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活性污泥的培養

通過工程實例總結，就如何縮短污水生化調試所需時間，從調試前期準備到污水全負荷投入運行，分3個階段予以解剖分析。前期準備工作的內容和所需物料的種類及數量；調試各階段物料投加量及所需控制的條件；調試過程所需注意的事項。下文中所述內容尤其適用于以鼓風機曝氣為主的生化處理設施。 
污水處理設施在正式投入使用時，其生化處理裝置均需進行污泥接種、馴化（俗稱調試）。對于規模較大的污水處理設施盡量縮短調試時間，使處理主體盡快投入正常運行，在實際操作過程中有著重要的意義。我們通過多個日處理萬噸的污水處理設施的生化調試發現，在生化調試過程中，如果準備充分，正常氣溫下一般7~10d即可完成生化設施的培菌接種工作；10d后就可以對污水進行馴化，20d左右便可進入正常運行。 
本文將分三方面對生化調試工作中需注意的問題進行簡要分析。為方便起見，文中所列數據均以生化池體積5000m³為基準。 

1.1. 物料準備 
①污泥準備 
對于萬立方米級污水處理裝置而言，其生化池體積較大，為了保證生化池初始污泥濃度，需要準備投加的原始污泥量很大。理論上講，投加后生化池的污泥的質量濃度最好控制在2500mg/L左右。實際運行時，為了節約成本，調試期間初始污泥的質量濃度可控制在1500mg/L左右，一日處理1×104m³污水生化時間為12h的污水處理裝置為例，調試前需準備含水率在80%的活性污泥約40m³。污泥品種最好是同類或相似的活性污泥。如有困難，其它活性較強的污泥也可使用。污泥在使用前為保證一定的活性，對待用的污泥需進行噴水保濕處理，在保濕條件下污泥的活性至少可保持15d以上。 
②碳源培養寄的準備 
生化調試過程中理想的碳源是大糞及淀粉。一般來說調試前期以加入大糞為主，中后期以加入淀粉為主，為接生成本，淀粉可用地腳面粉替代。由于大糞無法事先儲存，因此，事前需和有關部門確定好調試期間需要的數量。調試期間碳源準備量一般按如下原則進行估算。每天投加到生化池的COD量 按混合后生化池COD的質量濃度在200~300mg/L水平計，其中地腳面粉COD的質量折算量約為1t[COD]/t[面粉]。大糞的COD折算比較 困難，根據經驗，在整個調試期間需100~150 m³的大糞。加入大糞的目的除補充碳源外，還可增加生化池菌種的引入。地腳面粉可準備10~15t。 
③磷源、氮源的準備 
補充碳源一般以普鈣Ca（H2PO4)2為主，補充的氮源以尿素CO（NH2）2為主。生化池COD的質量濃度在300mg/L時估計BOD5值一般以100mg/L計，補充量按 m（BOD5）：m（N）：m（P）=100：5：1折算，每天需補充淀粉2000-3000kg，尿素100kg，補普鈣200kg，質量比按照淀粉：尿素：普鈣=20-30：1：2補給。調試期間需準備尿素2~3t，普鈣5~6t。 
另外如有條件可準備10~20kg粉狀陰離子聚丙烯酰胺（PAM）。 
1.2. 物料化制及輸送設備 
由 于調試期間需要的物料量很大，加之生化調試無污水進入，池內污水流動性較差，為提高接種速度，需要將污泥及補充碳源盡可能均勻地輸入各生化池內。因此，對 于一定規模的污水處理設施設置物料化制及物料輸送系統，對減輕勞動強度提高調試效率是必需的。根據經驗，物料化制池宜設于地下，池內設空氣攪拌裝置，池容積一般在20~30m³。池內分二區，一區為化制區，該區需設置物料化制及初級垃圾清理裝置；二區為輸送取，設置潛水泵或液下泵，同時在泵周圍設置垃圾同以防泵發生堵塞。輸送管道在生化池附近宜使用軟管以便根據需要調整投加料點位置。另外，物料化制旁最好設置一個消火栓或供水管，用于化制污泥及其它物料時供水。 
1.3. 監測儀器準備 
為配合生化調試，需對生化池中的COD（鉻法）、溶解氧、pH值、細菌等指標進行監測。一般生化處理調試需配備以下監測儀器：COD測定儀、溶解氧測定儀、pH值測定儀、顯微鏡。 

2.1. 初期（3d） 
① 首先將生化池注入一定量的清水和部分待處理的污水，然后將污泥倒入物料化制池。一般第1次投加20m³污泥，同時投加大糞等培養料，加水攪拌后按比例均勻 投加到各生化池內。投加培養料以生化池COD的質量濃度控制在300mg/L為準。然后按比例補加普鈣（由于投加大糞無需補加氮源）。 
②悶曝：投料后進行悶曝。水氣體積控制在1：（5~10）。第1天曝氣采取6h充氧，4h停機的方式進行。 
③ 再次投料：經過1d悶曝后，第2天COD的質量濃度降至100mg/L左右。需再次投料，第2次可投入10~15 m³污泥至化料池，（留下部分作為備用）。同時投加以大糞為主的培養料，投加培養料仍以控制生化池COD的質量濃度在200~300mg/L為標準。根據 需要補磷后悶曝。 
④悶曝：第二、三天的悶曝可減少停機時間，生化曝氣可控制為開6停2。 
2.2. 中期（4~7d） 
一般經過2~3d的悶曝后，通過顯微鏡鏡檢，可能會看到少量的原生動物。原則上，此時每天定時補加碳源逐步以地腳面粉為主。同時投加普鈣和尿素，以補充磷源和氮源。補充碳源的標準仍以生化池COD的質量濃度在200mg/L左右為準。 
此階段為排除生化代謝物，生化池需適量換水，同時繼續進行悶曝。此階段為加速污泥菌膠團的形成，在生化池中可適量投加粉狀PAM。 
2.3. 后期（7~10d） 
一般經過7~10d悶曝，生化污泥表現顯淡黃色，污泥30min沉降比達到10%左右。通過鏡檢可發現有較多活躍的原生動物鐘蟲、纖毛蟲，以及后生動物輪蟲、線蟲等，此時生化污水處理即可進入馴化及增負荷調試階段。 
增負荷調試一般以每2d增加五分之一的污水負荷進行。1周后基本可以全負荷運行。為平穩過度，增負荷全幾天視具體情況可適量補充些地腳面粉作為碳源。 
2.4. 調試條件控制 
生化調試期間，曝氣強度原則上應結合水中溶解氧類控制氣水比，一般好氧區溶解氧的質量濃度控制在1~3mg/L，兼氧區控制在0~0.5mg/L。 
其它監控指標主要有COD，生物相、pH值、污泥沉降比。取樣分析頻率為調試初期一般4h取1次樣，中期6h取1次，后期8h取1次樣。 

生化設施的調試，有以下幾點須特別注意。 
①設置化料池及配備物料輸送系統對于規模較大的污水處理設施是必要的。 
②投加的污泥需盡可能化開，避免垃圾進入生化池，降低污泥使用效率。 
③在投加大糞時需做好垃圾的清理工作，避免垃圾進入輸送泵，否則極易引起輸送泵的堵塞。 
④需隨時掌握生化池內的COD及溶解氧變化情況，及時補充碳源和調整供氣量。 
⑤調試期間生化池pH值最好控制在7~8.5之間，發生異常及時尋找原因采取補救措施。 

在調試過程中如能做到以上幾點，一般來說整個生化調試過程可在1個月內完成。 
此外，以上生化調試結論適用于鼓風曝氣為主的生化處理裝置，對于其它形式的生化處理僅供參考。 
在調試開始時，注入生化池的水應為當前需處理的污水而非用清水更合適，補磷應用KH2PO4為佳。