沉降比在活性污泥法處理污水中的運用研究

摘要：在城市污水的處理中，活性污泥法是一個常用工藝，在操作過程中，是以沉降比、進出水水質、污泥指數(shù)、混合液濃度作為主要參考參數(shù)，又以沉降比為主。本文分析了沉降比的作用和價值，并探討了沉降比在活性污泥法處理污水中的運用方式。

關鍵詞：活性污泥法;污水處理;沉降比;運用

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：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(xiàn)行的污水處理方法多種多樣，不同的污水處理法，有其優(yōu)勢和不足，其中，活性污泥法成本低廉、成效穩(wěn)定、處理效果好、維護方便，是污水處理中常用的方式。活性污泥法是基于活性污泥作為主體，借助好氧菌還處理污水中的有機物，活性污泥是常見的廢水類型，其中含有大量的好氧微生物，如放線菌、霉菌、酵母菌等等，這些細菌在污水中構建出穩(wěn)定、平衡的生態(tài)環(huán)境。在活性污泥法的應用過程中，其處理效果會受到污泥回流比、曝氣時間、污泥負荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影響，因此，需要基于污泥沉降比作為指標來監(jiān)控處理情況。

1 沉降比的價值

活性污泥法的本質是借助活性污泥微生物種群，在有氧環(huán)境下將廢物合成新物質，經過分解與代謝后，進行絮凝、沉淀、分離，從而去除污水有機物。污泥沉降比即在1000mL的曝氣池混合液中，經過靜置、沉淀之后，污泥、混合液之間的體積比，污泥沉降比能夠表現(xiàn)出活性污泥沉降速度、顏色、泥量比例等，根據(jù)各項數(shù)據(jù)，可以精確得到污泥指數(shù)，以此來判斷出污泥的具體性狀，可以幫助工作人員調整污泥的運行、處理狀態(tài)。

實踐顯示，如果“有機負荷”“生化池進水量”“剩余污泥排放量”等數(shù)據(jù)穩(wěn)定，沉降比一般不會發(fā)生變化;如果“溫度”“進水水質”“pH值”等條件發(fā)生變化，那么會導致沉降比降低，這時，就需要根據(jù)沉降比指標的變化來進行調整。

2 活性污泥法應用的理論依據(jù)

活性污泥處理法是利用活性污泥微生物，于有氧環(huán)境下，將有機物分解、代謝，或者將其合成新的物質，再進行新的菌體來達到絮凝、沉淀和分離的目的。在污水處理和凈化中，第一個環(huán)節(jié)就是在曝氣池中，將有機物合成為菌膠團，影響污水處理效果的因素主要為活性污泥濃度、污泥凝聚性能、污泥沉淀性能，其中，污泥沉降比也會影響污水凈化的效果。

3 沉降比的影響因素

3.1 溫度

溫度對污泥沉降比指標的變化有重要影響，沉降比、污泥濃度之間存在對應性，其中最突出的指標就是SVI值，SVI值與季節(jié)也有一定的關聯(lián)，在換季時，SVI值一般會發(fā)生變化。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，沉降比呈現(xiàn)高值。當然，每年溫度不同，加上各類內部、外部因素的影響，污泥沉降比的變化情況也會出現(xiàn)不同，大體趨勢是相似的。

3.2 外部環(huán)境

污水中的微生物也很容易受到外部因素的影響，如負荷變化、曝氣不足或者曝氣過量、中毒等，這均會導致SVI值增大，水中懸浮物濃度也會上升，但是這種影響并不是長期的，如果發(fā)現(xiàn)上述問題，可以調節(jié)污泥沉降比，確定好排放量，控制好MLSS值的變化。在活性污泥沉降過程中，要密切觀察污泥顏色、沉降比大小變化、靜置后上浮情況，了解供氧、曝氣狀態(tài)。另外，根據(jù)沉降比分析剩余污泥的排放情況，控制濃度，確保出水質量。

4 沉降比在活性污泥法處理污水中的運用

在污水處理廠中，影響污水處理效果的元素非常多，在沒有其他數(shù)據(jù)支持的情況下，可以以沉降比作為主要參考指數(shù)，相較于其他因素，沉降比用時短、操作簡單，掌握沉降比的變化，可以了解污泥絮凝、沉淀過程的變化，判斷運行狀態(tài)，為后續(xù)的工藝調整提供理論支持。

在污水處理中發(fā)現(xiàn)，沉降比變化對DO影響非常大，在沉降比較小的情況下，DO會增大，反之，DO減小，究其根本原因，是由于氧化有機物、微生物吸附耗氧量發(fā)生變化。在沉降比較小的情況下，微生物數(shù)量少，對溶解氧的消耗量自然不多，剩余溶解氧就會增多;在沉降比較大的情況下，微生物數(shù)量多，溶解氧消耗量增大，DO就會減少。污泥沉降30min后呈層狀上浮，說明活性污泥氧化能力較強，氨氮發(fā)生硝化反應并還原為氮氣，附著污泥上浮，這種情況可以通過減少污泥在二沉池的停留時間或降低曝氣來解決。

在具體工作過程中，可以根據(jù)30min沉降比指標的變化來調整處理工藝，從沉降比性質來看，活性污泥會出現(xiàn)“正?！薄斑^生”“老化”“腐化”幾種狀態(tài)，正常污泥顏色為褐黃色，有土腥味，在處理時，前5分鐘沉降比可以達到50%以上，不會出現(xiàn)顆粒，上層清液透明，分離清晰，有少許鐘蟲、線蟲、輪蟲等生物;過生活性污泥中的深層清潔不再透明，變得渾濁，需要增加剩余污泥排放量;老化污泥中，有很多懸浮污泥顆粒，微生物主要為后生動物;在腐化污泥中，顏色發(fā)黑，污泥濃度升高，需要增加溶解氧。

根據(jù)沉降比數(shù)據(jù)，能判斷出設備的運行情況，如果沉降比大幅下降，可能是由于二沉池刮泥機運行故障、二沉池排泥堰門堵塞、潛水攪拌器停止運行、外回流泵故障、生物池二沉池放空管未關閉，上述故障的存在都會致使沉降比下降。

沉降比與污泥指數(shù)、污泥濃度也有密切關系，如果污泥指數(shù)介于80～120之間，沉淀性能好，污泥性狀呈絮狀、褐色;污泥指數(shù)小于80時，顏色發(fā)黑，污泥細小，活性大受影響;污泥指數(shù)大于120時，污泥沉淀性能降低，過于松散。在操作時，還可以根據(jù)污泥放置沉淀后的效果來判斷，如果在靜置3～4h后，顏色呈褐色，不上浮，說明供氧重組，狀態(tài)良好;如果在靜置1～2h后，污泥呈黑色，上浮，說明供氧不足。

污泥沉降比不同，污水處理效果也大相徑庭，如果沉降比介于5%～50%之間，污水處理效果最好，如果沉降比超過50%，那么污水處理效果會呈線性降低;在沉降比不足10%時，污泥發(fā)育不良，甚至不達標;在沉降比介于10%～50%時，污泥成熟，污泥負荷進入沉降階段，沉淀效果較好;為了節(jié)約能源，降低曝氣池鼓風量，污泥沉降比一般介于15%～30%間即可。

除此之外，污泥沉降比在確保曝氣池穩(wěn)定性、預防污泥膨脹上，也有重要意義。如果污泥濃度較低，絲狀菌繁殖力將會大大提升，這會影響泥水的分離能力，在具體實踐環(huán)節(jié)中，需要基于季節(jié)特點、沉降比數(shù)據(jù)、微生物鏡檢情況避免污泥膨脹問題的發(fā)生?？傊?，在運行過程中，水質的波動較大，為了確保污水處理的效果，需要根據(jù)水質變化來把控運行參數(shù)。

5 結語

活性污泥法運行穩(wěn)定性高、維護便利、成本低廉、效果理想，適合應用在各類污水的處理中，在活性污泥法處理污水中，應用污泥沉降比指標，操作方便、簡單，能夠了解泥質情況、活性污泥濃度的變化，幫助技術人員把控工藝參數(shù)，及時調整參數(shù)。

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收稿日期：2019-02-20

作者簡介：吳嬌（1990-），女，漢族，碩士，助理工程師，研究方向為污水處理。