沉降比在活性污泥法处理污水中的运用研究

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　　摘要：在城市污水的处理中，活性污泥法是一个常用工艺，在操作过程中，是以沉降比、进出水水质、污泥指数、混合液浓度作为主要参考参数，又以沉降比为主。本文分析了沉降比的作用和价值，并探讨了沉降比在活性污泥法处理污水中的运用方式。
　　关键词：活性污泥法;污水处理;沉降比;运用
　　中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）05-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.038
　　Abstract：In the treatment of municipal wastewater， activated sludge process is a common process. In the process of operation， the sedimentation ratio， water quality of inlet and outlet water， sludge index and concentration of mixed liquor are the main reference parameters， and the settlement ratio is the main one. . This paper analyzes the role and value of the settlement ratio， and discusses the application of the sedimentation ratio in the treatment of sewage by activated sludge.
　　Keywords：Activated sludge process;Sewage treatment;Sedimentation ratio;Application
　　現行的污水处理方法多种多样，不同的污水处理法，有其优势和不足，其中，活性污泥法成本低廉、成效稳定、处理效果好、维护方便，是污水处理中常用的方式。活性污泥法是基于活性污泥作为主体，借助好氧菌还处理污水中的有机物，活性污泥是常见的废水类型，其中含有大量的好氧微生物，如放线菌、霉菌、酵母菌等等，这些细菌在污水中构建出稳定、平衡的生态环境。在活性污泥法的应用过程中，其处理效果会受到污泥回流比、曝气时间、污泥负荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影响，因此，需要基于污泥沉降比作为指标来监控处理情况。
　　1 沉降比的价值
　　活性污泥法的本质是借助活性污泥微生物种群，在有氧环境下将废物合成新物质，经过分解与代谢后，进行絮凝、沉淀、分离，从而去除污水有机物。污泥沉降比即在1000mL的曝气池混合液中，经过静置、沉淀之后，污泥、混合液之间的体积比，污泥沉降比能够表现出活性污泥沉降速度、颜色、泥量比例等，根据各项数据，可以精确得到污泥指数，以此来判断出污泥的具体性状，可以帮助工作人员调整污泥的运行、处理状态。
　　实践显示，如果“有机负荷”“生化池进水量”“剩余污泥排放量”等数据稳定，沉降比一般不会发生变化;如果“温度”“进水水质”“pH值”等条件发生变化，那么会导致沉降比降低，这时，就需要根据沉降比指标的变化来进行调整。
　　2 活性污泥法应用的理论依据
　　活性污泥处理法是利用活性污泥微生物，于有氧环境下，将有机物分解、代谢，或者将其合成新的物质，再进行新的菌体来达到絮凝、沉淀和分离的目的。在污水处理和净化中，第一个环节就是在曝气池中，将有机物合成为菌胶团，影响污水处理效果的因素主要为活性污泥浓度、污泥凝聚性能、污泥沉淀性能，其中，污泥沉降比也会影响污水净化的效果。
　　3 沉降比的影响因素
　　3.1 温度
　　温度对污泥沉降比指标的变化有重要影响，沉降比、污泥浓度之间存在对应性，其中最突出的指标就是SVI值，SVI值与季节也有一定的关联，在换季时，SVI值一般会发生变化。在每年的4月、5月、6月、7月，沉降比偏低，1月、3月、9月、11月，沉降比呈现高值。当然，每年温度不同，加上各类内部、外部因素的影响，污泥沉降比的变化情况也会出现不同，大体趋势是相似的。
　　3.2 外部环境
　　污水中的微生物也很容易受到外部因素的影响，如负荷变化、曝气不足或者曝气过量、中毒等，这均会导致SVI值增大，水中悬浮物浓度也会上升，但是这种影响并不是长期的，如果发现上述问题，可以调节污泥沉降比，确定好排放量，控制好MLSS值的变化。在活性污泥沉降过程中，要密切观察污泥颜色、沉降比大小变化、静置后上浮情况，了解供氧、曝气状态。另外，根据沉降比分析剩余污泥的排放情况，控制浓度，确保出水质量。
　　4 沉降比在活性污泥法处理污水中的运用
　　在污水处理厂中，影响污水处理效果的元素非常多，在没有其他数据支持的情况下，可以以沉降比作为主要参考指数，相较于其他因素，沉降比用时短、操作简单，掌握沉降比的变化，可以了解污泥絮凝、沉淀过程的变化，判断运行状态，为后续的工艺调整提供理论支持。
　　在污水处理中发现，沉降比变化对DO影响非常大，在沉降比较小的情况下，DO会增大，反之，DO减小，究其根本原因，是由于氧化有机物、微生物吸附耗氧量发生变化。在沉降比较小的情况下，微生物数量少，对溶解氧的消耗量自然不多，剩余溶解氧就会增多;在沉降比较大的情况下，微生物数量多，溶解氧消耗量增大，DO就会减少。污泥沉降30min后呈层状上浮，说明活性污泥氧化能力较强，氨氮发生硝化反应并还原为氮气，附着污泥上浮，这种情况可以通过减少污泥在二沉池的停留时间或降低曝气来解决。
　　在具体工作过程中，可以根据30min沉降比指标的变化来调整处理工艺，从沉降比性质来看，活性污泥会出现“正常”“过生”“老化”“腐化”几种状态，正常污泥颜色为褐黄色，有土腥味，在处理时，前5分钟沉降比可以达到50%以上，不会出现颗粒，上层清液透明，分离清晰，有少许钟虫、线虫、轮虫等生物;过生活性污泥中的深层清洁不再透明，变得浑浊，需要增加剩余污泥排放量;老化污泥中，有很多悬浮污泥颗粒，微生物主要为后生动物;在腐化污泥中，颜色发黑，污泥浓度升高，需要增加溶解氧。 　　根据沉降比数据，能判断出设备的运行情况，如果沉降比大幅下降，可能是由于二沉池刮泥机运行故障、二沉池排泥堰门堵塞、潜水搅拌器停止运行、外回流泵故障、生物池二沉池放空管未关闭，上述故障的存在都会致使沉降比下降。
　　沉降比与污泥指数、污泥浓度也有密切关系，如果污泥指数介于80～120之间，沉淀性能好，污泥性状呈絮状、褐色;污泥指数小于80时，颜色发黑，污泥细小，活性大受影响;污泥指数大于120时，污泥沉淀性能降低，过于松散。在操作时，还可以根据污泥放置沉淀后的效果来判断，如果在静置3～4h后，颜色呈褐色，不上浮，说明供氧重组，状态良好;如果在靜置1～2h后，污泥呈黑色，上浮，说明供氧不足。
　　污泥沉降比不同，污水处理效果也大相径庭，如果沉降比介于5%～50%之间，污水处理效果最好，如果沉降比超过50%，那么污水处理效果会呈线性降低;在沉降比不足10%时，污泥发育不良，甚至不达标;在沉降比介于10%～50%时，污泥成熟，污泥负荷进入沉降阶段，沉淀效果较好;为了节约能源，降低曝气池鼓风量，污泥沉降比一般介于15%～30%间即可。
　　除此之外，污泥沉降比在确保曝气池稳定性、预防污泥膨胀上，也有重要意义。如果污泥浓度较低，丝状菌繁殖力将会大大提升，这会影响泥水的分离能力，在具体实践环节中，需要基于季节特点、沉降比数据、微生物镜检情况避免污泥膨胀问题的发生。总之，在运行过程中，水质的波动较大，为了确保污水处理的效果，需要根据水质变化来把控运行参数。
　　5 结语
　　活性污泥法运行稳定性高、维护便利、成本低廉、效果理想，适合应用在各类污水的处理中，在活性污泥法处理污水中，应用污泥沉降比指标，操作方便、简单，能够了解泥质情况、活性污泥浓度的变化，帮助技术人员把控工艺参数，及时调整参数。
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　　收稿日期：2019-02-20
　　作者简介：吴娇（1990-），女，汉族，硕士，助理工程师，研究方向为污水处理。
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