活性污泥的性能指标

好氧活性污泥是由好氧菌为主体的微生物群体形成的絮状绒粒，绒粒直径一般为0.2~ [#].5mm，含水率一般为99.2%~ [#]9.8%,密度因含水率不同而有一些差异，一般为1.002~ [#].006g/m3,绒粒状结构使得活性污泥具有较大的比表面积，一般为20～lOOcmVmL。成熟的活性污泥呈茶褐色，稍具泥土味，具有良好的凝聚沉淀性能。活性污泥由有机物和无机物两部分组成，组成比例因处理污水的不同而有差异，一般有机成分占 [#]5%-85%,无机成分仅占15%~ [#]5%。活性污泥中有机成分主姜由生长在其中的微物组成，活性污泥上还吸附着微生物的代谢产物及被处理污水中含有的各种有机和无机污染物。

1.污泥沉降比（SV)

污泥沉降比(SV)又称30min沉降比，是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例，以％表本。一般用量筒量取混合液样lOOmL,静置30min后泥面的高度恰好是SV的数值。由于SV值的测定简单快速，因此是评定活性污泥浓度和质量的常用方法。

SV能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚、沉降性能，通常SV值越小，污泥的沉降性能越好。可用于控制剩余污泥的排放量，通过SV的变化可以判断和发现污泥膨胀现象的发生。SV值的大小与污泥的种类、絮凝性能和污泥浓度有关，不同污水处理厂的SV值的差别很大，城市污水处理厂的正常SV值一般在20%~ [#]0%之间，而有些工业废水处理场的正常SV值在90%以上。同一污水处理厂的污泥，在丝状菌含量大和污泥过氧化而解絮时的SV值比正常值也要高得多。因此，每座污水处理厂都应该根据自己的运行经验数据确定本厂的佳SV值。

在正常生产运行中，有时为了能及时调整运行状况，可以测定5min的污泥沉降比来判断污泥的性能。5min测定不仅节约时间，而且沉降性能不同的污泥，此时的_体积差异也大。必要时，可以测定低转速条件下的沉淀效果厂并测定污泥界面的沉降速度，更准确地反映沉淀池中的实际状况。

SV值的测定不仅可用于监控曝气池混合液的性能，也可以比较和观察初沉池污泥的性能，尤其是将二沉池污泥回流到初沉池加强初沉效果并从初沉池排放剩余污泥时，更需要测定进人初沉池污泥的SV值，以控制回流量和保证沉淀效果。

2.污泥浓度(MLSS)

曝气池混合液污泥浓度（MUS)又称混合液悬浮固体浓度，它表示的是混合液中的活性污泥浓度，即单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。其单位是mg/L或g/L。MI5S中包含了活性污泥中的所有成分，即由具有代谢功能的微生物群体、微生物代谢氧化的残留物、吸附在微生物上的有机物和无机物等四部分组成。

曝气池混合液挥发性污泥浓度（MLVSS)又称混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度，MLVSS扣除了活性污泥中的无机成分，能够比较准确地表示活性污泥中活性成分的数量。其单位也是mg/L或g/L。

对于水质相对稳定的污水生物处理系统，MLVSS/ML5S比值是固定的，比如处理城市污水的活性污泥这一比值一般在0.75~0.85之间，但不同的工业废水，MLVSS/MI5S比值是有差异的。

每一种好氧活性污泥法处理工艺都有其佳曝气池M15S，比如普通空气曝气活性污泥法的MLSS佳值为2g/L左右，而纯氧曝气活性污泥法的MLSS佳值为5g/L左右，两者差距很大。一般而言，曝气池中的M15S接近其佳值时，处理效果好，而ML5S过低时往往达不到预计的处理效果。如果MI5S或MLVSS超出特定范围或二者比值发生较大改变，必须设法使其恢复正常，否则势必造成生物处理系统出水水质发生变化，甚至导致包括悬浮物在内的各种排放指标超标。另外，通过测定MI5S,还可以监测曝气池混合液的污泥体积指数，从而了解活性污泥及其他生物悬浮液的沉降特性和活性。

当MI5S过高时，泥龄延长，维持这些污泥中微生物正常活动所需的溶解氧数量自然会增加，导致对充氧系统能力的要求增大。同时曝气池混合液的密度会增大，也就会增加机械曝气或鼓风曝气的电耗。也就是说，虽然MLSS偏高时，可以提高曝气池对进水水质变化和冲击负荷的抵抗能力，但在运行上往往是不经济的。而且有时还会导致污泥过度老化，活性下降，后甚至影响处理效果。在实际运行时，有时需要通过加大剩余污泥排量的方式强制减少曝气池的MI5S值，刺激曝气池混合液中微生物的生长和繁殖，提高活性污泥分解氧化有机物的活性。

3.污泥容积指数（SVI)

污泥容积指数(SVI)是指曝气池出口处混合液经过30min静置沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，单位以mL/g计。计算公式如下：

SV7=(1L混合液经30min静沉后以mL计的污泥容积)/(lL混合液以g计的干污泥量）。

SF值与SK/值的关系如下：

SVI=lOx sV/MLSS(g/L)

SVI值排除了污泥浓度对污泥沉降体积的影响，因而比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、沉淀性能。一般说来，SVI值过低说明污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性; sVI值过高说明污泥沉降性能较差，将要发生或已经发生污泥膨胀。对于高浓度活性污泥系统，即使沉降性能较差，由于其M15S较高，因此其SVI值也不会很高。

SW值与污泥负荷有关，污泥负荷过高或过低（对城市污水处理厂而言，污泥负荷大于0.5kgBOD5/(kgMI5S• d)或小于0.05kgBOD5/(kgMI5S-d),活性污泥的代谢性能都会变差，SVI值也会变的很高，存在出现污泥膨胀的可能。

SV、ML5S、SVI这三个活性污泥性能指标是相互联系的。沉降比的测定比较容易，但所测得的结果受污泥量的限制，不能全面反映污泥性质，也受污泥性质的限制，不能正确反映污泥的数量；污泥浓度可以反映污泥数量；污泥指数则能较全面地反映污泥凝聚和沉降的性能。

4.生物相

和其他测定相比，生物相镜检要简便得多，随时可以了解活性污泥中原生动物种类变化和数量消长情况。但生物相镜检一般只能作为对水质总体状况的估计，是一种定性的检测，不能作为污水处理厂出水水质的控制指标。为了监测微型动物演替变化状况，还需要定时进行记数。对活性污泥或生物膜生物相进行镜检后，其结果记录方式可以参考表3-1。

表3-1生物相镜检结果记录表

絮体大小大，中，小

絮体形态圆形，不规则形

絮体结构开放，封闭

絮体紧密度紧密，疏松

丝状菌数量0,±，+,++,+++

游离细菌几乎不见，少，多

微型动物优势种（数量及形态）

其他种(种类、数量及形态）

(1)生物相镜检的方法

生物相镜检可采取低倍镜观察或高倍镜观察两种方法进行。

①低倍镜观察是为了观察生物相的全貌，要注意观察污泥絮粒的大小，污泥结构的松紧程度，菌胶团和丝状菌的比例及其生长状况，并加以记录和作出必要的描述。污泥絮粒按平均直径的大小可以分为三等：污泥絮粒平均直径> 0.5mm的称为大粒污泥，< 0.1mm为小粒污泥，介于0.1~ [#].5mm之间的为中粒污泥。污泥絮粒越大，污泥性能越好。污泥絮粒性状是指污泥絮粒的形状、结构、紧密程度及污泥中丝状菌的数量。镜检时可把近似圆形的污泥絮粒称为圆形絮粒，与圆形截然不同的称为不规则形状絮粒。絮粒中网状空隙与絮粒外面悬液相连的称为开放结构，无开放空隙的称为封闭结构。絮粒中菌胶团细菌排列致密，絮粒边缘与外部悬液界限清楚的称为紧密絮粒，边缘界限不清的成为疏松絮粒。实践证明，圆形、封闭、紧密的絮粒相互间易于凝聚、浓缩，沉降性能良好，反之则沉降性能差。

②用高倍镜观察，可以进一步看清微型动物的结构特征。观察时要注意微型动物的外形和内部结构，例如钟虫体内是否存在食物泡，纤毛的摆动情况等。观察菌胶团时，应注意胶质的厚薄和色泽，新生菌胶团出现的比例等。观察丝状菌时，要注意丝状菌体内是否有类脂物质和硫粒积累，同时注意丝状菌体内细胞的排列、形态和运动特征以便初步判断丝状菌御种类（进一步鉴别丝状菌的种类需要使用油镜并将活性污泥样品染色）。

(2)生物相镜检时的注意事项

城市污水处理厂活性污泥中微生物种类很多，比较容易通过观察微生物种‘类、形态、数量和运动状态的变化来掌握活性污泥的状态。而工业废水处理场活性污泥中会因为水质的原因，可能观察不到某种微生物，甚至完全没有微型动物，即不同的工业废水处理场的生物相会有很大差异。因此，生物相观察时应注意活性污泥微生物的一些变化和异常

②微生物活动状态的变化：当水质发生变化时，微生物的活动状态也会发生一些变化，甚至微生物的形体也会随污水变化而变化。以钟虫为例，纤毛摆动的快慢、体内积累食物泡的多少、伸缩泡的大小等形态都会随生长环境的改变而变化。当水中溶解氧过高或过低时，钟虫的头部常会突出一个空泡。进水中难降解物质过多或温度过低时，钟虫会变得不活跃，其体内可见到食物颗粒的积累，后会导致虫体中毒死亡。pH值突变时，钟虫体上的纤毛会停止摆动。

③微生物数量的变化：活性污泥中的微生物种类很多，某些微生物数量的变化也能反映出水质的变化。比如丝状菌，在iE常运行时适量存在是非常有利的，但其大量出现会导致菌胶团数量的减少、污泥膨胀和出水水质变差。活性污泥中鞭毛虫的出现预示着污泥开始增长繁殖，但鞭毛虫数量增多又往往是处理效果降低的征兆。钟虫的大量出现一般是活性污泥生长成熟的表现，此时处理效果良好，同时可见极少量的轮虫出现。如果活性污泥中轮虫大量出现，则往往意味着污泥的老化或过度氧化，随后就有可能出现污泥解体和出水水质变差。