活性污泥馴化技巧
菌種投培
菌種培養(yǎng)構(gòu)筑物的選擇：方便操作，有曝氣裝置，有攪拌，利于加菌種、進(jìn)原水或營(yíng)養(yǎng)液的構(gòu)筑物。
菌種在投加時(shí)，方案設(shè)定應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具備的條件綜合考慮。如場(chǎng)地、施工、運(yùn)輸車(chē)輛、臨時(shí)電源、臨時(shí)泵及管道、水槍、高差、過(guò)濾等因素。
菌種的粉碎對(duì)于壓縮污泥應(yīng)考慮污泥的粉碎問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件確定粉碎方法。粉碎方法選擇的順序?yàn)樗畼?mdash;—泵循環(huán)+濾網(wǎng)沖擊——曝氣、攪拌。
菌種活性降低時(shí)，首先加入恢復(fù)菌種，恢復(fù)其活性。由于菌種脫離其原來(lái)的好氧環(huán)境往往已有較長(zhǎng)時(shí)間，因此，菌種運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)盡快加入培養(yǎng)構(gòu)筑物，并且加入時(shí)，使構(gòu)筑物處于曝氣過(guò)程，每批加完后繼續(xù)曝氣，一方面淘汰厭氧菌，另一方面將構(gòu)筑物內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，恢復(fù)其活性。
菌種的培養(yǎng)在活性恢復(fù)后即進(jìn)入培養(yǎng)階段，目的是使活性污泥盡快生長(zhǎng)，以達(dá)到一定的數(shù)量級(jí)。菌種活性恢復(fù)期間，同時(shí)自身也有部分增殖。菌種的培養(yǎng)可單獨(dú)進(jìn)行，也可與馴化同步進(jìn)行，通常是以培養(yǎng)為主，即污泥量增加為主，兼顧馴化。如原水濃度較高或毒性較強(qiáng)，培養(yǎng)時(shí)應(yīng)以加營(yíng)養(yǎng)液或生活污水為主;如原水基本無(wú)毒性，碳氮比適當(dāng)，可在培養(yǎng)階段以原水為主。
活性泥馴化
活性污泥馴化應(yīng)遵循的原則循序漸進(jìn)、有的放矢、精心控制的。活性污泥馴化的方法與技巧如果培養(yǎng)期間加入的主要是生活污水，這個(gè)時(shí)候逐步降低生活污水的加入量，并逐步增加原水的進(jìn)水量，每次增加的進(jìn)水量為設(shè)計(jì)進(jìn)水量的5—10%，每增加一次應(yīng)穩(wěn)定2-3個(gè)周期或2天左右，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)或出水指標(biāo)上升應(yīng)繼續(xù)維持本次進(jìn)水量，直至出水指標(biāo)穩(wěn)定，如出水指標(biāo)一直上升，應(yīng)暫停進(jìn)水，待指標(biāo)恢復(fù)正常后，進(jìn)水量應(yīng)稍微減少，或略大于上周期進(jìn)水量。以此類推，最終達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合。活性污泥馴化時(shí)，也可采用體積負(fù)荷法來(lái)進(jìn)行馴化，可根據(jù)化驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)水指標(biāo)、系統(tǒng)指標(biāo)、構(gòu)筑物體積推算出單位時(shí)間的系統(tǒng)污泥負(fù)荷，根據(jù)體積負(fù)荷來(lái)確定下個(gè)周期的進(jìn)水量。
下面以UASB+AAO工藝處理PTA廢水為例：
具體馴化步驟如下：
第一引泥——從相似行業(yè)污水處理廠引入活性污泥進(jìn)行培養(yǎng);
第二定期定量投加PTA廢水，并投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);
第三污泥性狀良好時(shí)，逐漸增加PTA廢水濃度;污泥性狀不好時(shí)，逐漸降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度;
第四分離出有效的活性污泥——特種污泥。
具體的還包括：曝氣量變化、溫度監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等等。在培養(yǎng)的菌種中好氧異氧菌居多。
原水水量10000噸/天
計(jì)算體積負(fù)荷。12小時(shí)一周期，曝8推4。
進(jìn)水COD3000mg/L、氨氮200mg/L、總磷100mg/L、好氧池體積1000方，進(jìn)水后UASB出水COD在400-500mg/L。氨氮50mg/L，曝氣4小時(shí)后，生化池內(nèi)COD200mg/L，氨氮34mg/L。
則系統(tǒng)COD體積負(fù)荷=(400-200)/4=50mg/L.h;系統(tǒng)氨氮體積負(fù)荷=(50-34)/4=4mg/L.h;再計(jì)算出本周期COD去除總量=1000方*50mg/L.h*8=400公斤;氨氮去除總量=1000方*4mg/L.h*8=32公斤;以COD計(jì)算下周期進(jìn)水量=400*1000/5000mg/L=80方;以氨氮計(jì)算下周期進(jìn)水量=32*1000/1000mg/L=32方;下周期進(jìn)水量取32方連續(xù)進(jìn)水的運(yùn)行方式中，應(yīng)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)入的COD、氨氮的總量，結(jié)合在此期間系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)的變化情況計(jì)算出體積負(fù)荷來(lái)確定下周期進(jìn)水量。
如果化驗(yàn)設(shè)施不到位，無(wú)法獲知COD、氨氮等數(shù)據(jù)，可根據(jù)溶解氧的變化、風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小來(lái)估算體積負(fù)荷。在這種情況下，進(jìn)水量的增加更應(yīng)穩(wěn)定，避免冒進(jìn)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊。例如，系統(tǒng)內(nèi)溶解氧一般控制在2-3mg/l，如果系統(tǒng)內(nèi)溶解氧偏低，1.0左右，或進(jìn)水停止后，溶解氧上升緩慢，說(shuō)明進(jìn)水量偏大，應(yīng)適當(dāng)減少進(jìn)水量。如果溶解氧上升較快，說(shuō)明進(jìn)水量合理，可再適當(dāng)增加進(jìn)水量。如果溶氧儀、化驗(yàn)儀器暫時(shí)都沒(méi)有，可根據(jù)污泥負(fù)荷來(lái)確定進(jìn)水量，一般污泥COD負(fù)荷按0.2公斤COD/公斤污泥˙天。
在處理垃圾滲濾液過(guò)程中，菌種的培養(yǎng)是重點(diǎn);硝化菌相對(duì)于異養(yǎng)菌來(lái)講比較難培養(yǎng)，硝化菌的培養(yǎng)過(guò)程同時(shí)也是污泥的馴化過(guò)程。下面根據(jù)影響硝化菌生長(zhǎng)的因素來(lái)確定硝化菌培養(yǎng)時(shí)應(yīng)控制的指標(biāo)：
①溫度
在生物硝化系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌對(duì)溫度的變化非常敏感，在5～35℃的范圍內(nèi)，硝化菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)。當(dāng)廢水溫度低于15℃時(shí)，硝化速率會(huì)明顯下降，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)已啟動(dòng)的硝化系統(tǒng)可以勉強(qiáng)維持，硝化速率只有30℃時(shí)的硝化硝化速率的25%。盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過(guò)高將使硝化菌大量死亡，實(shí)際運(yùn)行中要求硝化反應(yīng)溫度低于38℃。
例如高氨廢水工程的調(diào)試應(yīng)盡量選擇氣溫15度以上的季節(jié)，如果必須在冬季啟動(dòng)，應(yīng)盡量選用高氨污水廠的菌種，或有保溫、加溫措施的系統(tǒng)。
②pH值
硝化菌對(duì)pH值變化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在這一最佳pH值條件下，硝化速度，硝化菌最大的硝化速度可達(dá)最大值。在硝化菌培養(yǎng)時(shí)，如果進(jìn)水pH值較高，能夠達(dá)到8.0左右最好，如果達(dá)不到也不應(yīng)刻意追求，只要系統(tǒng)內(nèi)pH值不低于6.5即可，如低于此值，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充堿度，如NaOH、Na2CO3等。
③溶解氧
氧是硝化反應(yīng)過(guò)程中的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧高低，必會(huì)影響硝化反應(yīng)得進(jìn)程。在活性污泥法系統(tǒng)中，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)該控制在1.5～2.0mg/L內(nèi)，低于0.5mg/L時(shí)硝化反應(yīng)趨于停止。當(dāng)前，有許多學(xué)者認(rèn)為在低DO(1.5mg/L)下可出現(xiàn)SND現(xiàn)象。在DO>2.0mg/L，溶解氧濃度對(duì)硝化過(guò)程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高，因?yàn)槿芙庋踹^(guò)高能夠?qū)е掠袡C(jī)物分解過(guò)快，從而使微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)，活性污泥易于老化，結(jié)構(gòu)松散。此外溶解氧過(guò)高，能量消耗過(guò)大，在經(jīng)濟(jì)方面也不合適。
④污泥齡
(生物固體平均停留時(shí)間)為了使硝化菌群能夠在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)存活，微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間(θc)N必須大于自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時(shí)間(θc)minN，否則硝化菌的流失率將大于凈增率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。一般對(duì)(θc)N的取值，至少應(yīng)為硝化菌最小世代時(shí)間的2倍以上，即安全系數(shù)應(yīng)大于2。
⑤重金屬
有毒物質(zhì)除了重金屬外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機(jī)物及絡(luò)合陽(yáng)離子等。
⑥BOD
如果系統(tǒng)內(nèi)BOD較高，系統(tǒng)內(nèi)的異養(yǎng)菌就會(huì)與硝化菌爭(zhēng)奪溶解氧，由于異養(yǎng)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硝化菌，硝化菌常常在系統(tǒng)內(nèi)BOD較高的情況下得不到一定的溶解氧，而無(wú)法生長(zhǎng)增殖。一般系統(tǒng)內(nèi)BOD高于20mg/l，就會(huì)對(duì)硝化菌產(chǎn)生抑制。如果進(jìn)水COD過(guò)高或碳氮比較高，硝化菌的培養(yǎng)就必須通過(guò)延時(shí)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，即系統(tǒng)內(nèi)COD已經(jīng)合格或處于較低水平時(shí)，繼續(xù)曝氣，給予硝化菌足夠的生長(zhǎng)時(shí)間，曝氣時(shí)，同樣要控制好溶解氧，盡量低于3mg/L，防止污泥加速老化。
⑦氨氮濃度
在系統(tǒng)氨氮濃度200mg/L時(shí)硝化菌就會(huì)被抑制，因此建議系統(tǒng)內(nèi)氨氮濃度不高于150mg/L，在高氨污水處理中，由于進(jìn)水氨氮濃度高，如果不注意，幾個(gè)周期下來(lái)氨氮濃度就會(huì)升高到一定程度，常常在A池高于200mg/L，因此在硝化菌培養(yǎng)過(guò)程中以及正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)始終維持系統(tǒng)出水氨氮濃度在工藝要求指標(biāo)以內(nèi)，保證從調(diào)試開(kāi)始，系統(tǒng)即出合格水。結(jié)合以上幾種因素，我們?cè)谂囵B(yǎng)硝化菌時(shí)，應(yīng)盡量創(chuàng)造其生長(zhǎng)的有利條件，制定出最佳方案。
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