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污泥龄过长,有哪些外(内)在表现。

发布时间:2025-04-11 15:13:59 浏览次数:4733

污泥龄(SRT,Sludge Retention Time),也叫固体停留时间,是指活性污泥在整个系统中的平均停留时间,它的计算方法会因污水处理工艺和所获取的数据不同而有所差异,常见的计算方式如下:(文章最后不同污水处理工艺对应的污泥龄


基于曝气池和二沉池的计算
对于传统活性污泥法等工艺,污泥龄的计算公式为:


SRT  为污泥龄,单位为天(d)。
V  是曝气池中活性污泥混合液的体积m³。
X  是曝气池中活性污泥混合液的悬浮固体浓度(MLSS,mg/L)。
Qw  是从系统中排出的剩余污泥流量m³/d。
Xw  是排出的剩余污泥的悬浮固体浓度(mg/L)。
Q  是污水处理厂的进水流量m³/d
Xe  是二沉池出水的悬浮固体浓度(mg/L),一般情况下 Xe 相对较小,在计算中有时可忽略不计。

基于特定处理单元的计算

若只关注某个特定处理单元(如曝气生物滤池等)的污泥龄,计算会有所不同。例如对于一个独立的曝气生物滤池,假设滤池中微生物量为 M (kg),每天从该滤池中排出的微生物干重为 m (kg/d),则该滤池的污泥龄 :


污泥龄过长的外在表现
处理水质方面
有机物去除率降低污水中的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等有机物指标去除效果变差,出水的 COD、BOD 浓度升高,导致出水水质不达标。这是因为长时间处于系统内的老化微生物对有机物的分解代谢能力下降,无法有效将污水中的有机物转化为无害物质。
氮磷去除效果不佳在脱氮除磷方面,污泥龄过长会使微生物对氮、磷的吸收和转化能力减弱。表现为出水的氨氮、总氮、总磷浓度升高,影响污水处理厂对氮磷的去除效率,难以满足排放标准。例如,在生物脱氮过程中,硝化细菌和反硝化细菌的活性受污泥龄影响较大,过长的污泥龄可能导致硝化或反硝化反应不彻底。
活性污泥状态
颜色与气味异常活性污泥的颜色可能会发生变化,正常的活性污泥一般呈黄褐色,但污泥龄过长时可能会发黑,这可能是由于微生物代谢异常,部分微生物死亡分解所致。同时,活性污泥可能会产生刺鼻的气味,与正常活性污泥略带泥土味不同,这种异常气味往往是因为微生物老化、厌氧代谢产生了一些有异味的气体,如硫化氢等
结构松散与沉降性差:活性污泥的结构变得松散,不再具有紧密的絮体结构。在显微镜下观察,会发现活性污泥絮体变小、碎片化,丝状菌可能过度生长。在二沉池中,这种结构松散的活性污泥沉降性能恶化,泥水分离时间变长,出水水质浑浊,悬浮物含量增加,可能出现跑泥现象,即活性污泥随水流出,导致出水的悬浮固体浓度升高。
处理系统运行方面
泡沫增多:曝气池中可能会出现大量泡沫,这些泡沫可能是白色、棕色或其他颜色。一方面,老化的微生物代谢产生的一些物质可能会增加水的表面张力,促使泡沫形成;另一方面,微生物结构的变化和代谢异常可能导致活性污泥的表面性质改变,更容易产生泡沫,且这些泡沫不易破裂,长时间漂浮在水面上。
效率降低与能耗上升污水处理效率明显下降,为维持处理效果,往往需要增加曝气强度,导致能耗上升。如,污泥龄过长后,为保证出水水质达标,可能需要将功率提高到 。还有可能需要延长水力停留时间,这样就会导致处理效率降低影响处理能力和运行效率。
沉降性能恶化:除了结构松散导致的沉降困难,污泥龄过长还可能使活性污泥的比重发生变化。老化的微生物体内可能积累了较多的代谢产物或惰性物质,改变了活性污泥的密度,使其沉降速度减慢。此外,微生物的形态也可能发生改变,一些丝状菌可能会在这种情况下过度生长,进一步干扰活性污泥的沉降性能,导致需要更高的沉淀时间或更大的沉淀空间来实现泥水分离,增加了污水处理的成本和难度。


稳定性与抗冲击能力下降对水质波动敏感污泥龄过长导致微生物种群结构单一且老化,使得污水处理系统对水质波动的适应能力减弱。当进水水质突然发生变化,如有机物浓度升高、有毒有害物质增加等,老化的微生物难以迅速做出反应来适应新的环境条件。例如,当进水中突然混入一定量的重金属离子时,正常污泥龄下的微生物群落可能通过部分微生物的抗性机制或种群结构调整来应对,但过长污泥龄下的微生物由于活性和多样性不足,可能无法有效抵御重金属的毒害,导致微生物大量死亡,处理系统崩溃。


对水力冲击适应力弱除了水质波动,系统对水力冲击的适应能力也会因污泥龄过长而降低。水力冲击可能表现为进水流量的突然增大或减小。当进水流量突然增大时,需要活性污泥能够快速与污水混合并对污染物进行吸附和分解。然而,过长污泥龄下的活性污泥由于结构松散、活性降低,无法迅速与污水充分接触,导致部分污染物来不及被处理就流出系统,影响出水水质。同样,当进水流量突然减小时,系统内微生物的生存环境也会发生变化,过长污泥龄下的微生物难以适应这种变化,可能导致微生物代谢紊乱,进一步影响处理效果。

污泥龄过长的内在表现

微生物老化:污泥龄的延长,微生物长时间处于生存环境中,会逐渐老化。老化的微生物新陈代谢减缓,酶活性降低,对污水中污染物的分解能力下降。例如,好氧细菌在分解有机物时,需要特定的酶参与反应,而老化的微生物产生这些酶的能力减弱,导致有机物去除效率降低,使得出水的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等指标升高。

营养失衡:污泥龄过长,微生物对营养物质的需求模式会发生变化。由于系统内微生物总量相对稳定,但代谢效率降低,会导致营养物质的摄取和利用出现失衡。比如,微生物对氮、磷等营养元素的吸收能力下降,使得污水中剩余的氮、磷含量难以有效降低,影响脱氮除磷效果。而且,这种营养失衡还可能引发微生物种群结构的改变,一些原本在正常污泥龄下处于次要地位的微生物,可能因为对营养物质的竞争优势变化而大量繁殖,进一步破坏微生物生态平衡。

活性污泥结构松散:长时间存在于系统中的老化微生物,其分泌的胞外聚合物减少,而胞外聚合物对于维持活性污泥的结构起着关键作用,它能使微生物相互聚集形成紧密的絮体结构。当胞外聚合物减少时,活性污泥的絮体结构变得松散,不易沉降,导致二沉池泥水分离效果变差。例如,在显微镜下观察,会发现活性污泥絮体变小、碎片化,使得在相同的沉降时间内,无法有效实现泥水分离,出水的悬浮物(SS)含量增加,水质浑浊。


过长的污泥龄会对污水处理系统产生多方面的负面影响,在污水处理厂的运行管理中,是需要根据污水水质、处理工艺等因素,合理的控制污泥龄的