汙水廠活性汙泥知識解讀

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衡美水處理為您介紹一項環境保護的專業知識——汙水廠活性汙泥知識。

一、活性汙泥馴化（以氧化溝為例）

1、馴化過程

第一階段：

向氧化溝反應池進水並啟動水下推流器。持續進水到氧化溝中水位達到設計有效水深的1/3時，將接種汙泥均勻地投入到氧化溝反應池中，采用鼓風曝氣係統開始曝氣，同時連續進水至氧化溝反應池中水位達到設計運行水位（采用轉刷或轉碟曝氣係統,在此時開始曝氣），在汙泥接種完成後的持續進水過程中逐步增加曝氣量至曝氣量達到最大。

氧化溝水位達到設計運行水位後，持續進水至二沉池中。當二沉池進水2小時後啟動沉澱池刮泥機和汙泥回流泵，使在二沉池中沉澱的活性汙泥在汙泥馴化初期能快速地被收集，並回流到生物處理池中。

汙泥回流率應通過觀察回流汙泥情況進行調整，一般情況下汙泥回流比，應控製在50~100%之間。

當二沉池達到正常運行水位，應觀察活性汙泥狀況，控製進水，直到出現模糊不清的絮狀物，這時可適當進水，換水以補充營養物，換水量可控製在氧化溝池容的25%再重複上述操作。當二沉池開始溢流時，啟動後續汙水處理工藝，如消毒工藝。

在生物處理池水位達到正常運行水位後應隨時監控氧化溝中溶解氧（DO）濃度值（通過溶解氧測定儀），以判斷曝氣量是否足夠，並作出相應調整。在活性汙泥馴化過程中，溶解氧的濃度應能滿足以下三方麵可能發生的情況下：

（1）進水和回流汙泥中溶解氧濃度較低;需要較多充氧量；

（2）進水缺氧，需要有足夠的溶解氧將其快速改變成充氧環境；

（3）當汙水中營養物質豐富，需要大量的溶解氧來滿足微生物的生長。

在汙泥馴化的過程中，溶解氧的最低濃度應確保氧化溝出水口處溶解氧濃度不小於1.0mg/L。

在活性汙泥馴化的第一階段中，由於活性汙泥的濃度較低，在曝氣的過程中可能會產生大量的泡沫，在實際操作過程中，采取相應的處理措施，如采用噴灑水滴等措施來去除泡沫。

第二階段：

汙泥馴化工作進入第二階段後，監控溶解氧的同時，應開始監測活性汙泥的30分鍾沉降比（SV）和營養物質參數。

在進行監測活性汙泥沉降比的過程中可以發現在此階段的前幾天泥水混合物的顏色幾乎同進水的顏色相同，隨著曝氣時間的增加，泥水混合物的顆粒變大，沉降性能變好，並且顏色逐漸變為黑褐色。

在此階段中活性汙泥沉降比可達到20%。檢測營養物質的目的是為微生物的生長提供條件，在活性汙泥馴化的過程中營養物質的參數BOD：N：P應控製在100：5：1左右，若不能達到此參數應投加營養物質進行調節。

第三階段：

活性汙泥馴化工作進入第三階段後，活性汙泥馴化工作基本完成。在此階段中，應嚴格按照樣表3-1中所列分析計劃，對泥水混合物的關鍵參數進行監測、分析和控製，並保存相關數據供係統正常運行參考。

當活性汙泥濃度值達到規定範圍並相對穩定時，可以認為活性汙泥馴化工作基本完成。汙水經生化和沉澱處理後，出水SS應達標。在該階段過程中應根據實際操作情況進行剩餘汙泥排放。

第四階段：

該階段的目的是記錄運行參數，即活性汙泥30分鍾沉降比（SV）、生物鏡檢、汙泥回流比和剩餘汙泥排放量等關鍵控製參數。

為係統的正常運行提供參考。當進水濃度較低、汙泥生長情況較差的情況下應增加汙泥回流比，同時當汙泥膨脹等情況發生時應減小汙泥回流比。

在汙泥馴化的該階段和以後係統正常運行的過程中應嚴格控製汙泥回流比，如果沒有保證汙泥回流比，可能會出現以下現象：

沒有足夠的活性汙泥來處理汙染物。這種情況通常出現在係統啟動的前一到兩個星期;若汙泥回流比較小，導致汙泥在沉澱池中停留時間較長，汙泥在二沉池中發生厭氧反應，可能會出現上浮和臭味；

 

汙泥在二沉池中形成較厚的泥層，可能導致出水懸浮固體濃度較高；

當有足夠的溶解氧濃度的情況下，活性汙泥在生物處理池中將產生硝化反應，可能會導致沉澱池中發生反硝化反應導致汙泥量增加。

汙泥馴化的第四階段結束後及汙泥馴化工作完成後，活性汙泥各運行參數都應在設計控製範圍內並相對穩定。

2、馴化要求

溫度要求：

溫度是影汙泥馴化的環境因素之一,各種微生物都在特定範圍的溫度內生長，汙泥馴化的溫度範圍在10~40℃,最佳溫度在20~30℃。故建議係統的初次運行不要放在冬天進行。

pH值要求：

pH值也是影響因素之一。在汙泥馴化和以後的正常運行過程中應將係統的進水pH控製在6~9之間。

營養物質要求：

良好的營養條件是菌群代謝、生長的前提。在汙泥馴化的過程中應將營養物質的參數控製在BOD：N：P為100：5：1左右，為汙泥馴化提供良好的生長條件。

溶解氧量（DO）要求：

DO是汙泥馴化過程中的主要控製指標，在汙泥馴化過程中應將DO的範圍控製在0.5~2.0mg/L。（溶解氧濃度測量點為，轉碟曝氣器水下遊4.5米處）。DO可以通過溶解氧測定儀檢測，也可以通過人工檢測，以了解DO在池中的變化規律。

混合液懸浮固體濃度（MLSS）要求：

生物是汙泥中有活性的部分,也是有機物代謝的主體,在生物處理工藝中起主要作用,而混合液汙泥濃度MLSS的數值可以相對地表示生物部分的多少。活性汙泥的濃度應控製在2~4g/L。

汙泥的生物相鏡檢要求：

活性汙泥處於不同的生長階段,各類微生物也呈現出不同的比例。細菌承擔著分解有機物的基本和基礎的代謝作用,而原生動物〈也包括後生動物〉則吞食遊離細菌。運行正常的活性汙泥中含有鍾蟲、輪蟲、纖毛蟲、菌膠團等。當菌膠團片大。鍾蟲活躍而多，出現輪蟲、線蟲時，汙泥成熟且性質好。

汙泥30分鍾沉降比（SV）要求：

活性汙泥正常運行時汙泥30分鍾沉降比應控製在15%-30%之間。

二、關於汙泥的各運行參數調整

1、汙泥齡的調整

其主要依據是氧化溝中汙泥濃度，進水懸浮固體濃度（SS）與汙泥沉降性能指數（SVI），主要調控手段為調節剩餘汙泥排放量。

剩餘汙泥排放是活性汙泥工藝控製中最主要的一項操作，它控製混合液濃度，控製汙泥泥齡，改變活性汙泥中微生物種類和增長速度，改變曝氣池需氧量以及改變汙泥的沉降性能。

汙泥齡計算：

QS=（MLSS*Va）/（Q*SSi）

上式中：

QS：汙泥齡（d）

MLSS：混合液懸浮固體濃度（mg/L）

Q：進水流量（m3/d）

SSi：進水懸浮固體濃度（mg/L）

細胞平均停留時間計算公式：

MCRT=（MLSS*Va）/（Qw*SSr+Q*SSe）

上式中：

MLSS：混合液懸浮固體濃度（mg/L）

Va：氧化溝體積（m3）

Qw：日排泥量（m3/d）

SSr：回流汙泥濃度（mg/L）

SSe：出水懸浮固體濃度（mg/L）

活性汙泥QS在15天左右，MCRT一般應稍低於QS，並在運行的過程中逐步調低。回流汙泥濃度SSr主要由回流比進行控製，回流比加大則汙泥濃度下降，回流比減小，則汙泥濃度增加，汙泥濃度用來計算F/M。

2、溶解氧量的調整

其主要依據是氧化溝中溶解氧（DO）濃度，主要手段是曝氣強度控製；氧化溝中，汙水混合液在氧化溝內循環流動，以轉刷、轉碟或表嗓機推動和充氧，在曝氣裝置下遊溶解氧濃度從高向低變動，由好氧段逐步過渡到缺氧段，好氧段溶解氧濃度DO宜控製在1mg/L～3mg/L，缺氧段DO宜控製0.2～0.5mg/L。

轉刷（轉碟）曝可以調節出水堰的高度，使轉刷（轉碟）改變淹沒浮度而改變曝氣量，若沒有變頻調速裝置，則可改變轉速調節曝氣量，也可增開或減少轉刷（轉碟）數量來調節曝氣量。

如果減少曝氣量而影響水在池內的流速（應控製在0.25m/s以上），則應增開水下推流器，以保證池內流速，不致淤積。

3、回流汙泥量的調整

其主要依據是汙泥沉降指數與二沉池汙泥厚度，主要調控手段是回流比。在氧化溝工藝中，剩餘汙泥合理排放後的二沉池汙泥必須全部回流到氧化溝中，才能保證曝氣池中的汙泥濃度，從而保證其處理能力，回流汙泥量的控製就是基於這個要求，其方法有：

按二沉池泥位控製，即按設計要求確定的泥位，或使泥層厚度控製在0.3～0.9m之間，同時使泥層厚度小於泥位以上水深的1/3。

如果實際泥位超過設定的泥位，應增大回流量，如果泥位低於設定值應減少回流量，使逐步控製泥位在設定值上，但調節量不宜超過10%，待下一次巡檢時檢查泥位的變化，再給予適當的調整。

當二沉池泥位穩定，在一個值的時候，說明所有的汙泥已回流到曝氣池，達到了工藝要求，這個回流量與進水量直接有關，進水量增加（或減少），帶出曝氣池的汙泥量成比例增加（或減少），回流量也應成比例的增加（或減少）。

因此習慣上用回流比（R）,即回流汙泥量與進水量之比來控製。

4、運行狀態的糾偏

運行狀態不理想，通常是由於上述三種調整不能及時引起，水力負荷（F/M）不適當也可能是原因之一，也有可能是機械或水力故障和進水水質突變（如非計劃性工業汙水的衝擊負荷）引起。及時的調整須在運行中長期對季節性水質（含水溫）水量的趨勢分析後得以總結。

運行參數的調整具有滯後效應,故應小心調整（單次調整量應小於10%）並耐心觀察。常見的運行故障表征及應對方法詳見附錄四,係統故障診斷指南，各廠可依據各自情況增刪。

在運行狀態糾偏的過程中,其中關鍵的過程控製參數為F/M，即BOD5汙泥負荷，F/M計算公式如下：

F/M=（Q*BOD5）/（MLVSS*Va）

MLVSS=f•MLSS

上式中：

Q：進水量（m3/d）

BOD5：五天生化需氧量（mg/L）

f：常數，對市政汙水一般取0.75

MLVSS：混合液揮發性懸浮固體濃度（mg/L）

Va：氧化溝有效容積（m3）

由於BOD5需要五日才能取得結果，因此又采用測定COD來推BOD5，對氧化溝的F/M值應控製在0.05到0.15之間。

三、生物處理單元（以氧化溝為例）巡檢

1、感官巡檢

氧化溝中混合液的顏色能夠作為不良汙泥或健康汙泥的指標，一個健康的好氧活性汙泥的顏色應是類似巧克力的棕色。

二沉池是否正常,表麵水是否清澈,池中出現氣泡，上浮汙泥，泥層是否太厚。如泥層太厚，應該加大汙泥回流比。

出水是否清澈,可直接反映運行狀況，反映汙泥的沉降性能。

氧化溝係統日常巡檢包括以下內容：

氧化溝表麵浮渣和泡沫的清除、按散發的氣味判斷運行是否正常、溶解氧濃度現場檢測與在線儀表數據的複核、pH現場檢測與在線儀表數據的複核、混合液的顏色、厭氧池混合液泥水分離情況的清澈性。

電機及變速器運行情況（噪音、振動、電流和電壓等）、機械設備潤滑油油位、轉蝶、轉刷噪音和振動、轉蝶和轉刷軸承潤滑、汙泥沉降比（每班一次）、出水堰口調整、水下推流器運行狀況及水流流速情況。

巡檢過程中應重點觀察混合液的顏色、氧化溝現場氣味、厭氧池中泥水分離的清澈性，發現異常應即時通知中心控製室進行調整。

泥水混合物顏色：運行狀況良好的氧化溝係統中混合液顏色為黑褐到深黑褐色，若汙泥濃度減小，泥水混合物的顏色則由深黑褐色變為淺黑褐色。若充氧量不夠，泥水混合物將變為黑色。

氣味：正常運行的氧化溝係統氣味應有較輕微的黴爛味。若係統運行不正常則可能導致產生有刺激性氣味氣體。當出現臭雞蛋味氣體時，係統有可能正在發生厭氧反應。應采取的措施提高充氧量。

缺氧段混合液上層清澈性：在正常運行的氧化溝係統中，氧化溝缺氧段泥水混合物上層可以觀察到1~2厘米深得清澈層。清澈水層的具體深度取決於氧化溝的流速和活性汙泥的可沉澱性。

氧化溝表麵泡沫：氧化溝表麵有白色泡沫的產生，通常情況下是由於汙泥濃度不夠引起的。在係統啟動的過程中氧化溝表麵產生白色泡沫的情況比較普遍，隨著汙泥濃度的增加出現泡沫的現象可以逐步消失。

氧化溝係統的巡檢線路應根據實際情況自行確定；巡檢頻率應每2小時進行一次，在交接班時應由交班人員和接班人員對係統進行一次巡視和檢查，巡檢頻率宜可依據實際情況進行調整。

2、查看化驗數據計記錄

汙泥指數（SVI）與微生物鏡檢，SVI通常應在70-100。如SVI太高,則可能發生汙泥膨脹,若SVI太低,則可能是汙泥老化。

如鏡檢中發現絲狀菌應考慮在回流汙泥中加氯。空氣用量（適用於鼓風曝氣），在氧化溝中應維持DO在1mg/l至3mg/l,可假設空氣用量是與進水BOD5直接關聯的。BOD5要在取樣後五天才有結果。空氣用量的跟蹤（結合COD值）是進水BOD5的參考指標。

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