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判斷活性污泥性能,一定要知道這11個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)!
活性污泥法是處理城市污水最廣泛使用的方法,它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物、氮磷等污染物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì),是廢水生物處理懸浮在水中的微生物的各種方法的統(tǒng)稱。
污泥的性能決定了污水處理的效率及效果,下面這幾個(gè)指標(biāo)讓你更好地判斷污泥性能!
1、活性污泥的組成
活性污泥中有細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。其中好氧細(xì)菌是分解有機(jī)物的的主體。
○ 1mL曝氣池混合液中細(xì)菌總數(shù)約為1×10^8 個(gè)。
○ 真菌中主要是絲狀的霉菌,在正常的活性污泥中真菌不占優(yōu)勢(shì)。如果絲狀菌顯著增長(zhǎng),則活性污泥的沉降性能惡化。
○ 原生動(dòng)物和細(xì)菌一起在污水凈化中起作用。在1mL正常的活性污泥混合液中,一般存活著5×10^3~2×10^4個(gè)原生動(dòng)物,其中70%~90%為纖毛蟲(chóng)類。原生動(dòng)物促進(jìn)了細(xì)菌的凝聚,提高細(xì)菌的沉降效率。原生動(dòng)物以細(xì)菌為食餌,可以去除游離細(xì)菌。13:59:08
○ 活性污泥中的后生動(dòng)物通常有輪蟲(chóng)和線蟲(chóng)。這些后生動(dòng)物都攝食細(xì)菌、原生動(dòng)物及活性污泥碎片。
2、活性污泥的物質(zhì)組成
Ma:具有代謝功能的微生物群體
Me:微生物殘留物(主要是細(xì)菌內(nèi)源代謝,自身氧化產(chǎn)物)
Mi:由原污水?dāng)y入的難為細(xì)菌降解的惰性有機(jī)物
Mii:由污水?dāng)y入的無(wú)機(jī)物
3、活性污泥評(píng)價(jià)指標(biāo)
1、MLSS
混合液懸浮固體濃度 指1L曝氣池混合液中所含懸浮固體干重,它是衡量反應(yīng)器中活性污泥數(shù)量多少的指標(biāo)。它包括微生物菌體(Ma)、微生物自生氧化產(chǎn)物(Me)、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物(Mi)和無(wú)機(jī)物(Mii)。
由于MLSS在測(cè)定上比較方便,所以工程上往往以它作為估量活性污泥中微生物數(shù)量的指標(biāo)。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí),希望維持較高的MLSS,以縮小曝氣池容積,節(jié)省占地和投資,但MLSS濃度也不能過(guò)高,否則會(huì)導(dǎo)致氧氣供應(yīng)不足。一般反應(yīng)器中污泥濃度控制在2000~6000mg/L。
2、MLVSS
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度指1L曝氣池混合液中所含揮發(fā)性懸浮固體含量,它只包括微生物菌體(Ma)、微生物自生氧化產(chǎn)物(Me)、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物(Mi),不包括無(wú)機(jī)物(Mii)。所以MLVSS能比較確切地反映反應(yīng)器中微生物的數(shù)量。
一般情況下處理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右,對(duì)于工業(yè)污水,則因水質(zhì)不同而異,MLVSS/MLSS比值差異較大。
3、SV30
SV30是指曝氣池的混合液在100mL的量筒內(nèi)靜置30min后,沉降污泥與混合液的體積之比。SV30是衡量活性污泥沉降性能和濃縮性能的一個(gè)指標(biāo),對(duì)于某一濃度的活性污泥,SV30越小,說(shuō)明其沉降性能和濃縮性能越好。
SV30在運(yùn)行管理中的意義:實(shí)際上,正常的活性污泥在沉降30min以后,一般都能達(dá)到最終沉降狀態(tài),在以后1-2h內(nèi),泥水界面不再下降。因此,兩種沉降速度及沉降性能差別很大的活性污泥會(huì)有相同的SV30值,但兩種濃縮性能不同的污泥肯定不會(huì)有相同的SV30值。
有的處理廠采用5min沉降比作為污泥的沉降性能指標(biāo),因?yàn)槌两敌阅懿煌腟V5值相差很大,因此可以認(rèn)為SV5是活性污泥的一個(gè)沉降指標(biāo),而SV30主要是一個(gè)濃縮性能指標(biāo)。
4、SVI
污泥體積指數(shù),指曝氣池混合液經(jīng)30min靜止沉降后1g干污泥所占的體積,單位為ml/g。
SVI=(SV%×100)/MLSS
SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能,SVI過(guò)低,說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小緊密,無(wú)機(jī)物多,微生物數(shù)量少,此時(shí)污泥缺乏活性和吸附能力。SVI過(guò)高則說(shuō)明污泥結(jié)構(gòu)松散,難于沉淀分離,即將膨脹或已經(jīng)發(fā)生膨脹。
理論上SV值一般為15%~30%,SVI值一般為70~100,一般的:
SVI≤100 污泥沉降性能較好
100<SVI<200 污泥沉降性能一般
SVI≥200 污泥沉降性能差
城市生活污水水質(zhì)較穩(wěn)定,其SVI控制在50~150左右。而工業(yè)污水水質(zhì)相差較大,如某些工業(yè)污水中COD主要為溶解性有機(jī)物,極易合成污泥,且污泥灰份少,微生物數(shù)量多,所以雖然其SVI偏高,但卻不是真正的污泥膨脹。反之,如果污水中含無(wú)機(jī)懸浮物多,污泥的密度大,SVI低,但其活性和吸附能力不一定差。
5、污泥顏色
生活污水的好氧活性污泥有機(jī)質(zhì)高的話一般顏色較深褐,偏黃也許是泥沙成分較多。工業(yè)污水的泥顏色豐富多彩,和具體進(jìn)水有關(guān)。但是如果進(jìn)水不帶顏色而污泥攜帶與正常不吻合的情況,說(shuō)明污泥狀態(tài)不對(duì),例如生活污水曝氣池污泥呈黑色,說(shuō)明曝氣不足,導(dǎo)致厭氧等情況。如果污泥發(fā)白,則說(shuō)明缺少營(yíng)養(yǎng)或溶解氧過(guò)高,污泥自身代謝,需要投加營(yíng)養(yǎng)或減少曝氣量。
6、污泥氣味
正常的市政污水污泥會(huì)散發(fā)泥土的芬芳,工業(yè)廢水的根據(jù)污染物不同味道也不同,但是味道不會(huì)出現(xiàn)很大變化,如果污泥味道出現(xiàn)變化,例如好氧池散發(fā)臭味,說(shuō)明曝氣不足導(dǎo)致的厭氧消化!
7、污泥負(fù)荷
污泥負(fù)荷是反應(yīng)器設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù),它指單位活性污泥所能去除的五日生化需氧量,單位是kg BOD5/kg MLSS。進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于污泥負(fù)荷的選擇需要考慮預(yù)期運(yùn)行的處理效率和出水效果、曝氣量、泥齡等參數(shù)。
根據(jù)污泥負(fù)荷的大小可分為三種情況:
1.低污泥負(fù)荷:0.1-0.25 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率90%~95%
2.常污泥負(fù)荷:0.3-0.6 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率85%~98%
3.高污泥負(fù)荷:1-5 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率50%~60%
對(duì)于城市生活污水生物處理,低污泥負(fù)荷法和常污泥負(fù)荷法之間無(wú)明顯的分界,而常污泥負(fù)荷法和高污泥負(fù)荷法之間則分界明確,根據(jù)污水處理廠的一些運(yùn)行資料,污泥負(fù)荷在0.6~1.0kg BOD5/kg MLSS之間時(shí),絲狀菌有相對(duì)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),而絲狀菌的生長(zhǎng)使污泥結(jié)構(gòu)松散,最終導(dǎo)致污泥發(fā)生膨脹。但是當(dāng)污泥負(fù)荷高于1.5kg BOD5/kg MLSS時(shí),反應(yīng)器中食料充足,非絲狀菌也能獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)而生長(zhǎng),所以污泥又不易膨脹。
8、污泥齡
污泥齡是指污泥在反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間。其單位是d。
污泥齡=反應(yīng)器中污泥總量/每天排放的剩余污泥量(d)
污泥齡和污泥負(fù)荷有關(guān),當(dāng)有機(jī)負(fù)荷低時(shí),有機(jī)物大部分被完全氧化成CO2和水,只有少部分用于合成微生物菌體,所以剩余污泥量小,污泥齡較長(zhǎng)。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷高時(shí),污泥合成較快,剩余污泥量大,污泥齡就較短。
9、活性污泥的耗氧速率(SOUR)
活性污泥的耗氧速率是指單位重量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所能消耗的溶解氧量,一般用SOUR表示,單位常采用mgO2/(gMLVSS?h)。SOUR也稱為活性污泥的呼吸速率或消化速率,它是衡量活性污泥的生物活性的一個(gè)重要指標(biāo)。
如果F/M較高,或SRT較小,則活性污泥的生物活性也較高,其SOUR值也較大。反之,F(xiàn)/M較低,SRT太大,其SOUR值也較低。
SOUR在運(yùn)行管理中的重要作用在于指示入流污水是否有太多難降解物質(zhì),以及活性污泥是否中毒。一般來(lái)說(shuō),污水中難降解物質(zhì)增多,或者活性污泥由于污水中的有毒物質(zhì)而中毒時(shí),SOUR值會(huì)急劇降低,應(yīng)立即分析原因并采取措施,否則出水會(huì)超標(biāo)?;钚晕勰喙に嚨腟OUR一般為8~20 mgO2/(gMLVSS?h)之間。停留時(shí)間對(duì)于一定流量的污水,必須保證足夠的池容,以便維持污水在曝氣池內(nèi)足夠的停留,否則有可能將處理不徹底的污水排出,影響處理效果。
而用100 mL或1000 mL的量筒測(cè)SV30或SVI至少有兩點(diǎn)與二沉池內(nèi)的狀況不同:一是邊壁效應(yīng),由于量筒直徑太小,筒壁會(huì)對(duì)污泥的沉降有阻礙;二是二沉池內(nèi)有吸泥機(jī)在不斷地回轉(zhuǎn),對(duì)污泥沉降有利。為使量筒試驗(yàn)更逼近二沉池的沉降狀況,使測(cè)得的SV30或SVI30更準(zhǔn)確地指導(dǎo)運(yùn)行管理,有的處理廠采用攪拌污泥指數(shù),用SSVI表示。SSVI是指在量筒內(nèi)設(shè)置低速攪拌裝置攪拌污泥狀態(tài)下,測(cè)得的SVI30值。攪拌速度一般采用5r/h。SSVI值可有效地消除邊壁效用,并更加接近二沉池的狀況。SSVI一般是SVI值的70%—80%。
10、污泥的沉降速度
污泥的沉降速度是在做SV實(shí)驗(yàn)中比較重要的觀察項(xiàng)之一,活性污泥混合液在量筒中的沉降過(guò)程可分為四個(gè)狀態(tài),分別為沉降初始狀態(tài),形成泥水界面時(shí)的狀態(tài),沉速開(kāi)始下降狀態(tài),沉降最終狀態(tài)。
沉降初始狀態(tài)到形成泥水界面,該過(guò)程歷時(shí)很短,一般以1-2min即可完成。然后就是成層沉降階段,可觀察到泥水界面以恒定的速度下沉。到壓縮沉降階段后,泥水界面下降越來(lái)越慢,直至幾乎靜止。
11、生物相
1.絲狀菌:按照絲狀菌在污泥絮體上的豐富程度,將豐度分為七級(jí)(污泥絲狀菌膨脹界點(diǎn)為D級(jí))。
0級(jí):沒(méi)有。所有絮體上都未見(jiàn)到絲狀菌。
A級(jí):很少。在個(gè)別絮體上發(fā)現(xiàn)絲狀菌。
B級(jí):一些。不是所有絮體上都有絲狀菌。
C級(jí):一般。所有絮體上都有菌絲,但密度較低。每個(gè)絮體上有1-5根菌絲。
D級(jí):較多。所有絮體上都有菌絲,中等密度。每個(gè)絮體上有5-20根菌絲。
E級(jí):豐富。所有絮體上都有菌絲,密度很高。每個(gè)絮體上菌絲超過(guò)20根。
F級(jí):大量。大量菌絲形成絲網(wǎng)。
2、生物相
一般生物相:
優(yōu)勢(shì)生物種類 | 出水質(zhì)量 |
鞭毛蟲(chóng)占優(yōu) | 很差 |
草履蟲(chóng)占優(yōu) | 不好 |
針蟲(chóng)占優(yōu) | 很好 |
輪蟲(chóng)和線蟲(chóng)占優(yōu) | 一般,需排泥 |
異常生物相:
鏡檢發(fā)現(xiàn) | 形成因素 | 措施 |
鐘蟲(chóng)頭部會(huì)突出一個(gè)空泡,俗稱“頭頂氣泡” | DO過(guò)高或者DO過(guò)低 | 調(diào)整曝氣量 |
鐘蟲(chóng)體內(nèi)將積累一些未消化的顆粒,俗稱“生物炮” | 進(jìn)水中有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì) | 停止進(jìn)水 |
鐘蟲(chóng)不活躍,纖毛停止擺動(dòng) | 進(jìn)水PH發(fā)生突變超出6-9范圍 | 調(diào)整PH值,或停止進(jìn)水 |
鐘蟲(chóng)發(fā)育正常,但數(shù)量銳減 | 預(yù)示活性污泥將處于膨脹狀態(tài) | 采取污泥膨脹控制措施 |
輪蟲(chóng)數(shù)量劇增 | 污泥老化 | 及時(shí)排泥 |
需要強(qiáng)調(diào)的是:生物相觀察只是一種定性方法,只能作為理化方法的一種補(bǔ)充手段。應(yīng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行中注意積累資料,總結(jié)出本廠的生物相變化規(guī)律。
文章來(lái)源于環(huán)境工程師