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富氧条件下的氧吸收速率可以很好地指示污泥的活性,但营养物脱除污水处理厂在缺氧和厌氧条件下细胞的代谢状态评价不能使用这种可靠的测量方法。在这种情况下,可用监视NADH荧光替代。NADH荧光信号对细胞内氧化还原状态的测量,在决定微生物代谢状态方面有价值。利用NADH荧光计可以探测交替活性污泥过程反硝化的终点。
6、沉降过程的测量
作为污水处理厂的最后一道工序,二沉池中的任何失误都会直接影响出水质量。但在目前的科学研究中,对这个过程监控和测量问题关注得相对较少。
目前有三种投入实际应用的污泥界面定位测量原理:超声波吸收和浊度设备检测悬浮固体界面、超声扫描装置提供浓度分布图。第三种方法被认为是最好的测量方法。带转鼓的浊度传感器应用最为广泛。浊度探测仪精度能够降低直到触及污泥层,其延伸的距离即污泥层深度。只要进行适当的维护与清洁,这类测量系统可给出可靠的结果。有一种由三个浊度计组成不同的检测仪器,固定安装在沉淀池的不同位置上,可以探测到污泥层在这些位置是否出现。这是一种更可靠的仪器,因为它避免了因转鼓存在而引起的机械问题。可以根据中间位置探棒探测到的情况通过控制策略实现污泥层调节。另两个浊度计的信号可用于报警触发。
污泥沉降特性通常用污泥体积指数(SVI)表示。这个参数由30分钟污泥沉降体积除以悬浮固体浓度而得。SVI受污泥浓度的严重影响。科学技术的进步促进了测量污泥沉降特性的传感器的发展。这类传感器的主要特征是中心玻璃圆筒将混合液体样品带入接近二沉池条件的批沉降实验,利用光传送跟踪批实验中污泥层界面的下降,通过固定行列的位于一面的光发射二极管(LED)和另一面的光电二极管或移动的LED光电二极管对进行测量。Vamolleghem引入的沉降计用一个移动光探测系统记录污泥层高度的变化,从相应的污泥沉降曲线可以获得最大沉降速率和污泥体积指数。
随着图像分析系统性能与价格比的日益提高,促进了微观图像处理技术在污水处理行业的应用。例如基于图像采集和分析及时监视活性污泥在二沉池中沉降特征的变化,对预防污泥(丝状菌)过度膨胀有重要意义。Grijspeerdt等利用低放大率显微术与图像分析结合开发了一种估计活性污泥沉降特性的在线仪表,可以测量活性污泥絮片形态,对悬浮固体浓度进行快速而可靠的估计。
絮凝大小及其粒径分布的测量可以检测不同处理阶段絮凝特性的变化,对处理过程提供有价值的信息。有不同的测量絮凝物的方法。激光散射技术近来被用于在线获取絮凝大小与粒径分布信息。絮凝大小测量仪根据夫琅和费衍射理论制作而成;另有一种根据聚焦光束反射率方法制成的探测仪可以测量二沉池的污泥粒径分布。
7、结束语
日益严格的污水排放标准对过程测量仪表提出了更高的要求,促进了日益复杂的传感器技术的发展。但由于可靠性、成本等方面的原因,实际投入污水处理系统应用的传感器尚存在很大差距。在今后的学术研究与工业应用方面,尚需对所开发仪器的可靠性、在污水处理过程自动监视与控制系统中传感器所提供信息的可用性等方面作进一步改善。 |