如何运用污泥沉降比来判断生化系统状态

在污水处理过程中，如何保证出水水质稳定一直是环保工作者研究的课题。研究中发现污泥的沉降速率、沉降性能等技术指标是关系到污水处理效果的关键，而污泥沉降比的测试是影响这些指标的关键性控制措施，是用以指导工艺运行的重要参数，对指导运行管理具有非常重要的作用

污泥沉降比的作用

污泥沉降比是指取曝气池混合液在一定量的量筒中，静置沉降一定时间后，沉降污泥与混合液的体积比，它是评定活性污泥特性的重要指标之一。在以活性污泥法处理污水的处理站，影响废水处理工艺运行效果的因素很多,在缺乏经验数据和相关检测设备支持情况下，运行管理人员通常是以沉降比作为指导运行的主要工艺参数，根据沉降比来判断曝气池工艺运行情况，为工艺调整提供科学依据，从而控制废水处理效果。这不仅是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，肉眼观察可以直观地反映出系统的运行情况，了解活性污泥特性，如污泥膨胀，污泥解体，污泥脱氮，污泥腐败等问题都能很直接地反映出来；

一、污泥沉降比的影响因素

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SV值。SV值与季节也有一定的关联，在换季时，SV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。

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SV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。

3.污泥回流量：曝气池正常运行时，不断地进水和出水，活性污泥随着出水而沉降在沉淀池里，如不及时回流或回流量小，曝气池中的污泥沉降比将逐渐降低，影响污泥对有害物质的吸附和氧化；另外，污泥抗冲击能力的降低，万一发生事故，将重新培养驯化污泥。污泥回流量大，曝气池中的污泥沉降比过高，会使污泥耗氧快而造成缺氧现象。因此，污泥回流量的大小对污泥沉降比有着直接的影响。

二、污泥沉降比的正确运用

1.测试时间的运用：在实际运用中，沉降比往往不只是指30min内的沉降过程，它概括包含了SV5、SV30、SV120等一系列不同时间的沉淀比测试，而不同时间的沉降比测试观察的结果和意义又有不同。其观察和测定过程可分为三个阶段，因为在沉降过程的前几分钟是絮凝自由沉降的过程，随后是压缩阶段，因此SV5认为是初步沉降阶段，它的测定更能有效的观察反应沉降速率、沉降性能和泥质结构；SV30则着重观察污泥形态、沉降结构以及沉降比值，从而了解无机物有机物的构成比例，同时判断污泥量是否过剩；SV120及以上，则是观察泥的上浮状态及分层情况，从而初步判断溶解氧含量，SBR池硝化情况等。

2.试验仪器的选择：沉降比的测定，很多人都是认为100ML量筒便于拿取，而选择100ML的量筒进行测定，其实这样会产生误差，因为小量筒直径较小，对污泥沉降有一定的阻滞效应，测得的值很可能偏高，当污泥结构较松散，出现膨胀污泥时，误差会更大。试验表明，将不同沉降性能的污泥分别用1000毫升和100毫升量筒进行对照试验，当沉降性能好的污泥，二者的测定结果相差不大，而当存在膨胀污泥时，测定值相差就比较多，最大的误差高达40%，也就是说在污泥发生膨胀时，小量筒测得的沉降比比大量筒高出很多。因此，在测量过程中应该选用1000毫升的量筒。

3.正确看待污泥沉降比的测定：（1）污泥沉降比只是评定活性污泥特性指标中的一个，其数值能大致反映污泥的沉降性能。但通过公式MLSS(g/L)=SV/SVI可知，污泥特性还与污泥体积指数（SVI）、活性污泥浓度（MLSS）相关，在工艺运行中，不能仅仅依靠污泥沉降比来笼统的概括污泥性状。（2）沉降比测定与反应池中污泥的实际沉降效果是有差异的。在实际运行中可能会出现不一致的情况，主要原因有：①状态不同：沉降比在静止状态下测定的，而反应池是动态的。②沉淀时间不同：反应池的沉淀时间要比沉降试验的时间长很多 。③影响因素不同：反应池的运行工况受很多因素的影响，如进水对污泥层产生的扰动和生产过程需要而对污泥层的控制等，不能过分的迷信沉降比测试而忽略实际运行中的差异。（3）沉降比只能初步反映污水处理过程中污泥特性，从而简单判断处理工艺工程中出现的问题，若要准确的分析和判断污泥性状、工艺状况，还要结合其它数据来进行最终的确定。

三、沉降比的观察要点及判断

沉降比检测方便，沉降比在生化系统中可模拟出二沉池的效果，这项实验过程中可以观察出系统的污泥沉降过程，沉降过程中的各个阶段，为及早发现生化系统问题提供了可能。除开干扰因素，各个阶段的沉降状态尤为重要。采样初期混合液处于完全混合状态，初期絮凝状态能够迅速看到絮体间是清晰间隙水，自由沉淀状态可以看到沉降过程了，集团沉淀状态观察到絮体积聚后的整体下沉，压缩沉淀过程状态时沉降过程已不明显，处于逐步压缩阶段。在做沉降比实验时的观察要点有上清液液面、沉降过程、上清液、沉淀物等。

1. 仔细观察上清液液面是否有油状物、浮渣、气泡，并要用手轻扇量筒口闻气味。（1）油状物通常表现不明显，注意仔细观察朦胧的油状物覆盖液面；油状物存在的原因，进水含有矿物油或乳化油、洗涤剂和消泡剂；进水过少，相对曝气过度活性污泥解体所致；活性污泥老化解体。（2）浮渣通常为棕黄色、黑色絮状团浮于液面，存在原因：曝气过度；活性污泥老化；液面油状物所致；污泥中毒；丝状菌膨胀；活性污泥缺氧。（3）气泡通常表现为液面与量筒间的成排气泡（较大）或附着与液面浮渣的气泡（较小）。形成原因：曝气过度；活性污泥老化；液面油状物所致；反硝化所致；丝状菌膨胀。（4）气味在沉降初期闻，土腥味重则活性高；酸碱味重则混合液PH异常；臭味重则可能缺氧；其它异味可考虑特殊工业废水流入。

2. 仔细观察沉降过程中的整沉性、速度、间隙水、絮态等方面。（1）在自由沉淀到集团沉淀的阶段，整沉性表现出泥水界面清晰和整体沉淀。原因：活性污泥活性越低越好；污泥负荷越高越好；曝气过度则差；中毒污泥整沉性差；丝状菌膨胀整沉性好但沉速慢。（2）速度分初期絮凝速度；自由沉淀和集团承担的速度；泥水界面形成的速度。原因：活性污泥活性越高越好；污泥老化程度越老化越快；污泥是否中毒可快则快；活性污泥负荷越高越慢；丝状菌膨胀缓慢；污泥浓度过早集团沉淀；惰性物质含量越高越快；水温和扰动性。（3）絮体形成以后，絮体间水体情况，清晰度和颗粒物。原因：曝气过度增加不絮凝细小颗粒；活性污泥活老化解体；污泥负荷过高混合液浑浊；丝状菌膨胀高清晰度。（4）絮态为絮凝后的颗粒大小、絮体活动方向、絮体色泽。原因：曝气过度絮体松散；活性污泥老化絮体粗实、色泽深暗；活性污泥负荷过高造成细小絮体形成；丝状菌膨胀絮态细密。

3. 仔细观察上清液清澈度、颗粒、间隙水、挂壁等现象。（1）清澈度为上清液的整体色度、浊度。表现及原因：污泥负荷高低越高越差；曝气程度过量则差；污泥中毒整沉差；丝状菌膨胀上清液清澈。（2）上清液悬浮颗粒数量。原因：污泥老化程度越老化越多颗粒；污泥中毒上清液浑浊且伴细小散装颗粒；活性污泥负荷越高越浑浊；惰性物含量越高越浑浊。（3）散在颗粒间水体清晰度。原因：曝气过度大颗粒间隙水见仍可见小颗粒；活性污泥老化间隙水清澈；污泥负荷过高间隙水浑浊；污泥中毒间隙水浑浊。（4）量筒壁粘挂有活性污泥絮体颗粒。原因：活性污泥老化；曝气过度。

4. 仔细观察沉淀物的压实性、色泽、卷毡度、气泡等。（1）压实性为最终的沉淀物密实度。原因：惰性物含量越多越密实；污泥负荷高低越低越密实；曝气程度过度则差；污泥是否中毒细碎密实；丝状菌膨胀随膨胀度而变化。（2）沉淀物的颜色深浅、光泽、鲜艳度。活性污泥活性越高色泽越淡；污泥老化程度越老化色深而无光泽；污泥中毒色泽晦暗；活性污泥负荷越高色泽越淡；丝状菌膨胀淡而白；污泥浓度越高色泽越深；污泥反硝化色泽亮丽。（3）沉淀后污泥的絮凝性进一步强化，表层非压缩部将增强其吸附性。原因：正常状态的活性污泥卷毡适度；活性污泥老化过度时表现明显；污泥中毒、高负荷时不具卷毡性。（4）沉淀絮体内夹有气泡。原因：曝气过度沉淀后即可见细小气泡；丝状菌膨胀；活性污泥老化后粘度增高；活性污泥反硝化搅拌后会释放出来；取样后高温细小气泡膨胀所致。从上述现象及原因可以得知沉降比实验中，观察记录沉降过程中的现象及细微之处，能更早的得知生化系统运行状态优良，及早地作出分析判断及时的做出工艺调整，有利于生化系统以最佳的状态运行。