活性污泥的性能指標(biāo)

好氧活性污泥是由好氧菌為主體的微生物群體形成的絮狀絨粒，絨粒直徑一般為0.2~ [#].5mm，含水率一般為99.2%~ [#]9.8%,密度因含水率不同而有一些差異，一般為1.002~ [#].006g/m3,絨粒狀結(jié)構(gòu)使得活性污泥具有較大的比表面積，一般為20～lOOcmVmL。成熟的活性污泥呈茶褐色，稍具泥土味，具有良好的凝聚沉淀性能�；钚晕勰嘤捎袡C(jī)物和無機(jī)物兩部分組成，組成比例因處理污水的不同而有差異，一般有機(jī)成分占 [#]5%-85%,無機(jī)成分僅占15%~ [#]5%。活性污泥中有機(jī)成分主姜由生長(zhǎng)在其中的微物組成，活性污泥上還吸附著微生物的代謝產(chǎn)物及被處理污水中含有的各種有機(jī)和無機(jī)污染物。

1.污泥沉降比（SV)

污泥沉降比(SV)又稱30min沉降比，是曝氣池混合液在量筒內(nèi)靜置30min后所形成的沉淀污泥容積占原混合液容積的比例，以％表本。一般用量筒量取混合液樣lOOmL,靜置30min后泥面的高度恰好是SV的數(shù)值。由于SV值的測(cè)定簡(jiǎn)單快速，因此是評(píng)定活性污泥濃度和質(zhì)量的常用方法。

SV能反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥量和污泥的凝聚、沉降性能，通常SV值越小，污泥的沉降性能越好�？捎糜诳刂剖Ｓ辔勰嗟呐欧帕浚�通過SV的變化可以判斷和發(fā)現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。SV值的大小與污泥的種類、絮凝性能和污泥濃度有關(guān)，不同污水處理廠的SV值的差別很大，城市污水處理廠的正常SV值一般在20%~ [#]0%之間，而有些工業(yè)廢水處理場(chǎng)的正常SV值在90%以上。同一污水處理廠的污泥，在絲狀菌含量大和污泥過氧化而解絮時(shí)的SV值比正常值也要高得多。因此，每座污水處理廠都應(yīng)該根據(jù)自己的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定本廠的佳SV值。

在正常生產(chǎn)運(yùn)行中，有時(shí)為了能及時(shí)調(diào)整運(yùn)行狀況，可以測(cè)定5min的污泥沉降比來判斷污泥的性能。5min測(cè)定不僅節(jié)約時(shí)間，而且沉降性能不同的污泥，此時(shí)的_體積差異也大。必要時(shí)，可以測(cè)定低轉(zhuǎn)速條件下的沉淀效果廠并測(cè)定污泥界面的沉降速度，更準(zhǔn)確地反映沉淀池中的實(shí)際狀況。

SV值的測(cè)定不僅可用于監(jiān)控曝氣池混合液的性能，也可以比較和觀察初沉池污泥的性能，尤其是將二沉池污泥回流到初沉池加強(qiáng)初沉效果并從初沉池排放剩余污泥時(shí)，更需要測(cè)定進(jìn)人初沉池污泥的SV值，以控制回流量和保證沉淀效果。

2.污泥濃度(MLSS)

曝氣池混合液污泥濃度（MUS)又稱混合液懸浮固體濃度，它表示的是混合液中的活性污泥濃度，即單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物的總質(zhì)量。其單位是mg/L或g/L。MI5S中包含了活性污泥中的所有成分，即由具有代謝功能的微生物群體、微生物代謝氧化的殘留物、吸附在微生物上的有機(jī)物和無機(jī)物等四部分組成。

曝氣池混合液揮發(fā)性污泥濃度（MLVSS)又稱混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度，表示的是混合液活性污泥中有機(jī)性固體物質(zhì)的濃度，MLVSS扣除了活性污泥中的無機(jī)成分，能夠比較準(zhǔn)確地表示活性污泥中活性成分的數(shù)量。其單位也是mg/L或g/L。

對(duì)于水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的污水生物處理系統(tǒng)，MLVSS/ML5S比值是固定的，比如處理城市污水的活性污泥這一比值一般在0.75~0.85之間，但不同的工業(yè)廢水，MLVSS/MI5S比值是有差異的。

每一種好氧活性污泥法處理工藝都有其佳曝氣池M15S，比如普通空氣曝氣活性污泥法的MLSS佳值為2g/L左右，而純氧曝氣活性污泥法的MLSS佳值為5g/L左右，兩者差距很大。一般而言，曝氣池中的M15S接近其佳值時(shí)，處理效果好，而ML5S過低時(shí)往往達(dá)不到預(yù)計(jì)的處理效果。如果MI5S或MLVSS超出特定范圍或二者比值發(fā)生較大改變，必須設(shè)法使其恢復(fù)正常，否則勢(shì)必造成生物處理系統(tǒng)出水水質(zhì)發(fā)生變化，甚至導(dǎo)致包括懸浮物在內(nèi)的各種排放指標(biāo)超標(biāo)。另外，通過測(cè)定MI5S,還可以監(jiān)測(cè)曝氣池混合液的污泥體積指數(shù)，從而了解活性污泥及其他生物懸浮液的沉降特性和活性。

當(dāng)MI5S過高時(shí)，泥齡延長(zhǎng)，維持這些污泥中微生物正�；顒�(dòng)所需的溶解氧數(shù)量自然會(huì)增加，導(dǎo)致對(duì)充氧系統(tǒng)能力的要求增大。同時(shí)曝氣池混合液的密度會(huì)增大，也就會(huì)增加機(jī)械曝氣或鼓風(fēng)曝氣的電耗。也就是說，雖然MLSS偏高時(shí)，可以提高曝氣池對(duì)進(jìn)水水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷的抵抗能力，但在運(yùn)行上往往是不經(jīng)濟(jì)的。而且有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致污泥過度老化，活性下降，后甚至影響處理效果。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，有時(shí)需要通過加大剩余污泥排量的方式強(qiáng)制減少曝氣池的MI5S值，刺激曝氣池混合液中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，提高活性污泥分解氧化有機(jī)物的活性。

3.污泥容積指數(shù)（SVI)

污泥容積指數(shù)(SVI)是指曝氣池出口處混合液經(jīng)過30min靜置沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積，單位以mL/g計(jì)。計(jì)算公式如下：

SV7=(1L混合液經(jīng)30min靜沉后以mL計(jì)的污泥容積)/(lL混合液以g計(jì)的干污泥量）。

SF值與SK/值的關(guān)系如下：

SVI=lOx sV/MLSS(g/L)

SVI值排除了污泥濃度對(duì)污泥沉降體積的影響，因而比SV值能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般說來，SVI值過低說明污泥顆粒細(xì)小，無機(jī)物含量高，缺乏活性; sVI值過高說明污泥沉降性能較差，將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。對(duì)于高濃度活性污泥系統(tǒng)，即使沉降性能較差，由于其M15S較高，因此其SVI值也不會(huì)很高。

SW值與污泥負(fù)荷有關(guān)，污泥負(fù)荷過高或過低（對(duì)城市污水處理廠而言，污泥負(fù)荷大于0.5kgBOD5/(kgMI5S• d)或小于0.05kgBOD5/(kgMI5S-d),活性污泥的代謝性能都會(huì)變差，SVI值也會(huì)變的很高，存在出現(xiàn)污泥膨脹的可能。

SV、ML5S、SVI這三個(gè)活性污泥性能指標(biāo)是相互聯(lián)系的。沉降比的測(cè)定比較容易，但所測(cè)得的結(jié)果受污泥量的限制，不能全面反映污泥性質(zhì)，也受污泥性質(zhì)的限制，不能正確反映污泥的數(shù)量；污泥濃度可以反映污泥數(shù)量；污泥指數(shù)則能較全面地反映污泥凝聚和沉降的性能。

4.生物相

和其他測(cè)定相比，生物相鏡檢要簡(jiǎn)便得多，隨時(shí)可以了解活性污泥中原生動(dòng)物種類變化和數(shù)量消長(zhǎng)情況。但生物相鏡檢一般只能作為對(duì)水質(zhì)總體狀況的估計(jì)，是一種定性的檢測(cè)，不能作為污水處理廠出水水質(zhì)的控制指標(biāo)。為了監(jiān)測(cè)微型動(dòng)物演替變化狀況，還需要定時(shí)進(jìn)行記數(shù)。對(duì)活性污泥或生物膜生物相進(jìn)行鏡檢后，其結(jié)果記錄方式可以參考表3-1。

表3-1生物相鏡檢結(jié)果記錄表

絮體大小大，中，小

絮體形態(tài)圓形，不規(guī)則形

絮體結(jié)構(gòu)開放，封閉

絮體緊密度緊密，疏松

絲狀菌數(shù)量0,±，+,++,+++

游離細(xì)菌幾乎不見，少，多

微型動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種（數(shù)量及形態(tài)）

其他種(種類、數(shù)量及形態(tài)）

(1)生物相鏡檢的方法

生物相鏡檢可采取低倍鏡觀察或高倍鏡觀察兩種方法進(jìn)行。

①低倍鏡觀察是為了觀察生物相的全貌，要注意觀察污泥絮粒的大小，污泥結(jié)構(gòu)的松緊程度，菌膠團(tuán)和絲狀菌的比例及其生長(zhǎng)狀況，并加以記錄和作出必要的描述。污泥絮粒按平均直徑的大小可以分為三等：污泥絮粒平均直徑> 0.5mm的稱為大粒污泥，< 0.1mm為小粒污泥，介于0.1~ [#].5mm之間的為中粒污泥。污泥絮粒越大，污泥性能越好。污泥絮粒性狀是指污泥絮粒的形狀、結(jié)構(gòu)、緊密程度及污泥中絲狀菌的數(shù)量。鏡檢時(shí)可把近似圓形的污泥絮粒稱為圓形絮粒，與圓形截然不同的稱為不規(guī)則形狀絮粒。絮粒中網(wǎng)狀空隙與絮粒外面懸液相連的稱為開放結(jié)構(gòu)，無開放空隙的稱為封閉結(jié)構(gòu)。絮粒中菌膠團(tuán)細(xì)菌排列致密，絮粒邊緣與外部懸液界限清楚的稱為緊密絮粒，邊緣界限不清的成為疏松絮粒。實(shí)踐證明，圓形、封閉、緊密的絮粒相互間易于凝聚、濃縮，沉降性能良好，反之則沉降性能差。

②用高倍鏡觀察，可以進(jìn)一步看清微型動(dòng)物的結(jié)構(gòu)特征。觀察時(shí)要注意微型動(dòng)物的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如鐘蟲體內(nèi)是否存在食物泡，纖毛的擺動(dòng)情況等。觀察菌膠團(tuán)時(shí)，應(yīng)注意膠質(zhì)的厚薄和色澤，新生菌膠團(tuán)出現(xiàn)的比例等。觀察絲狀菌時(shí)，要注意絲狀菌體內(nèi)是否有類脂物質(zhì)和硫粒積累，同時(shí)注意絲狀菌體內(nèi)細(xì)胞的排列、形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征以便初步判斷絲狀菌御種類（進(jìn)一步鑒別絲狀菌的種類需要使用油鏡并將活性污泥樣品染色）。

(2)生物相鏡檢時(shí)的注意事項(xiàng)

城市污水處理廠活性污泥中微生物種類很多，比較容易通過觀察微生物種‘類、形態(tài)、數(shù)量和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化來掌握活性污泥的狀態(tài)。而工業(yè)廢水處理場(chǎng)活性污泥中會(huì)因?yàn)樗�質(zhì)的原因，可能觀察不到某種微生物，甚至完全沒有微型動(dòng)物，即不同的工業(yè)廢水處理場(chǎng)的生物相會(huì)有很大差異。因此，生物相觀察時(shí)應(yīng)注意活性污泥微生物的一些變化和異常

②微生物活動(dòng)狀態(tài)的變化：當(dāng)水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，微生物的活動(dòng)狀態(tài)也會(huì)發(fā)生一些變化，甚至微生物的形體也會(huì)隨污水變化而變化。以鐘蟲為例，纖毛擺動(dòng)的快慢、體內(nèi)積累食物泡的多少、伸縮泡的大小等形態(tài)都會(huì)隨生長(zhǎng)環(huán)境的改變而變化。當(dāng)水中溶解氧過高或過低時(shí)，鐘蟲的頭部常會(huì)突出一個(gè)空泡。進(jìn)水中難降解物質(zhì)過多或溫度過低時(shí)，鐘蟲會(huì)變得不活躍，其體內(nèi)可見到食物顆粒的積累，后會(huì)導(dǎo)致蟲體中毒死亡。pH值突變時(shí)，鐘蟲體上的纖毛會(huì)停止擺動(dòng)。

③微生物數(shù)量的變化：活性污泥中的微生物種類很多，某些微生物數(shù)量的變化也能反映出水質(zhì)的變化。比如絲狀菌，在iE常運(yùn)行時(shí)適量存在是非常有利的，但其大量出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致菌膠團(tuán)數(shù)量的減少、污泥膨脹和出水水質(zhì)變差�；钚晕勰嘀斜廾�蟲的出現(xiàn)預(yù)示著污泥開始增長(zhǎng)繁殖，但鞭毛蟲數(shù)量增多又往往是處理效果降低的征兆。鐘蟲的大量出現(xiàn)一般是活性污泥生長(zhǎng)成熟的表現(xiàn)，此時(shí)處理效果良好，同時(shí)可見極少量的輪蟲出現(xiàn)。如果活性污泥中輪蟲大量出現(xiàn)，則往往意味著污泥的老化或過度氧化，隨后就有可能出現(xiàn)污泥解體和出水水質(zhì)變差。