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二沉池污泥上浮指的是污泥在二沉池内发生酸化或反硝化导致的污泥漂浮到二沉池表面的现象。这些漂浮上来的污泥本身不存在质量问题，其生物活性和沉降性能都很正常。
漂浮的原因主要是：正常的污泥在二沉池内停留时间过长，由于溶解氧被逐渐消耗而发生酸化，产生H2S等气体附着在污泥絮体上，使其密度减小，造成污泥的上浮。当系统的SRT较长，发生硝化后，进入二沉池的混合液中会含有大量的硝酸盐，污泥在二沉池中由于缺乏足够溶解氧(DO<0.5mg/L)而发生反硝化，反硝化产生的N2同样会附着在污泥絮体上，使其密度减小，造成污泥的上浮。二沉池污泥上浮的原因主要有以下几个方面：
(1)丝状菌的影响。尤其是秋冬季节，低温使菌胶团的活性受到抑制，而丝状菌可以利用自身很长的菌丝从水中吸收营养物质来维持其生长，这就促使了丝状菌的繁殖，进而引起污泥膨胀。可以通过增大曝气量提高溶解氧并增大排泥量，可加大曝气或将生化系统的PH值调到7。
(2)二沉池底部污泥反硝化作用。二沉池底部的硝态氮经反硝化作用后生成N2并附载于菌胶团中，使污泥密度减轻，成团污泥上升至液面，氮气从中逸出。污泥浮在二沉池表面，阻止氮气的逸出，从而造成上浮的污泥层不断变厚。可以适当减少曝气量，降低硝化反应进行的程度。
(3)二沉池底部腐化污泥的影响。有少量的上浮污泥呈灰黑色，散发臭味，泥块表面平滑，大概由于污泥在二沉池中停留时间过长，造成沉积污泥在二沉池底发生腐化，产生的硫氢气体附着在沉积污泥上，使污泥上浮至池面。
(4)DO（溶解氧）不足，当二沉池中的DO值太低时，活性污泥发生反硝化反应产生气体，引起污泥上浮。这个原因主要是由于排泥不及时，活性污泥密度太大，沉积太久所引起的。而DO太高时则可能造成污泥老化，因此二沉淀的DO应保持在2～4之间为宜。
(5)没有使用絮凝剂或选用不得当。如果没有投加絮凝剂或对聚丙烯酰胺的选型错误，使污泥不能凝聚或是松散，容易在水流的作用下产生上浮。絮凝剂投加量过大，如聚丙烯酰胺或聚合硫酸铁等的投加量过大。
二沉池控制污泥上浮的措施：加大污泥回流量，增大剩余污泥的排放量。适当增大污泥回流量有助于减少污泥在二沉池中的停留时间，但污泥回流量也不宜过大，一方面此种运行方式并不经济，另一方面回流量的突增，导致气水分离不彻底，曝气池中的气泡带到二沉池，反而导致污泥上浮，因此需要适当控制经济合理的污泥回流量。同时还应加大剩余污泥的排放量，减少沉淀池内污泥量，缩短硝态氮在二沉池内发生反硝化反应的时间。加强曝气池末端的充氧量，提高进入二沉池的混合液中的溶解氧含量，保证二沉池中污泥不处于厌氧或缺氧状态。对于反硝化造成的污泥上浮，还可以增大剩余污泥的排放量，降低SRT，通过控制硝化程度，达到控制反硝化的目的。