活性污泥法-污泥老化、中毒、无机化

type

Post

status

Published

date

Mar 22, 2026

slug

summary

最近部门有一个站点活性污泥无机化太严重了，因此特地学了一下这方面的知识，提升一下自己的知识储备。

1 污泥老化

当进水浓度处于正常范围，但碳氮比或碳磷比较低时，微生物代谢受阻，对有机物的降解功能受到限制，代谢产生的能量减少；进水浓度和营养配比均正常，但由于剩余污泥未按规定排放，加之曝气时间过长，导致污泥结构松散、活性降低。

1.1 原因

（1）系统长时间低负荷运行

（2）过度曝气引起的污泥老化

（3）污泥浓度过高

当活性污泥浓度过高而缺乏相应的底物支撑，即碳、氮、磷比例严重失衡时，微生物因营养不足而进入内源呼吸状态，同样会导致污泥老化。这种情况下，食微比（F/M）过低是根本原因。

（4）排泥不及时

排泥是控制活性污泥浓度的主要手段。排泥不及时会导致污泥龄过长，一般超过30天，污泥就有可能老化。长期不排泥将加速活性污泥的老化进程。

（5）营养比失衡

即便进水浓度正常，碳氮比（C/N）或碳磷比（C/P）失衡也致命。微生物分解有机物需氮、磷合成细胞物质，比例不当，如碳源过剩、氮磷不足，降解受限，能量生成少，细胞活动停滞，引发污泥老化。

1.2 污泥老化判断指标

（1）出现污泥解体现象，初期水体可能保持清澈，但老化后期解体严重时，会导致出水浑浊。

（2）曝气池出现薄而不堆积的灰白色泡沫与浮渣混合物，由老化污泥微生物代谢物及死亡细胞构成，反映污泥内部生态变化。

（3）正常活性污泥呈黄褐色且富有光泽，这源于微生物正常代谢产生的色素及物质分布。当污泥老化，颜色渐变明显。轻度老化时，转为浅黄色；重度老化则呈现深暗灰黑色。这是因为微生物代谢失衡，细胞内色素合成受干扰，死亡细胞累积改变污泥外观。

（4）回流污泥产生的泡沫介于表面活性剂泡沫和生物泡沫之间，具有一定黏性。

（5）老化初期，污泥絮团大且松散，絮凝快，沉降速度比正常污泥快约 1.4 - 1.5 倍。但后期因结构解体，絮体破碎，泥水分离困难，出水浑浊，悬浮物增多，二沉池沉淀功能失效。

（6）健康污泥菌胶团紧密，微生物协同共生。老化后，菌胶团粗大、丝状菌减少，显微镜下可见后生动物（如轮虫）增多、原生动物（如草履虫）减少。这是微生物生长环境恶化，胞外聚合物分泌不足，生态结构失衡所致。

（7）相同曝气量下，DO缓慢升高。

（8）正常时泥水分离利落，上清液清澈；老化时，部分污泥悬浮，出水水质恶化，化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、悬浮物（SS）等指标升高，影响达标排放。

1.3 预防措施

（1）F/M控制过低是导致活性污泥老化的重要原因。一般建议F/M控制在0.2-0.4之间。

（2）在食微比偏低的情况下，过高的溶解氧会加剧老化进程

（3）合理的污泥龄应控制在7-10天范围内。当污泥龄超过30天时，需格外关注，此时活性污泥老化几乎是必然结果。

（4）mlvss/mlss控制在0.6-0.8左右，过低实际干活的就少了。

（5）稳流量、勤换泥（选矿废水，总有可能有微量的重金属进入生化池，半年以上的累计效应，引起中毒；CNP营养比失衡，污泥无法自行调节，除非人工投加，不然勤换泥）。

（6）mlss过高，F/m降低，微生物内源呼吸，可能老化；mlss过低，f/m升高，微生物超负荷，有机物去除效率下降（培训PPT建议MLSS 4g/L，实际有7 g/L）。

（7）PPT建议有机负荷F/M 0.25 kgCOD/（kgMLSS*d）。

（8）SVI 50-100，沉降性能好；50以下可能老化；100到200，一般；200以上，沉降性能差，可能污泥膨胀。

2 污泥中毒

2.1 原因

（1）特殊化学药剂过量。

（2）酸碱性冲击过大，大多数微生物适宜的pH范围是6-9。

（3）含盐量过高。

（4）油脂含量过高。

2.2 污泥中毒判断指标

（1）细碎的污泥絮体漂浮在水面。

（2）镜检会发现原后生动物减少

污泥中毒时，曝气池的生物系统会遭到破会，同时，轮虫、钟虫、累枝虫等原后生动物同样在劫难逃。因此，在镜检时，这类微生物数量大减，只能零星的看见几个。这一特征恰好和污泥老化形成反差。

（3）出水COD升高

（4）对于重金属中毒，还可以通过重金属分析设备测定。

2.3 预防措施

（1）污泥中毒原因的分析，该控制进水量，并且加大回流，稀释进水中毒性成分，降低对微生物的毒害作用。

（2）排查具体的致毒成分，在预处理阶段加以去除（加强调节槽pH的控制）。

（3）加大二沉池污泥排放，减少污泥回流，排除中毒污泥；同时接种同类型的、健康的活性污泥。

3 如何判断污泥中毒与污泥老化的区别

（1）发生机理不一样，这一点不能作为判断，但观念要有。

（2）异常发生快慢不一样，中毒快，老化慢，出水水质变化同理。

（3）在出水中散逸的悬浮物不一样，中毒水面漂浮大量细碎污泥絮体，出水浑浊，悬浮颗粒多为细小羽毛状，老化污泥絮体变细碎，但出水可能相对清澈，悬浮颗粒多为碎片状。

（4）溶解氧上升快慢不一样，中毒快，老化慢（因为曝气量不变的情况下，出现污泥老化和中毒现象后，DO会上升）。

（5）镜检，中毒时原生动物大量减少或消失，老化时原生动物多样但活跃度低。

（6）老化污泥有土腥味，而中毒污泥有股异味。

（7）老化污泥为深褐色或灰褐色，中毒污泥可能发黑、发白或有异色。

4 活性污泥法漂泥原因、判定及控制措施

（1）冲击负荷引起的的漂泥

污泥负荷过高：活性污泥系统受到污泥负荷冲击时，污泥活性增强。由于颗粒间活性变高而使得活性污泥颗粒间的絮凝性变差，从而出现多重细小的未絮凝活性污泥颗粒。这一部分颗粒最容易在二沉池内因沉降不及时而随水流出池外，造成出水夹带颗粒物质。

表面负荷过高：因进流水量过大，导致污水、废水和整个活性污泥在生化系统停留时间（HRT）变短。活性污泥或未被活性污泥吸附的其他颗粒物质在二沉池停留时间变短，成为二沉池出水中所含颗粒物质产生的主要原因。

（2）活性污泥老化引起的漂泥：排泥不及时，进流污水、废水浓度过低和活性污泥浓度控制过高提高F/M（食微比）的F值，避免活性污泥长期低负荷的运行。可以通过增加入流污水、废水底物浓度和降低活性污泥浓度来提高F值。

（3）活性污泥中毒：通过观察生物相来判断，原后生动物消失，污泥自身沉降效果不好加大二沉池的回流活性污泥水量和物化段调节池的功能。同时提前提高活性污泥的浓度来有效应对。强化排泥的力度

（4）反硝化引起的飘泥：没有及时回流到曝气池、在二沉池发生反硝化

提高曝气池出口段活性污泥混合液溶解氧的含量，保证沉降到二沉池底的活性污泥，在短时间内不会发生缺氧或厌氧状态

（5）生化系统进流废水富含颗粒物质引起的漂泥

（6）曝气过度打碎活性污泥

对排泥过度、进水负荷过低、进流污水、废水流量波动过大等情况下的曝气量及时调整

5 污泥无机化

污泥中灰分比例异常升高，活性有机组分比例下降，导致污泥失活。

5.1 原因

（1）进水含沙量大，泥沙在系统内积累。

（2）长期投加化学药剂，铁盐、铝盐、石灰等沉淀物积累。

（3）排泥不足，无机物无法随剩余污泥排出。

（4）污泥龄过长，微生物自溶后无机骨架残留。

（5）进水无机SS高，工业废水带入大量无机颗粒。

5.2 主要特征

（1） MLSS高，但COD去除率低；SVI偏低，沉降快但不代表活性好；需氧量下降，DO容易偏高；出水水质变差。

（2）污泥颜色发灰、发白；污泥质地较重，沉降快；镜检几乎看不到活跃的原生动物。

5.3 与老化的区别

（1）污泥老化污泥龄过长，自身消化；污泥无机化为无机物积累所致；

（2）污泥老化和无机化的有机组分都偏低。

（3）老化污泥为深褐色，无机化污泥为灰白色。

（4）老化污泥发生速度较慢，无机化污泥可快可慢。

5.4 预防措施

（1）加大排泥，将无机化污泥排出系统；

（2）控制进水，减少无机SS进入，必要时加强预处理；

（3）减少预处理药剂投加量，评估是否过量投加铁盐/铝盐；

（4）补充新鲜污泥，引入活性高的污泥接种；

（5）加强MLVSS/MLSS的监测。

6 活性污泥预防措施

（1）监测各项指标，确保处于正常状态

a.F/M控制不好是导致活性污泥异常的重要原因。一般建议F/M控制在0.2-0.4kgBOD5/（kgMLSS*d）之间。

b.当50≤SVI≤100，污泥沉降性能良好；SVI≤50，活性污泥可能老化；100≤SV≤200，污泥沉降性能一般；200≤SVI，污泥沉降性能差，可能污泥膨胀。SV30一般为15%~30%。

c.在食微比偏低的情况下，过高的溶解氧会加剧老化进程。相同曝气量下，如果DO缓慢升高，可能污泥老化；如果DO急速升高，可能污泥中毒。

d.合理的污泥龄应控制在7-10天。当污泥龄超过30天时，需格外关注，此时活性污泥老化几乎是必然结果。

e.MLVSS/MLSS控制在0.6-0.8左右。

MLSS过高，F/M降低，微生物内源呼吸，可能污泥老化；MLSS过低，F/M升高，微生物超负荷，有机物去除效率下降。一般MLSS 在2-4g/L。

C：N：P控制在100:5:1。当活性污泥浓度过高而缺乏相应的底物支撑，即碳、氮、磷比例严重失衡时，微生物因营养不足而进入内源呼吸状态，会导致污泥老化；即使污泥浓度正常，营养比失衡也会导致活性污泥异常。

观察污泥颜色和气味，生活污水污泥一般为深褐色，可闻到土腥味，如果污泥偏黄可能泥沙较多；工业废水污泥颜色多样，但污泥颜色与正常情况不吻合，或者污泥有股异味，则污泥状态不对。例如污泥黑色，味道刺鼻，可能曝气不足，厌氧。

（2）稳流量、勤换泥

选矿废水中，难免会有微量重金属及无机物进入生化池，长期累积会导致污泥中毒或污泥无机化；同时，由于厂前水CNP营养比失衡，污泥无法自行调节，除非人工投加营养物质，不然需要勤换泥。

（3）镜检

显微镜观察污泥原生动物和后生动物等指示生物的数量及种类变化，中毒时原生动物大量减少或消失，老化时原生动物多样但活跃度低。