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判断活性污泥性能,一定要知道这11个评价指标!

作者:西安绿标 时间:2023-07-26 14:02:21

活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法,它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物、氮磷等污染物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质,是废水生物处理悬浮在水中的微生物的各种方法的统称。  

 污泥的性能决定了污水处理的效率及效果,下面这几个指标让你更好地判断污泥性能!


1、活性污泥的组成

活性污泥中有细菌、真菌、原生动物和后生动物。其中好氧细菌是分解有机物的的主体。


○    1mL曝气池混合液中细菌总数约为1×10^8 个。


○    真菌中主要是丝状的霉菌,在正常的活性污泥中真菌不占优势。如果丝状菌显著增长,则活性污泥的沉降性能恶化。


○    原生动物和细菌一起在污水净化中起作用。在1mL正常的活性污泥混合液中,一般存活着5×10^3~2×10^4个原生动物,其中70%~90%为纤毛虫类。原生动物促进了细菌的凝聚,提高细菌的沉降效率。原生动物以细菌为食饵,可以去除游离细菌。13:59:08


○    活性污泥中的后生动物通常有轮虫和线虫。这些后生动物都摄食细菌、原生动物及活性污泥碎片。


2、活性污泥的物质组成

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Ma:具有代谢功能的微生物群体


Me:微生物残留物(主要是细菌内源代谢,自身氧化产物)


Mi:由原污水携入的难为细菌降解的惰性有机物


Mii:由污水携入的无机物


3、活性污泥评价指标

1、MLSS
       混合液悬浮固体浓度  指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重,它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。它包括微生物菌体(Ma)、微生物自生氧化产物(Me)、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物(Mi)和无机物(Mii)。    

由于MLSS在测定上比较方便,所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。在进行工程设计时,希望维持较高的MLSS,以缩小曝气池容积,节省占地和投资,但MLSS浓度也不能过高,否则会导致氧气供应不足。一般反应器中污泥浓度控制在2000~6000mg/L。


2、MLVSS
       混合液挥发性悬浮固体浓度指1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量,它只包括微生物菌体(Ma)、微生物自生氧化产物(Me)、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物(Mi),不包括无机物(Mii)。所以MLVSS能比较确切地反映反应器中微生物的数量。   

一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右,对于工业污水,则因水质不同而异,MLVSS/MLSS比值差异较大。


3、SV30
       SV30是指曝气池的混合液在100mL的量筒内静置30min后,沉降污泥与混合液的体积之比。SV30是衡量活性污泥沉降性能和浓缩性能的一个指标,对于某一浓度的活性污泥,SV30越小,说明其沉降性能和浓缩性能越好。
SV30在运行管理中的意义:实际上,正常的活性污泥在沉降30min以后,一般都能达到最终沉降状态,在以后1-2h内,泥水界面不再下降。因此,两种沉降速度及沉降性能差别很大的活性污泥会有相同的SV30值,但两种浓缩性能不同的污泥肯定不会有相同的SV30值。
       有的处理厂采用5min沉降比作为污泥的沉降性能指标,因为沉降性能不同的SV5值相差很大,因此可以认为SV5是活性污泥的一个沉降指标,而SV30主要是一个浓缩性能指标。


4、SVI
       污泥体积指数,指曝气池混合液经30min静止沉降后1g干污泥所占的体积,单位为ml/g。
               SVI=(SV%×100)/MLSS
       SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能,SVI过低,说明污泥颗粒细小紧密,无机物多,微生物数量少,此时污泥缺乏活性和吸附能力。SVI过高则说明污泥结构松散,难于沉淀分离,即将膨胀或已经发生膨胀。   

理论上SV值一般为15%~30%,SVI值一般为70~100,一般的:

SVI≤100          污泥沉降性能较好

100<SVI<200     污泥沉降性能一般

SVI≥200          污泥沉降性能差

     城市生活污水水质较稳定,其SVI控制在50~150左右。而工业污水水质相差较大,如某些工业污水中COD主要为溶解性有机物,极易合成污泥,且污泥灰份少,微生物数量多,所以虽然其SVI偏高,但却不是真正的污泥膨胀。反之,如果污水中含无机悬浮物多,污泥的密度大,SVI低,但其活性和吸附能力不一定差。


5、污泥颜色
       生活污水的好氧活性污泥有机质高的话一般颜色较深褐,偏黄也许是泥沙成分较多。工业污水的泥颜色丰富多彩,和具体进水有关。但是如果进水不带颜色而污泥携带与正常不吻合的情况,说明污泥状态不对,例如生活污水曝气池污泥呈黑色,说明曝气不足,导致厌氧等情况。如果污泥发白,则说明缺少营养或溶解氧过高,污泥自身代谢,需要投加营养或减少曝气量。


6、污泥气味
       正常的市政污水污泥会散发泥土的芬芳,工业废水的根据污染物不同味道也不同,但是味道不会出现很大变化,如果污泥味道出现变化,例如好氧池散发臭味,说明曝气不足导致的厌氧消化!


7、污泥负荷
       污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数,它指单位活性污泥所能去除的五日生化需氧量,单位是kg BOD5/kg MLSS。进行工程设计时,对于污泥负荷的选择需要考虑预期运行的处理效率和出水效果、曝气量、泥龄等参数。   

根据污泥负荷的大小可分为三种情况:

1.低污泥负荷:0.1-0.25 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率90%~95%

2.常污泥负荷:0.3-0.6 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率85%~98%

3.高污泥负荷:1-5 kg BOD5/kg MLSS;BOD去除率50%~60%

      对于城市生活污水生物处理,低污泥负荷法和常污泥负荷法之间无明显的分界,而常污泥负荷法和高污泥负荷法之间则分界明确,根据污水处理厂的一些运行资料,污泥负荷在0.6~1.0kg BOD5/kg MLSS之间时,丝状菌有相对的生长优势,而丝状菌的生长使污泥结构松散,最终导致污泥发生膨胀。但是当污泥负荷高于1.5kg BOD5/kg MLSS时,反应器中食料充足,非丝状菌也能获得足够的营养而生长,所以污泥又不易膨胀。


8、污泥龄

       污泥龄是指污泥在反应器中的平均停留时间。其单位是d。
       污泥龄=反应器中污泥总量/每天排放的剩余污泥量(d)


    污泥龄和污泥负荷有关,当有机负荷低时,有机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体,所以剩余污泥量小,污泥龄较长。当有机负荷高时,污泥合成较快,剩余污泥量大,污泥龄就较短。


 9、活性污泥的耗氧速率(SOUR)
       活性污泥的耗氧速率是指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量,一般用SOUR表示,单位常采用mgO2/(gMLVSS•h)。SOUR也称为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个重要指标。
       如果F/M较高,或SRT较小,则活性污泥的生物活性也较高,其SOUR值也较大。反之,F/M较低,SRT太大,其SOUR值也较低。
       SOUR在运行管理中的重要作用在于指示入流污水是否有太多难降解物质,以及活性污泥是否中毒。一般来说,污水中难降解物质增多,或者活性污泥由于污水中的有毒物质而中毒时,SOUR值会急剧降低,应立即分析原因并采取措施,否则出水会超标。活性污泥工艺的SOUR一般为8~20 mgO2/(gMLVSS•h)之间。停留时间对于一定流量的污水,必须保证足够的池容,以便维持污水在曝气池内足够的停留,否则有可能将处理不彻底的污水排出,影响处理效果。
      而用100 mL或1000 mL的量筒测SV30或SVI至少有两点与二沉池内的状况不同:一是边壁效应,由于量筒直径太小,筒壁会对污泥的沉降有阻碍;二是二沉池内有吸泥机在不断地回转,对污泥沉降有利。为使量筒试验更逼近二沉池的沉降状况,使测得的SV30或SVI30更准确地指导运行管理,有的处理厂采用搅拌污泥指数,用SSVI表示。SSVI是指在量筒内设置低速搅拌装置搅拌污泥状态下,测得的SVI30值。搅拌速度一般采用5r/h。SSVI值可有效地消除边壁效用,并更加接近二沉池的状况。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实验中比较重要的观察项之一,活性污泥混合液在量筒中的沉降过程可分为四个状态,分别为沉降初始状态,形成泥水界面时的状态,沉速开始下降状态,沉降最终状态。
       沉降初始状态到形成泥水界面,该过程历时很短,一般以1-2min即可完成。然后就是成层沉降阶段,可观察到泥水界面以恒定的速度下沉。到压缩沉降阶段后,泥水界面下降越来越慢,直至几乎静止。

11、生物相

       1.丝状菌:按照丝状菌在污泥絮体上的丰富程度,将丰度分为七级(污泥丝状菌膨胀界点为D级)。
0级:没有。所有絮体上都未见到丝状菌。

A级:很少。在个别絮体上发现丝状菌。

B级:一些。不是所有絮体上都有丝状菌。

C级:一般。所有絮体上都有菌丝,但密度较低。每个絮体上有1-5根菌丝。

D级:较多。所有絮体上都有菌丝,中等密度。每个絮体上有5-20根菌丝。

E级:丰富。所有絮体上都有菌丝,密度很高。每个絮体上菌丝超过20根。

F级:大量。大量菌丝形成丝网。

       2、生物相 

       一般生物相:

优势生物种类

出水质量

鞭毛虫占优

很差

草履虫占优

不好

针虫占优

很好

轮虫和线虫占优

一般,需排泥

异常生物相:

镜检发现

形成因素

措施

钟虫头部会突出一个空泡,俗称“头顶气泡”

DO过高或者DO过低

调整曝气量

钟虫体内将积累一些未消化的颗粒,俗称“生物炮”

进水中有难降解物质或有毒物质

停止进水

钟虫不活跃,纤毛停止摆动

进水PH发生突变超出6-9范围

调整PH值,或停止进水

钟虫发育正常,但数量锐减

预示活性污泥将处于膨胀状态

采取污泥膨胀控制措施

轮虫数量剧增

污泥老化

及时排泥

需要强调的是:生物相观察只是一种定性方法,只能作为理化方法的一种补充手段。应在长期的运行中注意积累资料,总结出本厂的生物相变化规律。


文章来源于环境工程师

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