摘 要：以石化污水处理厂纯氧曝气为例，通过数据分析污泥性能指标变化趋势与生物相和出水 COD 值之间变化趋势的关联性，阐明污泥指数是纯氧曝气污泥法的一个重要性能指标，可以通过污泥容积指数 SVI 的监测值预测生物相和出水 COD 的情况，预测出水水质的变化趋势，据此指导和调整污水处理装置的运行，从而达到根据污泥性能指标监测结果指导工艺运行的目的，并且污泥指数 SVI 作为污水处理厂的日常管理监测项目之一，有必要进行日常监测分析和科学的综合评价。
关键词：污泥指数 生物相 纯氧曝气 活性污泥法
0 引言
活性污泥法处理废水就是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在有利于微生物生长的条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法[1]。具有抗冲击能力强、运行稳定、出水可达标排放等优点，因此被广泛应用于工业污水处理、城市生活污水处理等方面。在实际运行中，影响活性污泥法处理效果的因素有很多，如：曝气池污泥浓度、污泥沉降比 SV、污泥容积指数 SVI、停留时间、溶解氧、进水污染物浓度等。在稳定的活性污泥处理系统运行管理中，大多将曝气池污泥浓度、污泥沉降比、污泥容积指数作为工艺运行的重要指导参数。
1 基本原理
以石化污水处理厂为例，污水处理厂的污水处理工艺是纯氧曝气活性污泥法，在运行过程中的供氧比较稳定，且进水浓度也相对稳定。但由于纯氧曝气系统的污泥大部分时间是处在过氧化状态，在实际运行中污泥容积指数和生物相观察就成为影响去除效果的重要因素。污泥容积指数 SVI 是指曝气池出口处混合液经30 min沉淀后，1 g干污泥所占有的容积，以mL 计[1]。简单地说，污泥指数是经 30 min 沉淀后的污泥密度的倒数，可以客观地评价活性污泥的分散程度和絮凝、沉淀性能，及时地反映出是否有污泥膨胀的倾向或已经发生污泥膨胀[2]。
观察生物相是对活性污泥微生物生长状况最直接的了解，通过镜检可观察到活性污泥中菌胶团的数量、质量、密实程度，丝状菌数量以及原生后生动物的活性等。
2 实际运行中污泥性能指标变化情况
2015 年 1 月由于前方厂生产装置出现事故，一定量高浓度废水从原有的高浓度污水管线转移到生活管线排放，虽然进水 COD 没有明显增大，但因缺少预处理，部分难降解有机物对纯氧曝气活性污泥有较大的影响，具体数据见表 1。
当时的生物相观察表明：6 日污泥呈浅褐色，有较多活跃钟虫、表壳虫，大量菌胶团和丝状细菌；11 日污泥呈浅黄色，有大量表壳虫、单个不活跃钟虫，少量丝状细菌，少量菌胶团结构松散；20 日污泥呈浅黄色，有少量表壳虫、单个不活跃钟虫，少量菌胶团结构松散。这说明污泥受到冲击，污泥浓度明显下降，污泥指数显著增加，导致出水超标。
2015 年 2 月初系统逐步恢复稳定，外排 COD 指标已明显好转。但从生物相分析：3 日污泥呈浅褐色，有大量表壳虫、单个不活跃钟虫，少量丝状细菌，菌胶团结构松散；5 日污泥呈褐色，有大量表壳虫、一定量不活跃钟虫，较多丝状细菌，菌胶团结构松散；10 日污泥呈较深的褐色，有大量表壳虫、少量活跃虫，较多丝状细菌，菌胶团结构松散。这表明污泥系统尚未恢复良好状态，其恢复的真正标志是污泥生物系统发生改善和污泥浓度特别是污泥容积指数的恢复。另外，从表 2 可以看出，污泥指数的变化趋势与出水 COD 的变化趋势在一定范围内基本相同，且具有相关性。为此，在实际的生产运行中，将污泥浓度、污泥沉降比 SV、污泥容积指数 SVI 和生物相作为日常监测项目进行必要的监测，同时对测定结果进行科学的综合分析评价，据此指导污水装置的运行与调整。
3 根据污泥性能指标监测结果指导设施运行
2016 年 7 月，由于前方厂开始为大修作准备，各管线水质水量都有一定的波动，对污泥性能也产生了一定的影响(表 3)。自 7 月 12 日开始出水 COD 有上 升的趋势。12 日生物相：污泥呈褐色，有大量表壳虫、少量活跃钟虫，较多丝状细菌，菌胶团结构密实，12 日出水 COD 62.4 mg/L，污泥指数 197。13 日生物相：污泥呈浅褐色，有大量表壳虫、单个活跃钟虫，一定量丝状细菌，菌胶团结构松散。
以上种种迹象表明，活性污泥已受到一定冲击，首先是从污泥的生物相上反映出污泥系统恶化的情况，进而影响到污泥指数。因此必须采取相应的调整措施，保证适当的污泥浓度和污泥指数，来应对进水负荷的波动。车间通过停止排泥、提高污泥浓度的办 法遏制住了出水 COD 上升的趋势，保证了处理设施的稳定运行。
4 结论
①污泥容积指数 SVI 的变化趋势在一定范围内与出水 COD 的变化具有密切的相关性，可以通过调 整污泥浓度、控制污泥指数来实现调节出水 COD 的 目的。
②污泥容积指数 SVI 的变化与生物相镜检有明显的相关性，可以通过观察生物相情况预测污泥指数的变化趋势，使 SVI 控制在一个最佳的范围内，从而 更直观地控制出水水质的达标排放，以提高处理工艺运行的效率[3]。
③污泥容积指数 SVI 作为污水处理厂日常管理监测项目之一，应该进行必要的监测分析和科学的综合评价，据此指导污水装置的运行与工艺调整。