在汙水處理過程中,汙泥沉降比(SV)是一個非常關鍵的指標。它是指曝氣池混合液在量筒靜止沉降30min後汙泥所佔的百分體積。
汙泥沉降比(SV)試驗,不只是要一個數據結果,而要了解汙泥沉降的全過程,通過詳細的觀察分析,得出全面的正確結論來指導生產控制。因此,如何進行日常的汙泥沉降比(SV)試驗是非常重要的問題。
1、汙泥沉降比(SV)中存在的誤區
實際上,汙泥沉降比試驗應該包括三部分,一是試驗數據;二是對沉降過程的觀察和記錄;三是對結果和記錄進行綜合分析。但是在平時的工作中,因為有些操作人員的責任心不夠強,只是例行公事的測定沉降比,並沒有認真觀察和掌握實際的沉降過程,也正因為如此,這種實驗是不科學的,對實際的工作沒有真正的指導意義。
其實在實際運行管理中,SV測定方便、快速,具有無可替代的作用,通過試驗可以了解汙泥的結構和沉降性能,並在無其它異常的情況下,作為剩餘汙泥排放的參考依據。同時,汙泥的一些異常現象也可通過沉降試驗反映出來,也就是說,如果操作人員測定時,只了解三十分鐘後的沉降比,而沒有認真觀察和分析汙泥沉降測定過程的一些情況,那麼在當運行發生異常時,汙泥沉降測定過程中所能提示我們的故障信息很難被獲取,而且我們也未必能從其他渠道及時準確的獲取這些信息。
因此,我們在進行進行汙泥沉降試驗過程中,不僅要觀察沉降比,還要注意觀察汙泥的其他特性,如外觀、沉降速率、泥水界面清晰程度、上層液的混濁情況,是否有懸浮物等情況。
2、沉降速率與沉降性能
在SV的測定中,排除上層液的狀況,僅從沉降速率來說可分為快和慢二種汙泥,沉降速度快的汙泥不一定都好,沉降速度慢的汙泥也不一定都不好,當然這種所謂的「快」和「慢」是相對的。
沉降性能沉降性能是綜合考核指標,而沉降速率只是正確觀察汙泥沉降性能的最基本內容之一,要進一步了解汙泥沉降速率不同的原因,通過大量實際運行數據的對比分析,根據本單位的工藝特性和運行情況來衡量其是否在正常範圍內。操作人員在做沉降試驗時,還要注意觀察沉降初期的沉降情況和單位時間內的汙泥沉降量。我們進行汙泥沉降比(SV)試驗的目的是要通過試驗判斷汙泥的沉降性能,而不是簡單地要一個數據。
因此,可以根據實際情況,制定不同的汙泥沉降比試驗方案,分別採用不同時間內的沉降比,將試驗結果與汙泥外觀和沉降過程記錄進行對比分析,找出最適合本單位汙泥實際沉降情況的試驗時間。比如:採用SV5、SV10、SV15以次遞進,一直到SV45。通過不同方案對實際情況的反映能力,決定汙泥沉降性能的判斷手段。對不同的時段,不同的汙泥和不同的來水質量等,可能採用不同的沉降比表示方法和測定步驟。
3、日常試驗中應注意的問題
1)試驗時間
如沉澱池池面有汙泥伴隨氣泡上浮是否是沉澱池發生反硝化引起的,就可延長沉降試驗時間來判斷並確認,因為在有硝酸氮的情況下,將三十分鐘沉將試驗結束,再繼續讓其靜止一段時間後下沉的汙泥會在缺氧時伴隨氮氣泡沫上浮。但在負荷較高的活性汙泥系統中,若氣溫高,汙泥在沉澱池停留時間過長而發生酸化時,也會有氣泡沫伴隨便汙泥上浮,這些氣泡通常是酸化過程中產生的氨引起的;還有當曝氣量過大,而混合液進入沉澱池後空氣不能充分釋放,也會造成沉澱池漂泥等現象。所以還需根據其他情況來綜合分析。
2)試驗儀器
SV測定一般要用1000毫升的量筒(或量杯),有些單位用100毫升量筒測定,這會產生誤差,因小量筒直徑較小,對汙泥沉降有一定的阻滯效應,測得的值很可能偏高,當汙泥結構較鬆散時,誤差會更大。將不同沉降性能的汙泥分別用1000亳升和100亳升量筒進行對照試驗,試驗表明:沉降性能好的汙泥,二者的測定結果相差不大(小量筒要高約5-10%),而膨脹汙泥的測定值相差就比較多,最大的誤差達40%,也就是說在汙泥發生膨脹時,小量筒測得的SV比大量筒高出很多。
4、汙泥沉降比(SV)與沉降性能的關係
活性汙泥SV值只能大致反映汙泥的沉降性能,汙泥結構的鬆緊和沉降性能是用汙泥指數(SVI)來衡量的,而汙泥指數是根據汙泥濃度和汙泥沉降比計算得來的,汙泥沉降的測定誤差會造成汙泥指數的計算誤差,很容易引起誤導。SV試驗與沉澱池中汙泥的實際沉降效果是有差異的。一般來說沉降比低的汙泥在沉澱池的泥水分離效果也好,反之則泥水分離效果差。但在實際運行中有時會出現不一致的情況,主要原因是:
1. 狀態不同:SV是在靜止狀態下測定的,而沉澱池是動態的;
2. 沉澱時間不同:沉澱池的沉澱時間要比沉降試驗的時間長很多;
3. 影響因素不同:沉澱池的運行工況受很多因素的影響,其中主要是進水對汙泥層產生的擾動和生產過程需要而對汙泥層的控制等。
因此,生產運行管理是非常重要的,對汙泥的沉降具有很大的影響。汙泥的沉降性能不只決定於沉降比,更重要的是決定著沉澱池的工作制度,出水質量和汙泥利用率。進而決定著生產成本和產品品質。
5、沉降比的觀察要點及判斷
沉降比檢測方便,沉降比在生化系統中可模擬出二沉池的效果,這項實驗過程中可以觀察出系統的汙泥沉降過程,沉降過程中的各個階段,為及早發現生化系統問題提供了可能。除開幹擾因素,各個階段的沉降狀態尤為重要。採樣初期混合液處於完全混合狀態,初期絮凝狀態能夠迅速看到絮體檢修清晰地間隙水,自由沉澱狀態可以看到沉降過程了,集團沉澱狀態觀察到絮體積聚後的整體下沉,壓縮沉澱過程狀態時沉降過程已不明顯,處逐步壓縮階段。
在做沉降比實驗時的觀察要點有上清液液面、沉降過程、上清液、沉澱物等。
1)仔細觀察上清液液面是否有油狀物、浮渣、氣泡,並要用手輕扇量筒口聞氣味。
油狀物通常表現不明顯,注意仔細觀察朦朧的油狀物覆蓋液面;油狀物存在的原因,進水含有礦物油或乳化油、洗滌劑和消泡劑;進水過少,相對曝氣過度活性汙泥解體所致;活性汙泥老化解體。
浮渣通常為棕黃色、黑色絮狀團浮於液面,存在原因:曝氣過度;活性汙泥老化;液面油狀物所致;汙泥中毒;絲狀菌膨脹;活性汙泥缺氧。
氣泡通常表現為液面與量筒間的成排氣泡(較大)或附著與液面浮渣的氣泡(較小)。形成原因:曝氣過度;活性汙泥老化;液面油狀物所致;反硝化所致;絲狀菌膨脹。
氣味在沉降初期聞,土腥味重則活性高;酸鹼味重則混合液PH異常;臭味重則可能缺氧;其它異味可考慮特殊工業廢水流入。
2)仔細觀察沉降過程中的整沉性、速度、間隙水、絮態等方面。
在自由沉澱到集團沉澱的階段,整沉性表現出泥水界面清晰和整體沉澱。原因:活性汙泥活性越低越好;汙泥負荷越高越好;曝氣過度則差;中毒汙泥整沉性差;絲狀菌膨脹整沉性好但沉速慢。
速度分初期絮凝速度;自由沉澱和集團承擔的速度;泥水界面形成的速度。原因:活性汙泥活性越高越好;汙泥老化程度越老化越快;汙泥是否中毒可快則快;活性汙泥負荷越高越慢;絲狀菌膨脹緩慢;汙泥濃度過早集團沉澱;惰性物質含量越高越快;水溫和擾動性。
絮體形成以後,絮體間水體情況,清晰度和顆粒物。原因:曝氣過度增加不絮凝細小顆粒;活性汙泥活老化解體;汙泥負荷過高混合液渾濁;絲狀菌膨脹高清晰度。
絮態為絮凝後的顆粒大小、絮體活動方向、絮體色澤。原因:曝氣過度絮體鬆散;活性汙泥老化絮體粗實、色澤深暗;活性汙泥負荷過高造成細小絮體形成;絲狀菌膨脹絮態細密。
3)仔細觀察上清液清澈度、顆粒、間隙水、掛壁等現象。
清澈度為上清液的整體色度、濁度。表現及原因:汙泥負荷高低越高越差;曝氣程度過量則差;汙泥中毒整沉差;絲狀菌膨脹上清液清澈。
上清液懸浮顆粒數量。原因:汙泥老化程度越老化越多顆粒;汙泥中毒上清液渾濁且伴細小散裝顆粒;活性汙泥負荷越高越渾濁;惰性物含量越高越渾濁。
散在顆粒間水體清晰度。原因:曝氣過度大顆粒間隙水見仍可見小顆粒;活性汙泥老化間隙水清澈;汙泥負荷過高間隙水渾濁;汙泥中毒間隙水渾濁。
量筒壁粘掛有活性汙泥絮體顆粒。原因:活性汙泥老化;曝氣過度。
4)仔細觀察沉澱物的壓實性、色澤、卷氈度、氣泡等。
壓實性為最終的沉澱物密實度。原因:惰性物含量越多越密實;汙泥負荷高低越低越密實;曝氣程度過度則差;汙泥是否中毒細碎密實;絲狀菌膨脹隨膨脹度而變化。
沉澱物的顏色深淺、光澤、鮮豔度。活性汙泥活性越高色澤越淡;汙泥老化程度越老化色深而無光澤;汙泥中毒色澤晦暗;活性汙泥負荷越高色澤越淡;絲狀菌膨脹淡而白;汙泥濃度越高色澤越深;汙泥反硝化色澤亮麗。
沉澱後汙泥的絮凝性進一步強化,表層非壓縮部將增強其吸附性。原因:正常狀態的活性汙泥卷氈適度;活性汙泥老化過度時表現明顯;汙泥中毒、高負荷時不具卷氈性。
沉澱絮體內夾有氣泡。原因:曝氣過度沉澱後即可見細小氣泡;絲狀菌膨脹;活性汙泥老化後粘度增高;活性汙泥反硝化攪拌後會釋放出來;取樣後高溫細小氣泡膨脹所致。
從上述現象及原因可以得知沉降比實驗中,觀察記錄沉降過程中的現象及細微之處,能更早的得知生化系統運行狀態優良,及早地作出分析判斷及時的做出工藝調整,有利於生化系統以最佳的狀態運行。