摘要： 废水处理的重要环节，首先是废水中有机物在曝气池中微生物的作用下合成菌胶团 的过程,其次是菌体有机物的絮凝、沉淀和分离过程；研究证明，影响污水处理质量的主要 因素：首先是曝气池中由菌体有机物形成的活性污泥浓度（MLSS）的大小；其次是活性 污泥凝聚、沉淀性能的好坏。一方面，可以直接了解污泥凝聚、沉淀性能的好坏；另一方 面，污泥沉降比值在一定程度上也是污泥浓度大小的定量反映；因此，污泥沉降比是用以 指导工艺运行的重要参数。关键词： 沉降比 活性污泥法 运行管理 污泥指数 1 观察沉降比在实际生产中的指导作用 在以活性污泥法处理污水的处理厂，影响废水处理工艺运行效果的因素很多,在缺乏经验数 据支持情况下，运行管理人员均以沉降比作为指导运行的主要工艺参数，根据沉降比来判 断曝气池工艺运行情况，为工艺调整提供科学依据，从而控制废水处理效果。这不仅是因 为它具有操作简单、历时短的特点；其次，运行管理人员、工艺工程师可以通过测量污泥 沉降比随时观察活性污泥的絮凝、沉淀过程，肉眼观察可以直观地反映出系统的运行情况， 了解活性污泥特性，如污泥膨胀，污泥解体，污泥脱氮，污泥腐败等问题都能很直接地反 映出来。还可以通过沉降比进行镜检观察生物相，可以反映系统的工艺运行情况，当污泥 中含有一定量的丝状菌是正常的，但数量过多说明污泥膨胀，但水中出现一些游离细菌， 说明水质处理得很好，当出现大量游离细菌时说明沉淀性能恶化，水中的钟虫是反映工艺 状况的指示性生物，如果钟虫活跃说明水质处理好；在环境恶劣时原生动物活力减弱，钟 虫口缘纤毛摆动停止，伸缩泡停止收缩，还会脱去尾柄，重提变成圆柱体，越来越长，终 至死亡。当钟虫出现大气泡时，说明水中缺氧；当负荷高同时水中缺氧时会出现屋滴虫， 肾形虫，草履虫，豆形虫；当曝气过度时出现变形虫。 。 运行管理和操作人员可以通过活性污泥沉降过程发现问题，从污泥沉降比大小的突变、活 性污泥颜色及静置后上浮情况，了解污泥性质及曝气供氧情况，沉降比还可以很直观地反 映污泥浓度，然后可以间接地反映出负荷，对于调整负荷，控制 F 值，M 值有一定的意义。 另一方面，运行管理人员可以通过观察污泥沉降比来确定剩余污泥的排放量，从而控制曝 气池中污泥浓度的大小，使曝气池污泥负荷处于沉降区，确保出水水质。2.沉降比与污泥指数（SVI）的关系污泥沉降比（SV）是指曝气池混合液在 100ml 量筒中，静置、沉淀 30min 后，沉淀污 泥与混合液之体积比（） 。 沉淀后的污泥的体积反应的是废水中所占的体积，蓄凝体的 沉降属于集团沉淀，其中的污泥并没有压缩，其中空隙水未被加压出去，因为此时的污泥 是具有活性的，仍处于流化状态，其中含水率几乎没有减少，与有机物处于完全混合时含 水率一样都在 99%左右，而其中的 1% 就是污泥的干重，所以污泥处于正常状态适其水量 与干重的比值为 99/1，也就是说污泥重量与污泥干重之比为 100/1 的关系，此时污泥的密 度与水的密度一致，污泥浓度即是 100ml 时的重量，SV%V 容积 水10/ SV%V 容积 污泥1%（含水率）=SVI，可以看出污泥指数就是含水率的倒数，当 1%的含水 率时，SVI=100，含水率为 0.80%时为 SVI=125，说明已发生污泥膨胀了；当 1.25%的含水 率时，SVI=80 ，说明废水中无机颗粒过多或未被降解的多，沉速过快，污泥活性不好。 在我厂运行中，当 SVI 值在 80-120 之间，此时污泥呈褐色、絮状，沉淀性能良好；当 SVI 值小于 80 时，说明污泥泥龄过长或有机物含量过低，此时污泥细碎，颜色发黑，活性不好； 当 SVI 值大于 120 时，污泥过于松散，呈浅褐色，沉淀性能较差；另外，污泥沉降比测量 结束后，通过观察量筒中污泥放置多少时间后上浮，可以判定曝气池的供氧情况。如污泥在静沉放置 3-4 小时后仍不上浮，呈褐色，证明活性污泥性状较好，曝气供氧充分；如静 沉 2 小时左右污泥上浮，呈黑色，说明污泥厌氧，曝气池供氧量不足。如果静置 10 分钟后 刚沉下去就上浮，说明污泥膨胀，在工艺运行中，如果进水量、剩余污泥排放量等运行条 件比较稳定，污泥沉降比值不会发生突变，SVI 值也比较稳定，此时的污泥沉降比值对应 一定的活性污泥浓度。但是，当污泥沉降比值在进水水质、温度或其它运行条件的影响下 突然发生改变时，说明活性污泥增长期将处在不同阶段，SVI 值也必然受到影响，此时污 泥沉降比值与 MLSS 的对应关系也将发生改变。下面是两个在一定条件下影响沉降比值突 然发生改变的例子。 3.污泥沉降比值是 MLSS 定量的直观反映 在公式可以证明 MLSS(g/L)=SV/SVI 式中 SVI(ml/g)为污泥指数，即评定活性污泥凝聚、 沉淀性能的指标。在稳定的废水处理工艺中，由于 SVI 值在一段时间内基本保持在某一稳 定区间，因此，通常情况下，在 SVI 值比较稳定的情况下，污泥沉降比值与污泥浓度存在 着一定的线性或对数关系。即污泥沉降比值能够反映曝气池中混合液的浓度，它与污泥浓 度成正比例关系。正常时沉降比与污泥浓度比为 1/10。为生产实践需要，忽略中间计算过 程，简化为 1：1，即当 SV%为 30%时，污泥浓度为 3mg/l，当 SV%为 40%时，污泥浓度 为 4mg/l，这是在正常污泥指数 80100 之间，当异常时膨胀时 SV%高而污泥浓度低比率 在 1.52.0/10，说明含水率高。比率在 1.52.0/10 的范围。此时通过它就可以反映出污泥 浓度比率。这对于及时反映污泥浓度不用化验测得来的直接而迅速。通过对多年的相关数 据进行分析研究，得出在 SVI 为不同值时污泥沉降比与污泥浓度的对应关系，如图 1、图 2、图 3： 图 1 图 2图 3 以上三图及对应关系式表明：当 SVI120 时，污泥沉降比与 MLSS 呈线性关系，其中， 当 SVI80 时，MLSS 值随污泥沉降比变化的斜率比 80SVI120 时的大，当 SVI120 时，污泥沉降比与 MLSS 呈对数关系。这说明：当 SVI 值比较稳定的情况下，污泥浓度与 污泥沉降比之间存在着稳定的对应关系。随着 SVI 值的阶段性增大，污泥浓度随污泥沉降 比变化的幅度越来越小。 4. 污泥沉降比与季节气温的关系 （2）温度在一定程度上影响污泥沉降比与污泥浓度的关系，即污泥指数的大小。污泥沉降比与污泥浓度的对应关系，主要因 SVI 值的改变而发生变化，SVI 值大小的改 变，除受生物增长期和一些偶然因素影响外，温度是影响 SVI 值大小的主要因素。下图为 一年四季中不同月份下所对应的 SVI 值情况。 图 4 此图表明，在一年四季中，SVI 值随着季节的不同变化较大，一般情况下，在换季季节， SVI 值会突然增大，后来，随着对季节温度的适应，SVI 值又逐渐减小，直到下一个季节 的转换，SVI 值又出现另一个最高值。由图 4 可以看出，SVI 在 1 月、5 月、9 月出现较高 值，在 2 月、8 月、12 月出现较低值，总体来讲，春季 SVI 值相对较高，冬季较低。当然， 因每年的季节温度变化不会完全一样，再加上其它因素的影响，所以每年 SVI 值随季节的 变化曲线也会有所不同，但是，因季节温差而产生的对 SVI 值的影响将不会改变，其影响 趋势也基本相同。 5. 污泥沉降比与污水处理效果的影响 不同的污泥沉降比，会导致不同的污水处理效果，图 5、图 6、图 7 分别为 BOD 去除率、COD 去除率、SS 去除率与污泥沉降比的关系图。 由下图可以看出，BOD 去除率在沉降比大于 5%且小于 50%的情况下，基本都能稳定在 80%以上，当沉降比大于 50%时，BOD 去除率趋于分散。COD 去除率在沉降比小于 15% 时不太稳定，当沉降比值在 15%和 50%之间时，其去除率基本能稳定在 80%以上，当沉降 比大于 50%时，COD 去除率明显出现不稳定趋势。SS 去除率在沉降比小于 15%时很不稳 定，当沉降比在 25%和 50%之间时，基本能保持在 85%以上，当沉降比大于 50%时，SS 去除率也趋于分散。三图说明：沉降比小于 15%时，曝气池混合液浓度低，活性污泥发育 不良，处于不成熟期，污泥絮凝、沉淀效果差，菌胶团松散，活性污泥微生物不活跃，从 而造成出水水质不稳定，甚至不能达标；当沉降比在 15%50%之间时，活性污泥已经成 熟，混合液浓度较高，一般都在 20003000mg/l 左右，污泥负荷处在沉降区段，污泥絮凝、 沉淀性能都比较好，微生物也很活跃,出水水质稳定。为了减少曝气池的鼓风量，节约能源， 我们一般将污泥沉降比控制在 15%30%之间。 图 5 图 6 图 7 综上所述，对于以活性污泥法处理废水的生产运行管理人员来说，不论从理论还是从实践 上看，测定污泥沉降比是用以指导工艺运行的重要方法。因为它不但操作简单、方便，而 且能使运行管理人员随时了解曝气池中活性污泥的浓度和泥质情况，从而掌握和控制整个 工艺的运行参数，通过确定稳定的污泥沉降比值，灵活的调整负荷。可以达到控制废水处 理效果，保证出水水质的目的。