活性污泥运行监控与调控策略

一、衡量活性污泥数量和性能好坏的指标

活性污泥法是污水处理中的核心技术之一，为了有效监控和调整处理过程，确保出水质量，需要一系列科学、精确的指标来衡量活性污泥的数量和性能。以下将详细探讨这些关键指标。

1.活性污泥的浓度（MLSS）

（1）定义与意义

活性污泥浓度，即MLSS（Mixed Liquor Suspended Solids），是评估活性污泥数量的首要指标。它指的是单位体积混合液中所含的悬浮固体质量，这些固体主要由微生物（如细菌、原生动物等）及其所吸附的有机物和无机物组成。MLSS的浓度直接反映了曝气池中微生物的多少，从而间接体现了系统的处理能力。合理的MLSS浓度能够确保高效的有机物去除率和稳定的系统运行。

（2）测定方法与操作简便性

测定MLSS的方法相对直接且简便。通常，从曝气池中取一定量的混合液样品，经过适当的预处理（如过滤去除水分），然后称重得到悬浮固体的质量。这一过程可以通过标准化的操作程序来完成，确保测量结果的准确性和可靠性。由于测定方法简便易行，MLSS成为污水处理厂日常监控中不可或缺的重要参数。

二、污泥沉降比（SV）与污泥指数（SVI、SDI）

1.SV的测定与意义

污泥沉降比（SV）是评估活性污泥沉降性能的关键指标。它表示在特定时间内（通常为30分钟），污泥在量筒中的沉降高度与原始高度之比。SV值能够直观反映污泥的沉降速度和固液分离效果，从而帮助操作人员判断污泥的性状和运行状态。例如，SV值过高可能意味着污泥膨胀或过度生长，而SV值过低则可能表明污泥活性不足或老化。

2.SVI与SDI的计算与评价标准

污泥指数包括污泥体积指数（SVI）和污泥密度指数（SDI），它们是基于MLSS和SV的进一步计算得出的。SVI表示单位质量污泥所占的体积，通过SV与MLSS的比值来计算。SVI能够更全面地反映污泥的松散程度和沉降性能，是评估污泥健康状态的重要工具。而SDI则侧重于评估污泥的密度特性，有助于了解污泥的密实程度和沉降效果。

这些指数的综合应用，为污水处理厂的日常运行管理提供了有力的技术支持。通过定期监测和调整这些指标，可以确保活性污泥系统的稳定运行，从而实现高效的污水处理效果。

三、活性污泥法的各种指标及相互关系

活性污泥法是污水处理中常用的技术，它通过培养和利用活性污泥中的微生物来降解有机物。在活性污泥法的运行过程中，各种指标及其相互关系对于评估处理效果、优化操作条件以及确保系统稳定运行至关重要。

1.MLVSS与MLSS的比值

（l）含义解释：MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）与MLSS（混合液悬浮固体）的比值是衡量活性污泥中有机成分含量的重要指标。MLVSS主要反映的是活性污泥中微生物菌体的数量，而MLSS则包括了微生物菌体以及吸附在污泥上的无机物和其他不可挥发性有机物。    正常范围与意义：一般情况下，处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右。这个比值能够较为准确地反映反应器中微生物的数量，从而帮助操作人员判断污泥的活性状态。比值过高可能意味着污泥中无机物含量较低，而比值过低则可能表明污泥中有机物含量不足，这些都会影响污泥的降解效率。

2.污泥负荷与去除率关系

（1）污泥负荷的定义与分类：污泥负荷是指单位活性污泥所能去除的五日生化需氧量（BOD5），它是反应器设计和运行的关键参数。根据污泥负荷的大小，可以将其分为低、常、高三种情况。

（2）不同污泥负荷下的BOD去除率：在低污泥负荷下（0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS），由于污泥中的微生物有足够的营养和生长空间，因此BOD去除率通常较高，达到90~95%。在常规污泥负荷下（0.3-0.6kgBOD5/kgMLSS），去除率也保持在较高水平，为85~98%。然而，在高污泥负荷下（1-5kgBOD5/kgMLSS），由于污泥中的微生物数量过多，营养和生长空间受限，导致BOD去除率显著下降，仅为50~60%。

3.污泥龄与增长关系

（1）污泥龄的定义与计算方法：污泥龄是指曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值，单位是日。它反映了新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间，或者说污泥增长一倍所需的时间。

（2）污泥增长与污泥龄的关联：污泥龄是影响污泥增长的重要因素之一。在污泥龄较长的情况下，污泥有足够的时间进行生长和繁殖，从而保持较高的活性。然而，过长的污泥龄也可能导致污泥老化，降低其降解效率。因此，合理控制污泥龄对于确保活性污泥法的稳定运行至关重要。通过调整剩余污泥的排放量，可以实现对污泥龄的有效控制，从而优化污泥的增长与活性状态。

四、活性污泥性能评价与调整策略

活性污泥法作为城市污水处理厂的主要工艺，其性能评价对于确保废水处理效果至关重要。在评价活性污泥性能时，我们主要关注其沉降与凝聚性能、膨胀与控制，以及组成与微生物生态等方面。

1.活性污泥的沉降与凝聚性能

在活性污泥法中，污泥的沉降与凝聚性能直接关系到废水处理效果。其中，沉降比（SV）和污泥体积指数（SVI）是两个重要的评价指标。SV反映了污泥在沉淀过程中的沉降能力，而SVI则进一步体现了污泥的松散程度和凝聚性能。当SVI过低时，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，导致污泥缺乏活性和吸附能力。相反，SVI过高则表明污泥结构松散，难于沉淀分离，可能即将发生膨胀或已经膨胀。因此，通过定期监测SV和SVI，可以及时了解污泥的沉降与凝聚性能，为工艺调整提供重要依据。

2.活性污泥的膨胀与控制

污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常见的问题之一，其表现为污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化。导致污泥膨胀的原因多种多样，主要包括丝状菌大量繁殖、进水水质变化等。为了有效控制污泥膨胀，首先需要准确识别膨胀的原因，然后采取相应的预防措施。例如，通过优化工艺参数、调整进水水质、投加抑制剂等手段，可以有效抑制丝状菌的过度繁殖，从而控制污泥膨胀。同时，定期对污泥进行镜检和测定相关指标，也是及时发现并处理污泥膨胀的重要手段。

五、活性污泥的组成与微生物生态

活性污泥的组成和微生物生态对于其性能具有重要影响。活性污泥主要由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物以及吸附在污泥上的有机物和无机物组成。其中，微生物是活性污泥的主要组成部分，其种类和数量直接影响到污泥的活性和处理效果。因此，了解活性污泥中微生物的生态状况，对于评价和优化污泥性能具有重要意义。通过定期检测污泥中的微生物种类和数量，可以及时发现微生物生态的变化，从而调整工艺参数或采取其他措施，确保活性污泥的稳定性和处理效果。

六、活性污泥法运行中的问题与处理

活性污泥法作为污水处理领域广泛应用的技术之一，其运行过程中不可避免地会遇到各种问题，其中污泥膨胀、解体与脱氮问题是较为常见的几种。这些问题若不及时识别和处理，不仅会影响污水处理的效率，还可能导致整个系统的运行不稳定，甚至造成环境污染。

1.污泥膨胀、解体与脱氮问题

（1）问题的识别与判断

污泥膨胀是指活性污泥在反应器中过度增殖，导致污泥体积增大，密度降低，沉降性能恶化。这种现象通常表现为污泥沉降速度变慢，上清液浑浊，严重时甚至会导致污泥随出水排出。解体则是污泥颗粒结构破裂，菌胶团解体，使得污泥失去凝聚性，影响其对污染物的吸附和降解能力。脱氮问题则表现为氨氮去除效率低下，这可能是由于硝化菌活性受到抑制或数量不足所致。

在活性污泥法运行过程中，这些问题的出现往往与水质、操作条件、污泥性质等多种因素有关。例如，进水中的有毒物质可能抑制硝化菌的活性，导致脱氮效果不佳；而操作条件的不当，如曝气量过大或过小，也可能导致污泥膨胀或解体。

2.针对性的解决策略与操作调整

（1）针对污泥膨胀问题，可以通过调整曝气量、增加污泥回流比、投加化学药剂等方法来改善污泥的沉降性能。同时，定期对污泥进行镜检，观察其形态变化，以便及时发现并处理膨胀问题。

（2）对于污泥解体，应首先分析导致解体的原因，如水质波动、有毒物质冲击等，然后采取相应措施进行调整。例如，优化进水水质，减少有毒物质的含量；调整污泥负荷，避免过度负荷导致的污泥解体。

（3）针对脱氮问题，可以从提高硝化菌活性入手，如调整反应器内的溶解氧浓度、优化污泥龄等。此外，还可以考虑采用生物强化技术，向系统中投加高效硝化菌种，以提高脱氮效率。同时，定期对系统进行监测和评估，确保各项指标处于最佳状态。

六、总结与展望

活性污泥法作为污水处理领域的一种重要技术，其评价指标的综合运用对于确保处理效果、优化运行参数以及提升管理效率具有至关重要的意义。在实际操作中，我们必须充分理解和运用各项指标，以便更好地评估活性污泥的数量和性能，从而指导整个处理过程的优化。

七.活性污泥评价指标的综合运用

在污水处理过程中，活性污泥的评价指标不仅涉及污泥的数量，更关乎其性能的好坏。这些指标包括污泥浓度、污泥沉降比、污泥指数等，它们共同构成了衡量活性污泥状态的综合体系。

首先，各项指标在实际操作中的意义不容忽视。污泥浓度直接反映了污泥中微生物的数量，是评估污泥活性强弱的重要依据。污泥沉降比则体现了污泥的沉降性能，对于判断污泥是否发生膨胀或解絮等异常现象至关重要。而污泥指数则综合了污泥的多个方面性能，是评价污泥整体状态的重要工具。

其次，如何根据这些指标调整活性污泥法的运行参数，是提升处理效果的关键。当污泥浓度过高时，可能意味着污泥老化或过度增殖，此时应调整曝气装置的运行状态，以减少氧气供应，从而抑制污泥的过度增长。同时，当污泥沉降比出现异常时，可能表明污泥的沉降性能受到影响，这时需要检查回流污泥的量和质，以及调整沉淀池的运行条件，以恢复污泥的正常沉降性能。

综上所述，活性污泥评价指标的综合运用是确保污水处理效果稳定达标的关键环节。通过深入理解这些指标的实际意义，并根据其变化及时调整运行参数，我们不仅能够提升污水的处理效率，还能降低运行成本，实现污水处理过程的可持续优化。