全康環(huán)保:上一篇的《污水廠(chǎng)污泥困境》的文章中提到了污水廠(chǎng)過(guò)曝氣對污泥產(chǎn)量的影響，引起了一些討論，大家對過(guò)曝氣的看法有很多更好和更深刻的見(jiàn)解，為了把這個(gè)問(wèn)題解析清楚，這一篇就對污水廠(chǎng)過(guò)曝氣進(jìn)行展開(kāi)討論下。

污水廠(chǎng)的過(guò)曝氣是在運行中出現的一種運行工況，在正常運行下，污水氣（曝氣量）、水（進(jìn)水水質(zhì)、水量）、泥（活性污泥濃度）三者是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，但是這種平衡會(huì )收到外界環(huán)境因素的不斷變化而被不停的打破，再進(jìn)入到一個(gè)新的平衡中去。定義過(guò)曝氣的狀態(tài)就是指在運行中，曝氣系統提供了超越活性污泥系中的微生物降解污水中有機物所需的氧氣的量，造成了活性污泥系統中的氧氣富裕，檢測生物池內溶解氧的含量過(guò)高（4mg/L以上）的狀態(tài)。

在運行人員心中一種普遍的思路認為，過(guò)曝狀態(tài)下，活性污泥中的微生物在降解完污水中的有機物以后，就會(huì )開(kāi)始自身消耗，也就達到了活性污泥的?仍春粑?期，使活性污泥自我消化，從而減少活性污泥的產(chǎn)量。

傳統的活性污泥的污泥產(chǎn)量計算公式中：

ΔX=Y（S0-Se）Q-KdVXV

ΔX：是每日增長(cháng)的揮發(fā)性污泥量（VSS）

Q：為每日進(jìn)水量

S0-Se：為每日進(jìn)出水的有機物BOD5的差值，也可以用COD，但要乘以一個(gè)B/C 的系數。

Kd：活性污泥微生物的自身氧化率，生活污水一般比較低，在0.07左右。

Xv：曝氣池內的揮發(fā)性懸浮固體濃度，MLVSS

V：曝氣池體積。

從公式中可以看到污泥增長(cháng)量主要來(lái)自于有機物的去除量和污泥的自身氧化量，污泥自身氧化率由于在生活污水中Kd值的取值會(huì )比較低為0.07，工業(yè)廢水相對較高，為0.5~0.65，這兩個(gè)取值對于前面的增長(cháng)量來(lái)說(shuō)，是一個(gè)比較低的數值，在常規滿(mǎn)負荷運行狀態(tài)下，活性污泥的自身氧化量會(huì )比較小，但是在污水廠(chǎng)運行初期；進(jìn)水量不足；有機負荷不足等情況下，公式前端的數值就會(huì )比較小，后段的數值比較大，這時(shí)會(huì )出現污泥增長(cháng)量很小，甚至為負的情況。注意這種情況是由于進(jìn)水水質(zhì)、水量決定的，從平衡意義上說(shuō)也是過(guò)曝的一種表現。

活性污泥的?仍春粑?期，是在活性污泥絮凝體外界污水中的有機物已經(jīng)不能滿(mǎn)足微生物生長(cháng)所需的營(yíng)養，微生物開(kāi)始分解，代謝自身的細胞物質(zhì)，以維持生命活動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，微生物還在微弱增殖，但是速率遠低于自身的氧化速率，活性污泥量開(kāi)始減少，但是?仍春粑?降解的是細胞內易降解的部分，對于難降解的細胞壁和細胞質(zhì)等物質(zhì)無(wú)法利用，因此活性污泥是不可能依靠?仍春粑?完全消失的。從下圖中也可以看到隨著(zhù)進(jìn)入到?仍春粑?期以后，污泥量出現了下降，但是下降的趨勢平緩，遠遠達不到對數增殖期的增長(cháng)量。

在實(shí)際污水廠(chǎng)的進(jìn)水中，污泥產(chǎn)量不僅僅來(lái)自于微生物對有機物的降解過(guò)程的自我繁殖，還有一部分是進(jìn)水中的無(wú)機顆粒，這部分大部分以SS形式存在，特別是SS中的無(wú)機成分，是不可生物降解的，是構成污水廠(chǎng)污泥產(chǎn)量的另一個(gè)主要來(lái)源，這部分無(wú)機成分不論曝氣如何過(guò)量都是無(wú)法去除的，所以過(guò)曝的情況下，這部分污泥是無(wú)法減量的。在過(guò)曝的期間，部分的難降解的有機物并不能被常規的曝氣去除，在一些特殊的工業(yè)廢水中，盡管通過(guò)４０～５０小時(shí)的曝氣，仍有部分難降解COD存在，并且活性污泥的數量并沒(méi)有預期中大量減少。在污水廠(chǎng)的工藝調整中通過(guò)過(guò)量曝氣來(lái)大量減少污泥產(chǎn)量的做法很少應用到工程實(shí)際中來(lái)，更多的是通過(guò)精細的工藝管理，合理的生物控制，有效的去除無(wú)機顆粒，充分挖掘生物作用等方式來(lái)減少污泥產(chǎn)量等

在一些研究中表明活性污泥在F/M低的情況下，曝氣池中的微生物耗盡污水中的食物時(shí)，會(huì )在其細胞周?chē)判钩鲆粚诱承员∧ひ簿褪荅PS。曝氣池內的保持的活性污泥的懸浮狀態(tài)使細胞周邊的EPS碰撞并最終粘合在一起，形成更大更多的絮狀物，這也是非絲狀膨脹的一種表現，在表觀(guān)上就是污泥的生物泡沫的大量出現，結合當時(shí)的環(huán)境因素，容易誘發(fā)污泥膨脹。

過(guò)量曝氣不僅僅帶來(lái)污泥增殖還是減量的困擾，對工藝運行也造成更多的問(wèn)題，除了上述的污泥泡沫和非絲狀菌的膨脹問(wèn)題以外，污水廠(chǎng)過(guò)量曝氣會(huì )導致內回流的硝化液中含有大量的游離氧，不利于反硝化區的缺氧環(huán)境的形成，過(guò)量曝氣還會(huì )造成污泥老化，細小的活性污泥絮體從絮凝體上剝離開(kāi)，在二沉池形成云霧狀的懸浮物，造成出水水質(zhì)的惡化，還有最重要的是過(guò)量曝氣使污水廠(chǎng)的能耗居高不下，造成能源的浪費。

在一些污水廠(chǎng)可以通過(guò)合理的風(fēng)機組合來(lái)降低曝氣量，但是有些污水廠(chǎng)的風(fēng)機設備沒(méi)有多種組合，過(guò)量曝氣可以通過(guò)間歇運行曝氣風(fēng)機來(lái)進(jìn)行，很多污水廠(chǎng)擔心間歇曝氣會(huì )導致曝氣裝置（曝氣管、曝氣盤(pán)）堵塞，或者活性污泥的懸浮狀態(tài)無(wú)法形成，在實(shí)際中一些污水廠(chǎng)已經(jīng)進(jìn)行間歇曝氣的運行，包括一些工藝設計就為間歇曝氣的運行方式，都已經(jīng)表明，間歇運行不會(huì )改變活性污泥的基本特性，可以在實(shí)際中進(jìn)行使用。

過(guò)量曝氣帶來(lái)的工藝運行問(wèn)題在日常運行中是多數工藝問(wèn)題的來(lái)源，需要污水廠(chǎng)的運行人員認真面對，并采取足夠的重視，合理的調控曝氣量，不應利用過(guò)曝來(lái)簡(jiǎn)單的消減泥量而帶來(lái)更為復雜的工藝運行問(wèn)題，合理的、適應的、精準的、節能的曝氣量的管控是今后污水廠(chǎng)運行的主要方向。