SVI在改良卡鲁塞尔2000氧化沟运行管理中的指导作用

摘 要: 在污水处理厂的实际运行管理中, 影响活性污泥处理工艺运行效果的因素很多, 在缺乏经验数据的情况下, 运行管理人员常以污泥容积指数( SV I)作为指导运行的主要参数。通过

对漳州某污水处理厂改良卡鲁塞尔2000氧化沟工艺在运行中的实测结果进行统计分析, 归纳出了SV I与污泥负荷N S、溶解氧DO 及出水SS之间的相关关系, 提出以SV I值指导改良卡鲁塞尔2000氧化沟的工艺运行。

关键词: 改良卡鲁塞尔2000氧化沟;污泥容积指数; 污泥负荷;溶解氧;悬浮固体

在以活性污泥法处理城市污水的实际运行中,影响污水处理效果的因素很多, 例如: 曝气池混合液浓度(MLSS)、污泥沉降比( SV )、污泥负荷(N S )、污泥回流比(R )、停留时间( t)、溶解氧( DO )、挥发性混合液浓度(MLVSS)、气水比、水温、pH 等都是影响污水处理效果的重要因素, 但是在污水处理工艺的运行管理中, 大多以曝气池混合液浓度、污泥容积指数( SV I)、进出水水质作为指导运行的主要参数。其中, SV I是污水厂运行管理中评定活性污泥凝聚、沉淀性能的指标。SV I值过低, 说明泥粒细小, 无机质含量高, 缺乏活性; SV I值过高, 说明污泥的沉降性能不好, 并预示可能产生污泥膨胀。在稳定的污水处理工艺中, SV I值在一段时间内基本保持在某一稳定区间, 污水厂在通常运行中SV I值宜保持在70~ 100mL /g 之间[ 1 ] 。笔者通过对漳州某污水处理厂改良卡鲁塞尔2000氧化沟工艺实际运行的污泥容积指数( SV I)与污泥负荷NS、溶解氧及出水SS之间的相关关系进行研究和探讨, 提出以SV I值指导改良卡鲁塞尔2000氧化沟的工艺运行。化沟的工艺运行。

SV I与污泥负荷N S的关系

SV I与污泥负荷N S之间的关系在污水厂运行中具有重要的实际意义。污泥负荷N S 介于0. 5~1. 5 kgBOD5 / ( kgMLSS・d)区段时, SV I达到最高,污泥沉降性能不佳, 属于污泥膨胀高发区, 因此应避免采用这一区段的污泥负荷; N S介于1. 5~ 2. 5 kgBOD5 / ( kgMLSS・d)的高负荷区段, 将加快有机污染物的降解速度与活性污泥增长速度, 降低曝气池的容积在经济上比较适宜, 但处理水质未必能够达到预定的要求; N S < 0. 5 kgBOD5 / ( kgMLSS d)的低负荷区段, 有机污染物的降解速度和活性污泥的增长速度都将降低, 氧化沟的容积增大, 建设费用有所增高, 但是处理水质能够达到要求[ 1] 。

图1 为实际检测的改良卡鲁塞尔2000氧化沟中SV I与N S的关系图, 该污水厂工艺设计平均活性污泥负荷率为0. 074 kgBOD5 / ( kgMLSS・ d), 实际为0. 02~0. 20 kgBOD5 / ( kgMLSS・d ), 平均污泥负荷率为0. 063 kgBOD5 / ( kgMLSS・d) , 略低于原设计值, 属低污泥负荷区域。因为BOD 污泥负荷与污泥膨胀现象有直接关系, 而从图1可以看出SV I值主要保持在100~ 150 mL /g之间, 实际运行出水水质良好,运行中没有出现污泥膨胀现象。

2 svi与出水SS的关系

混合液的SV I对出水水质的影响是非常明显的, 这是因为较高的SV I值混合液在终沉池中沉淀性能较差, 容易造成SS随出水流失。由该污水厂实际运行的统计数据来看, SV I与SS之间存在一定的相关关系。因此, 试图通过SV I与SS分析数据来分析归纳二者之间的关系, 以便用SV I值来估算出水SS值。

为了找出SV I与SS之间的相关关系, 要求试验数据具有代表性, 而且数据要尽量多, 以尽可能消除试验过程中因误差带来的影响。本试验统计分析了近半年来该污水处理厂的SV I和SS的化验数据,根据化验数据绘制的SV I与SS的散点图见图2。

由图2可知: 与出水SS < 20mg /L的95% 的数值相对应的SV I值保持在50~200 mL /g 之间, 而SV I> 200 mL/g时,与其相对应的SS值基本上是处于大于20 mg /L的不达标状态。即SV I与SS 之间存在着一定的相关性。采用一元线性回归的分析方法来确定二者之间的关系, 并得出相应的一元线性回归方程。

设SV I为X, 出水SS 为Y, 则根据数理统计方法, 设一元线性回归方程为[ 2] :

要得出以上方程式, 关键是确定a和b的值。由数理统计相关公式可知:

根据计算结果和式( 2) ~ ( 5)可以得出: SXX =315 743, SXY = 19 516,b= 0.06,a = 9.05。

所以,一元线性回归方程为:

将Y与X 分别用SS和SV I代替, 则得到二者之间的一元线性回归方程为:

在得出式( 7)后, 通过进一步试验数据验证, 证明上述关系式是正确的。

3􀀁 SV I与DO的关系

溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数, 氧化沟中DO 浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。

实际检测的改良卡鲁塞尔2000氧化沟中SV I与DO 的关系见图3。可知, SV I与DO 基本呈反比关系, 即低的溶解氧可以导致较高的SV I值, 而与此相对应的是高的溶解氧可以产生低的SVI 值。当SV I < 100mL /g时, DO 值保持在3. 60 ~ 5. 32mg /L, 当SV I值保持在100 ~ 150mL /g 时, DO 值大部分保持在2. 20 ~4. 00 mg /L 之间, 而当SV I> 200 mL /g 时, DO 值基本处于2. 00 mg /L以下, 这种情况下难以保证出水水质达标。图

4结论

对污水厂运行管理人员来说, 不论从理论还是从实践上看, 测定污泥容积指数SV I是用以指导工艺运行的重要方法, 通过对漳州某污水处理厂改良卡鲁塞尔2000氧化沟工艺在运行中的实测结果统计分析, 认为该城市污水处理厂设计或实际运行中SV I值宜保持在100~ 150mL /g, 并归纳出了SV I与污泥负荷N S、DO及出水SS之间的相关关系, 这能使运行管理人员随时了解和控制工艺运行, 保证出水达标排放。􀀁

污水处理厂实际污泥负荷率介于0. 020 ~ 0.20 kgBOD5 / ( kgMLSS・ d) , SV I值大多数在100 ~150mL /g之间, 出水水质良好, 没有出现污泥膨胀现象。

􀀁 SV I值保持在50 ~200 mL /g之间时, 95%的出水SS< 20mg /L; 而SV I> 200 mL /g时, 出水SS值基本上大于20 mg /L, 不能达标排放。统计归纳得到SV I值与SS的一元线性回归方程: SS= 9. 05+0. 06×SV I

SV I 与DO 基本呈反比关系。实测期间SV I< 100mL /g时, DO 值保持在3. 60 ~5. 32mg /L;当SV I保持在100 ~150mL /g时, DO值大部分保持在2. 20/4. 00mg /L之间; 而当SV I> 200 mL /g时,DO值基本处于2. 00mg /L以下, 此时难以保证出水水质达标排放。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。