瘀泥参数监控在污水处理过程优化方面的重要作用

　　一 影响污水处理效果的几个因素

　　对于污水处理而言如下6个因素起着重要的作用，它们分别是：污水的可生物降解程度、C∶N∶P-ratio(100∶5∶1)、充足的氧气、淤泥/细菌的健康、F/M ratio(Food to Microorganism Ratio)养料/微生物比率、RAS-rate(Return Activated Sludge Control)活性淤泥回流比率控制。

　　1. 活性淤泥的F/M ratio

　　F/M ratio主要用来确定活性淤泥中微生物的数目是否合适，计算F/M ratio一般需要如下信息：

　　(1)进入曝气池的Influent Flow(Flow MGD)，MGD(millions of gallons per day)指百万加仑/天。

　　(2)进入曝气池的Influent CBOD (mg/L)，CBOD或者含碳BOD代表了由有机组分和无机组分(比如亚铁离子和硫单质)的氧化所造成的BOD数量。

　　(3)MLVSS(mg/L)(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids Concen

　　(4)曝气池的容积(加仑)。

　　F/M ratio用来表征活性淤泥中每磅(Lbs)微生物所能得到的养料(多少磅Influent CBOD)。对于活性淤泥池而言，定期测量F/M是极其重要的。

　　计算养料重量(F)，需要知道进入曝气池的Influent Flow和Influent CBOD。然后采用如下公式计算：F(Lbs)=Influent Flow(MGD)×Influent CBOD(mg/L)×8.34(式1)

　　为了计算微生物重量(M)，需要知道曝气池的容积以及MLVSS。然后采用如下公式计算：

　　M(Lbs)=曝气池容积(MGD)×MLVSS×8.34(式2)

　　二 污水处理成本及其节省方法

　　为了优化影响污水处理效果的6个因素，污水处理主要在4个方面消耗运行成本，它们分别是：电能消耗、化学试剂及絮凝剂的消耗、排水成本、淤泥排放成本。

　　其中，为了减少淤泥排放成本必须提高曝气池中淤泥的"吞食能力"。要做到这点就必须准确、快速的监控淤泥的各项参数，以达到减少淤泥排放的目的。

　　曝气池中的淤泥有两种，一种是活性淤泥，主要由微生物组成；另一种是膨胀淤泥，主要由细丝状的细菌组成。其中，活性淤泥不含大的颗粒，可以有效分解污水，具有良好的沉淀特性。相比较，膨胀淤泥一般出现在温度变化剧烈的季节，它的沉淀特性差致使在二沉池中沉淀不*。膨胀淤泥的出现在某种程度上预示着污水中含有"毒性"物质，在污水处理时必须避免大量膨胀淤泥的出现。

　　下面将着重介绍几个在污水处理过程中重要的淤泥参数，它们的定义、实验室测量方法(依据的标准)、通常范围等。

　　1. 淤泥参数

　　a. 总固体浓度(TS)

　　TS包括水中所有的有机和无机固体，与污水处理工艺和水质有关。实验室测量方法如下(依据EPA 160.5, SM 2710, DIN 38414-S标准)：(1)从曝气池中取样；(2)在实验室中取一定量水样，然后过滤；(3)把过滤出来的物质放入加热炉中，加热到105℃(100ml水样：2h；1000ml水样：12h)；(4)称重加热后的残留固体重量。

　　TS通常在3～7g/L左右。

　　b. 污泥沉降比(SV)

　　SV与污水处理设备和工艺有关。实验室测量方法如下(依据EPA 160.5, SM 2710, DIN 38414-S标准)：(1)从曝气池中取样；(2)等待量桶中的淤泥沉淀(沉淀时间30min)；(3)读取污泥体积(Sludge Volume, SV)。

　　SV通常在200～250ml/L左右。如果SV值高于此范围则需要用出水(effluent water)稀释后按照如上步骤重新测量。

　　c. 污泥指数(SI)

　　SI是活性淤泥的一个动态参数，与污水处理工艺、BOD/COD ratio、C∶N∶P-ratio、温度、污水毒性等都有关系。SI可通过SV与TS值计算得到(依据EPA 160.5，SM 2710，DIN 38414-S标准)：

　　SI=SV/TS

　　见表，通常SI=40～150ml/g，如果高于此值，则表明工业污水排放、温度变化或毒性物质出现。如果二沉池中的膨胀淤泥过多，则SI>150ml/g。大多数二沉池控制SI在100～120ml/g左右。如果SI突然升高(例如由于毒性物质出现)则需要排出淤泥，同时让进水(influent water)进入缓冲池防止毒性物质继续进入曝气池。