活性污泥检测：技术要点与应用实践
简介
活性污泥法是现代污水处理工艺的核心技术之一，其通过微生物群体的代谢活动降解污水中的有机物及氮、磷等污染物。活性污泥的效能直接关系到污水处理厂的运行稳定性和出水水质，因此对活性污泥的理化性质、生物活性及功能状态进行科学检测至关重要。检测结果可为工艺参数优化、故障诊断及排放标准合规性提供数据支撑，是保障污水处理系统高效运行的关键环节。
适用范围
活性污泥检测广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理设施及环保监测机构。具体场景包括：
- 工艺调控：通过实时监测污泥浓度、沉降性等参数，调整曝气量、回流比等运行条件；
- 异常预警：识别污泥膨胀、老化或中毒等问题，预防系统崩溃；
- 合规性验证：确保出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）等法规要求；
- 科研实验：用于新型污水处理技术开发或微生物群落功能研究。
检测项目及简介
- 混合液悬浮固体浓度（MLSS） 反映污泥中微生物与无机物的总量，是评估污泥负荷的核心指标。通常通过重量法测定，需过滤、烘干后称重计算。
- 污泥沉降比（SV）与污泥容积指数（SVI） SV指30分钟内污泥沉降体积占混合液体积的百分比，用于判断沉降性能；SVI由SV与MLSS计算得出（SVI=SV/MLSS×1000），可区分污泥膨胀类型（如SVI>150 mL/g提示丝状菌膨胀）。
- 微生物镜检 通过光学显微镜观察污泥中菌胶团结构、原生动物（如钟虫、轮虫）及丝状菌丰度，定性评估污泥健康状态。优势菌种的变化可反映水质或运行条件波动。
- 耗氧速率（OUR） 测定单位时间内污泥的氧消耗量，用于评估微生物代谢活性，常用于毒性物质冲击负荷的快速检测。
- 营养盐与毒性物质 包括氨氮、总磷、重金属等指标的检测，防止营养失衡或抑制物质积累影响处理效果。
检测参考标准
- GB/T 31962-2015《污水综合排放标准》：规定城镇污水处理厂出水污染物限值；
- CJ/T 221-2017《城镇污水处理厂污泥检验方法》：涵盖MLSS、SV、SVI等常规项目检测规范；
- HJ 535-2009《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》：氨氮检测标准方法；
- APHA 2540D（美国公共卫生协会标准）：国际通用的污泥有机物含量测定方法；
- ISO 6060:1989《水质 化学需氧量的测定》：COD检测国际标准。
检测方法及仪器
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MLSS测定
- 方法：取100 mL混合液经0.45 μm滤膜过滤，105℃烘干至恒重，计算单位体积污泥干重（单位：g/L）。
- 仪器：真空抽滤装置、电热恒温干燥箱、分析天平（精度0.0001 g）。
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SVI与SV测定
- 方法：将混合液倒入1 L量筒静置30分钟，记录沉降污泥体积百分比（SV%）；SVI=SV/MLSS×1000。
- 仪器：玻璃量筒（带刻度）、计时器。
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微生物镜检
- 方法：取新鲜污泥样品制作湿片，在400-1000倍显微镜下观察微生物形态与丰度。
- 仪器：光学显微镜（配备相差或暗视野功能）、载玻片、盖玻片。
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耗氧速率（OUR）测定
- 方法：采用呼吸仪法或溶解氧探头法，记录密闭系统中溶解氧随时间的变化曲线，计算OUR值（单位：mg O₂/(g MLSS·h)）。
- 仪器：溶解氧测定仪（如YSI ProODO）、磁力搅拌器、恒温水浴槽。
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自动化分析设备
- BOD分析仪：通过压力传感器法或库仑法测定生物需氧量；
- TOC分析仪：燃烧氧化法测定总有机碳含量；
- 在线监测系统：集成MLSS在线传感器（如红外散射法）、溶解氧仪等，实现实时数据采集与传输。
结语
活性污泥检测是污水处理工艺优化与风险管控的技术基石。随着检测技术的智能化发展（如基因测序用于功能菌群分析），传统指标与分子生物学手段的结合将进一步提升检测的精准性与指导价值。实际应用中需根据处理规模、水质特性及管理需求合理选择检测项目，同时严格遵循标准方法以确保数据可比性，最终实现污水处理系统的经济、高效与可持续运行。
