衡量活性污泥数量和性能好坏的指标

衡量活性污泥数量和性能好坏的指标：主要有以下几项。（1）活性污泥的浓度（MLSS）指以1L混合液内所含的悬浮固体或挥发性悬浮固体的量。污泥浓度的大小可间接的反映废水中微生物的浓度。一般在活性污泥曝气池内常保持MLSS浓度在2~6mg/L之间，多为3~4mg/L。（2）污泥沉降比（SV％）指一定量的曝气池废水在静置30min后，沉淀污泥与废水的体积比，用%号表示。它可反映污泥的沉淀和凝聚性能好坏。污泥沉降比越大，越有利于活性污泥与水的迅速分离，性能良好的污泥，一般沉降比可达15~30%。（3）污泥容积指数（SVI）又称污泥指数，是指一定量的曝气池废水经30min沉淀后，1g干污泥所占有沉淀污泥容积的体积，单位ml/g，它实质是反映活性污泥的松散程度，污泥指数越大，则污泥越松散。这样可有较大表面积，易于吸附和氧化分解有机物，提高废水的处理效果。但污泥指数太高，污泥过于松散，则污泥的沉淀性差，故一般控制在50~150ml/g之间。但根据废水性质的不同，这个指标也有差异。如废水溶解性有机物含量高时，正常的SVI值可能较高；相反，废水中含有无机性悬浮物较多时，正常的SVI值可能较低。以上三者之间的关系：SVI=SV*10/MLSS2.活性污泥的培养与驯化活性污泥是通过一定的方法培养与驯化出来的。培养的目的是使微生物增殖，达到一定的污泥浓度；驯化则是对混合微生物群进行淘汰和诱导，使具有降解废水活性的微生物成为优势。1.1菌种和培养液除了采用纯菌种外，活性污泥菌种大多取自粪便污水、生活污水或性质相近的工业废水处理站二沉池剩余污泥。培养液一般由上述菌液和诱导比例的营养物如淘米水、尿素或磷酸盐等组成。1.2培养与驯化方法1.2.1有异步法和同步法。异步法主要适用于工业废水，程序是：将经过粗滤的浓粪便水投入曝气池，用生活污水（或河水）稀释成BOD5~300-500mg/L，加培养液，连续曝气1~2d，池内出现絮状物后，停止曝气，静置沉淀1~1.5h，排除上清液（约池容的50%~70%）；再加粪便水和稀释水，重新曝气，待污泥数量增加一定浓度后（约1～2周），开始进工业废水（10％～20％），当处理效果稳定（BOD去除率80％～90％）和污泥性能良好时，再增加工业废水的比例，每次宜增加10%~20%，直至满负荷。处理城市污水时可采用同步法，即曝气池全部进废水，连续曝气，二沉池不排泥，全部回流。1.2.2在培养和驯化期间，应保证良好的微生物生长条件，如温度15～35℃，DO0.5～3mg/L，PH6.5～7.5，营养比等。2.正常运行工艺控制2.1曝气系统控制2.1.1一般，负荷较小时，MLVSS较高，DO也应相应提高；当DO不变时，空气量Qa主要取决于入流BOD5。2.1.2实际曝气量估算公式Qa＝f0（S0-Se）Q/300Ea式中f0为耗氧系数，指去除单位BOD所消耗的氧量，与F/M有关。当F/M0.2～0.5KgBOD/（KgMLSS·d）时，可取1；当F/M0.15KgBOD/（KgMLSS·d）时，可取1.1～1.2。Ea为曝气效率，与扩散器的种类等有关，一般在7％～15％之间。2.2回流污泥系统控制2.2.1回流污泥系统控制有3种方式：（1）保持回流量恒定（2）保持回流比恒定（3）定期或随时调节回流量及回流比。2.2.2调节回流比有4种方法：（1）按照二沉池的泥位（2）按照沉降比，公式R=SV30/(100-SV30)（3）按照回流污泥及混合液的浓度，公式R=X/Xr-X（4）按照污泥沉降曲线2.3剩余污泥排放控制(Vn为排泥量)2.3.1用MLSS控制公式Vn=（X-X0）V/Xr2.3.2用F/M控制公式Vn=[XVV-S0Q/（F/M）]/Xr2.3.3用θc控制(为从曝气池排出混合液流量)公式QW＝XV/（Xrθc）-XeQ/Xr二沉池污泥量Mc＝AcHc（Xr＋X）/2式中Ac为二沉池表面积，Hc为二沉池内的污泥层厚。2.3.4用SV30控制3.污泥膨胀及其控制3.3.1丝状菌膨胀活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖，导致膨胀，促成条件包括进水有机物太少，F/M太低，微生物食料不足；进水N,P不足；PH太低，不利于微生物生长；混合液溶解氧太低，不能满足需要；进水波动太大，对微生物造成冲击。3.3.2非丝状菌膨胀由于进水中含有大量的溶解性有机物，使污泥负荷太高，而进水中又缺乏足够的N,P，或者DO不足；进水中含有较多毒物，导致细菌中毒，不能分泌出足够量的粘性物质，形不成絮体，也无法分离。3.3.3措施1.污泥助沉法（加混凝剂和助凝剂）和杀菌法；2.DO太低可增加供氧；PH调节进水水质；污泥缺氧而腐化可增大曝气；N,P缺乏则应增加；3.活性污泥膨胀可分为：污泥中丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀以及并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀。根据你说的情况，应属于后者。非丝状菌性膨胀污泥含有大量的表面附着水，细菌外面包有黏度极高的粘性物质。这种粘性物质是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脱氧核糖等形成的多糖类。非丝状菌性膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量的营养物质，但由于温度低，代谢速度较慢，就积贮起大量高粘性的多糖类物质。这些多糖类物质的积贮，使活性污泥的表面附着水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨胀污泥。在运行中，如发生污泥膨胀，可针对膨胀的类型和丝状菌的特征，采取以下的一些抑制措施：一、控制暴气量，使暴气池中保持适量的溶解氧（不低于1-2mg/l，不超过4mg/l）二、调整PH值三、如氮、磷的比例失调，可适量投加氮化合物和磷化合物四、投加一些化学药剂（如铁盐凝聚剂、有机阳离子凝聚剂，某些黄泥等惰性物质以及漂白粉、液氯等）但投加药剂费用较贵，停止加药后又恢复膨胀，而且并不是对各类膨胀都有效的五、城市污水厂的污水在经过沉沙池后，跳跃初沉池，直接进入曝气池。3.污泥膨胀问题是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。其主要特征是：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到300以上；大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。污泥膨胀是生化处理系统较为严重的异常现象之一，它直接影响出水水质，并危害整个生化系统的运作。污泥膨胀的发生率是相当高的，在欧洲近50%的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生，在我国的发生率也非常高。基本上目前各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。污泥膨胀不但发生率高，发生普遍，而且一旦发生难以控制，通常都需要很长的时间来调整。针对污泥膨胀，各方面的理论很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，这给水处理工作者造成很大的麻烦。本文将从污泥膨胀的内在因素着手,整理出几种较为成熟且有普遍意义的观点，并归纳一下污泥膨胀控制的一般方法。1、污泥膨胀的原因污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。而当氮严重缺乏时，也有可产生膨胀现象。因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质，过量的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜检也看不到丝状菌。非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重，在这里就不着重研究。丝状菌膨胀在日常实际工作中较为常见，成因也十分复杂。影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多，但我们首先应该认识到的是活性污泥是一个混合培养系统，其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微生物。它的存在对净化污水起着很好的作用。它对保持污泥的絮体结构，保持生化处理的净化效率，及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用等都有很重要的意义。事实也证明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时是不会产生污泥膨胀，只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，才会出现污泥膨胀现象。1、污泥负荷对污泥膨胀的影响一般认为活性污泥中的微生物的增长都是符合Monod方程的：式中X----生物体浓度，mg/L；S----生长限制性基质浓度，mg/L；μ----生长限制性基质浓度，mg/L；KS-----饱和常数，其值为μ=μmax/2时的基质浓度，mg/L；μmax-----在饱和浓度中微生物的最大比增长速率，d-1研究证明大多数的丝状菌的KS和μmax值比菌胶团的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和μmax值的丝状菌在低基质浓度条件下具有高的增长速率，而具有较高KS和μmax值的菌胶团在高基质浓度条件下才占优势。同样认为低负荷对于丝状菌生长有利的理论还有表面积/容积比（A/V）假说。这里的表面积和容积，是指活性污泥中微生物的表面积与体积。该假说认为伸展于絮凝体之外的丝状菌的比表面积（A/V）要大大超过菌胶团细菌的比表面积。当微生物处于受基质限制和控制的状态时，比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利，结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌。低负荷易导致污泥膨胀这一观点无论是在实际运行中还是在理论上都有了较为成熟的解释。但在我国，通常生化反应的负荷设计都是较高的，的大量污泥膨胀却是在高负荷条件下发生的，这引起了人们对该理论的怀疑。事实上，在高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的。我们下面就针对溶解氧DO对于污泥膨胀的影响。2、溶解氧浓度对污泥膨胀的影响微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数，曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。低DO浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一。丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，在低DO浓度下比絮状菌增殖得快，从而导致丝状菌污泥膨胀。根据各方面的研究反应，DO对于污泥膨胀影响的的临界值并不确定。DO浓度的要求是与污泥负荷息息相关的，负荷越高，则对应的临界值就越大。这一值的确定与工艺选择、池型及进水类型都有着密切关系，必须根据实际情况结合实验才可以得出。3、其它方面对污泥膨胀的影响1)污水种类污水种类对污泥膨胀有着明显的影响。通常来说，那些含有易生物降解和溶解的有机成份，特别是低分子量的烃类、糖类和有机酸类等类型基质的污水易引起污泥膨胀，例如酿酒、乳品、石化和造纸废水等。2)营养成分的不3)均衡当污水中N、P不足时，易引起污泥膨胀的发生。通宵认为，N、P的合适比例为BOD5：N：P=100：5：1。很多研究表明许多丝状菌对营养物质N、P有着较强的亲和力，这可能就是缺乏营养物质导致污泥膨胀的原因。4)pH值与温度一般认为pH偏低易引起丝状菌的大量繁殖。而温度的对丝状菌的影响也是很普遍的。例如，冬天Microthixparvicella在丝状菌群中占优势，而温暖季节时Nocardiaform，0041型或Nostocoidalimnicda较易大量繁殖。另外污水在进水处理系统前的早期厌氧消化产生的有机酸和硫化氢也可能导致污泥膨胀的发生。硫磺菌的的贝氏硫菌、硫丝菌等能从硫化氢氧化中获取能量。而这么细菌以非常长的丝状性增殖，有时能长达1厘米，从而导致污泥膨胀的发生。2、污泥膨胀的一般解决办法第一类：应急措施适用于临时应急，主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。另外，投加一些化学药剂，如氯气，加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。采用这种方法一般能较快降低SVI值，但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止加药，污泥膨胀现象可以又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境，导致处理效果降低，所以，这种办法只能做为临时应急时用。