挑囊亦欲走诸方，趁此年龄犹未暮--活性污泥的SRT

在前面公众号的一系列的介绍中，我们大致了解了活性污泥在污水处理厂中的重要作用。活性污泥作为一个具有生物活性的微生物聚集群落，这些群落里的微生物是具有一定的生命周期的，我们希望在污水厂中能拥有大量的具有良好活性的微生物。所以我们就需要在生物反应池里培养更多的有生命活性的微生物种群。

在一个污水处理厂中，主要的生物反应池不可能做到无限大，生物反应池里的活性污泥也不能长期的停留，那我们怎么样来判断和调整活性污泥中的微生物种群的生物活性呢？今天我们就来聊聊活性污泥的污泥龄（SRT）。SRT是Sludge Retention Time的首字母的缩写，也就是污泥停留时间的意思。从这个字面上我们可以理解污泥龄SRT其实就是活性污泥在生物反应池中的停留的时间。那么这个停留时间是怎么计算的，了解这个停留时间的污泥龄，对我们日常的活性污泥法的管理有什么意义呢？下面我们就来聊聊这个污泥龄。

在了解污泥龄之前，我们先来了解下剩余污泥。在活性污泥的第一篇的介绍中，我们知道活性污泥系统包含曝气池和沉淀池，从沉淀池沉淀后回到曝气池来维持曝气池内微生物数量的污泥，称为回流污泥。在回流污泥之外，还有一部分污泥排放到污水厂内的污泥处置段，这部分污泥我们称之为剩余污泥。剩余污泥在整个活性污泥系统的作用是什么呢？

如果把污水厂看成一个有机的生命体，每天入流的污水是它的食物，每天曝气是提供它呼吸的氧气，它有自己的身体也就是各个构筑物。那么作为一个有机体，最大的特征就是，不仅要有进入体内的营养物质，还要有排出体外的废弃物，那么作为一个由庞大数量的具有生命的微生物群体组成的污水厂有机体，也是一样具有整个性质。为了保持这个有机体的活性，污水厂必须把每天微生物所产生出来的多余的物质排出体外。但是这些多余的物质并不是和有机体一样通过产生残渣而明确的分开，那需要怎么样排出这部分残余物质呢？我们来看一下活性污泥的组成，在活性污泥的组分中有一部分是微生物氧化的残余物-Me，但是由于它组成于活性污泥内，在工程上是无法实现微观意义上的把这部分的物质排出系统的。

那么工程采用了一种方式，就是排出一部分活性污泥，这部分活性污泥既包含残余物，也包含活性污泥，通过这样的大量的活性污泥排放，来实现这部分残渣的排放。所以每天排出的这部分活性污泥，我们就笼统的称为是剩余污泥，它排放的目的就是排出微生物反应后的残渣。

在了解了活性污泥法中的剩余污泥以后，我们来看由这部分剩余污泥的排放所引出的计算比值。为了把每天排出去这部分的剩余污泥和系统的污泥结合起来，在两者之间建立了污泥龄的计算关系，如下图所示：

其中各个符号的含义：

Qi是曝气池入流污水的流量       Xi是曝气池入流污水的浓度

Qe是曝气池出流污水的流量      Xe是曝气池出流污水的浓度

Qr是流污泥的流量                      Xr是曝气池回流污泥的浓度

Qw是曝气池剩余污泥的流量      Xr是曝气池回流污泥的浓度

V是曝气池的体积                    　MLSS是曝气池活性污泥浓度

从这张图可以看到，SRT其实就是计算在每天排出的剩余污泥量的情况下，多少天能够把曝气池内的活性污泥排完，或者是置换完，因为曝气池内的活性污泥再不断地生长更新过程，剩余污泥的排放是为了更新曝气池内的活性污泥，所以说活性污泥的污泥龄是与每日的剩余污泥排放量有关的一个数值。

那么通过这样的一个计算后得出的数值，对于污水厂的日常管理到底起到了什么样的作用呢？所有的通过化验或者计算得出运行参数，在我们日常的调控过程中，都会起到不同的作用。污泥龄SRT其实从他的计算角度来看，它所表达的含义是活性污泥在系统内的停留时间，在活性污泥中存在着大量的不同种类的微生物，这些微生物的生存周期各有不同，它们有长有短，通过调控排放系统剩余污泥，调整的污泥龄对于活性污泥中的每一种微生物都存在着影响。在污泥龄大于某种微生物的生长周期的时候，这种微生物就能够在这个调控的活性污泥系统内生存，如果污泥龄小于某种微生物的生长周期，这种微生物在活性污泥系统里来不及生长繁殖就已经被排出系统外了，就不利于这种微生物的生存，这种微生物所起到的污水处理能力也不能发挥出来。因此在日常的管控中，需要对有利于污水处理的几个微生物的生长周期进行了解，然后在实际的操作中控制污泥龄来保障这些微生物的生长周期。

这张图显示了的硝化菌的SRT与温度的关系。我们知道硝化菌对温度是十分敏感的一种微生物，在温度的变化情况下，如何进行SRT的调控，这张图反应了这种变化关系。蓝线代表了硝化菌在不同温度下的最低的SRT值，红线是为了保障硝化菌正常发挥作用的的设计的SRT值，这个设计值一般回高于最低的保障值，这是为了考虑系统运行的稳定性和安全缓冲能力的保障。所以从这张图可以看到，为了维持活性污泥系统的硝化反应，我们要把系统的SRT控制在12℃的12天和20℃的6天之间。这就是我们在工艺运行中为什么为了保障冬季的氨氮去除效果，要进行减少剩余污泥量的排放，延长污泥龄SRT的原因，当然这个调控更为污水厂管理人员接受的概念就是冬季要维持较高的活性污泥浓度，夏季要维持低的活性污泥浓度。

在我们实际运行总是要有一些权衡的，虽然维持更高的SRT对硝化菌的生长是更好的，但是更高浓度的活性污泥需要更多的曝气量和进水量来维持活性污泥的最佳活性，所以会造成冬季污水厂的能耗上升，特别是在冬季维持较长的污泥龄，会引起同样需要长污泥龄的丝状菌的大量繁殖，导致产生污泥泡沫或者活性污泥膨胀。因此，在实际的运行中，寻找最适合本厂的污泥龄是每个运行管理人员需要进行的重要工作。

由于活性污泥的微生物组分复杂性，在实际中除了硝化反应，活性污泥的SRT对许多其他参数有着不同影响。观察出水水质一年以上的数据，并把这期间我们实施SRT控制记录相结合，就会逐步摸索出适合本厂的SRT的控制区间，从而更好的管理污水厂的运行。

最后再补充下，剩余污泥的排放在很多污水厂是没有设计计量设施的，由于管路铺设在地面下，重新增加施工难度较大，可以考虑利用脱水机房的进泥泵后的流量计（或者在这个位置增加流量计）进行统计。还要注意在实际的运行中，一定要保证剩余污泥要全部进入脱水机进行脱水，溢流回系统的活性污泥是不能作为剩余污泥进行计算污泥龄的。