活性污泥性能及數(shù)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)
活性污泥性能及數(shù)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)
發(fā)育良好的活性污泥在外觀上呈黃褐色的絮絨顆粒狀，也稱(chēng)生物絮凝體，其粒徑一般介于0.02-0.2mm之間，具有較大的表面積，大體上介于20-100cm2/mL之間，含水率在90%以上，比重介于1.002-1.006之間，因含水率不同而異。
活性污泥的固體物質(zhì)含量盡占1%以下，固體物質(zhì)有四部分組成，即：1活細(xì)胞，在活性污泥中具有活性的一部分；2微生物內(nèi)源代謝的殘留物，這部分無(wú)活性，且難于降解；3由原廢水挾入，難于生物降解的有機(jī)物；4由原廢水挾入，附著在活性污泥上的無(wú)機(jī)物質(zhì)。
前三類(lèi)為有機(jī)物，約占固體成分的75%-85%。
活性污泥的數(shù)量和各項(xiàng)性能的評(píng)價(jià)可用下列指標(biāo)表示。
（1）混合液懸浮固體濃度（Mixed liquor suspended solids英文縮寫(xiě)為MLSS）。
這項(xiàng)指標(biāo)表示活性污泥在曝氣池內(nèi)的濃度。包括活性污泥組成的各種物質(zhì)，即：
具有活性的微生物（Ma）只占其中的一部分，因此用MLSS表示活性污泥濃度誤差較大。但考慮到在一定條件下，MLSS中活性微生物量所占比例較為固定，因此，仍普遍以MLSS值作為表示活性污泥微生物量的相對(duì)指標(biāo)，其單位為mg/L或g/m3表示。
（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體的濃度（單位為mg/L或g/m3），即：
這項(xiàng)指標(biāo)能夠比較準(zhǔn)確的表示微生物的數(shù)量，但其中仍包括非活性微生物的Me和惰性物質(zhì)Mi。因此，仍是活性污泥微生物量的相對(duì)指標(biāo)。
在條件一定時(shí)，MLVSS/MLSS比值較穩(wěn)定，城市污水的活性污泥介于0.75與0.85之間。
（3）污泥沉降比（SV）
污泥沉降比是指將曝氣池流出來(lái)的混合液在量筒中靜置30分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，以%表示。正常的活性污泥經(jīng)30分鐘靜沉，可以接近它的標(biāo)準(zhǔn)密度。
該指標(biāo)能夠相對(duì)地反映污泥濃度和污泥的凝聚、沉降性能，用以控制污泥的排放量和早期膨脹。本指標(biāo)測(cè)定方法簡(jiǎn)單易行。處理城市污水活性污泥的沉降比介于20—30%之間。
（4）污泥容積指數(shù)（Sludge volume index英文縮寫(xiě)為SVI）
污泥指數(shù)是指曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉，1克干污泥所形成的污泥的體積。單位為mg/L。
或
SVI值能夠更好的評(píng)價(jià)污泥的凝聚性和沉降性能，其值過(guò)低，說(shuō)明污泥細(xì)小、密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多。過(guò)高又說(shuō)明污泥沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象。城市污水處理活性污泥的SVI值介于50～150之間，應(yīng)注意以下兩種情況：一是工業(yè)廢水處理污泥的SVI值有時(shí)偏高或偏低，也屬正常；二是高濃度的活性污泥系統(tǒng)中的MLSS值較高，即使污泥沉降性能較差，SVI值也不會(huì)很高。
四、活性污泥凈化反應(yīng)的影響因素
1.(DO)
活性污泥法是好氧生物處理技術(shù)，在用活性污泥法處理廢水過(guò)程中，應(yīng)保持一定濃度的溶解氧，如供氧不足，溶解氧濃度過(guò)低，就會(huì)使活性污泥微生物正常的代謝活動(dòng)受到影響，凈化功能下降，且易于滋生絲狀菌，產(chǎn)生污泥膨脹系現(xiàn)象。但混合液濃度過(guò)高，氧的轉(zhuǎn)移效率降低，會(huì)增高所需的動(dòng)力費(fèi)用。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在曝氣池出口處的混合液中的溶解氧濃度保持在2mg/L左右，就能夠使活性污泥保持良好的凈化功能。
2.水溫
溫度是影響微生物正常生理活動(dòng)的重要因素之一，其影響反應(yīng)在兩方面，①隨著溫度在一定范圍內(nèi)升高，細(xì)胞中的生化反應(yīng)速率加快，增殖速率也加快；②細(xì)胞的組成物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度很敏感，如溫度突然大幅度增高，并超過(guò)一定限度，可使其組織遭受到不可逆的破壞。
活性污泥微生物的*適溫度范圍是15～30℃。一般的水溫低于10℃，即可對(duì)活性污泥的功能產(chǎn)生不利影響，但是，如果水溫的降低是緩慢的，微生物逐步適應(yīng)了這種變化，即所謂受到了溫度降低的馴化，這樣，即使水溫降低到6～7℃，再采取一定的技術(shù)措施，如降低負(fù)荷、提高活性污泥與溶解氧濃度以及延長(zhǎng)曝氣時(shí)間等仍能夠取得理想的處理效果。在我國(guó)北方地區(qū)，大中型的活性污泥處理系統(tǒng)，可在露天建設(shè)，但小型的活性污泥處理系統(tǒng)則考慮建在室內(nèi)。水溫過(guò)高的工業(yè)廢水在進(jìn)入生物處理系統(tǒng)前，應(yīng)考慮降溫措施。
3.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
活性污泥微生物為了進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)，必須不斷地從環(huán)境中攝取各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物細(xì)胞的組成物質(zhì)有碳、氫、氧、氮大等幾種元素，約占90～97%，其余的3～10%為無(wú)機(jī)元素，其中磷的含量*高，達(dá)到50%。
生活污水和城市廢水含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但某些工業(yè)廢水則不然，例如石油化工廢水和制漿廢水缺乏氮、磷等物質(zhì)。用活性污泥法處理這一類(lèi)廢水必須考慮投加適量的氮、磷等物質(zhì)，以保持廢水中的營(yíng)養(yǎng)平衡。
微生物對(duì)氮、磷的需要量可按BOD：N：P＝100：5：1來(lái)計(jì)算但實(shí)際上，微生物對(duì)氮和磷的需要量還與剩余污泥量有關(guān)，就此可用下式計(jì)算：
式中 ——活性污泥增長(zhǎng)量(以MLVSS計(jì))；kg/d；
0.122、0.023——分別為微生物體內(nèi)氮和磷所占的比例。
在微生物細(xì)胞組成的無(wú)機(jī)元素中，還有鉀、鎂、鈣、硫、鈉以及微量的鐵、銅、硼和鉬、硅等。一般在天然水中都含有這些元素，勿需另行投加。
4.pH值
活性污泥微生物的*適pH值介于6.5～8.5之間。如pH值降至4.5以下，原生動(dòng)物全部消失，**將占優(yōu)勢(shì)，易于產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。當(dāng)pH值超過(guò)9.0時(shí)，微生物的代謝速率將受到影響。
微生物的代謝活動(dòng)能夠改變環(huán)境的pH值，如微生物對(duì)含氮化合物的利用，由于脫氮作用而產(chǎn)酸，從而使環(huán)境的pH值下降；由于脫羧作用而產(chǎn)生堿性胺，又使pH值上升，因此，混合液本身是具有一定的緩沖作用的。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的馴化，活性污泥系統(tǒng)也能夠處理具有一定酸性或堿性的廢水。但是，如果廢水的pH值突然急劇變化，對(duì)微生物將是一個(gè)嚴(yán)重沖擊，甚至能夠破壞整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。在用活性污泥系統(tǒng)處理酸性、堿性或pH值變化幅度較大的工業(yè)廢水時(shí)，應(yīng)考慮事先進(jìn)行中和處理或設(shè)均質(zhì)池。
5.有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）
對(duì)微生物有毒害作用或抑制作用的物質(zhì)較多，大致可分為重金屬、氰化物、H2S、鹵族元素及其化合物等無(wú)機(jī)物質(zhì)；酚、醇、醛、染料等有機(jī)化合物。
重金屬極其鹽類(lèi)都是蛋白質(zhì)的沉淀劑，其離子易于細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合，使之變性，或與酶的—SH基結(jié)合而使酶失活。
酚、醇、醛、等有機(jī)化合物能使活性污泥中生物蛋白質(zhì)變性或使蛋白質(zhì)脫水，損害細(xì)胞質(zhì)而使微生物致死。
有毒物質(zhì)的毒害作用還與pH值、水溫、溶解氧、有無(wú)另外共存的有毒物質(zhì)以及微生物的數(shù)量等因素有關(guān)。
6.有機(jī)負(fù)荷率
活性污泥系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷率，又稱(chēng)為BOD污泥負(fù)荷。它所表示的是曝氣池內(nèi)單位重量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)基質(zhì)量。即值，以表示，其表示公式為：
式中 Q —— 廢水量 ，m3/d;
S0 —— 廢水中有機(jī)基質(zhì)濃度，kg/m3;
X —— 曝氣池中活性污泥濃度，kg/m3;
V —— 曝氣池有效容積，m3。
有時(shí)以COD表示有機(jī)基質(zhì)量，以MLVSS表示活性污泥量。
有機(jī)負(fù)荷率不僅是影響微生物代謝的重要因素，對(duì)活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行也產(chǎn)生影響。
