活性污泥法工艺参数控制之污泥沉降比(SVSVSVSV30303030)泥沉降比(SVSVSVSV30303030)是指曝气池混合液在量筒静止沉降30min30min30min30min后污泥所占的百分体积,是测定污泥性能最为简便的方法。SV30不就是测定曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的百分体积吗?仅从污泥沉降比的定义中,确定很容易给人造成误解,似乎测定SV30就是为了解30分钟后的测定结果,有这样的认为的人不少,但这些都是基于理论定义上的理解。从污泥沉降比的定义可知,SV30值越小,污泥沉降性能就越好,反之沉降性能就差。城市污水处理厂SVSVSVSV30303030一般在15151515%%%%~30303030%%%%,工业废水处理厂的SV30相对要高。对同一装置的污泥而言,正常情况下污泥结构是相对稳定的,污泥浓度越高SV30值也越大,所以污泥沉降比的概念中还有污泥浓度的因素。其实在实际运行管理中,SV30测定方便、快速,在了解工艺运行状态方面有无可替代的作用,除了解污泥的结构和沉降性能外,在无其它异常的情况下,还可作为剩余污泥排放的参考依据。此外,污泥的一些异常现象也可通过沉降试验反映出来,也就是说,如果操作人员测定时,只了解三十分钟后的沉降比,而没有认真观察和分析污泥沉降测定过程的一些情况,那么在当运行发生异常时,就可能会失去污泥沉降测定过程中所能提示我们的故障信息,而这些信息并不一定能在其它途径及时获得的。所以有的专业书上把SV30的测定过程称为污泥沉降试验,这是很有道理的。所以SVSVSVSV30303030并不仅仅是测定30min后的污泥百分体积,在测定污泥沉降,确切说是进行污泥沉降试验过程中,还要观察沉降速率、污泥外观(絮体大小及颜色)、泥水界面是否清晰、上层液清澈度、是否有悬浮物等情况,这些表观情况对于判断的了解运行状态是很有用的。有经验的人员,可以不需其他数据,只根据污泥沉降试验就可判断整个生化过程的运行状况。SV30的测定虽然很方便,但要根据SV30测定过程中反映的现象来正确分析和判断运行状态是有难度的,只有经验丰富的操作人员才能做到。所以污水处理操作人员和技术管理人员应该了解和掌握SV30测定过程的观察和分析方法,才能及时发现并排除运行故障。以下是沉降比测定注意事项和观察要点。污泥沉降比的取样点一般定在曝气池出水端,如氧化沟、AAO工艺。(SBR、AmOn工艺不存在曝气池出水端)。曝气池末端混合液是直接进入二沉池待沉降活性污泥的沉降部分,更具沉降的代表性。非现场测试的试验在混合液倒入量筒前要进行必要的搅拌,避免倒入量筒中的混合液出现之前发生的沉淀现象而影响检测结果。但是,搅拌的力度要均匀,点到为止,不要过分的剧烈搅拌,避免将部分结合紧密的活性污泥絮体打碎,否则沉降过程会有许多解体的污泥悬浮在上清液,这样对沉降结果的真实性产生影响。作全过程观察,尤其是在系统运行状况变差时期。进行污泥沉降试验过程中,还要观察沉降速率、污泥外观(絮体大小及颜色)、泥水界面是否清晰、上层液是否有悬浮物、油状物等情况。无法全面、较好地以文字表述时,应以相机拍照下来,以便与正常的作对比,方便日后的总结。沉降试验要处于静置场所,避免振动,最好避开强烈阳光。强烈阳光直射下,混合液温度升高,溶解在混合液中的气体膨胀析出导致气泡夹带污泥上浮,振动对沉淀的准确性有影响。重点观察前5min5min5min5min的沉淀效果。良好活性污泥沉降试验的前5min往往可以完成沉降过程的80%,此阶段的沉降效果好坏往往可以指导对活性污泥性能的判断。在做沉降试验时,要注意观察沉降初期的沉降情况和单位时间内的污泥沉降速率。如果二种污泥SV30相同,而初始阶段五分钟或十分钟的沉降速度不同,其沉降性能也是不同的。有专家建议采用SV5,即5min的污泥沉降体积来判断污泥沉降性能,是很有道理的。虽然污泥沉降的测定时间都统一定为30303030分钟,但在应用时可以根据实际情况来定。如沉淀池池面有污泥伴随气泡上浮是否是沉淀池是否发生反硝化引起的,就可延长沉降试验时间来判断并确认,因为在有硝酸氮的情况下,将三十分钟沉将试验结束,再继续让其静止一段时间后下沉的污泥会在缺氧时伴随氮气上浮(搅拌又会下沉),这种判断方法书上倒有介绍。但问题是:在负荷较高的活性污泥系统中,在气温高,污泥在沉淀池停留时间过长而发生酸化时,也会有气泡沫伴随便污泥上浮,这些气泡通常是酸化过程中产生的氨引起的;还有当曝气量过大,而混合液进入沉淀池后空气不能充分释放,也会造成沉淀池漂泥等现象。所以还需根据其他情况来分析。SVSVSVSV30303030测定一般要用1000100010001000毫升的量筒(或量杯)。活性污泥有粘性,小量筒容易出现的挂壁现象(阻滞效应)。但有时为了取样方便,可用100毫升量筒测定,这会产生误差,因小量筒直径较小,对污泥沉降有阻滞效应,测得的值将偏高,在污泥结构较松时,误差会更大。在沉降效果不佳时期应改用1000ml1000ml1000ml1000ml的进行测定。研究表明对不同沉降性能的污泥分别用1000亳升和100亳升量筒进行对照试验的结果不同,试验表明:对沉降性能好的污泥,二者的测定结果相差不大(小量筒要高约5%),膨胀污泥的测定值相差很多,最大的误差达40%,也就是说在污泥发生膨胀时,小量筒测的SVSVSVSV30303030比大量筒高出很多,不具代表性。SVSVSVSV30303030值随季节温度变化较为明显,整体呈现出““““低温SVSVSVSV30303030高,高温SVSVSVSV30303030低””””的现象。这主要是由于温度较低时菌胶团絮体的活性降低,而起骨架作用的丝状细菌对于低温的敏感程度较之菌胶团并不明显,所以水温变低时丝状菌的活性变化不大,表现为水温低时SV30较高,所以在温度偏低的时,应注意控制各项运行参数,以防止污泥膨胀现象的发生;温度较高时,菌胶团活性增强,在活性污泥中快速生长,这对于提高污泥的沉降性能是有益的。下图某污水厂为2010年1月~2011年1月SV30及水温的变化曲线。0.05.010.015.020.025.030.02010年1月2010年2月2010年3月2010年4月2010年5月2010年6月2010年7月2010年8月2010年9月2010年10月2010年11月2010年12月2011年1月30温度(℃)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%SV30(%)水温SVSVSVSVSV30303030与SRTSRTSRTSRT有一定的正相关性,随着SRTSRTSRTSRT的增大,SVSVSVSV30303030有呈上升的趋势,但趋势并不明显,说明SRTSRTSRTSRT对SVSVSVSV30303030有影响但影响并不显著。活性污泥SV30值只能大致反映污泥的沉降性能,污泥结构的松紧和沉降性能是用污泥指数(SVI)来衡量的,而污泥指数是根据污泥浓度和污泥沉降比计算得来的,污泥沉降的测定误差会造成污泥指数的计算误差,很容易引起误导。在SV30的测定中,排除上层液的状况,仅从沉降速率来说可分为沉降速率快和慢二种污泥,沉降速度快的污泥不一定都好,沉降速度慢的污泥也不一定都不好,当然这种所谓的““““慢””””是相对而言的,如:正常的活性污泥沉降速率比老化污泥慢,膨胀污泥沉降速率比正常活性污泥慢;沉降速率快的污泥又可分为低负荷污泥和高负荷污泥,其中高负荷污泥的沉降性能又比低负荷污泥好,但这是二种不同性质的污泥。这些只是对沉降速率而言,只是正确观察污泥沉降性能的最基本内容之一,知道了这些后就要进一步了解这些不同沉降速率污泥的特性及成因,如:正常活性污泥沉降速率比老化污泥慢的原因;污泥浓度与沉降速率的关系等,然后根据本单位的工艺特性和运行情况来衡量其是否在正常范围内。只从沉降速率的角度而言,还不能由此来做出污泥性质方面的判断,还需通过观察污泥絮体外观,上层液的透明度等综合情况来分析和评判。100沉降时间(min)8060402020408060120100泥水界面高度cmabcMLSS=2000mg/la:易沉降污泥b:沉降性能一般的污泥c:沉降性能较差的污泥在污泥浓度稳定情况下沉降异常的表观现象及原因分析沉降异常的表观现象原因分析进一步确认对策1污泥沉降比高,泥水界面清晰,上层液清。污泥沉降性能较差,而活性较好,一般是丝状菌过多引起的,这类污泥的絮体较大根据污泥镜检进一步确认2污泥沉降比高,泥水界面基本清晰,上层液轻污水中溶解性有机物高,同时缺乏足够的氮、磷等物质,高有机负荷而营养比失调,无法进行正常的分解代谢过程。分泌检测进水水质变化情况度浑浊大量亲水性基团,使活性污泥的结合水大大增加。3污泥沉降比基本正常,有明显界面,但上层液浑浊缺乏营养或污泥轻度中毒而造成部分解絮①延长沉降试验时间,以观察上层液中细小絮粒是否沉降;②检测DO高低4污泥沉降比很低,无明显界面,上层液很浑浊1污泥解絮2污泥中毒①检测DO变化②污泥镜检5污泥沉降试验过程中上层液中有浮泥,并在短时间内(约数分钟)又下沉一般是曝气强度过大检测DO高低6污泥沉降比短时间内下降,有明显界面,但上层液很浑浊大量盐类进入检测进水水质7污泥沉降比很低,上层液浑浊无絮状污泥污泥负荷长期很低引起污泥矿化检测进水及污泥负荷(1)污泥沉降比高,泥水界面清晰,上层液清。原因分析:污泥沉降性能较差,而活性较好,一般是丝状菌过多引起的,这类污泥的絮体较大,可根据污泥镜检进一步确认。(2)污泥沉降比高,泥水界面基本清晰,上层液轻度浑浊。原因分析:是污水中溶解性有机物高,同时又缺乏足够的氮、磷等物质,在这种高有机负荷而营养比失调的情况下,细菌虽然把大量有机物吸入体内,但由于缺乏氮、磷或受氧的限制,无法在体内进行正常的分解代谢过程。此时细菌会向体外分泌出过量的多聚糖类物质,由于这些物质含大量亲水性的氢氧基,使活性污泥的结合水大大增加,沉降性能变差。(3)污泥沉降比基本正常,有明显界面,但上层液浑浊。原因分析:一般是污泥缺乏营养或污泥轻度中毒而造成部分解絮,这种情况可延长沉降试验时间,以观察上层液中细小絮粒是否沉降来进一步确认。此外,在污泥负荷过高时也会发生类似的现象,要根据其他情况来区别,如溶解氧的高低等。(4)污泥沉降比很低,无明显界面,上层液很浑浊。原因分析:有大量污泥解絮,这种情况下沉降后的上层液中会含有大量解絮污泥碎片。污泥发生严重老化和严重中毒时都会发生这种现象,可通过溶解氧的变化或生物相等来进一步确认。(5)污泥沉降试验过程中上层液中有浮泥,并在短时间内(约数分钟)又下沉。原因分析:这种现象一般是曝气强度过大造成的,因为有气泡粘附的污泥中,气泡分离后污泥会下沉。(6)污泥沉降比短时间内下降,有明显界面,但上层液很浑浊。原因分析:可能是污水中有大量盐类进入。(7)污泥沉降比很低,上层液浑浊无絮状污泥。原因分析:污泥没有活性,这种情况发生在污泥培养的初期或污泥负荷长期很低引起污泥矿化。由于污泥沉降比还与污泥浓度有关,所以对以上几种现象的分析首先要排除污泥浓度的因素。关于SV30与沉淀池实际污泥沉降效果差异方面的问题。一般来说沉降比低的污泥在沉淀池的泥水分离效果也好,反之则泥水分离效果差。但在实际运行中有时会出现不一致的情况,主要原因是:⑴SV30是在静止状态下测定的,而沉淀池处于连续进水和出水状态;⑵沉淀池的沉淀时间要长很多;⑶沉淀池的运行工况受很多因素的影响,其中主要是进水水能对污泥层产生的扰动和污泥层的控制等。从上可知,如果沉淀池运行管理不当,即使污泥沉降性能好,也会场造成出水带泥,反之,在污泥沉降性能差的情况下,通过沉淀池的泥层等控制要素进行有效调节和控制,也可改善沉淀效率,避免或减轻沉淀池出水带泥.30min30min30min30min观察沉降速率、污泥外观(絮体大小及颜色)、泥水界面是否清晰、上层液是否有悬浮物等情况V(mL)V(mL)V(mL)V(mL)上清液压缩沉淀成层(集团)沉淀絮凝沉淀自有沉淀完全混合状态初期絮凝状