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一 影響污水處理效果的幾個因素
對于污水處理而言如下6個因素起著重要的作用，它們分別是：污水的可生物降解程度、C∶N∶P-ratio(100∶5∶1)、充足的氧氣、淤泥/細菌的健康、F/M ratio(Food to Microorganism Ratio)養(yǎng)料/微生物比率、RAS-rate(Return Activated Sludge Control)活性淤泥回流比率控制。
1. 活性淤泥的F/M ratio
F/M ratio主要用來確定活性淤泥中微生物的數(shù)目是否合適，計算F/M ratio一般需要如下信息：
(1)進入曝氣池的Influent Flow(Flow MGD)，MGD(millions of gallons per day)指百萬加侖/天。
(2)進入曝氣池的Influent CBOD (mg/L)，CBOD或者含碳BOD代表了由有機組分和無機組分(比如亞鐵離子和硫單質(zhì))的氧化所造成的BOD數(shù)量。
(3)MLVSS(mg/L)(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids Concen
(4)曝氣池的容積(加侖)。
F/M ratio用來表征活性淤泥中每磅(Lbs)微生物所能得到的養(yǎng)料(多少磅Influent CBOD)。對于活性淤泥池而言，定期測量F/M是極其重要的。
計算養(yǎng)料重量(F)，需要知道進入曝氣池的Influent Flow和Influent CBOD。然后采用如下公式計算：F(Lbs)=Influent Flow(MGD)×Influent CBOD(mg/L)×8.34(式1)
為了計算微生物重量(M)，需要知道曝氣池的容積以及MLVSS。然后采用如下公式計算：
M(Lbs)=曝氣池容積(MGD)×MLVSS×8.34(式2)
二 污水處理成本及其節(jié)省方法
為了優(yōu)化影響污水處理效果的6個因素，污水處理主要在4個方面消耗運行成本，它們分別是：電能消耗、化學試劑及絮凝劑的消耗、排水成本、淤泥排放成本。
其中，為了減少淤泥排放成本必須提高曝氣池中淤泥的"吞食能力"。要做到這點就必須準確、快速的監(jiān)控淤泥的各項參數(shù)，以達到減少淤泥排放的目的。
曝氣池中的淤泥有兩種，一種是活性淤泥，主要由微生物組成；另一種是膨脹淤泥，主要由細絲狀的細菌組成。其中，活性淤泥不含大的顆粒，可以有效分解污水，具有良好的沉淀特性。相比較，膨脹淤泥一般出現(xiàn)在溫度變化劇烈的季節(jié)，它的沉淀特性差致使在二沉池中沉淀不*。膨脹淤泥的出現(xiàn)在某種程度上預示著污水中含有"毒性"物質(zhì)，在污水處理時必須避免大量膨脹淤泥的出現(xiàn)。
下面將著重介紹幾個在污水處理過程中重要的淤泥參數(shù)，它們的定義、實驗室測量方法(依據(jù)的標準)、通常范圍等。
1. 淤泥參數(shù)
a. 總固體濃度(TS)
TS包括水中所有的有機和無機固體，與污水處理工藝和水質(zhì)有關(guān)。實驗室測量方法如下(依據(jù)EPA 160.5, SM 2710, DIN 38414-S標準)：(1)從曝氣池中取樣；(2)在實驗室中取一定量水樣，然后過濾；(3)把過濾出來的物質(zhì)放入加熱爐中，加熱到105℃(100ml水樣：2h；1000ml水樣：12h)；(4)稱重加熱后的殘留固體重量。
TS通常在3～7g/L左右。
b. 污泥沉降比(SV)
SV與污水處理設備和工藝有關(guān)。實驗室測量方法如下(依據(jù)EPA 160.5, SM 2710, DIN 38414-S標準)：(1)從曝氣池中取樣；(2)等待量桶中的淤泥沉淀(沉淀時間30min)；(3)讀取污泥體積(Sludge Volume, SV)。
SV通常在200～250ml/L左右。如果SV值高于此范圍則需要用出水(effluent water)稀釋后按照如上步驟重新測量。
c. 污泥指數(shù)(SI)
SI是活性淤泥的一個動態(tài)參數(shù)，與污水處理工藝、BOD/COD ratio、C∶N∶P-ratio、溫度、污水毒性等都有關(guān)系。SI可通過SV與TS值計算得到(依據(jù)EPA 160.5，SM 2710，DIN 38414-S標準)：
SI=SV/TS
見表，通常SI=40～150ml/g，如果高于此值，則表明工業(yè)污水排放、溫度變化或毒性物質(zhì)出現(xiàn)。如果二沉池中的膨脹淤泥過多，則SI>150ml/g。大多數(shù)二沉池控制SI在100～120ml/g左右。如果SI突然升高(例如由于毒性物質(zhì)出現(xiàn))則需要排出淤泥，同時讓進水(influent water)進入緩沖池防止毒性物質(zhì)繼續(xù)進入曝氣池。