摘要：通过对实验室SBR的四种运行方式的研究比较发现，进水阶段的长短、曝气方式对活性污泥的剩余污泥量和污泥性能（如SVI）都有影响。分级曝气方式下，反应器的污泥产率明显小，而短时进水方式下，反应器的污泥性能最佳。这对通过调整运行方式来减少剩余污泥量或改善污泥性能有一定意义。
关键词：运行方式 曝气 污泥产率
Abstract: Comparisons among four operations of bench-scale SBRs show that feng time and aeration mode do have impact on sludge yield and characteristics (e.g. SVI）. Sludge yield in SBR under operation of step-aeration is obviously low and sludge in SBR under operation of instant feng is distinguished with good settleability. The findings are important to sludge quality improvement and excess sludge reduction through operation variation of activated sludge processes.
Key words: Operation mode， Aeration， Sludge yield
活性污泥的沉降性能与剩余污泥量对活性污泥法污水处理工艺的运行和运行费用有重要影响.影响活性污泥的沉降性能（SVI）和剩余污泥量的因素有很多，一般认为SVI、剩余污泥量主要与污水类型、污泥负荷、反应器类型有关[1][2]。在为某厂解决SBR系统反应初期溶氧低的问题时，笔者发现在SBR中， SVI、剩余污泥量还与反应器的进水时间和方式有关，并做了相应的研究。
1 实验装置与方法
1.1 实验装置
两个直径为19 cm 高40 cm的透明有机玻璃容器作为实验SBR反应器。有效水深30 cm，因此有效容积为8.5 L。实验的活性污泥来源于城市污水处理厂的剩余污泥， 经半个月左右的驯化后用于正式实验. 反应器内平均活性污泥浓度3000mg/L左右。两个反应器平行工作，用以比较。系统由一组设在反应器底部的微孔头、空气管道、可调式气体流量计、电磁阀和气源组成。电磁阀用以切换气源（见图1）。各反应器设置一小型搅拌器， 以47转/分的慢速在反应器的进水阶段及反应阶段对混合液进行搅拌.
2.2 从生物活动的角度理解运行方式对产泥率的影响
四种方式下生化反应强度的不同可由一个周期内SOUR随时间的变化得到验证。SOUR反映了生物活动强度[4]。从本实验测得的数据（图3）发现， SOUR与基质浓度、强度有关. F30和分级-A的进水阶段，SOUR随基质量的增加而上升. 实际上在缺氧的情况下， 好氧生物的活动很低，而OUR是在混合液先充氧况下测得的[5]， 这一阶段的SOUR值反映的是一种潜在生物活动能量。在反应阶段的前50分钟， 所有这四种运行方式的SOUR曲线均呈现一近似水平段. 这是在基质浓度饱和情况下， SOUR的最大值(记作SOURmax). 实验表明SOURmax亦与强度有关。F30、IF方式强度为1.3l/min， SOURmax为3.1 &´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS;. 分级-A第一阶段强度为2.6l/min， SOURmax高达近4.0&´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS; A-F30强度为1.1l/min， SOURmax约为2.8&´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS。从图4中可见，在A-F30、F30、IF方式的阶段初期，DO接近于零。这是因为，反应器在平均值的强度下，供氧速率跟不上因强烈的生物活动引起的需氧速率。因而微生物活动受到抑制. 而分级-A的第一阶段中， DO形成一突跃。这可认为在高于标准平均值的强度下， 供氧速率可超过因强烈的生物活动引起的需氧速率。因此，微生物活动强烈， SOUR值较高.由此可见， 在分级-A方式下的反应初期，较高的溶氧水平、因较大强度而加强的混合液搅拌和物质传递，加快了基质的生物降解，使微生物较早地进入内源呼吸状态，因此污泥产率较低。而在其它三种方式下，溶氧不足抑制了生物活动， 生物降解相对较慢，推迟了微生物进入内源呼吸状态，即微生物处于内源呼吸状态的时间较短，污泥产率较高。
图4. 一周内溶氧变化 |
|---|
2.3 运行方式对污泥性质的影响及其分析
实验显示， 四种方式下活性污泥的性质也不尽相同。图5是根据实测数据绘制的四种方式下活性污泥的沉降曲线。曲线前半段的斜率可表示污泥的沉降速率，而后半段的纵坐标值和斜率则反映了污泥的压缩性能。图中可见，
IF、A-F30与分级-A方式下污泥的沉降性、压缩性均优于F30， 其中IF方式下污泥的沉降性、压缩性最好，A-F30与分级-A的相近， 居次。沉降性好， 在沉淀阶段有利于固液分离， 而压缩性好则有利于污泥浓缩与脱水。从浓度梯度角度看， 按IF方式运行， 废水瞬时进入SBR，混合液中的基质降解过程类似某一时刻进入连续、推流式反应器的一批混合液中的基质降解过程，浓度梯度大， 因而污泥性能好[6] 。进水时间越长， 反应器的f : r 比(进水:反应比)增大， 混合液中基质浓度梯度越接近完全混合反应器[7]， 有利于丝状菌生长， 污泥性能越差. 因而F30、A-F30与分级-A方式下的污泥性能要逊于IF方式下的.
图6为按分级-A方式运行的反应器(左)与按F30方式运行的反应器沉淀10分钟时污泥的状态。
结论
SBR进水阶段的长短、是否， 反应阶段强度的分布都会影响活性污泥的产率与性质。较长时间进水和反应初期高强度， 可使反应器污泥产率较低; 其中反应初期能克服需氧量的高强度对降低污泥产率作用明显。快速进水方式下活性污泥的性能最佳。
转贴于
参考文献
1. Chao A C，Keinath T M Influence of process loading indensity on sludge clarification and thickening characteristics
2. 周利，彭永臻等(1999) SBR工艺中污泥负荷对丝状菌污泥膨胀的影响 CHINA WATER && WASTEWATER Vol.15， No.6
3. 哈尔滨建筑工程学院 排水工程(下) 北京:中国建筑工业出版社 1981
4. Huang， J.Y.C.， Cheng， M.D. and Mueller， J.T. (1985) Oxygen Uptake Rates for Determining Microbial Activity and Application
5. APHA (American Public Health Association) (1995). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater， 19th edn. American Public Health Association， Washington， DC
6. 王凯军，卢少勇，贾立敏和宋英豪（1999）三废处理工程技术手册---废水篇
7. Dennis， R.W. and Irvine， R.L. (1979) Effect of Fill: React Ratio on Sequencing Batch Biological Reactors J.WPCF， Vol.51， No.2
转贴于