活性汙泥的性能指標

好氧活性汙泥是由好氧菌爲主體的微生物群體形成的絮狀絨粒，絨粒直徑一般爲0.2~ [#].5mm，含水率一般爲99.2%~ [#]9.8%,密度因含水率不同而有一些差異，一般爲1.002~ [#].006g/m3,絨粒狀結構使得活性汙泥具有較大的比表面積，一般爲20～lOOcmVmL。成熟的活性汙泥呈茶褐色，稍具泥土味，具有良好的凝聚沉澱性能。活性汙泥由有機物和無機物兩部分組成，組成比例因處理汙水的不同而有差異，一般有機成分占 [#]5%-85%,無機成分僅占15%~ [#]5%。活性汙泥中有機成分主姜由生長在其中的微物組成，活性汙泥上還吸附着微生物的代謝產物及被處理汙水中含有的各種有機和無機汙染物。

1.汙泥沉降比（SV)

汙泥沉降比(SV)又稱30min沉降比，是曝氣池混合液在量筒內靜置30min後所形成的沉澱汙泥容積占原混合液容積的比例，以％表本。一般用量筒量取混合液樣lOOmL,靜置30min後泥面的高度恰好是SV的數值。由于SV值的測定簡單快速，因此是評定活性汙泥濃度和質量的常用方法。

SV能反映曝氣池正常運行時的汙泥量和汙泥的凝聚、沉降性能，通常SV值越小，汙泥的沉降性能越好。可用于控制剩余汙泥的排放量，通過SV的變化可以判斷和發現汙泥膨脹現象的發生。SV值的大小與汙泥的種類、絮凝性能和汙泥濃度有關，不同汙水處理廠的SV值的差別很大，城市汙水處理廠的正常SV值一般在20%~ [#]0%之間，而有些工業廢水處理場的正常SV值在90%以上。同一汙水處理廠的汙泥，在絲狀菌含量大和汙泥過氧化而解絮時的SV值比正常值也要高得多。因此，每座汙水處理廠都應該根據自己的運行經驗數據確定本廠的佳SV值。

在正常生產運行中，有時爲了能及時調整運行狀況，可以測定5min的汙泥沉降比來判斷汙泥的性能。5min測定不僅節約時間，而且沉降性能不同的汙泥，此時的_體積差異也大。必要時，可以測定低轉速條件下的沉澱效果廠並測定汙泥界面的沉降速度，更准確地反映沉澱池中的實際狀況。

SV值的測定不僅可用于監控曝氣池混合液的性能，也可以比較和觀察初沉池汙泥的性能，尤其是將二沉池汙泥回流到初沉池加強初沉效果並從初沉池排放剩余汙泥時，更需要測定進人初沉池汙泥的SV值，以控制回流量和保證沉澱效果。

2.汙泥濃度(MLSS)

曝氣池混合液汙泥濃度（MUS)又稱混合液懸浮固體濃度，它表示的是混合液中的活性汙泥濃度，即單位容積混合液內所含有的活性汙泥固體物的總質量。其單位是mg/L或g/L。MI5S中包含了活性汙泥中的所有成分，即由具有代謝功能的微生物群體、微生物代謝氧化的殘留物、吸附在微生物上的有機物和無機物等四部分組成。

曝氣池混合液揮發性汙泥濃度（MLVSS)又稱混合液揮發性懸浮固體濃度，表示的是混合液活性汙泥中有機性固體物質的濃度，MLVSS扣除了活性汙泥中的無機成分，能夠比較准確地表示活性汙泥中活性成分的數量。其單位也是mg/L或g/L。

對于水質相對穩定的汙水生物處理系統，MLVSS/ML5S比值是固定的，比如處理城市汙水的活性汙泥這一比值一般在0.75~0.85之間，但不同的工業廢水，MLVSS/MI5S比值是有差異的。

每一種好氧活性汙泥法處理工藝都有其佳曝氣池M15S，比如普通空氣曝氣活性汙泥法的MLSS佳值爲2g/L左右，而純氧曝氣活性汙泥法的MLSS佳值爲5g/L左右，兩者差距很大。一般而言，曝氣池中的M15S接近其佳值時，處理效果好，而ML5S過低時往往達不到預計的處理效果。如果MI5S或MLVSS超出特定範圍或二者比值發生較大改變，必須設法使其恢複正常，否則勢必造成生物處理系統出水水質發生變化，甚至導致包括懸浮物在內的各種排放指標超標。另外，通過測定MI5S,還可以監測曝氣池混合液的汙泥體積指數，從而了解活性汙泥及其他生物懸浮液的沉降特性和活性。

當MI5S過高時，泥齡延長，維持這些汙泥中微生物正常活動所需的溶解氧數量自然會增加，導致對充氧系統能力的要求增大。同時曝氣池混合液的密度會增大，也就會增加機械曝氣或鼓風曝氣的電耗。也就是說，雖然MLSS偏高時，可以提高曝氣池對進水水質變化和沖擊負荷的抵抗能力，但在運行上往往是不經濟的。而且有時還會導致汙泥過度老化，活性下降，後甚至影響處理效果。在實際運行時，有時需要通過加大剩余汙泥排量的方式強制減少曝氣池的MI5S值，刺激曝氣池混合液中微生物的生長和繁殖，提高活性汙泥分解氧化有機物的活性。

3.汙泥容積指數（SVI)

汙泥容積指數(SVI)是指曝氣池出口處混合液經過30min靜置沉澱後，每克幹汙泥所形成的沉澱汙泥所占的容積，單位以mL/g計。計算公式如下：

SV7=(1L混合液經30min靜沉後以mL計的汙泥容積)/(lL混合液以g計的幹汙泥量）。

SF值與SK/值的關系如下：

SVI=lOx sV/MLSS(g/L)

SVI值排除了汙泥濃度對汙泥沉降體積的影響，因而比SV值能更准確地評價和反映活性汙泥的凝聚、沉澱性能。一般說來，SVI值過低說明汙泥顆粒細小，無機物含量高，缺乏活性; sVI值過高說明汙泥沉降性能較差，將要發生或已經發生汙泥膨脹。對于高濃度活性汙泥系統，即使沉降性能較差，由于其M15S較高，因此其SVI值也不會很高。

SW值與汙泥負荷有關，汙泥負荷過高或過低（對城市汙水處理廠而言，汙泥負荷大于0.5kgBOD5/(kgMI5S• d)或小于0.05kgBOD5/(kgMI5S-d),活性汙泥的代謝性能都會變差，SVI值也會變的很高，存在出現汙泥膨脹的可能。

SV、ML5S、SVI這三個活性汙泥性能指標是相互聯系的。沉降比的測定比較容易，但所測得的結果受汙泥量的限制，不能全面反映汙泥性質，也受汙泥性質的限制，不能正確反映汙泥的數量；汙泥濃度可以反映汙泥數量；汙泥指數則能較全面地反映汙泥凝聚和沉降的性能。

4.生物相

和其他測定相比，生物相鏡檢要簡便得多，隨時可以了解活性汙泥中原生動物種類變化和數量消長情況。但生物相鏡檢一般只能作爲對水質總體狀況的估計，是一種定性的檢測，不能作爲汙水處理廠出水水質的控制指標。爲了監測微型動物演替變化狀況，還需要定時進行記數。對活性汙泥或生物膜生物相進行鏡檢後，其結果記錄方式可以參考表3-1。

表3-1生物相鏡檢結果記錄表

絮體大小大，中，小

絮體形態圓形，不規則形

絮體結構開放，封閉

絮體緊密度緊密，疏松

絲狀菌數量0,±，+,++,+++

遊離細菌幾乎不見，少，多

微型動物優勢種（數量及形態）

其他種(種類、數量及形態）

(1)生物相鏡檢的方法

生物相鏡檢可采取低倍鏡觀察或高倍鏡觀察兩種方法進行。

①低倍鏡觀察是爲了觀察生物相的全貌，要注意觀察汙泥絮粒的大小，汙泥結構的松緊程度，菌膠團和絲狀菌的比例及其生長狀況，並加以記錄和作出必要的描述。汙泥絮粒按平均直徑的大小可以分爲三等：汙泥絮粒平均直徑> 0.5mm的稱爲大粒汙泥，< 0.1mm爲小粒汙泥，介于0.1~ [#].5mm之間的爲中粒汙泥。汙泥絮粒越大，汙泥性能越好。汙泥絮粒性狀是指汙泥絮粒的形狀、結構、緊密程度及汙泥中絲狀菌的數量。鏡檢時可把近似圓形的汙泥絮粒稱爲圓形絮粒，與圓形截然不同的稱爲不規則形狀絮粒。絮粒中網狀空隙與絮粒外面懸液相連的稱爲開放結構，無開放空隙的稱爲封閉結構。絮粒中菌膠團細菌排列致密，絮粒邊緣與外部懸液界限清楚的稱爲緊密絮粒，邊緣界限不清的成爲疏松絮粒。實踐證明，圓形、封閉、緊密的絮粒相互間易于凝聚、濃縮，沉降性能良好，反之則沉降性能差。

②用高倍鏡觀察，可以進一步看清微型動物的結構特征。觀察時要注意微型動物的外形和內部結構，例如鍾蟲體內是否存在食物泡，纖毛的擺動情況等。觀察菌膠團時，應注意膠質的厚薄和色澤，新生菌膠團出現的比例等。觀察絲狀菌時，要注意絲狀菌體內是否有類脂物質和硫粒積累，同時注意絲狀菌體內細胞的排列、形態和運動特征以便初步判斷絲狀菌禦種類（進一步鑒別絲狀菌的種類需要使用油鏡並將活性汙泥樣品染色）。

(2)生物相鏡檢時的注意事項

城市汙水處理廠活性汙泥中微生物種類很多，比較容易通過觀察微生物種‘類、形態、數量和運動狀態的變化來掌握活性汙泥的狀態。而工業廢水處理場活性汙泥中會因爲水質的原因，可能觀察不到某種微生物，甚至完全沒有微型動物，即不同的工業廢水處理場的生物相會有很大差異。因此，生物相觀察時應注意活性汙泥微生物的一些變化和異常

②微生物活動狀態的變化：當水質發生變化時，微生物的活動狀態也會發生一些變化，甚至微生物的形體也會隨汙水變化而變化。以鍾蟲爲例，纖毛擺動的快慢、體內積累食物泡的多少、伸縮泡的大小等形態都會隨生長環境的改變而變化。當水中溶解氧過高或過低時，鍾蟲的頭部常會突出一個空泡。進水中難降解物質過多或溫度過低時，鍾蟲會變得不活躍，其體內可見到食物顆粒的積累，後會導致蟲體中毒死亡。pH值突變時，鍾蟲體上的纖毛會停止擺動。

③微生物數量的變化：活性汙泥中的微生物種類很多，某些微生物數量的變化也能反映出水質的變化。比如絲狀菌，在iE常運行時適量存在是非常有利的，但其大量出現會導致菌膠團數量的減少、汙泥膨脹和出水水質變差。活性汙泥中鞭毛蟲的出現預示着汙泥開始增長繁殖，但鞭毛蟲數量增多又往往是處理效果降低的征兆。鍾蟲的大量出現一般是活性汙泥生長成熟的表現，此時處理效果良好，同時可見極少量的輪蟲出現。如果活性汙泥中輪蟲大量出現，則往往意味着汙泥的老化或過度氧化，隨後就有可能出現汙泥解體和出水水質變差。