一个平衡的两种看法：污水处理中的 F/M 比与污泥龄
污水处理中的食微比，是每天到来的食物质量除以留下来消耗它的微生物质量，写作每天每千克混合液悬浮固体对应的 BOD 千克数。有些工业装置用 COD 代替 BOD，这个选择很重要：以 COD 计的 F/M 比与以 BOD 计的不可比。
污泥龄，也称固体停留时间与平均细胞停留时间，是系统中所持固体的质量除以每天从系统排出的质量，以天计。这里的系统指曝气池与沉淀池合在一起，因为沉淀池中的污泥层是存量的一部分。
两者从相反的两端描述同一个物料平衡。在同样负荷下留住更多污泥，比值下降而污泥龄上升；多排污泥，比值随污泥龄下降而上升。定量上，它们通过微生物群的实测产率系数——说明有多少食物变成了新的微生物——和它的衰减速率——说明每天有多少微生物死去——联系起来。正是这层关系使得这一对参数在设计表上一起出现，也使得一座装置无论怎么运行，都不可能以短污泥龄维持低比值，或以长污泥龄维持高比值。
每个旋钮实际是怎么转的
活性污泥的排泥速率就是那个旋钮，而且是唯一的旋钮。回流污泥泵决定固体在哪里，而不是有多少：它把同一群微生物在沉淀池与曝气池之间搬来搬去。系统唯一的连续排出是剩余污泥，加上随出水带走的那部分固体。一座靠调节回流比来改变污泥龄的装置，调错了泵。
比值可以由两种不同的动作改变，把它们混淆是常见错误。排泥改变固体的总质量，因而同时改变污泥龄和比值。在排泥速率不变时提高回流比，会把固体从沉淀池搬到曝气池，从而抬高池子运行的浓度、降低只按曝气池算出的比值，而系统的污泥龄不变。两种效应都是真实的，而且作用在不同的数字上。
食物这一项是操作员控制不了的部分。它随时、按日、按季节变化，所以比值永远是一个变动量的平均值。设计比值按设计负荷计算，运行比值按实际到来的负荷计算，这就是两者要分别记录而不能互换的原因。
污水处理中的污泥停留时间与 F/M 比并排看
常见引用的起步数值是：常规活性污泥的食微比约为每天每千克 MLSS 对应 0.2 至 0.4 kg BOD，污泥龄约为 5 至 15 天；延时曝气的比值更低，约 0.05 至 0.15，污泥龄更长，约 20 至 30 天。把它们作为起步方法而不是规格来读。它们说明的是这种配对关系：低比值与长污泥龄是同一句话，而一张在极短污泥龄旁边写着极低比值的设计表，描述的是按图无法运行的装置。
这种配对也是对负荷的一次核对。两座其他条件相同的装置，一座进市政污水、一座进部分可生物降解的工业排放，会在相同污泥龄下持有不同的比值，因为负荷中可生物降解的比例不同。比值跟着水走，污泥龄跟着出水要求走。
把旋钮往上转：年轻污泥
缩短污泥龄、从而提高比值，靠的是多排泥。第一个症状很少是有机物方面的。硝化细菌比去除有机物的微生物长得慢，所以它们会先被冲走，出水氨氮升高而出水 BOD 仍然可以接受。一座在排泥改变之后失去硝化的装置，显示的是世代时间最长的那个参数发生了变化，而不是最脆弱的那个。
继续朝同一方向走，症状会以可以辨认的顺序到来。氧化变得不完全，出水 BOD 跟着氨氮一起升高。微生物群转向长得快但不絮凝的种类，于是出水因悬浮固体而变浑浊，这些固体穿过沉淀池而不是在里面沉降。每去除一千克 BOD 产生的污泥更多，因为更多的食物被转化为新细胞而不是被氧化。每去除一千克所需的氧也上升，在设计负荷下够用的曝气系统开始不够。污泥龄极短还会让装置对冲击负荷毫无缓冲。
把旋钮往下转：老龄污泥
延长污泥龄、从而降低比值，靠的是少排泥。微生物被留住更久，微生物群更多样也更稳定，硝化更容易维持。出水水质会改善到一个程度，然后这笔账要在另外两行上付。
第一行是沉降。长期缺食的污泥产生的絮体小而致密、沉降慢，随水越过堰的针状絮体造成的轻度浑浊，是装置在这个方向上走得太远的经典迹象。食物稀少时某些丝状菌也占优势，所以低比值是污泥膨胀得以发展的条件之一。通常是在沉淀池而不是在曝气池发现污泥龄过长。
第二行是质量。污泥龄长会把更多固体留在系统中，而惰性物质在其中累积，因为它只随剩余污泥排出。固体的挥发性组分下降，需要浓缩和脱水的污泥量更大，沉淀池必须承载更重的污泥层。每去除一千克 BOD 的耗氧也上升，因为食物中有更大的份额被花在维持一个更大的群体上，尽管每去除一千克产生的剩余污泥更少。两种效应是同一个物料平衡从两个地方看到的。
在两个极端之间没有通用的设定。一座装置需要的污泥龄，取决于它必须在将遇到的最冷水温下留住的最慢的那种微生物；而比值跟着污泥龄与负荷走。运行记录补充的是行进方向：一座在负荷稳定下比值连续数月缓慢下降的装置，正在累积某种东西。
常见错误
- 用改变回流污泥比来改变污泥龄，而活性污泥中真正管这件事的旋钮是排泥速率。
- 只按曝气池计算污泥龄，把沉淀池污泥层中的固体排除在存量之外。
- 把低比值读作运行稳定，而不检查污泥沉降得怎么样，因为有利于硝化的同一条件也可能有利于丝状菌。
- 用设计负荷而不是实际到来的负荷来判断比值。
- 用降低排泥量来纠正硝化失效，而没有先确认问题是被冲走，而不是温度影响、溶解氧偏低或碱度不足。
- 沿用从另一套用不同水质、不同沉淀池的装置上抄来的污泥龄。
- 把比值与污泥龄当作两个独立指标来看，而两者缺了对方都无法解读。
设定旋钮之前的自查
- 污水处理中的污泥停留时间是按整个系统——曝气池与沉淀池污泥层合在一起——计算的吗？
- 每天排出的固体质量有没有记录，而不是只记它离开时的浓度？
- 食物这一项与设计计算用的是同一个基准（BOD 或 COD）吗？
- 设计温度是装置将运行的最低水温吗，因为维持硝化细菌所需的污泥龄随水温下降而上升？
- 在关注比值的同时，有没有通过污泥容积指数或沉降试验关注污泥的沉降行为？
- 供氧有没有对着实际被氧化的负荷核对，包括碳质和氮质两部分？
- 比值与污泥龄有没有和它们所依据的负荷记在同一张记录表上？
- 在选定的污泥龄下估算过剩余污泥产量吗，以便知道排泥与脱水的任务量？
从两个旋钮到一座能守住它们的装置
两个旋钮，一个平衡，而池体的容积、曝气和沉淀池必须能够守住旋钮被设定到的任何位置。一体化 MBR 设备页描述的装置用膜而不是沉淀池分离固体，这改变了沉降约束而没有改变平衡；A²/O 设备各反应区一文则让同一批固体走完脱氮除磷的缺氧段与厌氧段。单台成套设备在你的水质下能维持怎样的污泥龄与混合液浓度，按你的进水和排放标准与工厂确认，而不是从一张通用表格上读。