助力节后污泥恢复三篇|第一篇污泥不能用了怎么办？活性污泥的驯化之路
活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，1912年由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，活性污泥主要用来处理污废水。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧处理方法。
活性污泥驯化操作流程
曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中有机污染物物质充分混合接触，并进而降解吸收并分解的场所，它是活性污泥工艺的核心。曝气系统的作用是向曝气池供给微生物增长及分解有机物所必须的氧气，并起混合搅拌作用，使活性污泥与有机物充分接触。在曝气池内，悬浮的大量肉眼可观察到的絮状污泥颗粒这就叫做活性污泥絮体。随着有机污染物被分解，曝气池每天都净增一部分活性污泥，这部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系统之外---污泥池。
菌种投培
菌种培养构筑物的选择：方便操作，有曝气装置，有搅拌，利于加菌种、进原水或营养液的构筑物。
菌种在投加时，方案设定应根据现场具备的条件综合考虑。如场地、施工、运输车辆、临时电源、临时泵及管道、水枪、高差、过滤等因素。
菌种的粉碎对于压缩污泥应考虑污泥的粉碎问题，应根据现场的条件确定粉碎方法。粉碎方法选择的顺序为水枪——泵循环+滤网冲击——曝气、搅拌。
菌种活性降低时，首先加入恢复菌种，恢复其活性。由于菌种脱离其原来的好氧环境往往已有较长时间，因此，菌种运输到现场后应尽快加入培养构筑物，并且加入时，使构筑物处于曝气过程，每批加完后继续曝气，一方面淘汰厌氧菌，另一方面将构筑物内的营养物质消耗，恢复其活性。
菌种的培养在活性恢复后即进入培养阶段，其目的是使活性污泥尽快生长，以达到一定的数量级。菌种活性恢复期间，同时自身也有部分增殖。菌种的培养可单独进行，也可与驯化同步进行，通常是以培养为主，即污泥量增加为主，兼顾驯化。如原水浓度较高或毒性较强，培养时应以加营养液或生活污水为主;如原水基本无毒性，碳氮比适当，可在培养阶段以原水为主。
培养初期
每天闷曝22h，静置2h，排放4L废水，再加入4L自配水。7天后，污泥颜色呈黑色，沉降性能良好，出水混浊，测量MLSS、SV的值，反应过程中pH值、COD、NH3-N浓度没有较大的变化，说明培养出的细菌量较少。
14天后，污泥呈浅黑色，沉淀时泥水界面由开始模糊逐渐变得边缘清晰，镜检时可以观察到草履虫、漫游虫、裂口虫、吸管虫等。随着生物相逐渐变好，预示菌种培养出来了。测量MLSS、SV的值，COD和NH3-N去除率分别达到43%和10%，污泥活性还不强，需要继续培养。此后，每天运行两周期，每周期曝气10h，静置2h。30天后，污泥的絮凝和沉淀性能良好，混合液静置半小时，上清液清澈透明，泥水界面清晰，污泥呈黄褐色，镜检有大量新型菌胶团，较为密实，可以观察到许多活跃的钟虫。测量污泥MLSS、SV的值，COD去除率达到90%以上，NH3-N去除率在30%以上，污泥活性较强,至此认为培养阶段结束。
活性污泥的驯化应遵循的原则循序渐进、有的放矢、精心控制的。活性污泥驯化的方法与技巧如果培养期间加入的主要是生活污水，这个时候逐步降低生活污水的加入量，并逐步增加原水的进水量，每次增加的进水量为设计进水量的5—10%，每增加一次应该稳定2-3个周期或2天左右，发现系统内或出水指标上升应继续维持本次进水量，直至出水指标稳定，如出水指标一直上升，应暂停进水，待指标恢复正常后，进水量应稍微减少，或略大于上周期进水量。以此类推，最终达到系统设计符合。活性污泥驯化时，也可采用体积负荷法来进行驯化，可根据化验数据、进水指标、系统指标、构筑物体积推算出单位时间的系统污泥负荷，根据体积负荷来确定下个周期的进水量。
硝化菌驯化
培养出来的活性污泥含有大量异养菌，而硝化菌是自养菌，污泥中含量非常少，需要进一步进行驯化，使之占优。与硝化菌相比，反硝化菌对环境的适应能力强，生长和繁殖快，所以在一般情况下反硝化菌受到废水物质的抑制程度要比硝化菌小。在活性污泥的驯化过程中，每隔两天提高一次进水COD和NH3-N浓度。
污泥驯化初期，COD去除率为85.59%，而NH3-N去除率仅为23.21%。这是因为异养菌占优势，生长速率快，硝化菌世代时间长，生长速率慢，含量较少，与异养菌竞争处于不利地位，硝化反应速率低。4天后，NH3-N去除率明显升高，达到了46.70%，这说明系统中的硝化菌逐渐占优势，但NH3-N处理效果还不很理想，还需要继续驯化。使得NH3-N的去除率在90%以上，系统取得了良好的脱氮效果，达到驯化目的。
下面以UASB+AAO工艺处理PTA废水为例： 具体驯化步骤如下： 第一 引泥—从相似行业污水处理厂引入活性污泥进行培养； 第二 定期定量投加PTA废水，并投加营养物质； 第三 污泥性状良好时，逐渐增加PTA废水浓度；污泥性状不好时，逐渐降低营养物质浓度； 第四 分离出有效的活性污泥——特种污泥。 具体的还包括：曝气量变化、温度监控、水质监测等等。在培养的菌种中好氧异氧菌居多。 原水水量10000吨/天 计算体积负荷。12小时一周期，曝8推4。 进水COD3000mg/L、氨氮200mg/L、总磷100mg/L、好氧池体积1000方，进水后UASB出水COD在400-500mg/L。 氨氮50mg/L，曝气4小时后，生化池内COD200mg/L，氨氮34mg/L。 则系统COD体积负荷=（400-200）/4= 50mg/L.h； 系统氨氮体积负荷=（50-34）/4= 4mg/L.h； 再计算出本周期COD去除总量=1000方* 50mg/L.h* 8=400公斤 氨氮去除总量=1000方* 4mg/L.h* 8=32公斤； 以COD计算下周期进水量=400*1000/5000mg/L=80方； 以氨氮计算下周期进水量=32*1000/1000mg/L=32方； 下周期进水量取32方连续进水的运行方式中，应计算单位时间内系统进入的COD、氨氮的总量，结合在此期间系统内指标的变化情况计算出体积负荷来确定下周期进水量。 如果化验设施不到位，无法获知COD、氨氮等数据，可根据溶解氧的变化、风机风量的大小来估算体积负荷。在这种情况下，进水量的增加更应稳定，避免冒进对系统产生冲击。例如，系统内溶解氧一般控制在2-3mg/l，如果系统内溶解氧偏低，1.0左右，或进水停止后，溶解氧上升缓慢，说明进水量偏大，应适当减少进水量。如果溶解氧上升较快，说明进水量合理，可再适当增加进水量。如果溶氧仪、化验仪器暂时都没有，可根据污泥负荷来确定进水量，一般污泥COD负荷按0.2公斤COD/公斤污泥·天。 在处理垃圾渗滤液过程中，菌种的培养是重点；硝化菌相对于异养菌来讲比较难培养，硝化菌的培养过程同时也是污泥的驯化过程。下面根据影响硝化菌生长的因素来确定硝化菌培养时应控制的指标： ①温度 在生物硝化系统中，硝化细菌对温度的变化非常敏感，在5～35℃的范围内，硝化菌能进行正常的生理代谢活动。当废水温度低于15℃时，硝化速率会明显下降，当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维持，硝化速率只有30℃时的硝化硝化速率的25%。尽管温度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但温度过高将使硝化菌大量死亡，实际运行中要求硝化反应温度低于38℃。 例如高氨废水工程的调试应尽量选择气温15度以上的季节，如果必须在冬季启动，应尽量选用高氨污水厂的菌种，或有保温、加温措施的系统。 ②pH值 硝化菌对pH值变化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在这一最佳pH值条件下，硝化速度，硝化菌最大的硝化速度可达最大值。在硝化菌培养时，如果进水pH值较高，能够达到8.0左右最好，如果达不到也不应刻意追求，只要系统内pH值不低于6.5即可，如低于此值，应及时补充碱度，如NaOH、Na2CO3等。 ③溶解氧 氧是硝化反应过程中的电子受体，反应器内溶解氧高低，必会影响硝化反应得进程。在活性污泥法系统中，大多数学者认为溶解氧应该控制在1.5～2.0mg/L内，低于0.5mg/L时硝化反应趋于停止。当前，有许多学者认为在低DO（1.5mg/L）下可出现SND现象。 在DO＞2.0mg/L，溶解氧浓度对硝化过程影响可不予考虑。但DO浓度不宜太高，因为溶解氧过高能够导致有机物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外溶解氧过高，能量消耗过大，在经济方面也不合适。 ④污泥龄 （生物固体平均停留时间）为了使硝化菌群能够在连续流反应器系统存活，微生物在反应器内的停留时间（θc）N必须大于自养型硝化菌最小的世代时间（θc）minN，否则硝化菌的流失率将大于净增率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对（θc）N的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上，即安全系数应大于2。 ⑤重金属 有毒物质除了重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有：高浓度氨氮、高浓度硝酸盐有机物及络合阳离子等。 ⑥BOD 如果系统内BOD较高，系统内的异养菌就会与硝化菌争夺溶解氧，由于异养菌的数量远远大于硝化菌，硝化菌常常在系统内BOD较高的情况下得不到一定的溶解氧，而无法生长增殖。一般系统内BOD高于20mg/l，就会对硝化菌产生抑制。如果进水COD过高或碳氮比较高，硝化菌的培养就必须通过延时曝气来实现，即系统内COD已经合格或处于较低水平时，继续曝气，给予硝化菌足够的生长时间，曝气时，同样要控制好溶解氧，尽量低于3mg/L，防止污泥加速老化。 ⑦氨氮浓度 在系统氨氮浓度200mg/L时硝化菌就会被抑制，因此建议系统内氨氮浓度不高于150mg/L，在高氨污水处理中，由于进水氨氮浓度高，如果不注意，几个周期下来氨氮浓度就会升高到一定程度，常常在A池高于200mg/L，因此在硝化菌培养过程中以及正常运行时，应始终维持系统出水氨氮浓度在工艺要求指标以内，保证从调试开始，系统即出合格水。结合以上几种因素，我们在培养硝化菌时，应尽量创造其生长的有利条件，制定出最佳方案。 |
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