污泥性能指標在污水處理設施運行管理中的應用

污泥性能指標在污水處理設施運行管理中的應用

摘 要：以石化污水處理廠純氧曝氣為例，通過數據分析污泥性能指標變化趨勢與生物相和出水COD值之間變化趨勢的關聯性，闡明污泥指數是純氧曝氣污泥法的一個重要性能指標，可以通過污泥容積指數SVI的監(jiān)測值預測生物相和出水COD的情況，預測出水水質的變化趨勢，據此指導和調整污水處理裝置的運行，從而達到根據污泥性能指標監(jiān)測結果指導工藝運行的目的，并且污泥指數SVI作為污水處理廠的日常管理監(jiān)測項目之一，有必要進行日常監(jiān)測分析和科學的綜合評價。

關鍵詞：污泥指數 生物相 純氧曝氣 活性污泥法

0 引言

活性污泥法處理廢水就是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在有利于微生物生長的條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法[1]。具有抗沖擊能力強、運行穩(wěn)定、出水可達標排放等優(yōu)點，因此被廣泛應用于工業(yè)污水處理、城市生活污水處理等方面。在實際運行中，影響活性污泥法處理效果的因素有很多，如：曝氣池污泥濃度、污泥沉降比 SV、污泥容積指數 SVI、停留時間、溶解氧、進水污染物濃度等。在穩(wěn)定的活性污泥處理系統(tǒng)運行管理中，大多將曝氣池污泥濃度、污泥沉降比、污泥容積指數作為工藝運行的重要指導參數。

1 基本原理

以石化污水處理廠為例，污水處理廠的污水處理工藝是純氧曝氣活性污泥法，在運行過程中的供氧比較穩(wěn)定，且進水濃度也相對穩(wěn)定。但由于純氧曝氣系統(tǒng)的污泥大部分時間是處在過氧化狀態(tài)，在實際運行中污泥容積指數和生物相觀察就成為影響去除效果的重要因素。污泥容積指數SVI是指曝氣池出口處混合液經30 min沉淀后，1 g干污泥所占有的容積，以mL計[1]。簡單地說，污泥指數是經30 min沉淀后的污泥密度的倒數，可以客觀地評價活性污泥的分散程度和絮凝、沉淀性能，及時地反映出是否有污泥膨脹的傾向或已經發(fā)生污泥膨脹[2]。

觀察生物相是對活性污泥微生物生長狀況直接的了解，通過鏡檢可觀察到活性污泥中菌膠團的數量、質量、密實程度，絲狀菌數量以及原生后生動物的活性等。

2 實際運行中污泥性能指標變化情況

2015年1月由于前方廠生產裝置出現事故，一定量高濃度廢水從原有的高濃度污水管線轉移到生活管線排放，雖然進水COD沒有明顯增大，但因缺少預處理，部分難降解有機物對純氧曝氣活性污泥有較大的影響，具體數據見表1。

當時的生物相觀察表明：6日污泥呈淺褐色，有較多活躍鐘蟲、表殼蟲，大量菌膠團和絲狀細菌；11日污泥呈淺黃色，有大量表殼蟲、單個不活躍鐘蟲，少量絲狀細菌，少量菌膠團結構松散；20日污泥呈淺黃色，有少量表殼蟲、單個不活躍鐘蟲，少量菌膠團結構松散。

這說明污泥受到沖擊，污泥濃度明顯下降，污泥指數顯著增加，導致出水超標。2015年2月初系統(tǒng)逐步恢復穩(wěn)定，外排COD指標已明顯好轉。但從生物相分析：3日污泥呈淺褐色，有大量表殼蟲、單個不活躍鐘蟲，少量絲狀細菌，菌膠團結構松散；5日污泥呈褐色，有大量表殼蟲、一定量不活躍鐘蟲，較多絲狀細菌，菌膠團結構松散；10日污泥呈較深的褐色，有大量表殼蟲、少量活躍蟲，較多絲狀細菌，菌膠團結構松散。這表明污泥系統(tǒng)尚未恢復良好狀態(tài)，其恢復的真正標志是污泥生物系統(tǒng)發(fā)生改善和污泥濃度特別是污泥容積指數的恢復。另外，從表2可以看出，污泥指數的變化趨勢與出水COD的變化趨勢在一定范圍內基本相同，且具有相關性。為此，在實際的生產運行中，將污泥濃度、污泥沉降比SV、污泥容積指數SVI和生物相作為日常監(jiān)測項目進行必要的監(jiān)測，同時對測定結果進行科學的綜合分析評價，據此指導污水裝置的運行與調整。

3 根據污泥性能指標監(jiān)測結果指導設施運行

2016年7月，由于前方廠開始為大修作準備，各管線水質水量都有一定的波動，對污泥性能也產生了一定的影響(表3)。自7月12日開始出水COD有上 升的趨勢。12日生物相：污泥呈褐色，有大量表殼蟲、少量活躍鐘蟲，較多絲狀細菌，菌膠團結構密實，12日出水COD 62.4 mg/L，污泥指數197。13日生物相：污泥呈淺褐色，有大量表殼蟲、單個活躍鐘蟲，一定量絲狀細菌，菌膠團結構松散。以上種種跡象表明，活性污泥已受到一定沖擊，首先是從污泥的生物相上反映出污泥系統(tǒng)惡化的情況，進而影響到污泥指數。因此必須采取相應的調整措施，保證適當的污泥濃度和污泥指數，來應對進水負荷的波動。車間通過停止排泥、提高污泥濃度的辦法遏制住了出水COD上升的趨勢，保證了處理設施的穩(wěn)定運行。

4 結論

①污泥容積指數SVI的變化趨勢在一定范圍內與出水COD的變化具有密切的相關性，可以通過調 整污泥濃度、控制污泥指數來實現調節(jié)出水COD的目的。②污泥容積指數SVI的變化與生物相鏡檢有明顯的相關性，可以通過觀察生物相情況預測污泥指數的變化趨勢，使SVI控制在一個最佳的范圍內，從而 更直觀地控制出水水質的達標排放，以提高處理工藝運行的效率[3]。③污泥容積指數SVI作為污水處理廠日常管理監(jiān)測項目之一，應該進行必要的監(jiān)測分析和科學的綜合評價，據此指導污水裝置的運行與工藝調整?！鰠⒖嘉墨I［1］ 蔣展鵬.環(huán)境工程學[M].北京：高等教育出版社，2005.［2］ 張可方.水處理實驗技術[M].廣州：暨南大學出版社，2003.［3］ 李玉懷.活性污泥法中活性污泥背數與影響因素及出水水質的關系[J].內蒙古石油化工，2011(23)：65.

（來源：《天津科技》   作者：田金寶，李學超）