污泥老化的表现、原因、及解决办法

一、污泥老化的定义

污泥老化指活性污泥中的微生物群落，在多种不利因素长时间作用下，生理机能衰退、代谢活动紊乱，致使污泥整体性能下滑的现象。它贯穿于污水处理的日常运行，一旦发生，如不及时应对，会引发一系列连锁反应，降低污水净化效率。

二、污泥老化的表现

1.污泥外观与结构变化

（1）颜色异样

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。

（2）结构松散

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。

2.沉淀性能改变

（1）沉降速率波动

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。

（2）泥水分离不佳

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。

3.泡沫与浮渣产生

（1）曝气池表面异常

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。

（2）回流污泥泡沫

回流二沉池污泥产生黏性泡沫，介于表面活性剂与生物泡沫间，含老化微生物及代谢物，阻碍曝气池氧气传递，干扰运行。

4.处理效果下降

（1）有机物降解受限

微生物是污水有机物去除主力，老化使其分解能力大减。正常 COD 去除率可达 80% - 90%，老化后降至 60% - 70% 甚至更低，污水中有机污染物累积，处理难度剧增。

（2）其他污染物去除削弱

除有机物，污泥对悬浮物、氮、磷去除能力也下滑。吸附性能降低，SS 含量上升；硝化、反硝化及聚磷菌吸磷能力受损，总氮（TN）、总磷（TP）浓度升高，水体富营养化风险加大。

5.耗氧量异常

老化污泥微生物虽活性低，但耗氧不减，且结构松散助氧渗透，致曝气池溶解氧（DO）浓度骤降。正常 DO 控制在 2 - 4mg/L，老化时可降至 1mg/L 以下，进一步阻碍微生物代谢，恶化处理效果。

三、污泥老化的原因

1.营养与微生物量失衡

（1）进水有机物匮乏

长期低浓度有机物进水，如同让微生物 “忍饥挨饿”。像雨水主导的污水管网，污水有机杂质少，微生物缺乏 “食物”，代谢趋缓，最终老化。

（2）营养比例失调

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。

2.曝气问题

（1）过度曝气

空气里的氧气是把 “双刃剑”，过度曝气会氧化、解体污泥。强曝气产生的剪切力破坏菌胶团结构，当曝气速率超正常 1.5 倍且持续，污泥老化加速。

（2）曝气时间过长

正常曝气时间依水质、处理要求而定，超时曝气消耗微生物过多能量，细胞物质氧化，活性衰退。若未及时排泥，老化污泥累积，“雪球效应” 加剧老化。

3.活性污泥浓度不当

（1）污泥浓度过高

过高污泥浓度，却无足够底物支撑，微生物陷入 “僧多粥少” 困境，竞相争夺营养，大量个体 “营养不良”，生长代谢受阻，易引发污泥老化，小型污水厂常因回流比失控陷入此境。

（2）排泥不及时

污泥龄反映污泥在系统的停留时长，正常 7 - 15 天。超 20 天，微生物历经生死轮回，死亡细胞堆积，污泥性能衰败，老化随之而来。

4.其他控制条件不佳

（1）水温冲击

水温影响微生物 “活性开关”，多数适宜 15 - 30℃。低于 10℃或高于 35℃，酶活性抑制，生长减速或蛋白质变性，细胞受损，长期处于不良水温易致污泥老化。

（2）pH 值偏离

微生物偏爱 pH 值 6.5 - 8.5。过酸（pH＜6）或过碱（pH＞9），酶活性受阻，细胞膜稳定性遭破坏，如遇强酸碱污水冲击，污泥微生物岌岌可危，老化风险飙升。

四、污泥老化的解决办法

1.调整运行控制条件

（1）精准曝气调控

借助在线 DO 监测仪，实时 “把脉” 曝气池 DO 浓度，将出口 DO 稳定在 2.5mg/L 左右。依水质、水量、微生物活性灵活调曝气参数，进水有机物少就减曝气强度，防氧气 “过度杀伤” 污泥。

（2）优化反应时长

依污水特性、处理目标优化活性污泥反应时间，城市生活污水曝气 6 - 8 小时居多。小流量试验辅助找准 “黄金时间”，保障微生物高效代谢，避时间过长催生污泥老化。

（2）营养均衡配比

紧扣活性污泥 100：5：1 的碳氮磷营养比，剖析进水水质找营养短板，缺碳源补葡萄糖、甲醇，缺氮磷添尿素、磷酸二氢钾，精细投加防过量生变。

2.合理排放剩余污泥

（1）科学排泥流量控制

食微比（F/M）是排泥 “指南针”，控制在 0.1 - 0.3kgBOD5/（kgMLVSS?d）为宜。依进水有机物、污泥浓度算出排泥量，均匀排泥，防流量 “大起大落”，确保微生物 “食物供应” 稳定。

（2）严格污泥龄管理

紧盯污泥龄，7 - 10 天为 “安全区”。结合进水水质、处理成效动态调排泥策略，定期与按需排泥结合，锁住污泥青春活力。

3.采用生物强化技术

 

（1）投加特效微生物菌剂

选硝化细菌、芽孢杆菌等针对性菌剂 “激活” 污泥。依产品说明科学投放，考量与原微生物群落兼容性，助污泥代谢 “换挡提速”，攻坚难降解有机物。

（2）运用生物增效手段

添淀粉酶、蛋白酶等生物酶或微生物生长促进剂，为微生物 “开道”，加速污水有机物分解，缩短处理周期，驱散污泥老化 “阴霾”。

4.运用物理化学方法

（1）化学药剂辅助沉淀

聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）登场，PAC 投 10 - 50mg/L、PAM 投 1 - 5mg/L，先 PAC 后 PAM 顺序投加，让老化污泥 “抱团” 沉淀，净化水体。

（2）物理手段激发活性

超声波、微波 “刺激” 微生物，超声波空化破传递障碍、促营养进出，微波电磁、热效应激代谢。但参数调控精细，防 “过度刺激” 伤微生物。

5.引入新鲜污泥

 

适量引入新鲜污泥，与老化污泥 30% - 50% 比例混合，从外部 “输血”，重塑微生物活力，改良污泥性能，提升处理能效。