活性污泥的性能指標

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,絨粒狀結構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物和無機物兩部分組成，組成比例因處理污水的不同而有差異，一般有機成分占 [#]5%-85%,無機成分僅占15%~ [#]5%�；钚晕勰嘀杏袡C成分主姜由生長在其中的微物組成，活性污泥上還吸附著微生物的代謝產物及被處理污水中含有的各種有機和無機污染物。

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值的測定簡單快速，因此是評定活性污泥濃度和質量的常用方法。

SV能反映曝氣池正常運行時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。可用于控制剩余污泥的排放量，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，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的SV值比正常值也要高得多。因此，每座污水處理廠都應該根據(jù)自己的運行經驗數(shù)據(jù)確定本廠的佳SV值。

在正常生產運行中，有時為了能及時調整運行狀況，可以測定5min的污泥沉降比來判斷污泥的性能。5min測定不僅節(jié)約時間，而且沉降性能不同的污泥，此時的_體積差異也大。必要時，可以測定低轉速條件下的沉淀效果廠并測定污泥界面的沉降速度，更準確地反映沉淀池中的實際狀況。

SV值的測定不僅可用于監(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初沉效果并從初沉池排放剩余污泥時，更需要測定進人初沉池污泥的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所含有的活性污泥固體物的總質量。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物和無機物等四部分組成。

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性固體物質的濃度，MLVSS扣除了活性污泥中的無機成分，能夠比較準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。

對于水質相對穩(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，處理效果好，而ML5S過低時往往達不到預計的處理效果。如果MI5S或MLVSS超出特定范圍或二者比值發(fā)生較大改變，必須設法使其恢復正常，否則勢必造成生物處理系統(tǒng)出水水質發(fā)生變化，甚至導致包括懸浮物在內的各種排放指標超標。另外，通過測定MI5S,還可以監(jiān)測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MI5S過高時，泥齡延長，維持這些污泥中微生物正�；顒铀�需的溶解氧數(shù)量自然會增加，導致對充氧系統(tǒng)能力的要求增大。同時曝氣池混合液的密度會增大，也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。也就是說，雖然MLSS偏高時，可以提高曝氣池對進水水質變化和沖擊負荷的抵抗能力，但在運行上往往是不經濟的。而且有時還會導致污泥過度老化，活性下降，后甚至影響處理效果。在實際運行時，有時需要通過加大剩余污泥排量的方式強制減少曝氣池的MI5S值，刺激曝氣池混合液中微生物的生長和繁殖，提高活性污泥分解氧化有機物的活性。

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。計算公式如下：

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

SF值與SK/值的關系如下：

SVI=lOx sV/MLSS(g/L)

SVI值排除了污泥濃度對污泥沉降體積的影響，因而比SV值能更準確地評價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小，無機物含量高，缺乏活性; sVI值過高說明污泥沉降性能較差，將要發(fā)生或已經發(fā)生污泥膨脹。對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值也不會很高。

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

SV、ML5S、SVI這三個活性污泥性能指標是相互聯(lián)系的。沉降比的測定比較容易，但所測得的結果受污泥量的限制，不能全面反映污泥性質，也受污泥性質的限制，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

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

表3-1生物相鏡檢結果記錄表

絮體大小大，中，小

絮體形態(tài)圓形，不規(guī)則形

絮體結構開放，封閉

絮體緊密度緊密，疏松

絲狀菌數(shù)量0,±，+,++,+++

游離細菌幾乎不見，少，多

微型動物優(yōu)勢種（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，污泥結構的松緊程度，菌膠團和絲狀菌的比例及其生長狀況，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、結構、緊密程度及污泥中絲狀菌的數(shù)量。鏡檢時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構，無開放空隙的稱為封閉結構。絮粒中菌膠團細菌排列致密，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，可以進一步看清微型動物的結構特征。觀察時要注意微型動物的外形和內部結構，例如鐘蟲體內是否存在食物泡，纖毛的擺動情況等。觀察菌膠團時，應注意膠質的厚薄和色澤，新生菌膠團出現(xiàn)的比例等。觀察絲狀菌時，要注意絲狀菌體內是否有類脂物質和硫粒積累，同時注意絲狀菌體內細胞的排列、形態(tài)和運動特征以便初步判斷絲狀菌御種類（進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)生物相鏡檢時的注意事項

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)量和運動狀態(tài)的變化來掌握活性污泥的狀態(tài)。而工業(yè)廢水處理場活性污泥中會因為水質的原因，可能觀察不到某種微生物，甚至完全沒有微型動物，即不同的工業(yè)廢水處理場的生物相會有很大差異。因此，生物相觀察時應注意活性污泥微生物的一些變化和異常

②微生物活動狀態(tài)的變化：當水質發(fā)生變化時，微生物的活動狀態(tài)也會發(fā)生一些變化，甚至微生物的形體也會隨污水變化而變化。以鐘蟲為例，纖毛擺動的快慢、體內積累食物泡的多少、伸縮泡的大小等形態(tài)都會隨生長環(huán)境的改變而變化。當水中溶解氧過高或過低時，鐘蟲的頭部常會突出一個空泡。進水中難降解物質過多或溫度過低時，鐘蟲會變得不活躍，其體內可見到食物顆粒的積累，后會導致蟲體中毒死亡。pH值突變時，鐘蟲體上的纖毛會停止擺動。

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的變化。比如絲狀菌，在iE常運行時適量存在是非常有利的，但其大量出現(xiàn)會導致菌膠團數(shù)量的減少、污泥膨脹和出水水質變差�；钚晕勰嘀斜廾�蟲的出現(xiàn)預示著污泥開始增長繁殖，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成熟的表現(xiàn)，此時處理效果良好，同時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變差。