污泥濃度這塊能嘮的太多了,可以聊到主角死了配角還沒死的程度,咱之前碼了太多字,有點像“七大姑八大姨“,昨天斷更是為了發出來的內容高效簡潔,通俗易懂,所以刪了一部分太深入太啰嗦的的文字。
在污水處理的復雜流程中,MLSS 和 MLVSS 很重要,深刻影響著污水處理的效率與質量。今天咱們對它們分幾大塊展開MLSS 檢測方法、與其他指標的關系、影響因素、過高及過低的危害、控制范圍、異常變化規律、異常排查步驟、綜合調控邏輯詳細探討。
MLSS 是什么 MLVSS又是什么
MLSS 混合液懸浮固體,平時咱們一般叫它污泥濃度,是指活性污泥系統中混合液(污水與活性污泥的混合物)所含的懸浮固體總量,單位是mg/L。
它包含了污泥中的微生物、微生物氧化殘留物、吸附在污泥上難以被微生物降解的有機物和無機物等。這一指標直接反映系統中微生物的富集程度 。
而 MLVSS 是 MLSS 中可高溫灼燒揮發的有機分,代表活性污泥中微生物(活的或死的)及有機物的含量,簡單點說就是 MLSS 里面工作的那部分。不明白也沒事,看了檢測方式馬上就知曉。
MLSS 檢測方法
為了通俗易懂,咱盡量不出現代號,直接用中文說明。
注:烘干是 105℃、灼燒是 550±50℃
步驟:(濾紙+瓷堝)烘干到重量不變→取混合液樣品50ml→過濾抽吸→(濾紙+瓷堝+樣品)烘干到重量不變→計算
計算:烘干(紙+鍋+樣)重量 -烘干(紙+鍋)重量 / 樣品體積*1000000
說明:(紙+鍋+樣)-(紙+鍋)=烘干2小時后樣品重量,單位是g。(樣品體積)就是一開始抽吸的那50ml混合液。1000000=為了單位換算,具體不多解釋了,反正你就這樣算。
能不能理解?不能跳過。。。
那 MLVSS 就更簡單了,上一步 MLSS 檢測計算完接著往下走。
步驟:烘干(濾紙+瓷堝+樣品)→放入馬弗爐灼燒約 1 小時得到(濾紙+瓷堝+灼燒后的樣品)重量→計算
計算:烘干(紙+鍋+樣)重量 -(紙+鍋+灼燒后的樣品)重量 / 樣品體積*1000000
說明:整個公式可以看出,把有機物燒掉,是不是燒不掉的就是剩余無機物,樣品總重再減去無機物的重量就得出來有機物的重量。
注:這里可以把樣品簡單的理解為(水+有機物+無機物)MLSS就是去水,MLVSS就是去有機物,然后倒推得到有機物。
那通過這個檢測方式是不是就可以理解 MLVSS 就是反映有機物濃度的指標。如何想要更詳細的標準檢測方法過程可查看《城鎮污泥標準檢驗方法》CJ/T221—2023。這里咱就不過多詳述,其主要目的還是為了讓小伙伴們了解 MLVSS 的由來。
MLSS 與其他指標的關系
MLSS與SV30:正常情況下,MLSS 升高,SV30 也會相應增加。若 MLSS 正常,而 SV30 異常升高,可能是污泥膨脹問題。
MLSS與SVI:SVI(污泥容積指數)是指曝氣池出口處混合液經 30 分鐘沉淀后,每克干污泥所占的沉淀污泥體積。具體 SVI 咱下一章會詳細描述,SVI=SV30/MLSS×10000。SVI 能反映活性污泥的沉降性能和凝聚性能,MLSS 與 SVI 共同作用,可判斷污泥的性質。
MLSS與MLVSS:剛說過了,MLVSS 是 MLSS 中有機物的部分,MLVSS 與 MLSS的比值可反映污泥的活性,一般范圍為0.6~0.8,咱一般控制在0.75左右,過低表明污泥無機化嚴重或微生物活性降低、內源呼吸加劇、污泥老化,比值上升,則表明活性微生物量相對增加,處理能力可能增強 。
MLSS與F/M:F/M(污泥負荷),計算公式為 F/M = 進水量 × 進水 COD 濃度 /(MLSS × 曝氣池容積)。
AAO標準設計參考范圍:0.05~0.1 kgBOD?/(kgMLSS·d)。老前輩的經驗是 0.08 - 0.12kg BOD?/(kg MLSS?d),但是咱們每個廠每種工藝都不一樣,最好是拿到設計之初的設計值再按實際情況來進項調整。
MLSS與SRT:SRT(污泥齡)是指活性污泥在整個處理系統中的停留時間。SRT 延長,污泥在系統內停留時間增加,微生物有更多時間生長繁殖,MLSS 會升高,縮短 SRT,排泥量增加,MLSS 降低。
MLSS與DO:DO(溶解氧)是影響微生物代謝的關鍵因素。當 MLSS 較高時,微生物數量多,對氧的需求量增大,若 DO 供應不足,微生物代謝受到抑制,處理效果變差,而 DO 過高,會增加能耗,且可能導致微生物過氧化,使污泥結構松散。
MLSS與pH:大多數微生物適宜的 pH 范圍在 6.5 - 8.5。pH 值過低,可能導致微生物細胞壁和細胞膜受損,活性降低或死亡,MLSS 下降,pH 值過高同樣會抑制微生物生長。
MLSS 影響因素
污泥回流比:污泥回流比增大,會使曝氣池中活性污泥量增加,MLSS 升高,反之,曝氣池中污泥量減少,MLSS 降低。回流比增大可提高MLSS,但過高可能引發二沉池擾動。
排泥量:排泥量增加,系統內活性污泥總量減少,MLSS 降低,減少排泥量,MLSS 會升高。
進水水質:進水中有機物、懸浮物含量增加,為微生物提供更多營養,也就是當 F/M 值較高時,會使微生物繁殖加快,分解有機物能力強,MLSS 升高,但當 MLSS 過高,微生物生長環境惡化,反而會影響 COD 的去除效果。若進水中含有抑制微生物生長的物質,會導致微生物活性降低,MLSS 下降。COD/BOD 升高需提高MLSS以維F/M比。
溫度:微生物生長一般在 15 - 35℃。溫度升高,微生物代謝加快,生長繁殖速度提升,MLSS 可能增加,溫度過低,微生物活性降低,繁殖速度減慢,MLSS 下降。冬天可通過提高污泥濃度來彌補微生物活性的下降。
MLSS 過高及過低的危害
MLSS過高的危害
污泥老化與活性下降
原理:MLSS過高導致F/M(污泥負荷)降低,微生物因“饑餓”進入內源呼吸階段,消耗自身儲存物質,活性降低。
表現:污泥顏色變深,如黑褐色,SVI下降,出水COD、氨氮升高。
DO 需求激增與缺氧區形成
原理:高MLSS需更高曝氣強度維持DO,否則好氧池局部缺氧,硝化反應受阻。
表現:DO不足時,好氧段氨氮去除率下降,二沉池出現反硝化氣泡導致污泥上浮。
污泥沉降性惡化與二沉池問題
原理:高MLSS導致污泥密實化,二沉池污泥可能壓實、回流困難,表面負荷超限引發跑泥。
表現:二沉池出水懸浮物升高,污泥回流泵堵塞頻率增加。
能耗與運行成本上升
原理:高MLSS需強化曝氣、增加污泥回流,電耗及設備磨損加劇。
MLSS過低的危害
處理能力不足與出水超標
原理:MLSS過低導致 F/M(污泥負荷)比過高,微生物超負荷,有機物降解不徹底。
表現:出水COD升高,總磷去除率下降、聚磷菌數量不足。
污泥膨脹風險增加
原理:低MLSS伴隨高F/M,可能引發絲狀菌快速繁殖,導致污泥膨脹。
表現:SV30 >80% 且泛白,二沉池污泥層界面模糊。
脫氮除磷效率下降
原理:硝化菌生長慢,低MLSS導致其流失,氨氮轉化率降低。聚磷菌需一定污泥齡,低MLSS時SRT過于短,超過了除磷最低SRT范圍,聚磷菌競爭不過普通異養菌。
系統抗沖擊負荷能力弱
原理:低MLSS導致生物量緩沖能力不足,進水水質、水量波動易引發系統崩潰。
MLSS控制范圍
一般污泥濃度的控制范圍在2000-6500mg/L ,不同污水處理工藝的 MLSS 控制范圍有所不同。普通活性污泥法一般將 MLSS 控制在2000-4000mg/L、AAO工藝2000-6500mg/L、MBR膜生物反應器等高效處理工藝中MLSS可高達7000-10000mg/L 。之前在《AAO好氧池控制思路》里,污泥控制范圍也是寬泛的說明2000-6500mg/L,因為咱畢竟不在大家生產的現場,也不清楚具體的運行情況,無法說出準確的參數,如說具體參數可能容易誤導大家,具體情況除了理論值就是結合經驗值。
那為什么控制范圍這么寬泛,因為每個污水廠的實際情況不一樣,小伙伴們也很難生搬硬套,需結合自己長年進水水質、能耗及濃度的合適范圍進行調整,在這里就不得不說進水濃度及污泥濃度曲線圖的重要作用。它們的存在是為了讓你預判,讓你知道這段時間污泥濃度應該控制在多少。
不同工藝MLSS控制差異是有原因的,如膜截的留作用替代二沉池,不受污泥沉降性限制,MBR的SRT可達30以上,微生物種群更豐富,尤其硝化菌,適合處理高氨氮廢水,而氧化溝水力停留時間通常為15~40小時,通過延長接觸時間彌補MLSS較低的不足,并且低污泥負荷設計,降低了對高MLSS的需求。
MLSS 異常變化規律
短期波動
特征:MLSS在24小時內變化幅度超過±20%,常伴隨出水指標(COD、氨氮)同步波動。
突然升高原因:
可能是進水水質突變,大量有機物或懸浮物進入。
污泥回流系統操作異常,回流比突然增大。
也可能是排泥系統出現問題,排泥量減少。
突然降低原因:
受到有毒有害物質沖擊,微生物大量死亡。
排泥量過大,超過了微生物的生長速度。
污泥回流系統故障,污泥回流停止。
特征:MLSS呈現單向持續升高或下降趨勢,如每周遞增5%~10%,伴隨污泥活性,如MLVSS/MLSS比值,或沉降性 SVI 逐步惡化。
逐漸升高原因:
長期的進水負荷增加,微生物不斷繁殖;
處理系統中出現了利于微生物生長的條件,如溫度、pH 值適宜等。
排泥不足,惰性物質積累,MLSS持續升高但處理效率下降。
逐漸降低原因:
進水有機物含量持續減少,微生物缺乏營養,如進水COD被雨水稀釋,F/M比降低,應及時排泥,否則MLSS因無法攝取足夠的影響老化解體。
溫度過低、微生物代謝速率下降,需提高MLSS補償處理能力。
pH 值不適宜等環境因素抑制了微生物生長。
排泥過量,硝化菌流失,MLSS難以維持,常見于高氨氮廢水。
碳氮比失調,C/N<4時,反硝化碳源不足,MLSS因微生物增殖受限而下降。
二沉池污泥流失,如跑泥,或污泥膨脹導致污泥流失。
長期偏移
特征:MLSS半年以上持續偏離設計值,如長期高于6500 mg/L或低于2000 mg/L,系統處理效率顯著下降,伴隨設備老化或工藝瓶頸。
常見原因:
容積負荷不合理,反應池容積過小,MLSS被迫維持高位以補償處理能力。
二沉池能力不足,表面負荷超標,MLSS無法提升。
絲狀菌長期膨脹持續數月,MLSS因污泥流失無法維持。
無機化積累,沉砂池失效導致砂粒持續進入生化池,MLSS中無機物占比高。
曝氣頭堵塞,氧傳遞效率下降,MLSS因DO不足被迫降低。
回流泵磨損,實際回流比低于設計值,MLSS增長受限。
MLSS虛高
特征:MLSS > 5000 mg/L但COD/BOD去除率<60%
原因:沉砂池故障,無機物占比高(MLVSS/MLSS <0.5),惰性有機物(如纖維素)積累,需加大排泥量。
MLSS異常排查步驟
1、初步觀察與數據收集
檢測MLSS值:確認是否超出工藝控制范圍。
觀察污泥性狀:顏色檢查,正常為黃褐色,發黑(缺氧)、灰白(老化)、鮮黃(絲狀菌增殖)。SV30是否正常,是不是20%~40%,污泥是否分層或上浮。
記錄關聯參數:DO、pH、回流比、進水COD。
2、關聯指標分析
計算F/M比:如AAO標準設計參考范圍:0.05~0.1 kgBOD5/(kgMLSS·d)。
F/M過高:MLSS可能不足,需減少排泥或補充污泥。
F/M過低:MLSS可能過高,需加大排泥。
計算SVI:正常范圍 80~150 mL/g,SVI異常提示污泥膨脹或老化。
MLVSS/MLSS比值:正常比值:0.6~0.8,比值<0.5表明無機物或惰性物質積累。
3、工藝參數核查
排泥系統:排泥泵是否正常,排泥頻率是否匹配污泥齡。
曝氣系統:曝氣頭是否堵塞,DO能否穩定在2~4 mg/L。
回流比:是否因回流泵故障導致MLSS無法維持。
進水負荷:是否有工業廢水沖擊,COD/BOD是否驟升或驟降。
4、實驗室檢測
鏡檢:觀察絲狀菌豐度、原生動物活性,如鐘蟲、輪蟲。
綜合調控邏輯
強化預處理:沉砂池、格柵定期維護,減少無機物和惰性物質進入生化系統。
準確控制SRT:根據出水水質,如氨氮、總磷,調整排泥頻率,硝化工藝需長 SRT,除磷工藝需短 SRT。
多參數聯動:結合、DO、SVI、pH等指標、SV30觀測一起綜合判斷,避免單一參數調控引發系統波動。
MLSS異常的本質是微生物量、有機物負荷、氧傳遞及污泥性狀的失衡。解決時需,快速診斷、短期應急、中期調整、預防優先。