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活性污泥的培养与驯化

2020-11-25 13:54:02 admin 0

活性污泥的培养与驯化

在活性污泥中,除了微生物外,还含有一些无机物和分解中的有机物。微生物和有机物构成活性污泥的挥发性部分(即挥发性活性污泥),它约占全部活性污泥的70%—80%。活性污泥的含水率一般在98%—99%。它具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。

活性污泥是通过一定的方法培养和驯化出来的。培养的目的是使微生物增值,达到一定的污泥浓度;驯化则是对混合微生物群进行选择和诱导,使具有降解污水中污染物活性的微生物成为优势。
一、驯化条件
一般来讲,微生物生长条件不能发生骤然的突出变化,常规讲要有一个适应过程,且要有环境适应的菌种,驯化过程应当与原生长条件尽量一致,当条件不具备时,一般用常规生活污水作为培养水源,驯化时温度不低于20℃,驯化采取连续闷曝3-7天,并在显微镜下检查微生物生长状况,或者依据长期实践经验,按照不同的工艺方法(活性污泥、生物膜等),观察微生物生长状况,也可用检查进出水COD大小来判断生化作用的效果。
二、驯化方式
(一)接种菌种
1、接种菌种是指利用微生物生物消化功能的工艺单元,如主要有水解、厌氧、缺氧、好氧工艺单元,接种是对上述单元而言的。
2、依据微生物种类的不同,应分别接种不同的菌种。
3、接种量的大小:厌氧污泥接种量一般不应少于水量的8-10%,否则,将影响启动速度;好氧污泥接种量一般应不少于水量的5%。只要按照规范施工,厌氧、好氧菌可在规定范围正常启动。
4、启动时间:应特别说明,菌种、水温及水质条件,是影响启动周期长短的重要条件。一般来讲,在低于20℃的条件下,接种和启动均有一定的困难,特别是冬季运行时更是如此。因此,建议冬季运行时污泥分两次投加,水解酸化池中活性污泥投加比例8%(浓缩污泥),曝气池中活性污泥的投加比例为10(浓缩污泥,干污泥为8%),在不同的温度条件下,投加的比例不同。投加后按正常水位条件,连续闷曝(曝气期间不进水)7天后,检查处理效果,在确定微生物生化条件正常时,方可小水量连续进水25天,待生化效果明显或气温明显回升时,再次向两池分别投加10活性污泥,生化工艺才能正常启动。
5、菌种来源:厌氧污泥主要来源于已有的厌氧工程,如啤酒厌氧发酵工程、农村沼气池、鱼塘、泥塘、护城河清淤污泥;好氧污泥主要来自城市污水处理厂,应拉取当日脱水的活性污泥作为好氧菌种,接种污泥且按此顺序确定优先级。
①同类污水厂的剩余污泥或脱水污泥;
②城市污水厂的剩余污泥或脱水污泥;
③其它不同类污水站的剩余污泥或脱水污泥;
④河流或湖泊底部污泥;
⑤粪便污泥上清液。
(二)系统培养
1、接种菌种完成后,在连续运行已见到效果的情况下,采用递增污水进水量的方式,使微生物逐步适应新的生活条件,递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同。好氧正常启动可在10-20天内完成,递增比例为5-10%;而厌氧进水递增比例则要小的很多,一般应控制挥发酸(VFA)浓度不大于1000mg/L,且厌氧池中PH值应保持在6.5-7.5范围内,不要产生太大的波动,在这种情况下水量才可慢慢递增。一般来讲,厌氧从启动到转入正常运行(满负荷量进水)需要2-4个月才能完成。
2、厌氧、好氧、水解等生化工艺是个复杂的过程,每个过程都会有自己的特点,需要根据现场条件加以调整。
3、编制必要的化验和运转的原始记录报表以及初步的建章立制。从培菌伊始,逐步建立较规范的组织和管理模式,确保启动与正式运行的有序进行。
三、调试期间的监测和控制
1、温度
温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种微生物都在特定范围的温度内生长。生化处理的温度范围在10~40℃,最佳温度在20~30℃。任何微生物只能在一定温度范围内生存,在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。在污泥培养时,要将它们置于最适宜温度条件下,使微生物以最快的生长速率生长,过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢,过高的温度对微生物有致死作用。
2、pH值
微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5~7.5,在此环境中生长繁殖最好,它们对pH值的适应范围在4~10。而活性污泥法处理废水的曝气系统中,作为活性污泥的主体,菌胶团细菌在6.5~8.5的pH值条件下可产生较多粘性物质,形成良好的絮状物。
3、营养物质
废水中的微生物要不断地摄取营养物质,经过分解代谢(异化作用)使复杂的高分子物质或高能化合物降解为简单的低分子物质或低能化合物,并释放出能量;通过合成代谢(同化作用)利用分解代谢所提供的能量和物质,转化成自身的细胞物质;同时将产生的代谢废物排泄到体外。水、碳源、氮源、无机盐及生长因素为微生物生长的条件。废水中应按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例补充氮源、含磷无机盐,为活性污泥的培养创造良好的营养条件。
4、悬浮物质SS
污水中含有大量的悬浮物,通过预处理悬浮物已大部分去除,但也有部分不能降解,曝气时会形成浮渣层,但不影响系统对污水的处理。
5、溶解氧量DO
好养的生化细菌属于好氧性的。氧对好氧微生物有两个作用:①在呼吸作用中氧作为最终电子受体;②在醇类和不饱和脂肪酸的生物合成中需要氧。且只有溶于水的氧(称溶解氧)微生物才能利用。
在活性污泥的培养中,DO的供给量要根据活性污泥的结构状况、浓度及废水的浓度综合考虑。具体说来,也就是通过观察显微镜下活性污环保泥的结构即成熟程度,测量曝气池混合液的浓度、监测曝气池上清液中CODCr的变化来确定。根据经验,在培养初期DO控制在1~2mg/l,这是因为菌胶团此时尚未形成絮状结构,氧供应过多,使微生物代谢活动增强,营养供应不上而使污泥自身产生氧化,促使污泥老化。在污泥培养成熟期,要将DO提高到3~4mg/l左右,这样可使污泥絮体内部微生物也能得到充足的DO,具有良好的沉降性能。在整个培养过程中要根据污泥培养情况逐步提高DO。特别注意DO不能过低,DO不足,好氧微生物得不到足够的氧,正常的生长规律将受到影响,新陈代谢能力降低,而同时对DO要求较低的微生物将应运而生,这样正常的生化细菌培养过程将被破坏。
6、混合液MLSS浓度
微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有机物代谢的主体,在生物处理工艺中起主要作用,而混合液污泥MLSS的数值即大概能表示活性部分的多少。对高浓度有机污水的生物处理一般均需保持较高的污泥浓度。在培养同时根据污泥性状、有机污泥负荷等控制好剩余污泥排放量。
7、污泥的生物相镜检
活性污泥处于不同的生长阶段,各类微生物也呈现出不同的比例。细菌承担着分解有机物的基本和基础的代谢作用,而原生动物〈也包括后生动物〉则吞食游离细菌。污水调试运行期间出现的微生物种类繁多,有细菌、绿藻等藻类、原生动物和后生动物,原生动物有太阳虫、盖纤虫、累校虫等,后生动物出现了线虫。调试运行后期混合液中固着型纤毛虫,如累校虫的大量存在,说明处理系统有良好的出水水质。
8、污泥指数SVI,正常运行时污泥指数在801/mg左右。
总的来说,活性污泥培菌过程中,应经常测定进水的pH、COD、氨氮和曝气池溶解氧、污泥沉降性能等指标。活性污泥初步形成后,就要进行生物相观察,根据观察结果对污泥培养状态进行评估,并动态调控培菌过程,同时控制好剩余污泥的排放。