RL-AO中衛(wèi)市地埋式一體化養(yǎng)殖污水處理設備

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污泥老化期間，SVI增高和SVI降低的說法都有。那么今天就從污泥老化和SVI的關(guān)系開始活性污泥法進階篇的第二篇吧

SVI是污泥沉降指數(shù)，通過污泥30分鐘的沉降后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，其實更為準確地應當是SRT較大，也就是活性污泥在生物系統(tǒng)內(nèi)停留時間過長的一種表述。

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(guān)聯(lián)，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(shù)值上的關(guān)聯(lián)性的。但是在實際的運行管理中，運行人員更愿意認為SRT的長短和SVI是有一定的的。在一些相關(guān)的文章中，也能看到一些關(guān)于這兩者之間關(guān)系的描述。

從這個圖表中我們可以看到，SVI的變化是隨著污泥齡SRT的時間變化而呈現(xiàn)了一個兩頭高中間低的狀態(tài)的。對于這種曲線的出現(xiàn)，也是和活性污泥的本身的性質(zhì)有關(guān)的。從曲線上可以看出，隨著污泥齡的加長，污泥絮凝體狀態(tài)的一個變化。在一開始的階段，活性污泥處于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(yǎng)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;隨著培養(yǎng)結(jié)束，活性污泥成型，SRT到了15~20天前后，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;在隨著SRT的繼續(xù)加長，達到20~40天的階段，生物池內(nèi)的氧氣出現(xiàn)富裕，BOD的去除率開始變得平穩(wěn)，維持一個穩(wěn)定的狀態(tài)，此時的活性污泥出現(xiàn)老化的狀態(tài)，老化的絮凝體顆粒部分脫離開活性污泥，整個污泥呈現(xiàn)一個很松散的狀態(tài)，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，沉淀密實度變差，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(guān)系，是老化的污泥的SVI較高的情況的。

但是在一些別的論著里面，SVI是隨著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隨著污泥老化出現(xiàn)下降的原因。

活性污泥中的微生物組成是隨著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(yǎng)的后期以游泳型的鐘蟲為主，這些低等的微生物之間處于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后，污泥呈現(xiàn)了良好的沉降性，微生物也以固著型鐘蟲為主，此時的活性污泥SVI適中，呈的運行狀態(tài)。污泥齡持續(xù)加長以后，活性污泥中的主要微生物也發(fā)生了變化，主要以輪蟲，線蟲為主，這些復雜的高等級的后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(zhì))也被消耗，這些活性污泥中的活性有機質(zhì)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也隨著下降;同時還有就是在一個系統(tǒng)內(nèi)SRT越長，污泥濃度也會越高，污泥濃度在SVI中處于分母的位置，會造成SVI值下降。

這張圖反映了隨著SRT的增加，污泥濃度隨著增加，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部分占了很大的比例，因此造成活性污泥隨著污泥齡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(xiàn)了兩種不同的分析結(jié)果。但是我們還是能夠看出，在一個污水廠的生物處理系統(tǒng)里，數(shù)據(jù)指標的描述其實終還是要從微生物的角度進行解釋和，這才是我們污水廠進行數(shù)據(jù)指標分析的基礎，也是我們進行工藝操作的目的。

結(jié)合污水廠運行的實際，其實和今天討論的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(qū)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(zhì)超標，為了滿足出水水質(zhì)標準，往往會采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(xiàn)下降，與生活習慣相關(guān))，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(xiàn)老化。而此時的水溫12～15℃下，諾卡氏菌等一些絲狀菌又處于一個良好的生長環(huán)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(xiàn)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。

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(xiàn)高值的區(qū)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(shù)SVI的探討上，其實是對微生物在不同環(huán)境中的生存狀態(tài)的變化的討論。在每一個污水廠里，是沒有一種*精準的指標來作為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(shù)據(jù)，結(jié)合污水廠的實際情況，以微生物的生態(tài)性能進行分析，這樣才能對廠內(nèi)的運行情況得出比較準確的判斷。

2 設計規(guī)模及進、出水水質(zhì)

2．1 設計規(guī)模

污水處理站設計規(guī)模為2 000 m3/d，其中炭黑生產(chǎn)廢水量為1 500 m3/d，生活污水量為500 m3/d。

2．2 設計進、出水水質(zhì)

根據(jù)對各種污廢水的隨機采樣檢測結(jié)果，同時考慮廠區(qū)生活污水和生產(chǎn)廢水的特點，進水水質(zhì)按各項監(jiān)測指標的大值考慮，并保留適當余量。污水處理站出水水質(zhì)按照GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級A 標準的要求執(zhí)行。污水處理站進、出水水質(zhì)見表1。

3 處理工藝流程及說明

炭黑生產(chǎn)廢水中含有大量懸浮炭黑、油脂類、硫化物、酚類等污染物［1］。炭黑顆粒直徑約為10～100 nm，呈不規(guī)則三維扁平狀結(jié)構(gòu)［2］，表面粗糙，布滿空隙［3］，如同多孔的海綿體。這種結(jié)構(gòu)使炭黑具有良好的吸水、吸油性能，表現(xiàn)出既有親水性，又有親油性。炭黑生產(chǎn)廢水特點：固體SS 多、油脂含量高、有機物含量高、可生化性好。污水處理站進水中含有廠區(qū)生活污水，生化性能較好，但水中油污和炭黑顆粒含量較高［4］，須首先采用混凝-氣浮去除懸浮油污［5］。若污水處理站出水作為企業(yè)生產(chǎn)用水水源時，需根據(jù)污染程度考慮采用生化處理方法，充分降低水中的BOD5、CODCr及NH3-N 的濃度后方可使用。因此，污水處理站采用格柵-混凝-氣浮-選擇池-兩段接觸氧化-沉淀工藝處理廢水，具體流程見圖1。

廠區(qū)所有排放的生活污水先通過各級化糞池處理，再和生產(chǎn)廢水一起通過機械格柵截留大塊雜質(zhì)和漂浮物后進入調(diào)節(jié)池，在此平衡水量，均調(diào)水質(zhì)，然后用泵提升進入混凝氣浮澄清池，通過投加絮凝劑、混凝劑和破乳劑進行氣浮處理，浮渣排入浮渣池，出水自流至生化處理單元。

氣浮出水首*入選擇池，為了防止沉淀物的積累及因缺氧產(chǎn)生異味，在池內(nèi)設水下攪拌器，同時進行脫氮處理；選擇池出水自流入工藝核心處理構(gòu)筑物——兩段生物接觸氧化池，該池底部均布設高效微孔曝氣管，外設低噪音三葉羅茨風機供氣，為池中微生物提供充足的氧氣，同時攪拌池水，防止沉淀。另外，池內(nèi)設有高密度、易掛膜生物填料，提高池中微生物量［6］，擴大容積負荷，減小構(gòu)筑物尺寸。經(jīng)充分生化分解的廢水，進入高效斜管沉淀池進行泥水分離，污泥下沉到集泥斗，通過排泥管排入集泥池，部分活性污泥需回流至選擇池，多余污泥用泵抽至脫水間內(nèi)的污泥濃縮池進行重力濃縮，上清液回流至調(diào)節(jié)池，底部高濃度污泥進行脫水處理，干泥定期外運處理，沉淀池出水進入中水處理站。

4 主要構(gòu)筑物及設計參數(shù)

（1）格柵渠及格柵。格柵渠尺寸為5.0 m× 2.0m × 3．6 m，有效水深為0．9 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。柵渠安裝機械格柵1 臺，有效寬度為1．28 m，柵條間距為0．8 m，安裝角度為70°，功率為2．2 kW。

（2）調(diào)節(jié)池。地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為10.0m× 5.0m× 5.0m，有效水深為4.5m，HRT 為2.7h，設潛污泵3 臺，2 用1 備，有效功率為5．5 kW。

（3）混凝氣浮間。加藥裝置和氣浮澄清設備均為框架式結(jié)構(gòu)，其混凝氣浮設備處理能力按110m3/h 設計，尺寸為14.0 m× 6．5 m× 5.0 m，組合氣浮設備規(guī)格GF-30，溶氣水量為6～10 m3/h，電機功率為7．5 kW，加氣電機為0．75 kW，刮沫機功率為0．25 kW，水力表面負荷為3～6 m3/（m2·h），HRT 為15～30 min。

（4）選擇池。半地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為5.0 m× 3.0 m × 5.0 m，有效水深為4．5 m，池內(nèi)設1套水下攪拌器。

（5）生物接觸氧化池。2 座，半地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一段生物接觸氧化池尺寸為10．6 m× 5.0m × 5.0 m，有效水深為4．3 m，有效容積為227．9m3，容積負荷為1．2 × 103 kg ［BOD5］/（m3·d）［7 -8］，HRT 為2．7 h；二段接觸氧化池尺寸為10．6 m× 4.0m × 5.0 m，有效水深為4．1 m，有效容積為173．8m3，容積負荷為1．2 × 103 kg［BOD5］/（m3·d），HRT為2．0 h；兩池底安裝穿孔曝氣管，曝氣量為500m3/h，氧利用率為20％～25％，曝氣設備采用SLF-125 型的三葉變頻羅茨風機2 臺（1 用1 備），氣水體積比為（15～20）∶ 1。裝機功率為15 kW，池內(nèi)設置纖維軟性球狀填料載體，直徑為200 mm，填充體積為156 m3，填充高度為3 m，DO 的質(zhì)量濃度為1～3 mg/L。

（6）沉淀池。1 座，半地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為10.0 m× 6．5 m× 5.0 m，有效水深為4.0 m，有效容積為260 m3，表面負荷為1．1 m3/（m2·h），HRT為3．1 h。布水系統(tǒng)采用穿孔布水管，出水經(jīng)上部收水管收集至匯水槽，水槽上部溢流出水。污泥斗角度為60°。沉淀池上部安裝蜂窩斜管65 m2，材質(zhì)為PVC，安裝高度為1 m，斜管的安裝傾角為60°。