在污水处理设备运行过程中，故障判断主要围绕出水水质、设备运行状态、气味、污泥情况、电气与管路这几个方面进行。如果出现出水浑浊、悬浮物多、水质不达标，大多是因为曝气控制不合理，曝气不足会导致微生物活性低，曝气过强则会打碎污泥，影响沉降效果；也可能是系统内污泥浓度过低，微生物数量不足，无法有效降解污染物，或是污泥长期不排放、过度老化，沉降性能变差，同时进水负荷突然过高、水质波动大，也会超出设备处理能力，造成出水不稳定。
当出水氨氮持续偏高时，主要问题通常出在好氧处理环节，比如曝气时间不足、溶解氧偏低，硝化细菌无法正常工作，温度偏低也会明显降低微生物的反应效率；另外污泥龄过短，会导致生长缓慢的硝化菌大量流失，同样会造成氨氮难以降下去。
如果水体发黑、散发明显臭味，基本可以判断系统处于缺氧状态，最常见的原因是风机故障、曝气管堵塞或破裂，导致曝气不足，也可能是污泥长期堆积、不及时排放，底部污泥厌氧发酵变质，产生臭味气体，使整个系统发黑发臭。
沉淀池内污泥大量上浮、飘泥，一般是污泥老化、停留时间过长，在池底缺氧发酵产生气体托起污泥，也可能是污泥回流泵工作不正常，回流流量不足，或是曝气强度过大将污泥絮体打碎，无法正常沉降。
曝气系统气量不足或完全不曝气，先检查风机是否正常启动、有无过载跳闸，再查看管路阀门是否打开、曝气管是否堵塞、破裂漏气，管道是否被压扁，这些都会导致风量不够，影响处理效果。
水泵无法抽水或者抽水无力，大多是泵体内部被杂物缠绕堵塞，自吸式泵还可能是吸气管路漏气、初次启动没有灌液，也可能是电机接线错误导致反转、叶轮磨损，或者水池液位太低，超出泵的自吸高度。
设备频繁跳闸、漏电，主要是电机、电缆受潮进水，或者线路破损短路，水泵、风机被异物卡死造成负载过大，也会引起跳闸，电控箱在潮湿环境下也容易出现这类问题。
设备箱体、管路漏水，一般是焊接处开裂、法兰连接松动、密封件老化损坏，管道粘接处脱胶，或者设备箱体长期腐蚀出现穿孔，需要及时检查密封性和防腐情况。
设备运行时噪音大、震动明显，多是水泵、风机底座安装不牢固、固定螺丝松动，内部轴承损坏、叶轮卡入异物，或者管道布置不合理产生共振，长期运行会加剧设备损坏。
加药系统无法正常投加药剂，可能是加药泵堵塞、膜片损坏，药剂本身结晶结块导致管路堵塞，也可能是电磁阀故障、管路弯折，造成药剂无法顺利流出。
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