污水处理的方法很多,对于大、中型污水处理厂来说,活性污泥法仍是首选工艺,因为它具有运行稳定,耐负荷运行成本低维护方便和处理效果良好的特点。在以活性污泥法处理污水的实际运行中,影响污水处理效果的因素很多,例如:曝气池混合液浓度(MLSS)、污泥沉降比、污泥负荷、污泥回流比、停留时间、溶解氧(DO)、挥发性混合液浓度(MLVSS)、气水比、水温、pH值等都是影响污水处理效果的重要因素,但是,在污水处理工艺的运行管理中,大多以曝气池混合液浓度、沉降比、污泥指数、进出水水质作为指导运行的主要参数。我厂运行十几年来,重点通过曝气池污泥沉降比辅以其它参数来指导污水处理工艺运行,本文对沉降比在运行管理中的重要作用加以研究和探讨。 1理论依据 利用活性污泥法处理污水,主要是通过活性污泥微生物,在有氧的情况下,将有机物合成新的细胞物质或将其分解代谢,然后再经过由合成细胞形成的菌体有机物的絮凝、沉淀、分离,从而达到去除污水中有机物、净化污水的目的。微生物代谢关系图如下: 污水净化的重要环节,首先是污水中有机物在曝气池中微生物的作用下合成菌胶团的过程,其次是菌体有机物的絮凝、沉淀和分离过程;由此推论、研究证明,影响污水处理质量的主要因素:首先是曝气池中由菌体有机物形成的活性污泥浓度(MLSS)的大小;其次是活性污泥凝聚、沉淀性能的好坏。而污泥沉降比(SV%)是指曝气池混合液在100ml量筒中,静置、沉淀30min后,沉淀污泥与混合液之体积比(%)。由此,一方面,可以直接了解污泥凝聚、沉淀性能的好坏;另一方面,污泥沉降比值在一定程度上也是污泥浓度大小的定量反映;因此,污泥沉降比是用以指导工艺运行的重要参数。 1.1MLSS是影响污水中有机物去除的关键 F:M=Ns=QLa/XV(KgBOD5/KgMLSS·d) V-曝气池容积,m3 X-混合液悬浮固体(MLSS)浓度,mg/l 1.2一般情况下,污泥沉降比值是MLSS定量的直观反映 MLSS(g/L)=SV/SVI 式中SVI(ml/g)为污泥指数,即评定活性污泥凝聚、沉淀性能的指标。在稳定的污水处理工艺中,由于SVI值在一段时间内基本保持在某一稳定区间,因此,通常情况下,污泥沉降比值能够反映曝气池中混合液的浓度,它与污泥浓度成正比例关系。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。 2实践应用 在以活性污泥法处理污水的二级污水处理厂,影响污水处理工艺运行效果的因素很多,在缺乏经验数据支持情况下,运行管理人员均以沉降比作为指导运行的主要参数,首先,因为它具有操作简单、历时短的特点;其次,运行管理人员、工艺工程师可以通过测量污泥沉降比随时观察活性污泥的絮凝、沉淀过程,了解活性污泥特性,掌握活性污泥量,判断曝气池工艺运行情况,为工艺调整提供科学依据,从而由此控制污水处理效果。 2.1沉降比与污泥指数(SVI)的关系
(2)暴雨前、后污泥沉降比值与SVI值、MLSS的对应关系情况
这两种情况的影响条件尽管不同,但其变化的根本原因实际上是一样的,都是因微生物受到了客观条件影响(前者是缺氧;后者是受到暴雨冲击),使微生物松散,因而无法形成良好的污泥絮凝体,SVI值也相应增大,此时的出水中悬浮物(SS)浓度偏高。但这种情况是暂时的,通过对污泥沉降比大小的掌握,适当确定剩余污泥的排放量,使MLSS值稳定在适当范围,待活性污泥絮凝体吸附能力增强,SVI值趋于正常,出水也将显著澄清,此时水质达标。 2.2沉降比与污泥浓度(MLSS)的关系 以上三图及对应关系式表明:当SVI<120时,污泥沉降比与MLSS呈线性关系,其中,当SVI<80时,MLSS值随污泥沉降比变化的斜率比80<SVI<120时的大,当SVI>120时,污泥沉降比与MLSS呈对数关系。这说明:当SVI值比较稳定的情况下,污泥浓度与污泥沉降比之间存在着稳定的对应关系。随着SVI值的阶段性增大,污泥浓度随污泥沉降比变化的幅度越来越小。 此图表明,在一年四季中,SVI值随着季节的不同变化较大,一般情况下,在换季季节,SVI值会突然增大,后来,随着对季节温度的适应,SVI值又逐渐减小,直到下一个季节的转换,SVI值又出现另一个最高值。由图4可以看出,SVI在1月、5月、9月出现较高值,在2月、8月、12月出现较低值,总体来讲,春季SVI值相对较高,冬季较低。当然,因每年的季节温度变化不会完全一样,再加上其它因素的影响,所以每年SVI值随季节的变化曲线也会有所不同,但是,因季节温差而产生的对SVI值的影响将不会改变,其影响趋势也基本相同。 由上图可以看出,BOD去除率在沉降比大于5%且小于50%的情况下,基本都能稳定在80%以上,当沉降比大于50%时,BOD去除率趋于分散。COD去除率在沉降比小于15%时不太稳定,当沉降比值在15%和50%之间时,其去除率基本能稳定在80%以上,当沉降比大于50%时,COD去除率明显出现不稳定趋势。SS去除率在沉降比小于15%时很不稳定,当沉降比在25%和50%之间时,基本能保持在85%以上,当沉降比大于50%时,SS去除率也趋于分散。三图说明:沉降比小于15%时,曝气池混合液浓度低,活性污泥发育不良,处于不成熟期,污泥絮凝、沉淀效果差,菌胶团松散,活性污泥微生物不活跃,从而造成出水水质不稳定,甚至不能达标;当沉降比在15%~50%之间时,活性污泥已经成熟,混合液浓度较高,一般都在2000~3000mg/l左右,污泥负荷处在沉降区段,污泥絮凝、沉淀性能都比较好,微生物也很活跃,出水水质稳定。为了减少曝气池的鼓风量,节约能源,我们一般将污泥沉降比控制在15%~30%之间。 |