谈生化法生活污水处理装置_黄翔

谈生化法生活污水处理装置黄翔摘要：新的船舶水污染物排放控制标准生效对船舶生活污水排放的管控产生较大影响。介绍活性污泥及生化法生活污水处理装置的基本指标，总结相关方对生活污水处理的认识误区，在此基础上提出生化法生活污水处理装置检查的要点，最后分析MARPOL附则Ⅳ检查中存在的问题并提出改进建议。关键词：生化法；生活污水；处理；检查DOI:10.16176/j.cnki.21-1284.2019.01.006随着船舶水污染物排放控制标准（GB3552—2018）的发布生效，船舶生活污水排放越来越受到社会和管理机构的重视和关注。但是整体来看，对于生活污水的管控，船舶管理者经营者的重视程度、船舶设备自身、船员对设备的了解程度、检验机构和船舶修造单位的定位和作用发挥及海事执法检查人员合力的发挥等，多方面都存在着不足，需要进一步加强。所有这些环节，都离不开对设备运行、维护、应急的深入了解。虽然生活污水处理装置种类较多，设备较复杂，但生化法处理装置是船舶最为普遍使用的。笔者期望通过对生化法生活污水处理装置的介绍，为参与船舶生活污水管控的各方提供一定帮助。一、关于生化法生活污水处理的基本知识1.关于活性污泥的几个基本指标目前船舶生活污水处理装置无论是生化法、生化膜法、生化紫外杀菌法，都离不开生化两个字。所谓生化就是通过具有代谢功能的菌群将有机物吸收降解，完成繁殖和排泄，以降低生活污水中的有机物，达到BOD5的排放指标。在此过程中同步将固体悬浮物降解成为细微的无机物和有机物，进行沉淀后排出上清液，以达到固体悬浮物排放指标。活性污泥由丝状菌和非丝状菌组成，两者相互竞争相互依存，处于动态平衡之中。丝状菌维持活性污泥整体的结构稳定，吸收低分子有机物分泌黏性物质帮助非丝状菌附着高分子有机物进行分解。通过污泥回流或适当排出，维持曝气室中的活性污泥菌群稳定，控制污泥泥龄是较为普遍的方式。也有设备，如日本大晃机械等，内置细菌接触材，为细菌提供依附平台等方式，以利于细菌发挥作用。无论如何，生活污水处理装置曝气室中的活性污泥生存状况都决定了设备的工况。衡量生活污水处理装置活性污泥生存状态有几个基本指标。一是MLSS（Mixedliquidsuspendedsolids），即曝气室单位体积混合液中活性污泥固体质量。曝气室中的活性污泥是由微生物群、微生物代谢物、吸附在微生物群上的有机物和无机物组成的，对于一台生活污水处理装置而言，MLSS在运行中越是保持稳定，处理系统的功效就越稳定。设备MLSS过低时，一般因为营养物质不足，内源代谢作用下菌群死亡率增大，甚至消散，最终导致有机物无法有效降解；设备MLSS过高时，因素较多，例如有机物负荷过大可能导致丝状菌膨胀，如果未及时排出维持MLSS稳定，或排出活性污泥过多，都可能影响处理水质。二是SV（Settling222019年总第283期船舶防污23第42卷第1期船舶防污velocity），即曝气室混合液污泥沉降比，是指曝气室内混合液静置30分钟后形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例。例如用1000毫升量筒测量，静置30分钟后污泥高度就是SV数值。SV值能反映曝气室正常运行时的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性等，正常值一般在15%到30%之间。低于此区间，一般可判断为污泥活性不足，需要减少排泥或不排泥，适当曝气培养菌群。高于此区间，一般可以判断为设备处于高负荷状态或丝状菌膨胀，需要进行恰当的操作来维持MLSS平衡。其他指标如MLVSS和SVI等，在此不作赘述。2.关于生化法生活污水处理装置的几个指标生化法生活污水处理装置要达到良好的处理效果，需要在设计时考虑一些指标。一是污泥负荷率。曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间将定额污水降解到规定的BOD5值，被称为BOD污泥负荷率。其与污水设计流量及污水BOD5值成正比，与MLSS及曝气池容积成反比。亦即流量稳定、需要降解的有机物稳定、MLSS稳定时，曝气池越大，污泥负荷率越小。对于既定型号的设备而言，在船人员越多，污泥负荷率越大。所以，选用正确的设备很重要。相应地，根据设备设计负荷率，需要维持有机物进入总量和流量也不同，这一点，目前大多数设备并未进行区分，未对船员提供足够的指导，使得设备无法维持稳定的MLSS。当掌握人均日有机物排放量、稳定的MLSS数值、处理流量和设备负荷率时，就能测算设备曝气室容积，简单地判断设备的认可是否纯属巧合。二是污泥泥龄。污泥泥龄是指曝气室中活性污泥的总量与每日排放的污泥量之比，它是活性污泥在曝气室中的平均停留时间，因此有时也称为生物固体的平均停留时间，单位是天。细菌的新陈代谢更新周期称为细菌的世代期，如果污泥泥龄低于世代期，说明细菌还未来得及更新代谢稳定就已经排出，虽然此时细菌活性强降解效果好，但菌群沉降效果不佳，可能体现为SV值低。如果环境中的污泥泥