基于SRT的活性污泥工藝控制的探討
SRT是Sludge RetentionTime的首字母的縮寫，也就是污泥停留時(shí)間的意思，也有稱為固體停留時(shí)間的，代表了活性污泥中的微生物在生化系統(tǒng)中停留的時(shí)間，或者說是微生物在系統(tǒng)內(nèi)生長繁殖的時(shí)間，它也稱為平均細(xì)胞保留時(shí)間 (MCRT) 或污泥齡是污水廠生物池容積大小的設(shè)計(jì)重要依據(jù)之一，對于一座已經(jīng)運(yùn)行的污水廠來說，SRT更重要的意義在于工藝的運(yùn)行控制。
SRT從一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)，計(jì)算數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂茀?shù)的機(jī)理是什么？SRT是活性污泥在污水廠的生化系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間，也就是說活性污泥中的各種微生物在生化系統(tǒng)中的生長繁殖的時(shí)間，這個(gè)指標(biāo)反映了微生物在系統(tǒng)能不能完成一個(gè)或者多個(gè)世代生長繁殖的過程。SRT要和活性污泥中微生物生長世代相匹配吻合，才能在生化系統(tǒng)內(nèi)保持一個(gè)穩(wěn)定的微生物數(shù)量，SRT過長，微生物生長世代長，數(shù)量大量增加，同類型的微生物相互之間的競爭加劇，消耗絮凝體內(nèi)的胞外物質(zhì)明顯，活性污泥呈現(xiàn)老化的狀態(tài)；SRT過短，微生物生長世代還未完成，就被排出系統(tǒng)，會造成微生物的數(shù)量無法和進(jìn)水中的各種污染物質(zhì)的量匹配，無法有效的去除，導(dǎo)致出水超標(biāo)。因此過高的SRT和過低的SRT都是會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的，為了保持穩(wěn)定的運(yùn)行工況，要進(jìn)行SRT的合理控制，使系統(tǒng)的SRT滿足系統(tǒng)內(nèi)各種微生物的生長世代周期，這也是利用SRT進(jìn)行活性污泥工藝控制的微生物機(jī)理。
可以通過硝化菌在不同溫度下系統(tǒng)內(nèi)所需要的最小SRT來說明這種控制：
圖 1：與溫度相關(guān)的硝化菌的最小停留時(shí)間SRT
在 20°C的溫度下，硝化菌在系統(tǒng)中完成一個(gè)生長世代最小需要四天時(shí)間。在系統(tǒng)SRT少于四天的情況下，剩余污泥排放造成的硝化菌的去除速度會快于它們的再生速度，它們會被沖出系統(tǒng)，從而不會發(fā)生硝化作用。因此對于污水廠來說，嚴(yán)格的出水氨氮的排放指標(biāo)限制，需要污水處理廠需要保持足夠的 SRT 才能發(fā)生硝化作用。這也就是基于SRT的工藝運(yùn)行的控制方法。
SRT對整個(gè)活性污泥的微生物系統(tǒng)會產(chǎn)生多種影響，下表可以看到SRT對活性污泥處理功能的一些影響的情況：
上述可以看到SRT在整個(gè)污水廠的控制中，和污水廠的日常的控制指標(biāo)都有一定的關(guān)系的，如果關(guān)系都比較明確，污水廠的運(yùn)行人員就需要知道如何利用SRT進(jìn)行污水廠的工藝運(yùn)行調(diào)控。
不論使用怎樣的控制手段，首要條件一定是知道自己水廠的SRT是多少，通過剩余污泥的排放量來計(jì)算SRT，是常規(guī)的計(jì)算方法，這里要注意很多污水廠的剩余污泥排放沒有計(jì)量裝置，僅依靠剩余污泥泵的運(yùn)行時(shí)間來粗略的計(jì)算，這樣的計(jì)算值會有很大的偏差；一些污水廠是有剩余污泥的流量計(jì)的，可以準(zhǔn)確的讀出剩余污泥的排放量，但是在污泥調(diào)節(jié)池、污泥儲池會有污泥外溢的情況，這部分重新回到系統(tǒng)中，這樣的情況下，剩余污泥的計(jì)量表也是不準(zhǔn)確的；也有污水廠使用污泥車間的脫水機(jī)的污泥泵的運(yùn)行進(jìn)行計(jì)量，但是有些脫水機(jī)的跑泥現(xiàn)象嚴(yán)重，部分污泥又會重新回到系統(tǒng)內(nèi)，這樣的計(jì)量也是有偏差的。在使用污泥泥餅量進(jìn)行剩余污泥排放量的統(tǒng)計(jì)中，通過含水率的計(jì)算后，可以計(jì)算出外運(yùn)泥餅的絕干泥量，這個(gè)是完全運(yùn)出系統(tǒng)之外的污泥物質(zhì)，是真正離開生化系統(tǒng)的污泥量，但是也是要注意計(jì)算污泥干化過程中添加的化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量，還有化學(xué)污泥產(chǎn)生量的排除計(jì)算等。
因此在實(shí)際過程中，運(yùn)行人員掌握確切的SRT，需要充分調(diào)研廠內(nèi)設(shè)施設(shè)備，認(rèn)真的分析廠內(nèi)實(shí)際的工況，選擇真實(shí)準(zhǔn)確的污泥數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，才能有可靠的SRT數(shù)值，這樣所進(jìn)行的SRT的控制才能和實(shí)際的運(yùn)行工況建立起真實(shí)的關(guān)聯(lián)。錯(cuò)誤的數(shù)值計(jì)算，往往會使工藝人員被錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)誤導(dǎo)，最終形成錯(cuò)誤的判斷。
還有需要運(yùn)行人員注意的是，SRT的計(jì)算中MLSS是活性污泥濃度，但是并不完全是微生物的數(shù)量，有條件的話盡量使用MLVSS來進(jìn)行計(jì)算，很多地區(qū)的污水廠受到雨污合流的影響，導(dǎo)致活性污泥的無機(jī)成分占比過高，MLVSS和MLSS之間比值較低，直接使用MLSS代表活性污泥中的微生物，往往得出非常偏離的一個(gè)數(shù)值，最終也造成SRT的控制與實(shí)際的運(yùn)行效果出現(xiàn)偏離的情況發(fā)生。
總體來說，保持良好的活性污泥性狀是使污水廠運(yùn)行穩(wěn)定、出水達(dá)標(biāo)的重要過程，但是要使SRT真正的發(fā)揮出其有效的控制作用，需要污水廠的運(yùn)管人員從生物機(jī)理，實(shí)況計(jì)算，后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析等建立全程的控制。污水廠的控制實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的過程會比較困難，但是需要運(yùn)營人員有足夠的認(rèn)知，不斷地深入挖掘現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)化工藝管理。
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