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活性污泥法的進階篇(二)

點擊:6876  添加時間:2018-08-14 08:40:00  来源:治污者说 鱼

環保水處理流程中,活性污泥法的應用十分重要,在活性污泥法的技術中,SVI是污泥沉降指數,通過污泥30分鐘的沉降後和污泥濃度的比值來進行計算:

SVI(ml / g)=沉降污泥體積/樣品體積(ml / l)* 1000(mg / g)/懸浮固體濃度

污泥老化是運營管理人員的一種日常的叫法,其實更爲準確地應當是SRT較大,也就是活性污泥在生物系統內停留時間過長的一種表述。

污泥老化是運營管理

從計算式上我們可以看到其實,兩者之間只有污泥濃度MLSS一項互相關聯,其他計算式中的項目基本都各自成體系,相互之間應該是沒有數值上的關聯性的。但是在實際的運行管理中,運行人員更願意認爲SRT的長短和SVI是有一定的聯繫的。在一些相關的文章中,也能看到一些關於這兩者之間關係的描述。

污泥濃度MLSS

從這個圖表中我們可以看到,SVI的變化是隨着污泥齡SRT的時間變化而呈現了一個兩頭高中間低的狀態的。對於這種曲線的出現,也是和活性污泥的本身的性質有關的。從曲線上可以看出,隨着污泥齡的加長,污泥絮凝體狀態的一個變化。在一開始的階段,活性污泥處於一個初步形成的階段,活性污泥基本沒有成型,只是一些正在快速生長的部分絮凝體,也基本沒有沉降性能,初期培養期間1~8天的階段,此時的活性污泥的污泥濃度MLSS也很低,此時的SVI非常高;隨着培養結束,活性污泥成型,SRT到了15~20天前後,活性污泥具有了良好的絮凝體,沉降性能良好,此時的SVI也變得很低;在隨着SRT的繼續加長,達到20~40天的階段,生物池內的氧氣出現富裕,BOD的去除率開始變得平穩,維持一個穩定的狀態,此時的活性污泥出現老化的狀態,老化的絮凝體顆粒部分脫離開活性污泥,整個污泥呈現一個很鬆散的狀態,同時一些需要較長的污泥齡的絲狀菌等也可能大量生長,導致污泥絮凝體之間的間隙變大,沉澱密實度變差,因此此時的SVI也開始增高。從這個曲線,我們是得出一個SVI和SRT的關係,是老化的污泥的SVI較高的情況的。

但是在一些別的論著裏面,SVI是隨着污泥老化而變得下降的,這個也可以用微生物的角度來解釋下。下面這兩張圖可以說明SVI隨着污泥老化出現下降的原因。

SVI隨着污泥老化出現下降的原因

活性污泥中的微生物組成是隨着SRT的推進而變化的,從下圖可以看到,污泥齡初期,主要以細菌和低等的原生動物:鞭毛蟲,阿米巴蟲等組成,培養的後期以游泳型的鐘蟲爲主,這些低等的微生物之間處於一個對底層細菌快速捕食的階段,沒有形成良好的絮凝體,污泥的沉降性能比較差,SVI值較高。進入活性污泥絮凝體形成以後,污泥呈現了良好的沉降性,微生物也以固着型鍾蟲爲主,此時的活性污泥SVI適中,呈最佳的運行狀態。污泥齡持續加長以後,活性污泥中的主要微生物也發生了變化,主要以輪蟲,線蟲爲主,這些複雜的高等級的後生動物對活性污泥的絮凝體造成了一定的破壞,同時活性污泥絮凝體周邊的EPS(多糖物質)也被消耗,這些活性污泥中的活性有機質被消耗,會增加活性污泥絮凝體的比重,提高其的沉降性能,使活性污泥沉降比下降,SVI也隨着下降;同時還有就是在一個系統內SRT越長,污泥濃度也會越高,污泥濃度在SVI中處於分母的位置,會造成SVI值下降。

隨着SRT的增加,污泥濃度隨着增加,活性污泥的四種組分之間的變化

這張圖反映了隨着SRT的增加,污泥濃度隨着增加,活性污泥的四種組分之間的變化,可以看到不可降解的有機物Mi和無機固體Mii部分佔了很大的比例,因此造成活性污泥隨着污泥齡SRT的增加,污泥比重增加,也就導致了活性污泥沉降性能較好,SVI變低的情況。

雖然從這兩個角度來分析,出現了兩種不同的分析結果。但是我們還是能夠看出,在一個污水廠的生物處理系統裏,數據指標的描述其實最終還是要從微生物的角度進行解釋和聯繫,這纔是我們污水廠進行數據指標分析的基礎,也是我們進行工藝操作的目的。

結合污水廠運行的實際,其實和今天討論的最接近的一項就是污水廠的冬季的運行情況。特別是北方四季變化分明的地區的污水廠,冬季的水溫降到很低,造成微生物的活性變差,處理能力下降,導致出水水質超標,爲了滿足出水水質標準,往往會採用提高污泥濃度的方式來彌補低溫造成的不良影響,在進水量不變甚至減小的情況(北方冬季的居民用水量會出現下降,與生活習慣相關),污泥濃度的提高,必然造成污泥齡的加長,這樣就導致污泥可能出現老化。而此時的水溫12~15℃下,諾卡氏菌等一些絲狀菌又處於一個良好的生長環境,一方面造成污泥泡沫,另一方面也造成污泥沉降性能變差,SVI值升高。這種現象在北方的冬季很普遍,在冬季期間的SV一般都在90以上,SVI值也較高,這些是以高濃度降低運行風險的一種工藝措施,也正好反映了我們今天討論的話題。

污水廠的SVI變化曲線

這個是某個污水廠的SVI變化曲線,可以看到冬季,12月到2月是SVI出現高值的區域,也正是反映了這種SVI的變化情況。

今天從兩個方面進行的污泥齡SRT和污泥沉降指數SVI的探討上,其實是對微生物在不同環境中的生存狀態的變化的討論。在每一個污水廠裏,是沒有一種完全精準的指標來作爲每個污水廠的運行框架的,需要我們每個運行管理人員,收集整理更多的運行數據,結合污水廠的實際情況,以微生物的生態性能進行分析,這樣才能對廠內的運行情況得出比較準確的判斷。

原標題:活性污泥法的進階篇(二)

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