活性污泥的培养

通过工程实例总结，就如何缩短污水生化调试所需时间，从调试前期准备到污水全负荷投入运行，分3个阶段予以解剖分析。前期准备工作的内容和所需物料的种类及数量；调试各阶段物料投加量及所需控制的条件；调试过程所需注意的事项。下文中所述内容尤其适用于以鼓风机曝气为主的生化处理设施。 
污水处理设施在正式投入使用时，其生化处理装置均需进行污泥接种、驯化（俗称调试）。对于规模较大的污水处理设施尽量缩短调试时间，使处理主体尽快投入正常运行，在实际操作过程中有着重要的意义。我们通过多个日处理万吨的污水处理设施的生化调试发现，在生化调试过程中，如果准备充分，正常气温下一般7~10d即可完成生化设施的培菌接种工作；10d后就可以对污水进行驯化，20d左右便可进入正常运行。 
本文将分三方面对生化调试工作中需注意的问题进行简要分析。为方便起见，文中所列数据均以生化池体积5000m³为基准。 

1.1. 物料准备 
①污泥准备 
对于万立方米级污水处理装置而言，其生化池体积较大，为了保证生化池初始污泥浓度，需要准备投加的原始污泥量很大。理论上讲，投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在2500mg/L左右。实际运行时，为了节约成本，调试期间初始污泥的质量浓度可控制在1500mg/L左右，一日处理1×104m³污水生化时间为12h的污水处理装置为例，调试前需准备含水率在80%的活性污泥约40m³。污泥品种最好是同类或相似的活性污泥。如有困难，其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定的活性，对待用的污泥需进行喷水保湿处理，在保湿条件下污泥的活性至少可保持15d以上。 
②碳源培养寄的准备 
生化调试过程中理想的碳源是大粪及淀粉。一般来说调试前期以加入大粪为主，中后期以加入淀粉为主，为接生成本，淀粉可用地脚面粉替代。由于大粪无法事先储存，因此，事前需和有关部门确定好调试期间需要的数量。调试期间碳源准备量一般按如下原则进行估算。每天投加到生化池的COD量 按混合后生化池COD的质量浓度在200~300mg/L水平计，其中地脚面粉COD的质量折算量约为1t[COD]/t[面粉]。大粪的COD折算比较 困难，根据经验，在整个调试期间需100~150 m³的大粪。加入大粪的目的除补充碳源外，还可增加生化池菌种的引入。地脚面粉可准备10~15t。 
③磷源、氮源的准备 
补充碳源一般以普钙Ca（H2PO4)2为主，补充的氮源以尿素CO（NH2）2为主。生化池COD的质量浓度在300mg/L时估计BOD5值一般以100mg/L计，补充量按 m（BOD5）：m（N）：m（P）=100：5：1折算，每天需补充淀粉2000-3000kg，尿素100kg，补普钙200kg，质量比按照淀粉：尿素：普钙=20-30：1：2补给。调试期间需准备尿素2~3t，普钙5~6t。 
另外如有条件可准备10~20kg粉状阴离子聚丙烯酰胺（PAM）。 
1.2. 物料化制及输送设备 
由 于调试期间需要的物料量很大，加之生化调试无污水进入，池内污水流动性较差，为提高接种速度，需要将污泥及补充碳源尽可能均匀地输入各生化池内。因此，对 于一定规模的污水处理设施设置物料化制及物料输送系统，对减轻劳动强度提高调试效率是必需的。根据经验，物料化制池宜设于地下，池内设空气搅拌装置，池容积一般在20~30m³。池内分二区，一区为化制区，该区需设置物料化制及初级垃圾清理装置；二区为输送取，设置潜水泵或液下泵，同时在泵周围设置垃圾同以防泵发生堵塞。输送管道在生化池附近宜使用软管以便根据需要调整投加料点位置。另外，物料化制旁最好设置一个消火栓或供水管，用于化制污泥及其它物料时供水。 
1.3. 监测仪器准备 
为配合生化调试，需对生化池中的COD（铬法）、溶解氧、pH值、细菌等指标进行监测。一般生化处理调试需配备以下监测仪器：COD测定仪、溶解氧测定仪、pH值测定仪、显微镜。 

2.1. 初期（3d） 
① 首先将生化池注入一定量的清水和部分待处理的污水，然后将污泥倒入物料化制池。一般第1次投加20m³污泥，同时投加大粪等培养料，加水搅拌后按比例均匀 投加到各生化池内。投加培养料以生化池COD的质量浓度控制在300mg/L为准。然后按比例补加普钙（由于投加大粪无需补加氮源）。 
②闷曝：投料后进行闷曝。水气体积控制在1：（5~10）。第1天曝气采取6h充氧，4h停机的方式进行。 
③ 再次投料：经过1d闷曝后，第2天COD的质量浓度降至100mg/L左右。需再次投料，第2次可投入10~15 m³污泥至化料池，（留下部分作为备用）。同时投加以大粪为主的培养料，投加培养料仍以控制生化池COD的质量浓度在200~300mg/L为标准。根据 需要补磷后闷曝。 
④闷曝：第二、三天的闷曝可减少停机时间，生化曝气可控制为开6停2。 
2.2. 中期（4~7d） 
一般经过2~3d的闷曝后，通过显微镜镜检，可能会看到少量的原生动物。原则上，此时每天定时补加碳源逐步以地脚面粉为主。同时投加普钙和尿素，以补充磷源和氮源。补充碳源的标准仍以生化池COD的质量浓度在200mg/L左右为准。 
此阶段为排除生化代谢物，生化池需适量换水，同时继续进行闷曝。此阶段为加速污泥菌胶团的形成，在生化池中可适量投加粉状PAM。 
2.3. 后期（7~10d） 
一般经过7~10d闷曝，生化污泥表现显淡黄色，污泥30min沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物钟虫、纤毛虫，以及后生动物轮虫、线虫等，此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。 
增负荷调试一般以每2d增加五分之一的污水负荷进行。1周后基本可以全负荷运行。为平稳过度，增负荷全几天视具体情况可适量补充些地脚面粉作为碳源。 
2.4. 调试条件控制 
生化调试期间，曝气强度原则上应结合水中溶解氧类控制气水比，一般好氧区溶解氧的质量浓度控制在1~3mg/L，兼氧区控制在0~0.5mg/L。 
其它监控指标主要有COD，生物相、pH值、污泥沉降比。取样分析频率为调试初期一般4h取1次样，中期6h取1次，后期8h取1次样。 

生化设施的调试，有以下几点须特别注意。 
①设置化料池及配备物料输送系统对于规模较大的污水处理设施是必要的。 
②投加的污泥需尽可能化开，避免垃圾进入生化池，降低污泥使用效率。 
③在投加大粪时需做好垃圾的清理工作，避免垃圾进入输送泵，否则极易引起输送泵的堵塞。 
④需随时掌握生化池内的COD及溶解氧变化情况，及时补充碳源和调整供气量。 
⑤调试期间生化池pH值最好控制在7~8.5之间，发生异常及时寻找原因采取补救措施。 

在调试过程中如能做到以上几点，一般来说整个生化调试过程可在1个月内完成。 
此外，以上生化调试结论适用于鼓风曝气为主的生化处理装置，对于其它形式的生化处理仅供参考。 
在调试开始时，注入生化池的水应为当前需处理的污水而非用清水更合适，补磷应用KH2PO4为佳。