污水處理的方法很多，對(duì)于大、中型污水處理廠來(lái)說(shuō)，活性污泥法仍是首選工藝，因?yàn)樗�具有運(yùn)行穩(wěn)定，耐負(fù)荷運(yùn)行成本低維護(hù)方便和處理效果良好的特點(diǎn)。在以活性污泥法處理污水的實(shí)際運(yùn)行中，影響污水處理效果的因素很多，例如：曝氣池混合液濃度（MLSS）、污泥沉降比、污泥負(fù)荷、污泥回流比、停留時(shí)間、溶解氧（DO）、揮發(fā)性混合液濃度（MLVSS）、氣水比、水溫、pH值等都是影響污水處理效果的重要因素，但是，在污水處理工藝的運(yùn)行管理中，大多以曝氣池混合液濃度、沉降比、污泥指數(shù)、進(jìn)出水水質(zhì)作為指導(dǎo)運(yùn)行的主要參數(shù)。我廠運(yùn)行十幾年來(lái)，重點(diǎn)通過(guò)曝氣池污泥沉降比輔以其它參數(shù)來(lái)指導(dǎo)污水處理工藝運(yùn)行，本文對(duì)沉降比在運(yùn)行管理中的重要作用加以研究和探討。

1理論依據(jù)

利用活性污泥法處理污水，主要是通過(guò)活性污泥微生物，在有氧的情況下，將有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)或?qū)⑵浞纸獯�謝，然后再經(jīng)過(guò)由合成細(xì)胞形成的菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀、分離，從而達(dá)到去除污水中有機(jī)物、凈化污水的目的。微生物代謝關(guān)系圖如下：

污水凈化的重要環(huán)節(jié)，首先是污水中有機(jī)物在曝氣池中微生物的作用下合成菌膠團(tuán)的過(guò)程,其次是菌體有機(jī)物的絮凝、沉淀和分離過(guò)程；由此推論、研究證明，影響污水處理質(zhì)量的主要因素：首先是曝氣池中由菌體有機(jī)物形成的活性污泥濃度（MLSS）的大小；其次是活性污泥凝聚、沉淀性能的好壞。而污泥沉降比（SV%）是指曝氣池混合液在100ml量筒中，靜置、沉淀30min后，沉淀污泥與混合液之體積比（%）。由此，一方面，可以直接了解污泥凝聚、沉淀性能的好壞；另一方面，污泥沉降比值在一定程度上也是污泥濃度大小的定量反映；因此，污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要參數(shù)。

1.1MLSS是影響污水中有機(jī)物去除的關(guān)鍵
　　
活性污泥微生物從污水中去除有機(jī)物的代謝過(guò)程，主要是由微生物細(xì)胞物質(zhì)的合成（活性污泥增長(zhǎng)）、有機(jī)物（包括一部分細(xì)胞物質(zhì)）的氧化分解和氧的消耗組成。當(dāng)氧供應(yīng)充足時(shí)，活性污泥的增長(zhǎng)分為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期、減速增長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期。在每個(gè)增長(zhǎng)期，有機(jī)物的去除速率、氧利用速率、活性污泥特征等都各不相同。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物（F）與微生物（M）的比值（污泥負(fù)荷率F：M）是影響活性污泥處于不同階段即影響有機(jī)物從污水中去除效果的重要因素。

F:M=Ns=QLa/XV(KgBOD5/KgMLSS·d)
　　
式中：Q－污水流量，m3/d
　　　　　
La－進(jìn)水有機(jī)物（BOD5）濃度，mg/l

V－曝氣池容積，m3

X－混合液懸浮固體（MLSS）濃度，mg/l
　　
在一般城市污水處理廠，曝氣池容積固定，進(jìn)水水量和水質(zhì)（BOD5濃度）比較穩(wěn)定，由以上公式不難發(fā)現(xiàn)，MLSS的大小是污泥負(fù)荷率的決定因素，直接影響污水中有機(jī)物的去除情況。

1.2一般情況下，污泥沉降比值是MLSS定量的直觀反映
　　
這一點(diǎn)由以下公式可以證明

MLSS(g/L)=SV/SVI

式中SVI(ml/g)為污泥指數(shù)，即評(píng)定活性污泥凝聚、沉淀性能的指標(biāo)。在穩(wěn)定的污水處理工藝中，由于SVI值在一段時(shí)間內(nèi)基本保持在某一穩(wěn)定區(qū)間，因此，通常情況下，污泥沉降比值能夠反映曝氣池中混合液的濃度，它與污泥濃度成正比例關(guān)系。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

2實(shí)踐應(yīng)用

在以活性污泥法處理污水的二級(jí)污水處理廠，影響污水處理工藝運(yùn)行效果的因素很多,在缺乏經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持情況下，運(yùn)行管理人員均以沉降比作為指導(dǎo)運(yùn)行的主要參數(shù)，首先，因?yàn)樗�具有操作�?jiǎn)單、歷時(shí)短的特點(diǎn)；其次，運(yùn)行管理人員、工藝工程師可以通過(guò)測(cè)量污泥沉降比隨時(shí)觀察活性污泥的絮凝、沉淀過(guò)程，了解活性污泥特性，掌握活性污泥量，判斷曝氣池工藝運(yùn)行情況，為工藝調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，從而由此控制污水處理效果。

2.1沉降比與污泥指數(shù)（SVI）的關(guān)系
　　
由測(cè)量污泥沉降比的過(guò)程，可以直接了解污泥絮凝、沉淀性能的好壞。在我廠運(yùn)行中，當(dāng)SVI值在80-120之間，此時(shí)污泥呈褐色、絮狀，沉淀性能良好；當(dāng)SVI值小于80時(shí)，說(shuō)明污泥泥齡過(guò)長(zhǎng)或有機(jī)物含量過(guò)低，此時(shí)污泥細(xì)碎，顏色發(fā)黑，活性不好；當(dāng)SVI值大于120時(shí)，污泥過(guò)于松散，呈淺褐色，沉淀性能較差；另外，污泥沉降比測(cè)量結(jié)束后，通過(guò)觀察量筒中污泥放置多少時(shí)間后上浮，可以判定曝氣池的供氧情況。如污泥在靜沉放置3-4小時(shí)后仍不上浮，呈褐色，證明活性污泥性狀較好，曝氣供氧充分；如靜沉2小時(shí)左右污泥上浮，呈黑色，說(shuō)明污泥厭氧，曝氣池供氧量不足。
　　
在工藝運(yùn)行中，如果進(jìn)水量、剩余污泥排放量等運(yùn)行條件比較穩(wěn)定，污泥沉降比值不會(huì)發(fā)生突變，SVI值也比較穩(wěn)定，此時(shí)的污泥沉降比值對(duì)應(yīng)一定的活性污泥濃度。但是，當(dāng)污泥沉降比值在進(jìn)水水質(zhì)、溫度或其它運(yùn)行條件的影響下突然發(fā)生改變時(shí)，說(shuō)明活性污泥增長(zhǎng)期將處在不同階段，SVI值也必然受到影響，此時(shí)污泥沉降比值與MLSS的對(duì)應(yīng)關(guān)系也將發(fā)生改變。下面是兩個(gè)在一定條件下影響沉降比值突然發(fā)生改變的例子。
　　
（1）因故使曝氣池停止曝氣一段時(shí)間，在此前、后污泥沉降比值與SVI值、MLSS的對(duì)應(yīng)關(guān)系情況

（2）暴雨前、后污泥沉降比值與SVI值、MLSS的對(duì)應(yīng)關(guān)系情況

這兩種情況的影響條件盡管不同，但其變化的根本原因?qū)嶋H上是一樣的，都是因微生物受到了客觀條件影響（前者是缺氧；后者是受到暴雨沖擊），使微生物松散，因而無(wú)法形成良好的污泥絮凝體，SVI值也相應(yīng)增大，此時(shí)的出水中懸浮物（SS）濃度偏高。但這種情況是暫時(shí)的，通過(guò)對(duì)污泥沉降比大小的掌握，適當(dāng)確定剩余污泥的排放量，使MLSS值穩(wěn)定在適當(dāng)范圍，待活性污泥絮凝體吸附能力增強(qiáng)，SVI值趨于正常，出水也將顯著澄清，此時(shí)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
　　
上述情況表明，一方面，運(yùn)行管理和操作人員可以通過(guò)活性污泥沉降過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從污泥沉降比大小的突變、活性污泥顏色及靜置后上浮情況，了解污泥性質(zhì)及曝氣供氧情況；另一方面，運(yùn)行管理人員可以通過(guò)觀察污泥沉降比來(lái)確定剩余污泥的排放量，從而控制曝氣池中污泥濃度的大小，使曝氣池污泥負(fù)荷處于沉降區(qū)，確保出水水質(zhì)。

2.2沉降比與污泥濃度（MLSS）的關(guān)系
　　
（1）在SVI值比較穩(wěn)定的情況下，污泥沉降比值與污泥濃度存在著一定的線性或?qū)��?shù)關(guān)系。通過(guò)對(duì)多年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，得出在SVI為不同值時(shí)污泥沉降比與污泥濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖1、圖2、圖3：

以上三圖及對(duì)應(yīng)關(guān)系式表明：當(dāng)SVI＜120時(shí)，污泥沉降比與MLSS呈線性關(guān)系，其中，當(dāng)SVI＜80時(shí)，MLSS值隨污泥沉降比變化的斜率比80＜SVI＜120時(shí)的大，當(dāng)SVI>120時(shí)，污泥沉降比與MLSS呈對(duì)數(shù)關(guān)系。這說(shuō)明：當(dāng)SVI值比較穩(wěn)定的情況下，污泥濃度與污泥沉降比之間存在著穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。隨著SVI值的階段性增大，污泥濃度隨污泥沉降比變化的幅度越來(lái)越小。
　　
（2）溫度在一定程度上影響污泥沉降比與污泥濃度的關(guān)系，即污泥指數(shù)的大小。
　　
污泥沉降比與污泥濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要因SVI值的改變而發(fā)生變化，SVI值大小的改變，除受生物增長(zhǎng)期和一些偶然因素影響外，溫度是影響SVI值大小的主要因素。下圖為一年四季中不同月份下所對(duì)應(yīng)的SVI值情況。

此圖表明，在一年四季中，SVI值隨著季節(jié)的不同變化較大，一般情況下，在換季季節(jié)，SVI值會(huì)突然增大，后來(lái)，隨著對(duì)季節(jié)溫度的適應(yīng)，SVI值又逐漸減小，直到下一個(gè)季節(jié)的轉(zhuǎn)換，SVI值又出現(xiàn)另一個(gè)最高值。由圖4可以看出，SVI在1月、5月、9月出現(xiàn)較高值，在2月、8月、12月出現(xiàn)較低值，總體來(lái)講，春季SVI值相對(duì)較高，冬季較低。當(dāng)然，因每年的季節(jié)溫度變化不會(huì)完全一樣，再加上其它因素的影響，所以每年SVI值隨季節(jié)的變化曲線也會(huì)有所不同，但是，因季節(jié)溫差而產(chǎn)生的對(duì)SVI值的影響將不會(huì)改變，其影響趨勢(shì)也基本相同。
　　
（3）污泥沉降比對(duì)污水處理效果的影響
　　
不同的污泥沉降比，會(huì)導(dǎo)致不同的污水處理效果，圖5、圖6、圖7分別為BOD去除率、COD去除率、SS去除率與污泥沉降比的關(guān)系圖。

由上圖可以看出，BOD去除率在沉降比大于5%且小于50%的情況下，基本都能穩(wěn)定在80%以上，當(dāng)沉降比大于50%時(shí)，BOD去除率趨于分散。COD去除率在沉降比小于15%時(shí)不太穩(wěn)定，當(dāng)沉降比值在15%和50%之間時(shí)，其去除率基本能穩(wěn)定在80%以上，當(dāng)沉降比大于50%時(shí)，COD去除率明顯出現(xiàn)不穩(wěn)定趨勢(shì)。SS去除率在沉降比小于15%時(shí)很不穩(wěn)定，當(dāng)沉降比在25%和50%之間時(shí)，基本能保持在85%以上，當(dāng)沉降比大于50%時(shí)，SS去除率也趨于分散。三圖說(shuō)明：沉降比小于15%時(shí)，曝氣池混合液濃度低，活性污泥發(fā)育不良，處于不成熟期，污泥絮凝、沉淀效果差，菌膠團(tuán)松散，活性污泥微生物不活躍，從而造成出水水質(zhì)不穩(wěn)定，甚至不能達(dá)標(biāo)；當(dāng)沉降比在15%～50%之間時(shí)，活性污泥已經(jīng)成熟，混合液濃度較高，一般都在2000～3000mg/l左右，污泥負(fù)荷處在沉降區(qū)段，污泥絮凝、沉淀性能都比較好，微生物也很活躍,出水水質(zhì)穩(wěn)定。為了減少曝氣池的鼓風(fēng)量，節(jié)約能源，我們一般將污泥沉降比控制在15%～30%之間。
　　
綜上所述，在以活性污泥法處理污水的污水處理廠，對(duì)運(yùn)行管理人員來(lái)說(shuō)，不論從理論還是從實(shí)踐上看，測(cè)定污泥沉降比是用以指導(dǎo)工藝運(yùn)行的重要方法。因?yàn)樗�不但操作�?jiǎn)單、方便，而且能使運(yùn)行管理人員隨時(shí)了解曝氣池中活性污泥的濃度和泥質(zhì)情況，從而掌握和控制整個(gè)工藝的運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)確定穩(wěn)定的污泥沉降比值，可以達(dá)到控制污水處理效果，保證出水水質(zhì)的目的。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)