活性污泥法中污泥龄应用问题探讨
污泥龄(sludge age),又称生物固体停留时间(biological solids retention time,BSRT,简称SRT),是活性污泥法的一个重要参数。目前对于这样一个关键参数,在其自身发展和应用过程中,还存在某些问题。对污泥龄的概念和应用进行探讨,以利于其在实践中正确应用,更好地发挥作用。1污泥龄的来源1953年,Gould[1]将污泥龄定义为曝气池内悬浮固体的重量除以每天进入曝气池的污水中的悬浮国家水体污染控制与治理科技重大专项(-003);国家自然科学基金()。固体的干重,认为污泥龄就是对曝气池进水中悬浮固体进行曝气的时间,并建议将其作为一个控制污泥膨胀的参数[2]。后来,考虑到进入和排出曝气池的固体量通常没有太大关系,该定义不能表示污泥在系统内的真正停留时间,因而没有得到广泛应用。该污泥龄现在被称为Gould污泥龄(Gould sludgeage,GSA)。一段时...&
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污泥龄—亦称固体(或细胞)平均停留升);时间.近年来,在活性污泥处理系统的理论必—回流污泥量(容积/时间);探讨、设计指导和运行管理等方面,日益成为X一回流及排放污泥的浓度(毫重要的参数,为人们所重视,得到广泛应用.克/升); 我们通过几年来对活性污泥反应所进行p一污泥排放量(容积/时间);的科学试验和研究,感到现行的污泥龄定义凡—随二沉池流失的污泥浓度不够严谨,与活性污泥处理系统实际运行状(毫克/升).态之间有一定的差距,用于指导污水处理厂污泥龄的传统定义是曝气池内的污泥总的设计和运行管理是会产生误差的,应当考量与每日排放及流失的污泥量之比,其数学虑加以修正.现通过活性污泥反应动力学并表达式为:结合在活性污泥处理系统内运行的实际状态a‘一—-卫兰一一一一(l)来讨论这个问题.一‘口二X,十(g一g神戈 图1所示为完全混合式活性污泥法污水表示底物去除速度和污泥增长速度的两处理系统流程.个活性污泥反应动力学的基本式为: 完全;胜曝...&
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我国水资源缺乏，水已成为工农业发展和人们生活水平提高的制约因素。膜技术的应用和进步使污水的深度处理技术得到不断发展，膜法及再生技术已成为举世瞩目的新型水资源循环应用技术之一。市政污水量大且水质较好，可作为再生水源，目前污水处理厂主要是以活性污泥法进行污水处理，许多污水处理厂为达到污泥的好氧稳定，而采用了长污泥龄的运行方式，然而这种常规处理工艺的问题在于，二级出水的55偏高，并且容易发生污泥膨胀，不能保证出水水质的稳定。为了改善和提高污水处理的功效，将污水生物处理技术和膜分离技术结合起来，用连续微滤膜过滤技术过滤城市二级出水，以达到排放和回用标准，并为反渗透、纳滤等深度处理提供条件，膜分离技术极大推进了污水处理和回用的进展〔‘一3〕。但实际运行中发现，随着生化处理污泥龄(SRT)的延长，污泥的沉降性能变差，生化反应池中胞外聚合物(Extracellular Pol”旧enc Substanees，EPS)增加、生化出水粘度和55增...&
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生物处理系统降解有机污染的控制因素是微生物进行的一系列生物化学反应 ,而这些生化反应又是在其生物催化剂酶参与下完成的 ,且微生物组成及代谢模式与污泥龄有着直接关系 ,反应只能在一定的温度范围内由各种微生物合作推进完成。本文在参阅了相关温度对生物处理影响的文献[1～ 3]基础上 ,根据相关试验的结果和发现 ,提出水温和污泥龄对生物处理系统运行影响的一些看法。1　温度和污泥龄对硝化作用的影响试验用污水中含有的氮源主要以铵离子及尿素形式存在 ,其余少量以蛋白质、氨基酸形式存在。这些有机物也较易降解 ,其中尿素分解过程可用下式表示 :ＣＯ(ＮＨ2 ) 2 + 2Ｈ2 Ｏ→ (ＮＨ4 ) 2 ＣＯ3(ＮＨ4 ) 2ＣＯ3→ 2ＮＨ3+ＣＯ2 +Ｈ2 Ｏ铵被氧化为硝酸盐的反应是分 2步进行的连续反应 ,其反应过程为 :2ＮＨ4 ++ 3Ｏ2亚硝酸菌 2ＮＯ2 - + 4Ｈ++ 2Ｈ2 Ｏ2ＮＯ2 - +Ｏ2硝酸菌 2ＮＯ3- + 2Ｈ++Ｈ...&
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近几年来,药物尤其是抗生素在环境中的积累及其潜在危害越来越得到国内外广大学者的关注[1]。人体的排泄物含有大量未降解的抗生素[2],另外部分保管不善的抗生素也通过下水道进入污水处理厂。污水处理厂在抗生素环境循环中具有重要意义,一方面污水处理厂是抗生素污染的受纳体,另一方面污水处理厂对抗生素的处理效果不好[3-4],造成大量残余抗生素进入自然水体,从而引发潜在危害。中国是抗生素的生产和使用大国,抗生素滥用现象非常严重,所以对于这一方面的研究迫在眉睫。目前国内外对其的研究主要集中在抗生素的污染现状[5-7],污水厂各个处理设备的处理效果上[8-10],而且研究表明污水处理厂并不能完全去除抗生素类药物[11-12],而如何优化工艺以提高处理效果的相关报道还相对较少。针对目前国内外最常用的磺胺类广谱抗生素,探寻活性污泥系统优化方向,研究吸附作用、生物降解作用、微生物群落结构的变化对不同污泥龄的活性污泥处理磺胺类抗生素所起到的作用。1材料...&
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生物脱氮包括硝化和反硝化过程,硝化作用是指氨氮在自养微生物——硝化菌的作用下转化为硝态氮的过程,反硝化作用是指(亚)硝态氮在异养微生物——反硝化菌的作用下还原成气态氮的过程。反硝化菌需要外源有机碳源存在,才能表现出相应的生物活性。传统A/O生物除磷机理中,生物除磷包含厌氧和好氧两个阶段。在厌氧条件下,聚磷微生物(PAOs)吸收废水中短链脂肪酸并在胞内合成聚羟基烷酸(PHB/PHV),繁殖出大量PAOs;在好氧条件下,PAOs从污水中吸收超过其生理需求的磷量,并以多聚磷酸盐的形式储存在体内,形成高磷污泥,最后通过排放系统中的高磷污泥的方式以达到除去污水中磷的目的。可见,有机碳源和污泥龄是影响高效脱氮除磷的关键因素。同步硝化反硝化生物脱氮理论(SND)认为,硝化和反硝化过程可以在同一反应器中同时进行。相比于传统生物脱氮工艺,SND工艺具有以下优势:(1)同步进行反硝化过程可减小(亚)硝酸盐积累对硝化过程的抑制影响;(2)硝化产酸(H...&
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龄（Sludge Retention Time）是指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需的时间。从工程上说，在稳定条件下，就是中工作着的总量与每日排放的数量的比θc。
污泥龄介绍
单位：日。（一般3到10d）
龄是法处理系统设计和运行的重要参数，能说明活性污泥微生物的状况，长于污泥龄的微生物在内不可能繁衍成优势种属。如在20摄氏度时，世代时间为3d，当污泥龄小于3d时，其不可能在曝气池内大量繁殖，不能成为优势种属在曝气池进行。
污泥龄功用
可通过控制龄选择系统中微生物的种类。
某种微生物的世代期比活性污泥系统长，则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前，就被以剩余活性污泥的方式排走，该类微生物就不能在系统内繁殖后代。反之如果某种微生物的世代期比活性污泥系统的泥龄短，则该种微生物在被以剩余活性污泥的形式排走之前，可繁殖出下一代，
SRT直接决定着系统中微生物的年龄大小，一般年轻的活性污泥，的能力强，但凝聚差，年长的活性污泥分解代谢能力差，但凝聚性较好。
一般处理效率要求高，出水水质要求高SRT应控制大一些，温度较高时，SRT可小一些。
分解有机污染物的绝大多数微生物的世代期都小于3天（将成NO3—-N的的世代期为5天）。
污泥龄A131
① 进水的/≈2，TKN/BOD5≤0.25；
② 出水达到废水规范VwV的规定。
对于具有和功能的污水处理过程，其反硝化部分的大小主要取决于：
① 希望达到的脱氮效果；
② 进水中NO－3－N和BOD5的比值；
③ 曝气池进水中易降解BOD5占的比例；
④ 泥龄ts；
⑤ 曝气池中的浓度X；
⑥ 污水温度。
由计算NDN/BOD5：
污泥龄(SRT)长
NDN=TKNi-Noe-Nme-Ns
式中 TKNi——进水总，mg/L
Noe——出水中，一般取1～2mg/L
Nme——出水中之和，包括、和，是排放控制值。按德国标准控制在18mg/L以下，则设计时取0.67×18=12mg/L
Ns——剩余排出的氮，等于进水的0.05倍，mg/L
由此可计算NDN/BOD5之值，然后从表查得VDN/VT。
表 ：晴天和一般情况下设计参考值
VDN/VT能力，以kgNDN/kgBOD5计，（t=10℃）
泥龄ts是在中的，即
ts=曝气池中的活性污泥量/每天从曝气池系统排出的量
TS=（X*VT）/（QS*XR+Q*XE）
式中tS——泥龄，d
X——曝气池中的活性污泥浓度，即，kg/m3
VT——总体积，m3
QS——每天排出的剩余体积，m3/d
XR——剩余污泥浓度，kg/m3
Q——设计污水流量，m3/d
XE——出水的悬浮固体浓度，kg/m3
污泥龄剩余污泥
污泥比产率：
Y=YBOD5+YP
式中 Y——污泥产率，kg干固体/kgBOD5
YBOD5——剩余污泥产率，kg干固体/kgBOD5
YP——同步沉淀的产率(当未投加化学除磷时无此项)，kg干固体/kgBOD5
剩余污泥产率YBOD5与泥龄、进水SS和的比例、温度等有关，约为0.52～1.22 kg干固体/kgBOD5。
污泥龄回流比
内循环R1=QR1/Q，回流比R2=QR2/Q，总回流比R=R1+R2。
污泥龄运行
在前置工艺中，氮通过内循环和外循环进入反硝化区。只要回流的不超过表1中的反硝化能力，则可能达到的最大反硝化程度取决于回流比R。因此，可根据反硝化率EDN计算所需的最小。
EDN=NDN/(NDN+Nne)
所需的最小回流比?R=1/(1－EDN)－1
式中 EDN——反硝化率 Nne——出水硝酸盐氮，mg/L
一般在前置反硝化工艺中，回流比取2.0。若希望进一步提高反硝化率，可继续提高回流比。但必须注意，最大回流比为4.0，且比较高时存在着将过多的溶解氧带入区的。为了减少循环回流中的溶解氧，可在末端设置隔离区域，减少该区中的曝气量。?
前置反硝化工艺中的反硝化区应采用隔墙与好硝化区分开，并在反硝化区中设置搅拌装置。?
回流量还可根据连续监测反硝化区Nne值进行调节。
工艺中，分解碳化合物()的需氧率OVC和化合物的需氧率OVN必须分开计算。然后根据等的影响，由这两部分之和计算供氧率(氧)OB 。
污泥龄脱氮除磷
不同龄下除磷效果
右图：不同污泥龄下脱氮效果EffectofSRTonnitrogenandphosphorusremoval
说明：当泥龄为10d时除磷效率最高,出水TP浓度最低,随着泥龄的增长则除磷效率下降,出水TP浓度越来越高;去除率随泥龄的增加而增加CJFD2004
污泥龄变化趋势
曝气池污泥龄变化趋势：
说明：污泥龄(见图)。从图看1月中旬到1月底,污泥龄基本保持在9d左右,泥龄过长,表明污泥已部分,抗冲击能力差。
污泥龄优点
泥龄法的优点：
（1）泥龄法是经验和理论相结合的设计计算方法，泥龄θc和产率系数Y值的确定都有充分的理论依据，又有经验的积累，因而更加准确可靠。
（2）泥龄法很直观，根据泥龄大小，对所选工艺能否实现硝化、和污泥稳定一目了然。
（3）泥龄法的计算中只使用，不使用，污泥中所占比重的不同在参数Y中体现，计算式中没有MLVSS，因而不会引起两者的混淆。
（4）泥龄法中最基本的参数泥龄θc和系数Y都有幅度很小的推荐值和计算值，操作起来比选定值更方便容易。
（5）泥龄法不像数学那样需要确定很多参数，使操作大大简化。污泥龄的计算公式
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