活性污泥法系统的工艺参数及活性污泥质量
1.系统的工艺参数
活性污泥工艺是一个复杂的工程生物系统,描述这个系统的工艺参数分为三大类:第一类足曝气池的工艺参数,主要包括曝气池水力停留时间、活性污泥浓度、活性污泥的有机负荷;第二类是关于二沉池的工艺参数,主要包括二沉池内的混合液停留时问、水力表面负荷、出水堰的堰板溢流负荷、污泥层深度、固体表面负荷;第三类是关于整个工艺系统的参数,包括人流水质水量、回流污泥量和回流比、回流污泥浓度、剩余污泥排放量、污泥龄c以上参数相互之间联系紧密,任一参数的变化都会影响到其他参数。
(l)人流水质、水量
人流污水量Q必须充分利用所设置的计量设施准确计量,它是整个活性污泥系统运行控制的基础oQ的计量不准确,必然导致运行控制的某些失误。人流水质也直接影响到运行控制。传统活性污泥工艺的主要目标是降低污水中的BODs,因此,人流污水的BODs必须准确测定,它是工艺调控的一个基础数据。
(2)回流污泥量与回流比
回流污泥量是从二沉池补充到曝气池的污泥量,常用Q表示。Q是活性污泥法系统的一个重要的控制参数,通过有效调节Q,可以改变工艺运行状态,保证运行的正常。回流比是回流污泥量与人流污水量之比,常用尺表示
R= Qr/Q (11 -1)
保持R的相对恒定,是一种重要的运行方式。回流比R也可以根据实际运行需要加以调整。传统活性污泥工艺的R一般在250/0一IOOc}fo之间。
(3)混合液悬浮固体和回流污泥悬浮固体
混合液悬浮固体是指混合液中的悬浮固体的浓度,通常用MLSS表示。MLSS近似表示曝气池内活性微生物的浓度,是运行管理的一个重要控制参数。当人流污水的BOD增高时,一般应提高MLSS,即增大曝气池内的微生物量,来处理增多了的有机污染物c实际测得的MLSS是混合液的滤过性残渣,包括活性污泥絮体内的活性微生物量、非活性的有机物和无机物,因此MLSS值实际比活性微生物的浓度值大。另一指标,MLVSS可能较MLSS值更接近活性微生物浓度,它是MISS中的有机部分,称为混合液的挥发性悬浮固体o MLVSS的测量较MLSS稍麻烦一点,处理厂运行管理中应尽量采用MLVSS o传统活性污泥法的MLSS在1500一3000mg/L之间。
回流污泥悬浮固体是指回流污泥中悬浮固体的浓度,通常用RSS表示,近似表示回流污泥中的活性微生物浓度。运行管理中应尽量采用RVSS,即回流污泥挥发性悬浮固体o RSS则取决于回流比n的大小,以及活性污泥的沉降性能和二沉池的运行状况。
(4)活性污泥的有机负荷
活性污泥的有机负荷是指单位重量的活性污泥,在单位时间内要保证一定的处理效果所承担的有机污染物量,单位为kgBODs/( kgNILVSS*d)。 F/M通常表示有机负荷F代表食物,即有机污染物,M代表活性微生物量,即MLVSS。 F/M直接影响活性污泥增长速率、有机污染物的去除率、氧的利用率以及污泥的沉降性能。传统活性污泥的F/M值一般在0.2~0.4 kgBODs/( kgMLVSS*d)之间,属于中负荷范围。 F/M值较大时,活性污泥中的微生物增长速率较快,有机污染物被去除的速率也较快,但此时活性污泥的沉降性能可能较差。反之.F/M值较小时,微生物增长速率较慢或基本不增长,此时有机物被去除的速率也必然较慢,但这时活性污泥沉降性能往往较好。运行管理中应选择合适的F/M值,在有机物去除速率满足要求的前提下,污泥的沉降性能最佳。
(5)混合液溶解氧浓度
传统活性污泥工艺主要采用好氧过程,混合液内必须维持一定的溶解氧DO浓度。DO是通过单纯扩散方式进入微生物细胞内的,因而混合液须有足够高的DO值,以保持强大的扩散动力,将微生物好氧分解所需的氧强制“注入”微生物细胞体内。传统活性污泥法一般控制曝气池出口处DO大于2.Omg/Lo
(6)剩余污泥排放量和污泥龄
剩余活性污泥的排放量用Q表示。如从曝气池排放剩余活性污泥,则其浓度为混合液的污泥浓度MLVSS;如果从回流污泥系统内排放剩余活性污泥,则其浓度为RSS。绝大部分处理厂都从回流污泥系统排泥,只有当二沉池人流固体量严重超负荷时,才考虑从曝气池直接排放。剩余污泥排放是活性污泥系统运行控制中一项最重要的操作,Q的大小,直接决定污泥龄的长短。
污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间,用SRT表示。控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。若某种微生物的世代时间比活性污泥系统的泥龄长,则该种微生物在繁殖下一代微生物之前,就被以剩余污泥的方式排走,该类微生物永远不会在系统内繁殖起来。反之,则能够在系统内存活下来。分解有机污染物的绝大部分微生物,其世代时间都小于3d,因此只有控制污泥龄大于3d。这些微生物才能在活性污泥系统中生存下来并得以繁殖,用于处理污水。硝化杆菌的世代时间一般为Sd.因此要在系统内培养出硝化杆菌,将NH3一N硝化成N03-N,则必须控制SRT大于5d。
另外,SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小。SRT较大时,年长的微生物也能在系统中存在;而SRT较小时,只有年轻的微生物存在,它们的“父辈或祖辈”早已被作为剩余污泥排走。通过调节SRT,可以选择合适的微生物年龄,使活性污泥既有较强的分解代谢能力,又有良好的沉降性能。
第一种是求污水在曝气池或二沉池内的实际停留时间。后一种称为名义停留时间。当R相对恒定或较小时,可采用第二种,计算简单。当R较大时,应注意用第一种方法核算污水实际接受曝气时间是否充足。对二沉池,Tc要足够大,以保证足够时间进行泥水分离以及污泥浓缩。传统活性污泥工艺的曝气池名义水力停留时间一般为6~9h,二沉池名义停留时间一般在2~3h,而实际停留时间取决于回流比。