水污染治理技術(shù)項(xiàng)目3污水生物處理法任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

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任務(wù)3.1.5活性污泥及其評(píng)價(jià)指標(biāo)

任務(wù)3.1.6

活性污泥的培養(yǎng)及馴化3.1.5活性污泥及其評(píng)價(jià)指標(biāo)任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

生物處理系統(tǒng)中人工強(qiáng)化培養(yǎng)出的微生物，從外觀上看如礬花一樣的絮狀體像泥一樣，由于它不是一般的污泥，而是棲息著具有生命活力的微生物群體的絮狀污泥，故人們稱之為活性污泥。

活性污泥主要由四部分組成：①具有新陳代謝功能的微生物；②微生物內(nèi)源呼吸后自身氧化的殘留物；③被污泥絮體吸附的難降解有機(jī)物；④被污泥絮體吸附的無(wú)機(jī)物。活性污泥形狀：在顯微鏡下呈不規(guī)則橢圓狀，在水中呈“絮狀”

正?；钚晕勰嗨墓腆w物質(zhì)以懸浮固體(SS)、揮發(fā)性懸浮團(tuán)體(VSS)和灰分(NVSS)分別表示：SS代表這些固體物質(zhì)的總量；VSS代表其中的有機(jī)部分；NVSS代表其中的無(wú)機(jī)部分。

因?yàn)槲⑸锏暮颗c以VSS為表征的污泥固體中有機(jī)物的含量成正相關(guān)的關(guān)系，活性污泥中VSS量的多少，可相對(duì)表示微生物量的多少。在工程實(shí)際中，活性污泥中的微生物量是通過(guò)測(cè)定活性污泥中揮發(fā)性懸浮固體(VSS)量的方法來(lái)間接表示的。（1）活性污泥的性狀

城市污水處理系統(tǒng)中的活性污泥一般呈現(xiàn)褐色、土黃色，并帶有泥土腥味；一般的活性污泥外形不規(guī)則，呈絮體結(jié)構(gòu)，絮體的尺寸通常為0.02-0.2mm；具有豐富的比表面積（20-100cm2/ml），可以吸附污染物；密度在1.002-1.006g/ml，含水率在99%左右，略大于水的密度，因而在水中靜置時(shí)，可以在重力作用下沉降，正是通過(guò)這一特性可以有效地把活性污泥和處理后的污水分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

（2）活性污泥性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

采用活性污泥法處理污水，除了要求活性污泥有很高的“活性”和很強(qiáng)的氧化分解有機(jī)物的能力外，還要求活性污泥具有一定的數(shù)量和良好的凝聚沉降性能，使它能充分地凈化污水，而在二沉池中又能較快地進(jìn)行泥水分離。

評(píng)價(jià)活性污泥以上這些性能及活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行的主要參數(shù)指標(biāo)包括：混合液懸浮固體濃度(MLSS)、混合液揮分性懸浮固體濃度(MLVSS)、污泥沉降比(SV30)、污泥容積指數(shù)(SVI)、污泥齡(SRT)、污泥負(fù)荷F/M、水力停留時(shí)間(HRT)等。

①混合液懸浮物固體MLSS（單位：mg/L）

混合液懸浮固體MLSS是指曝氣池中混合液?jiǎn)挝惑w積的固體重量（mg/L）。MLSS不能夠精確表示具有生物降解功能的“活”的微生物的數(shù)量，但其測(cè)定方法簡(jiǎn)單，在實(shí)際工程上常以MLSS作為粗略估計(jì)活性污泥微生物量的指標(biāo)。在活性污泥法中，MLSS通常2000~4000mg/L的范圍，MLSS只含30%~50%活的微生物體。一般在污水廠中，MLSS值不會(huì)超過(guò)8000mg/L。MLSS值過(guò)高，妨礙充氧，也使它難以在二沉池中沉降。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

②混合液揮發(fā)性懸浮固體MLVSS（單位：mg/L）

混合液揮發(fā)性懸浮固體是指曝氣池單位容積污泥污水混合液中，所含有機(jī)物的重量（通常用600℃下灼燒減量代表有機(jī)物量）。該指標(biāo)也用來(lái)表示活性污泥量。用MLVSS表示的微生物量要比用MLSS更準(zhǔn)確一些。在條件一定時(shí)，MLVSS/MLSS的比值較穩(wěn)定，對(duì)于處理城市污水的活性污泥系統(tǒng)，一般為0.65-0.85。

③污泥沉降比SV30（單位：%）

污泥沉降比是曝氣池混合液在1000mL量筒中，靜置30min后，沉降的污泥體積與混合液的體積之比（％）。0min15min30minSV=40%任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

污泥沉降比SV30可以反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥狀態(tài)，通常用于工藝的管理，如可用以控制剩余污泥排放。它還能及時(shí)反映出污泥膨脹等異常現(xiàn)象，便于及早查明原因，采取措施。城市污水處理廠理想的SV30值在15-30%，該值越小，污泥沉降性能越好。污泥沉降比SV30測(cè)定簡(jiǎn)單，并能說(shuō)明許多問(wèn)題，因此是曝氣池每天必做項(xiàng)目。④污泥體積指數(shù)（SVI）（單位：ml/g）

污泥體積指數(shù)SVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。SVI值過(guò)低，表明活性污泥泥粒小、密實(shí)、無(wú)機(jī)成分多；SVI值過(guò)高，表明其污泥絮體松散、沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象。對(duì)于城市污水，SVI在50-150mL/g之間。如果SVI大于200mL/g，通常表明發(fā)生了污泥膨脹。

曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，每g干污泥所形成的污泥體積，(ml/g)。

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污泥齡是指曝氣池中工作著的活性污泥總量與排放的剩余污泥量之比（單位：d），亦是活性污泥在曝氣池中平均停留時(shí)間。SRT在實(shí)際運(yùn)行管理中主要具有兩個(gè)方面的意義：一方面通過(guò)控制SRT，選擇活性污泥處理系統(tǒng)中微生物的種類，不同種類的微生物，具有不同的世代期；另一方面，SRT直接決定著活性污泥系統(tǒng)中微生物的年齡大小，SRT較大時(shí)，年長(zhǎng)的微生物可以在系統(tǒng)中存在，SRT較小時(shí)，只有年輕的微生物存在。一般曝氣池系統(tǒng)的污泥齡SRT約3-5天。

⑤污泥齡SRT（單位：d）⑥污泥負(fù)荷F/M（單位：kgBOD5/kgMLSS·d）

入流污水BOD的量（食料）和活性污泥量（微生物）比值稱為污泥負(fù)荷，可用F/M表示。污泥負(fù)荷對(duì)處理效果、污泥增長(zhǎng)和需氧量影響很大，必須注意掌握，一般F/M=0.2~0.5kgBOD5/（kgMLSS·d）左右。

調(diào)節(jié)污泥負(fù)荷的主要手段是控制曝氣池MLSS，增加MLSS，可降低污泥負(fù)荷，減少M(fèi)LSS，則增加污泥負(fù)荷。MLSS增加或減少一般通過(guò)增加或減少排泥來(lái)控制。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

⑦污泥回流比R（無(wú)單位）

污泥回流比是指污泥回流流量和進(jìn)水流量的比值。QQr

式中：Qr——回流污泥流量，Q——反應(yīng)器進(jìn)水流量

活性污泥的回流有兩方面的原因，首先回流可將污泥排出二沉池，否則它會(huì)越積越多而隨水外溢；其次，回流最主要的作用是有足夠的微生物與進(jìn)水相混合，使曝氣池有合適的MLSS，保證曝氣池凈化功能持續(xù)穩(wěn)定的正常發(fā)揮。對(duì)于正常運(yùn)行的工藝系統(tǒng)，保證污泥回流比恒定非常重要。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

⑧水力停留時(shí)間HRT（單位：h）

水力停留時(shí)間是指待處理污水在生物反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物接觸作用的平均反應(yīng)時(shí)間。

式中：Va——反應(yīng)器的有效容積，m3

；Q——反應(yīng)器進(jìn)水流量，m3/h；R——污泥回流比

在活性污泥法中，水力停留時(shí)間是影響污水處理程度的主要因素，水力停留時(shí)間就是微生物對(duì)污水的處理時(shí)間。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

3.1.6活性污泥的培養(yǎng)及馴化

活性污泥是通過(guò)一定的方法培養(yǎng)和馴化出來(lái)的?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)在正式運(yùn)行前的首要工作是培養(yǎng)與馴化活性污泥(微生物)。活性污泥的培養(yǎng)就是給活性污泥提供一定的生長(zhǎng)繁殖條件，即我們前面提到的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、適宜的溫度和酸堿度等，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培養(yǎng)，就會(huì)有活性污泥形成，并且在數(shù)量上逐漸增長(zhǎng)，最后達(dá)到處理污水所需的污泥濃度。而馴化是使已培養(yǎng)成熟的活性污泥逐步提高處理污水能力的過(guò)程，即使活性污泥適應(yīng)處理污水環(huán)境。

活性污泥的培養(yǎng)方法通常有兩種，一種是接種培菌法，另一種是自然培菌法。

（一）接種培菌法

接種培菌法，一般是將附近污水處理廠的二沉池剩余污泥或脫水后的污泥運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)水泵或直接傾倒注入生活處理池，再經(jīng)過(guò)一系列培菌步驟完成生化系統(tǒng)的啟動(dòng)。在活性污泥的培養(yǎng)方法中，接種培菌法的培養(yǎng)時(shí)間最短，是常用的活性污泥培養(yǎng)方法，適用于大部分的污水處理廠。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

接種量的大?。汉醚跷勰嘟臃N量一般應(yīng)不少于水量的5%；厭氧污泥接種量一般不應(yīng)少于水量的8-10%，否則，將影響啟動(dòng)速度。只要按照規(guī)范施工，厭氧、好氧菌可在規(guī)定范圍正常啟動(dòng)。

接種菌種完成后，在連續(xù)運(yùn)行已見(jiàn)到效果的情況下，采用遞增污水進(jìn)水量的方式，使微生物逐步適應(yīng)新的生活條件，遞增幅度的大小按厭氧、好氧工藝及現(xiàn)場(chǎng)條件有所不同。好氧正常啟動(dòng)可在10-20天內(nèi)完成，遞增比例為5-10%；而厭氧進(jìn)水遞增比例則要小的很多，一般應(yīng)控制揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度不大于1000mg/L，且厭氧池中pH值應(yīng)保持在6.5-7.5范圍內(nèi)，不要產(chǎn)生太大的波動(dòng)，在這種情況下水量才可慢慢遞增。一般來(lái)講，厭氧從啟動(dòng)到轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行（滿負(fù)荷量進(jìn)水）需要2-4個(gè)月才能完成。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法

（二）自然培菌法

自然培菌法也稱直接培菌法。它是利用污水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培養(yǎng)過(guò)程。城市污水和一些營(yíng)養(yǎng)成分較全、毒性小的工業(yè)污水，如食品加工企業(yè)污水、肉類加工廠污水等容易生化降解的有機(jī)污水，可以考慮這種培養(yǎng)方法，但培養(yǎng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

自然培菌法由于培養(yǎng)周期長(zhǎng)，在實(shí)際污水處理中較少采用，但有時(shí)候受地理位置的影響，無(wú)法及時(shí)或方便運(yùn)輸接種污泥的地方，需要進(jìn)行自然培菌；此外，對(duì)于一些特殊的污水，很難找到適宜的接種污泥，也需要進(jìn)行自然培菌。任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)生物法