废水生物处理系统运行状况的评价调节与控制

Posted 2023-01-14 活性

篇首语：我认为知识是一切能力中最强的力量。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了废水生物处理系统运行状况的评价调节与控制相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：废水生物处理系统运行管理的水平会极大地影响到处理效果。本文介绍了通过巡视、生物相观察；测定污泥的性状、水质的理化指标评价系统运行状况的方法。通过调节气──维持曝气池合适的溶解氧；水──保持匀质匀量地进水及合适的营养；泥──改善污泥的质量，维持系统中污泥合适的数量来达到系统长期稳定地达标运行和节省运行费用的目的。

关键词：废水生物处理；评价；调节与控制；达标运行

1 废水生物处理系统运行状况的评价

好氧生化处理是由活性污泥中的微生物，在有氧存在的条件下，将废水中的有机污染物氧化、分解、转化成CO2、NH4+-N、NOx--N、PO43-、SO42-等后随出水排放的过程。为了使系统长期稳定地达标运行，并节约运行费用，我们可定期对生物处理系统作巡视，考察曝气池、沉淀池运行的情况；运用各种手段和方法了解活性污泥和生物膜的性能；借助显微镜观察活性污泥的结构和生物种群的组成；此外还可通过对水质的化学测定来了解废水生物处理系统的运行状况。在系统正常运行时应保持合适的运行参数和操作管理条件，使之长期达标运行；在发现异常现象时，应找出症结所在，及时加以调整，使之早日恢复。

1.1 巡视

操作管理人员每班须数次定时登上处理装置作观察，了解系统运行的状况，此即为巡视，其主要观察内容如下:

1.1.1 色、嗅

正常运行的城市污水厂及无发色物质的工业废水处理系统，活性污泥一般呈黄褐色。在曝气池溶解氧不足时，厌氧微生物会相应滋生，含硫有机物在厌氧时分解释放出H2S，污泥发黑、发臭。当曝气池溶解氧过高或进水过淡、负荷过低时，污泥中微生物可因缺乏营养而自身氧化，污泥色泽转淡。良好的新鲜活性污泥略带有泥土味。

1.1.2 二沉池观察与污泥性状

活性污泥性状的好坏可从二沉池及后面述及的曝气池的运行状况中显示出来，因此管理中应加强对现场的巡视，定时对活性污泥处理系统的“脸色”进行观察。二沉池的液面状态与整个系统的运行正常与否有密切关系，在巡视二沉池时，应注意观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度及漂泥的有无、漂泥泥粒的大小等等：

上清液清澈透明 —— 运行正常，污泥性状良好；
上清液混浊 —— 负荷过高，污泥对有机物氧化、分解不彻底；
泥面上升、SVI高 —— 污泥膨胀，污泥沉降性差；
污泥成层上浮 —— 污泥中毒；
大块污泥上浮 —— 沉淀池局部厌氧，导致该处污泥腐败；
细小污泥飘泥 —— 水温过高、C/N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。

1.1.3 曝气池观察与污泥性状

在巡视曝气池时，应注意观察曝气池液面翻腾情况，曝气池中间若见有成团气泡上升，即表示液面下曝气管道或气孔有堵塞，应予以清洁或更换；若液面翻腾不均匀，说明有死角，尤应注意四角有无积泥。此外还应注意气泡的性状：

（1）气泡量的多少。

在污泥负荷适当、运行正常时，泡沫量较少，泡沫外观呈新鲜的乳白色泡沫。污泥负荷过高、水质变化时，泡沫量往往增多，如污泥泥龄过短或废水中含多量洗涤剂时即会出现大量泡沫。

（2）泡沫的色泽。

泡沫呈白色、且泡沫量增多，说明水中洗涤剂量较多；

泡沫呈茶色、灰色，表示污泥泥龄太长或污泥被打碎、吸附在气泡上所致，这时应增加排泥量。

气泡出现其它颜色时，则往往表示是吸附了废水中染料等类发色物质的结果。

（3）气泡的粘性。

用手沾一些气泡，检查是否容易破碎。在负荷过高，有机物分解不完全时气泡较粘，不易破碎。

1.2 污泥性状

1.2.1 污泥沉降体积（SV30）

SV30是指曝气池混合液静止沉降30min后污泥所占的体积。它是测定污泥沉降性能最为简便的方法。SV30的体积越小，污泥沉降性能越好。城市污水厂SV30常在15%～30%左右。

在进行污泥沉降试验时，有时会发现污泥沉降界面不清的现象，这是因为污泥中絮粒大小差异悬殊所致，大絮粒迅速下降，细小絮粒沉降慢，形成一个非连续层。这种情况在污泥短期缺乏营养或由于污泥中毒而造成部分解絮时，尤为明显。

污泥絮粒性状，是指污泥絮粒的形状、结构、紧密度及污泥中丝状菌的数量。在实践中大量观察到圆形、封闭、紧密的絮粒相互间易于凝聚和压缩，其沉降性能良好；反之则沉降性能差。

丝状细菌数量与污泥沉降性能的关系，早为国内外学者所重视。我们采用后一种方法，根据活性污泥中丝状细菌与菌胶团细菌的比例，将丝状菌的数量分成五个等级：

0级：污泥中几乎无丝状菌存在；

±级：污泥中存在少量丝状菌；

+级：存在中等数量的丝状细菌，但总量尚少于菌胶团细菌；

++级：存在大量丝状细菌，总量与菌胶团细菌大致相等；

+++级：污泥絮粒以丝状细菌为骨架，数量大于菌胶团细菌。

大量观察业已证实，污泥中丝状菌数量越多，其沉降性能越差，这与丝状细菌比表面积大这一物理性状有关。上述0～±级丝状细菌的活性污泥，可在二沉池中形成一层致密的网状污泥层，粘附沉降速率较慢的细小泥粒，共同形成较大的絮粒一起下沉，故出水清澈，悬浮固体极少。当丝状菌达++级以上时，大量丝状菌从絮粒中到处伸展，往往组成“剌毛球”状的活性污泥骨架。这些伸向絮粒外部的无数“触手”，阻碍了絮粒间的压缩，使污泥SV值升高，严重时SV30接近100%，最终导致污泥膨胀，使污泥在二沉池大量流失。因此在管理中，当发现污泥中丝状菌达+级时，即应注意其数量的动态变化，若有继续增多的趋势，必须采取适当措施予以克服。此外，丝状细菌的形态对沉降亦有一定的影响，长而直的丝状菌对污泥沉降压缩的阻力更大，污泥更难于沉降。

1.2.2 污泥体积指数SVI

SVI系指曝气池中活性污泥混合液经30分钟沉降后，1克干污泥所占的污泥层体积（以毫升计）。在SVI的概念中排除了污泥浓度对沉降体积的影响，反映了活性污泥的松散程度，是判断污泥沉降浓缩性能的一个常用参数。一般认为SVI小于100～150时，污泥沉降良好；SVI大于200时，污泥膨胀，沉降性能差。

在F/M过低时，微生物营养条件差，可因两种情况出现SVI值上升：其一是丝状菌过多而造成污泥结构松散、沉降性能差。在污泥中两大类细菌的竞争过程中，比表面积大、耐低营养的丝状菌生长速率可高于菌胶团细菌，并在污泥中逐渐占优势，造成SVI值上升。其二是产生微小污泥，但与前者不会同时存在。根据菌胶团形成机理学说的解释，菌胶团细菌由菌体外大量荚膜类胶体基质或纤维素类纤维粘合在一起，在污泥F/M低时，菌胶团细菌体外的多糖类基质可被细菌作为营养利用，结果使絮体结构松散，絮粒变小，SVI值升高。

1.2.3 混合液悬浮物浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSS）

MLSS指曝气池中单位体积活性污泥混合液中悬浮物的重量，有时也称之为污泥浓度。MLSS的大小间接反映了混合液中所含微生物的量。除MLSS外，有时也以混合液中挥发性悬浮物（MLVSS）来表示污泥浓度，这样可避免污泥中惰性物质的影响，更能反映污泥的活性。对某一特定的废水和处理系统，活性污泥中微生物在悬浮物中所占的比例相对稳定，因此可认为用MLSS浓度的方法同用MLVSS浓度的方法具有同样的价值。

目前，不少污水处理厂根据曝气池中混合液的污泥浓度来控制系统的运行，若MLSS或MLVSS不断增高，表明污泥增长过快，排泥量过少。

1.2.4 污泥灰分

污泥中的各种无机物质，属污泥灰分，即MLSS与MLVSS的差值，其量可占污泥干重的10～50%。

1.2.5 出水悬浮物（ESS）

ESS指单位体积出水中悬浮物的重量。ESS值的大小是活性污泥系统运行状况及污泥性状的一个重要的指标。

出水BOD＝8.8+0.61ESS。

每1mg/L ESS表现出的BOD在0.54～0.69毫克/升之间，平均为0.61 mg/L BOD。可见出水ESS越高，出水BOD值也越高。絮凝良好的活性污泥，通过二沉池污泥的流失率约为5‰，当曝气池的MLSS为2,000～4,000 mg/L时，ESS在10～20 mg/L左右。

1.2.6 污泥的可滤性

可滤性是指污泥混合液在滤纸上的过滤性能。我们发现，凡污泥结构紧密、沉降性能好的污泥，滤速快。凡解絮的、老化的污泥，滤速甚慢。

1.2.7 污泥的耗氧速率（OUR）

OUR指单位重量的活性污泥在单位时间内的耗氧量，其单位为mgO2/gMLSSž小时或mgO2/g MLVSSž小时。OUR是衡量污泥活性的重要参数。OUR的数值同污泥的泥龄及基质的生物氧化难易程度有关。活性污泥OUR值的测定在废水生物处理中可用于：

控制排放污泥的数量；

防止污泥中毒。

活性污泥的OUR一般为8～20mgO2/g MLVSSž小时左右。当OUR＞20mgO2/g MLVSSž小时，往往是污泥的F/M过高或排泥量过多；当OUR＜8mgO2/g MLVSSž小时为F/M过低或污泥中毒。

1.3 活性污泥生物相的观察及其对运行状况的指标作用

生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。生物相能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行状况。当环境条件（如进水浓度及营养、pH、有毒物质、溶氧、温度等）变化时，在生物相上也会有所反映。我们即可通过活性污泥中微生物的这些变化，及时发现异常现象或存在的问题，并以此来指导运行管理。因此，对生物相的观察，已日益受到人们的重视。

一般在运行正常的城市污水处理厂的活性污泥中，污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧密，具有良好的吸附及沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长着一些丝状细菌，但其数量远少于菌胶团细菌。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等；还可见到部分楯纤虫在絮粒上爬动，偶而还可看到少量的游动纤毛虫等，在出水水质良好时轮虫生长活跃。根据我们多年的实践工作，对生物相的观察应注重如下几个方面：

1.3.1 活性污泥的结构

取活性污泥制成压片标本，置于显微镜载物台上，先用低倍镜观察污泥絮体的大小、形状、结构紧密程度，然后再转换至高倍镜下观察污泥絮粒中菌胶团细菌与丝状细菌的比例，絮粒外游离细菌的多寡，凡絮粒大、圆形、封闭状、絮粒胶体厚实、结构紧密、丝状菌数量较少、未见游离细菌的污泥沉降及凝聚性能较好。

1.3.2 生物活动的状态

以钟虫为例，可观察其纤毛摆动的快慢，体内是否积累有较多的食物胞，伸缩泡的大小与收缩以及繁殖的情况等。进水pH突变时，能见钟虫呈不活跃状态，纤毛环停止摆动，轮虫缩入被甲内。此外，当环境条件不利于污泥中原生动物生存时，一般都能形成胞囊，这时原生质浓缩，虫体变圆收缩，体外围以很厚的被囊，以利度过不良条件。在出现上述现象时，即应查明原因，及时采取适当措施。

1.3.3 同一种生物数量增减的情况

污泥膨胀往往与丝状细菌和菌胶团细菌的动态变化密切相关，我们可根据丝状细菌增长的趋势，及时采取必要措施，同时观察这些措施的效果。

1.3.4 生物种类的变化

培菌阶段，随着活性污泥的逐渐生成，出水由浊变清，污泥中生物的种类发生有规律的演替，这是培菌过程的正常进程。在正常运行阶段，若污泥中生物的种类突然发生变化，可以推测运行状况亦在发生变化。如污泥结构松散转差时，常可发现游动纤毛虫大量增加。出水混浊、处理效果较差时，变形虫及鞭毛虫类原生动物的数量会大大增加。

1.4 水质的化学测定及其对运行的指导意义

（1）正常运行的生物处理系统出水的BOD/COD比值应降得很低。

（2）当出水的悬浮固体（ESS）大于30毫克/升时，表明污泥的沉降凝聚性能差，应寻找原因及时予以解决。

（3）进、出水氮的形态与处理深度在处理深度较好，负荷较低，水力停留时间较长的延时曝气活性污泥法或其它各种好氧生物处理系统中，氨氮可在污泥中硝化细菌的作用下，进一步氧化为亚硝氮和硝氮。为此，我们可根据出水中氮的形态（有机氮、氨氮及硝态氮）及其所占的比例来判断污水处理的深度。

（4）进、出二沉池混合液、上清液的BOD（或COD）应变化不大，如下降较大，说明出水尚未达到稳定。

（5）进、出二沉池混合液中的溶解氧（DO）应变化不大，如下降较大，说明出水尚未达到稳定。

（6）推流式曝气池前后区段溶解氧变化有一定的规律，如有异常，应查明原因。

（7）曝气池中pH的变化应有一定的规律，如有异常，应查明原因。

2 活性污泥系统的调节与控制

从活性污泥法废水生物处理的原理中我们可以知道，活性污泥中的微生物在人工供氧的好氧条件下，可将废水中的有机污染物降解氧化成H2O、CO2、PO43-、NH3-N（或NO2-N、NO3-N）、H2S（或SO42-）等无机物，同时微生物可利用上述分解代谢中释放的能量将分解代谢过程中的中间代谢产物合成为微生物的细胞，并以剩余污泥的形式排放出处理系统。同天然遭受污染后自净的水体相比，为了要大大加快这一净化有机污染物的过程，我们首先使系统中维持比天然水体中高得多的微生物数量，这些以活性污泥形式存在的微生物絮体又有很强的氧化分解有机物的能力和良好的沉降凝聚性能，它们在进入二沉池后能很快地进行泥水分离，使上清液作为处理后出水排放，沉淀下来的污泥回流入曝气池前端或以剩余污泥的方式排放以维持曝气池中合适的微生物数量。为了在氧化分解有机物速率极快的废水处理系统中维持好氧并使污泥在系统中维持悬浮状态，必须人工向污泥微生物提供足够的氧气（曝气）。此外，在废水的水质、水量变化时，以及在工业废水处理中营养不足时，我们应采取适当的措施，使污泥微生物能获得充足的营养，以保持良好分解有机物的能力和沉降凝聚的性状。总之，可通过对系统中“泥、水、气”的调节，通过排泥和回流维持系统中合适的微生物数量；改善污泥的沉降凝聚性能；通过人工曝气控制曝气池中合适的溶解氧；使废水均衡地进入系统并具有合适的营养比例，以使系统长期稳定地达标运行。

2.1 气──维持曝气池合适的溶解氧

2.1.1 供氧的目的

废水生物处理就是在好氧条件下将污水中的有机物氧化、分解，转化成无机物，从而达到稳定化，并提高净化作用的速率。溶氧水平的高低会直接影响到好氧微生物的代谢活性。为了在尽可能小的曝气池中以最短的时间，净化更多的有机污染物，提高处理系统的效率，必须向处理系统内提供足够的溶解氧。充氧时曝气池内产生的紊流还可使废水与污泥充分混合，并使污泥在到达二沉池以前不会沉淀下来；经处理后排放的出水中带有一定的溶解氧，还具有后处理作用，使残存的有机物在天然水体中继续氧化分解。

2.1.2 活性污泥系统中合适的溶氧水平

就好氧微生物而言，环境溶氧大于0.3mg/L时，对其正常代谢活动即已足够。活性污泥以絮体（floc）形式存在于曝气池中。经测定，直径为500nm的活性污泥絮粒，当周围的悬浮液溶氧为2.0mg/L时，絮粒中心的溶氧已降至0.1mg/L，已处于微氧和缺氧的状况。因此，溶氧过低必然会影响曝气池进水端或絮粒内部细菌的代谢速率。溶氧低而引起ESS增加的原因是抑制了菌胶团细菌胞外多聚物的产生，从而导致污泥解絮；其次当溶氧低时，会使吞食游离细菌的微型动物数量减少。

然而溶氧过高，除了能耗增加外，曝气翼轮高速转动或强烈的空气搅拌还会使絮粒打碎，并易使污泥老化，这些也会使ESS增高而影响出水水质。一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在2mg/L左右较为适宜，基本上可满足污泥中绝大多数好氧微生物对溶氧的需要。其次，曝气池末端DO为2mg/L的曝气池泥水混合液在进入二沉池后，溶氧虽有下降，但在出水中还有残存的溶氧，有利于外排水的后氧化作用。

2.1.3生物处理系统中溶氧的调节

在鼓风曝气系统中，可控制进气量的大小来调节溶氧的高低。以曝气翼轮作充氧的处理系统，改变翼轮的转速或它的浸没深度来调节溶氧的高低。

2.2水──保持匀质匀量地进水及合适的营养

2.2.1 进水水质与水量的调节

可设置调节池，使废水更均衡地进入处理系统，从而避免冲击负荷对后续构筑物的影响。调节池出水水质越均衡，对后续构筑物的正常运作越有利。此时，调节池有效调蓄体积的大小由进水水质的变化确定。

因工业废水的种类复杂多变，水量、水质情况千差万别，故设置调节池时，应协同考虑水量、水质的调蓄作用。一般来讲，工业废水水量不均衡，水质也不均衡，但调节池的主要功能是调节水质的作用。

在化工、农药等工业废水处理中，常有浓脚水或浓废水事故性排放。为此，应设置事故池，加强对废水的检测，在有毒成份含量超过额定值时将其导入事故池暂时贮存，在生产恢复正常时再将它掺加到进水中逐步处理掉，添加量应以不影响活性污泥的活性为前提。

2.2.2 工业废水处理的营养问题

在处理工业废水时，某些工厂废水成份较单纯，如制糖废水、造纸废水、甲醛废水中只含有碳，如不注意，活性污泥微生物会生长不良，或因C/N比过高而引起丝状菌膨胀。另一些工厂如氮肥厂等排放的废水含氮量极高，会影响到污泥菌体胞外多聚物的形成，使污泥结构松散甚至解絮化。上述废水营养比例失调最终会影响到生化处理单元的效果。

（1）工业废水处理中活性污泥所需的外加营养

不少工业废水营养成份单一，在采用生物法处理时，须投加某些必须的、但在工业废水中缺乏的营养成份，如氮和磷。

（2）污泥微生物所需营养的合理比例

在处理营养不足的工业废水时，某些工厂往往投加营养过量，这样一方面增加了处理成本，过剩的营养又会随出水排放造成受纳水体的富营养化。

在常规活性污泥系统中,若废水中C为100（即BOD5为100），大体上3/4的C经异化作用后被彻底氧化为CO2，1/4（即25）的C经同化作用合成为微生物细胞。从菌体中元素比例得知，N为C的1/5，P又为N的1/5，故在合成菌体时，25份C同时需5份N，1份P。因此在去除100份C所需的营养配比为BOD5:N:P＝100:5:1。

（3）营养需求量的测定方法

N.P平衡测算法

使系统在一定的泥龄条件下运行一段时期后，测定污泥中N.P含量，即可根据进出水物料平衡原理估算出所需营养的数量。

试凑法

在缺营养的工业废水中，先按BOD5:N:P=100:5:1的比例投加营养，使Qs保持不变，在稳定运行后，逐步减少外加N、P的比例，直到处理效果转差或污泥凝聚沉降性能转差，这时即可得知所需营养量。

2.3 泥──改善污泥的质量，维持系统中污泥合适的数量

2.3.1 改善污泥的沉降比和凝聚性能，减少ESS

出水中悬浮固体（ESS）的多少会极大地影响到处理的效果，据回归统计，ESS每增加10mg/L，出水的下列水质指标将会平均上升：BOD 6.1mg/L、COD 14.2mg/L、TOC 5.3mg/L、TN 1.2mg/L、TP 0.2mg/L左右。由于进水中SS大部分已通过格栅、沉砂、初沉等预处理工艺而被去除，残留的少量SS在进入曝气池后被活性污泥所吸附并构成了污泥的组成部分，因此ESS实际上系由外漂的污泥所组成，ESS的多寡与活性污泥的沉降凝聚性能以及二沉池的运行工况有关。对正常的处理系统，ESS应小于30mg/L或仅占活性污泥浓度的0.5%以下，即曝气池中污泥浓度为2～4g/L时，ESS应小于10～20mg/L。若超过这一限度，即说明污泥性状不良，其往往是因大块或小颗粒污泥上浮及污泥膨胀所致。

1 大块污泥上浮

沉淀池断续见有拳头大小污泥上浮。引起大块污泥上浮有两种情况：

（1）反硝化污泥

上浮污泥色泽较淡，有时带铁锈色。造成原因是曝气池内硝化程度较高，含氮化合物经氨化作用及硝化作用被转化成硝酸盐，NO3-N浓度较高，此时若沉淀池因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高，污泥长期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化，产生的氮气呈小气泡集结于污泥上，最终使污泥大块上浮。

（2）腐化污泥

腐化污泥与反硝化污泥不同之处在于污泥色黑，并有强烈恶臭。产生原因为二沉池有死角造成积泥，时间长后即厌氧腐化，产生H2S、CO2、H2等气体，最终使污泥向上浮。

2 小颗粒污泥上浮

小颗粒污泥不断随出水带出，俗称飘泥。引起飘泥的原因大致可有如下几种：

（1）进水水质，如pH、毒物等突变，使污泥无法适应或中毒，造成解絮；

（2）污泥因缺乏营养或充氧过度造成老化；

（3）进水氨氮过高、C/N过低，使污泥胶体基质解体而解絮；

（4）池温过高，往往超过40℃；

（5）合建式曝气沉淀池回流比过大，造成沉淀区不稳定，曝气池内气泡带入沉淀区；

（6）机械曝气翼轮转速过高，使絮粒破碎。

3 污泥膨胀

在活性污泥系统中，有时污泥的沉降性能转差、比重减轻、SVI值上升，污泥在二沉池沉降困难、泥面上升，严重时污泥外溢、流失，处理效果急剧下降，这一现象称为污泥膨胀。它是活性污泥法工艺中最为棘手的问题，至今尚未彻底解决。

（1）膨胀的原因

绝大多数学者认为，污泥膨胀是由污泥中丝状微生物的过量繁殖所引起的，污泥膨胀的出现频率及程度同丝状菌数量呈正相关，因此也称为丝状菌膨胀。

也有少数学者在膨胀的活性污泥中发现丝状菌并不多，例如在污泥负荷高时，发现有大量新生的分支芽殖菌胶团，其结合水可高达380%，造成污泥比重减轻。也有的报导因重金属浓度过高而引起污泥解絮，造成膨胀。

（2）引起膨胀的丝状微生物种类

我们在上海十家工厂中观察到引起膨胀的丝状细菌除球衣菌外，还有Nostocoida limicola；Eikelboom的21型菌；Microthrix；Haliscomenobacter和发硫细菌等，并证实污泥中丝状菌数量与膨胀呈正相关。

（3）丝状细菌的生理特点及其与膨胀的关系

①比表面积大、沉降压缩性能差；②耐低营养；③耐低氧；④适合于高C/N的废水。

此外，某些丝状菌对环境还有特殊要求，如贝氏硫细菌、发硫细菌、Eikelboom的0914菌、021型菌等需在废水含有还原性硫化物时才能大量生长。我们在某些含Na2S的染色废水、含Na2SO3的纤维板厂活性污泥中发现由大量贝氏硫细菌和发硫细菌占优势生长而形成的污泥膨胀现象。

（4）控制丝状菌污泥膨胀的方法

①采用化学药剂杀灭丝状菌；②改变进水方式及流态；③改变曝气池构型；④控制曝气池的DO；⑤调节废水的营养配比。

2.3.2 通过排泥控制系统中合适的微生物数量

活性污泥系统往往是根据某一设定的水质水量参数及处理目标设计而建造的。但在实际运行中，废水的水质水量均在不断地变化，环境条件也在发生变化，这需要我们利用系统的弹性及特点、按照活性污泥中微生物的代谢规律进行调节控制，使系统处于最佳的运行状态，以发挥其最大的效益，进一步提高出水水质。下面介绍几种通过排泥控制活性污泥系统的方法。

1 SV法

早先，城市污水处理厂操作者往往凭污泥沉降体积SV来控制系统的运行，目前仍为部分工厂所沿用。操作工人在做SV试验后，按近阶段达到优质出水的SV值来掌握排泥量（Waste Activated Sludge，简称WAS）。本法简便，容易掌握，在进水水量水质相对恒定、并且废水成分容易被降解的处理系统中，也能有效地控制运行，并取得良好的效果。缺点是在活性污泥沉降性能发生变化时不能使用。

2 MLSS法

逐日测定活性污泥曝气混合液悬浮物MLSS或MLVSS浓度，根据MLSS增减情况掌握排泥量WAS。

同SV法一样，MLSS法要求废水的水量水质相对恒定。具体使用时，我们应注意观察本厂废水水质受季节而变化的规律，通过试凑法（试试改改），找出在不同季节与不同水质条件下能维持最佳运行状况的MLSS值，并维持之。

3 F/M法

F/M是指污泥负荷，即单位质量的污泥微生物，在一定的时间内所得基质的量。形成活性污泥絮体的微生物营养的需求往往有一定的合适的范围。基质过多时，微生物生长繁殖速率加快，絮凝状的菌胶团细菌趋于游离生长，导致污泥絮体解絮，此外剩余污泥量也会增多。相反基质少时，微生物因营养不良，絮体瘦弱，结构松散。

为了达到预定的出水水质，并使污泥具有良好的沉降性能，我们应根据进水水量Q和进水浓度（BOD或COD）来确定WAS量，使系统维持在合适的F/M范围内。它们之间的关系为：

常规好氧活性污泥工艺的F/M范围是0.1～0.5kgBOD/kgMLVSSžd或0.15～0.7kg COD/kg MLVSSžd。延时曝气工艺F/M的一般范围是0.01～0.1kgBOD/kgMLVSSžd或低于0.2kgCOD/kg MLVSSžd。

（4）MCRT法

MCRT指污泥微生物细胞平均停留时间（Mean Cell Retention Time），亦即泥龄。

MCRT的公式是：

式中：QWAS：排放污泥的VSS（或SS）量；Qe：出水中的VSS（或SS）量。

当出水VSS极低时，Qe可忽略不计，公式即为：

即每天只需将系统中的活性污泥排出1/MCRT。

2.3.3 调节回流污泥量

污泥需要回流有二个理由：首先回流可将污泥送出沉淀池，否则它会越积越多而随出水外溢；然而主要的作用是要保证有足够的微生物与进水相混，使曝气池中有足够的MLSS，维持合适的污泥负荷。污泥回流是活性污泥工艺中必不可少的一步。

回流污泥量（RAS）的调节可用四种方法估算：

1. 根据二沉池泥层的厚度进行调节

沉淀池泥层过高过低都会使ESS增加，从而降低出水水质。我们可定时测定二沉池泥层的厚度，通过改变RAS的大小，使泥层保持在距沉淀池底部1/4高处。

2. 用固体平衡公式测算

式中：Q：进水流量；VSSR：回流污泥中混合液挥发性悬浮物浓度；MLVSS：活性污泥混合液挥发性悬浮物浓度。

3. 根据污泥沉降体积估算

式中： SV：污泥30′沉降体积（%）。

4. 根据污泥体积指数（SVI）估算污泥回流比r

顾夏声等（1985）提出SVI同r的关系为：

测得SVI和MLVSS值后，即可求得污泥回流比r。

参考文献
[1] 徐亚同等.污染控制微生物工程，化学工业出版社，北京，2001.
[2] 徐亚同等.废水生物处理，同济大学出版社，上海，1999
[3] 徐亚同.废水中氮磷的处理，华东师大出版社，上海，1996.
[4] 徐亚同等.环境微生物学，华东师大出版社，上海，1994.
[5] 徐亚同主编.废水处理工，中国劳动与社会保障出版社，北京，2005.
[6] 徐亚同.废水生物处理的运行和管理，华东师大出版社，上海，1989.
[7] 徐亚同.废水生物处理运行管理和异常对策，化学工业出版社，北京，2003.
[8] 谢冰，徐亚同.废水生物处理的原理和方法，化学工业出版社，北京（出版中）来源：中国水污染治理网作者: 徐亚同