性污泥工藝曝氣池內基質濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長效率，所以是最容易產生污泥膨脹。除了在水質和曝氣上想辦法外，最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設一個分格設置的小型預曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內采用高污泥負荷，吸附部分有機物并消除有機酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中適用。

對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態，并使有機物濃度發生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續進水的系統因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發生污泥膨脹，則可通過調整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調節池內的污泥負荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現象。

總結

總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環境也不盡相同。在不同工藝不同水質的情況下，微生物的生長環境非常微妙，這就要求發生污泥膨脹時，需要根據實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。

絲狀菌是生長處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現象在于絲狀菌的過度生長，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長；完全混合式較推流式更容易產生污泥膨脹，低污泥負荷較高污泥負荷更易產生污泥膨脹；進水水質在水溫、pH、營養成份及是否有處理前的消化反應等方面是處理污泥膨脹應該首先考察的問題；高負荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足；低負荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關于污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡一致，大膽實踐不斷總結并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。

污泥脫氮上浮

當曝氣時間較長或曝氣量較大時，會使活性污泥生物-營養的平衡遭到破壞，在曝氣池中將會發生高度硝化作用而使混合液中含有較多的硝酸鹽（尤其當進水中含有較多的氮化物時），此時，二沉池可能發生反硝化而使污泥上浮。

應對污水量、回流污泥量、空氣量、以及SV、MLSS、DO等多項指標進行檢查，加以調整。

1、增加污泥回流量或及時排泥，以減少二沉池的污泥量

2、減少曝氣或者縮短曝氣時間，以減弱硝化作用

3、減少二沉池的進水量，從而減少二沉池的污泥量

污泥腐化

若曝氣量過小，污水在二沉池的停留時間較長或二沉池排泥不暢，二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發生厭氧分解，產生大量氣體，最終使污泥上升。

1、安設不使污泥外溢的浮渣清除設備

2、消除沉淀池死角區

3、改進刮泥設備，不滯留污泥于池底

污泥不增長或減少

解決活性污泥不增長或減少有以下3種辦法：

1、提高污泥沉淀效率，防止污泥隨水流出。

2、加大進水量或投加營養物。

3、若營養物少，則可減少曝氣量，否則將可能引起污泥的“過氧化”；若營養物多，則可加大曝氣量，使活性污泥快速增長。

泡沫問題

1、水體中含有洗滌劑或其它物質產生化學反應，使廢水表面出現白褐色泡沫（加消泡劑可以去除）

2、高懸浮物、高油脂廢水產生泡沫，此類泡沫可通過去除水中油脂類物質去除

3、在生物處理中，MLSS過高會或者DO過低會產生土褐色泡沫。產生灰褐色泡沫可能是MLSS過低所致，這些泡沫可以控制MLSS和DO來消除

4、當曝氣不足沉淀池中發生反硝化反應產生氮氣等氣泡，是水中污泥上浮，可加大曝氣解決

5、污泥齡太長，或污泥破碎會使泡沫呈茶色、灰色可通過增加排泥量進行處理

6、曝氣池或者二沉池中出現大量泡沫，并有惡臭，則可能是由于絲狀菌異常生長、與氣泡、絮體顆粒混合積聚，這一類泡沫比較難處理，可能是后期污泥硝化產生大量表面泡沫，可通過降低曝氣或者通過調節水中的營養物質、減少水量、降低BOD負荷，增加DO濃度，采用推流式曝氣池，促進污泥絮凝等進行處理。

二、進水水質問題

設計進水COD

進水總COD首先分為活性生物體COD和有機基質COD。活性生物體包括自養菌、異養菌和聚磷菌。

有機基質依據其生物可降解性劃分為可生物降解組分BCOD和不可生物降解組分UBCOD。UBCOD依據其粒徑被進一步劃分為溶解性惰性組分S₁和顆粒性惰性組分X₁。S₁在活性污泥系統中不發生變化，直接流出系統，X₁能夠被污泥捕集，通過剩余污泥排放去除。 BCOD被依據降解速率劃分為快速易降解組分RBCOD（S_S）和慢速降解組分SBCOD（X_S）。實驗表明,S_S和X_S的降解速率相差約1個數量級。這種劃分對設計方案脫氮除磷功能的預測和控制策略開發非常重要。X_S由細小顆粒物、膠體和溶解性有機大分子組成，對于生活污水，主要是前兩者。由于膠體物質能夠被活性污泥很快吸附而從液相中去除，其歸宿與顆粒物相聯系，因此模擬生物反應器可以把所有的膠體和顆粒性可降解COD歸為X_S。這類物質在被細胞吸收之前必須進行胞外水解。S_S由相對較小的分子組成，很容易進入細胞內部并引起電子受體（O2或NO3—）被利用的快速響應。為了模擬生物除磷過程，S_S又被劃分為發酵產物S_A和可發酵的易生物降解有機物S_F。

結合我們自主研發的污水處理廠運行狀況智能分析工作站，有效地分析了COD各組分的含量。通過呼吸圖譜：包括原位呼吸OUR（好氧速率）、準內源呼吸OUR、內源呼吸OUR、硝化呼吸OUR、有機物呼吸OUR，深入研究城市污水中COD組分的劃分、表征、標準化問題。可實現以下幾點：

1、解決活性污泥模型研究和應用的瓶頸，有效地解決COD不能出水達標的問題。

2、有效地了解COD組分，對生活污水的可生化性起到指導性作用。

3、COD組分的表征為水廠日常運行管理提供更多有價值的信息。

三、工藝優化

如何降低污水廠能耗？

污水廠運行費用最大的應該是電費，污泥委托處理其費用也很高的。

針對以上問題：

1.降低曝氣量，以減少電費。我們的經驗是，理論上的曝氣池溶解氧控制在2~4ppm,不利于節能降耗，通常認為，若生物系統是低負荷運行（F/M小于0.15），溶解氧控制在1.5ppm已經足夠了。由此可產生節電效果。

2.系統有調節池、中段提升泵站的，可發揮其儲水能力，以進行間隙運行來降低運行費用。