活性污泥法工艺运行参数食微比(F / M)的控制

洒家是环境人 2019-09-20 PM 526℃ 0条

1. 食微比书面定义及实践操作的理解

对于食微比的书面定义,应该说比较牵强,因为,教科书上似乎没有注解的,更多的是用F / M值来表示,这里运用食微比的说法,无非是让大家更容易掌握罢了。我们把F值比做食物,把M值比做微生物,由此,食微比的概念就被提出来了。运用食微比概念,使读者生动的了解活性污泥的基本原理,诸如此类是本书的特点所在。

实践运用中要突出食微比概念中食物与微生物的关系,让我们通过生动的例子来说明食微比的概念吧。

M值即MLSS,是活性污泥浓度的意思,就是活性污泥存在的数量。活性污泥是由微生物组成的,记住是有生命的微生物。那么,我们假设微生物是一座庙里的和尚,而F值是食物,原本是有机物即微生物待分解的食物,但在这里我们把它理解为是和尚的口粮。
 
表3-5 食微比形象理解表

 口粮情况  和尚生活状况  最终结果
 口粮富余  营养状况良好,新和尚来了  庙里香火旺盛
口粮紧张  营养状况差,新和尚不来了  香火勉强维持
 口粮严重不足  和尚容易得病,有的死了  和尚数量少了很多

通过上表,我们可以清楚的理解到:活性污泥数量的控制不是人为的,而是完全取决于进水有机物的浓度。也就是我们需要了解的一个基本概念:有多少食物才可以养多少微生物。应该说这也是一个非常容易理解的问题,只是,大家不去重视这个问题而已。所以,在实际操作过程中经常会看到不懂得为什么要对活性污泥进行排泥,或者不知道控制多少活性污泥浓度是合适的。回答这些问题,只要充分领会“有多少食物才可以养活多少微生物”这个概念就可以了。

2. 食微比的计算方法

食微比(F  /  M)实际应用中是以BOD—污泥负荷率(Ns)来表示的。

Ns=Q·La  / (XV)[kgBOD5 / (kgMLSS·d)]

式中 Q——污水流量(m3 / d)

V——曝气容积(m3)

X——混合液悬浮固体(MLSS)浓度(mg / l)

La——进水有机物(BOD)浓度(mg / l)

3. 食微比计算公式的理解

从上边公式中我们可以发现,公式本身需表达的含义是:在一天内进入处理系统的有机物量与已有的活性污泥量的比值关系,继而为食物数量决定微生物数量的观点提供实际的数值上的参考。为此,操作人员应该高度重视此公式的运用和含义。特别是系统发生故障时,一定要运用此公式对系统进行运行状况的确认,大多数运行故障多与食微比的控制不合理存在关联。

4. 食微比参考控制值

表3-6 食微比参考控制值
 序号  运行工艺  食微比参考控制值kgBOD5 / (kgMLSS.d)
   传统活性污泥法  0.2~0.4
   阶段曝气法  0.2~0.4
   生物吸附法  0.2~0.4
   完全混合法  0.2~0.4
   延时曝气法  0.03~0.05
   氧化沟  0.03~0.05
   高速曝气法  1.5~3.0

5. 食微比和其他控制指标的关系及联合分析方法

(1)食微比和活性污泥浓度的关系。

通过食微比的计算公式就可以知道,这两个控制指标的关系非常密切。作为活性污泥系统故障必须分析的项目之一,其分析目的也是为了能够系统地了解进水有机物浓度对应目前的活性污泥浓度是否合适,由此可以指导调整活性污泥的浓度值,并最终能够达到活性污泥浓度与进水有机物浓度间的恰当比例。

正如食微比实践操作理解中涉及到的那样,活性污泥浓度控制值必须和进水浓度相适应,在实践操作中更重要的加大排泥控制方面的经验累积。过大的排泥速率会使活性污泥浓度过快下降,等到活性污泥浓度分析结果出来的时候再去改变操作,恐难以迅速恢复了。同样过小的排泥速率,会导致排泥效果不明显,如果排泥量低于活性污泥的增长量,我们还会发现活性污泥随着排泥的进行反而还会上升。如何控制合理的排泥,将食微比控制在合理范围,这就需要我们累积排泥的经验数据,特别是不同活性污泥情况下,对应排泥量的曲线还是有必要制作的。

(2)食微比与溶解氧的关系。

就食微比与溶解氧的关系,其与食微比与活性污泥浓度得关系类似。即在较低食微比情况下,同样降解一定量的有机物,所消耗的溶解氧反而更高。这为我们在实践中的节能工作提供了基础性的指导,表3-7所列即为不同食微比情况下的溶解氧消耗情况。

表3-7 不同食微比情况下的溶解氧消耗

 食微比值kgBOD5 / (kgMLSS.d)  需氧量kgO2 / kgBOD5  最大需氧量与平均需氧量之比  最小需氧量与平均需氧量之比
 0.10  1.60  1.5  0.5
 0.15  1.38  1.6  0.5
 0.20  1.22  1.7  0.5
 0.25  1.11  1.8  0.5
 0.30  1.10  1.9  0.5
 0.40  0.88  2.0  0.5
 0.50  0.79  2.1  0.5
 0.60  0.74  2.2  0.5
 0.80  0.68  2.4  0.5
 ≥1.00  0.65  2.5 0.5

上表中,我们确实可以清楚的发现,随着食微比的增加,需氧量反而是减少的,其原因在于一定量的有机物被微生物所降解,消耗的溶解氧是一定的。当食微比过低时,相应的活性污泥浓度处在一个过剩的范围内,这部分过剩的活性污泥越多,消耗额外的溶解氧就越多了,所以,食微比越低,需氧量就相对越高了。这就可以指导我们在水处理过程中通过控制食微比值来达到节能的目的,即在保证处理效果的前提下,尽量提高食微比,以避免不必要的曝气消耗。

(3)食微比与活性污泥沉降比的关系。

活性污泥控制在不同食微比阶段,其表现的沉降比特征是不一样的,这样通过沉降比表现也可侧面了解活性污泥的食微比概况,避免出现单靠计算数据带来的误判。因为计算数据往往受到活性污泥有效成分含量不明、采用误差大等现象的困扰,最终数据有时失真较大。而沉降比的观察则相对客观和有效。表3-8列举有关食微比与活性污泥沉降比的对应关系。

表3-8 食微比与活性污泥沉降比的对应关系

  食微比表现  对应沉降比表现
  食微比过低  1、沉降过程可出现活性污泥过多

2、活性污泥色泽较深

3、沉降过程较迅速

4、上清液带有细小颗粒

5、沉降的活性污泥压缩性好
  食微比过高   1、活性污泥稀少

2、活性污泥色泽鲜淡

3、絮凝沉降速度相对缓慢

4、上清液浑浊

5、沉降活性污泥阶段压缩性差 

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