淺談活性污泥的培養-江蘇海菲環境MBR平板膜

2019-11-12 09:09 admin
        活性污泥的培養是指在一定環境條件下在曝氣池中形成處理廢水所需濃度和種類生物、活性污泥的培養(污泥)。即為活性污泥的微生物提供營養物質、溶解氧、適宜的溫度和酸堿度等,使活性污泥從無到有,從不正常到正常的培養過程,有多種途徑可以實現,因而也就有多種培養方法。實踐中,應根據處理廠的具體情況,選擇一種方法培養或幾種方法并用?;钚晕勰嗯嗑椒?有直接培菌法、接種培菌法、同步培菌法和異步培菌法等幾種。
(一) 培菌方法。
活性污泥不同的培養方法所要求的培養時間和人力物力均不同,所以應該根據具體的廢水水質、當地的氣候、實際允許的條件等情況來選擇培養方法。
直接培菌法(也稱自然培菌法)是利用原廢水中的微生物,直接進行培菌、逐步繁殖的培養過程的方法;接種培菌法則是投入外來污泥或菌種進行培菌的方法,培養時間較短,是常用的活性污泥培菌方法,適用于大部分廢水處理廠。
同步培菌法即培菌和馴化同時進行,而異步培菌法則是先培菌后馴化。異步培菌法適合于有毒或難生物降解的工業廢水的培菌。對有毒或難生物降解的工業廢水一般是先以生活污水培菌,然后再用工業廢水馴化。
1.直接培菌法
生活污水和城市污水處理廠的培菌。在溫暖季節向曝氣池充滿生活污水以提高初期營養、物濃度,可投加一些濃質糞便、米泔水、尿素、硫氨、氨水(氮源)等營養,使BODs濃度為300-400mg/L,以加快培菌的進程。城市污水處理在系統開啟后,在不進水曝氣數小時后,停止曝氣并沉淀換水。經過數日曝氣、沉淀之后約2~5d可連續進水,并開啟曝氣池和二沉池,污泥回流系統連續運行,約7~10d見活性污泥出現,則可加大進水量,提高負荷,使曝氣池污泥濃度和運行負荷達到設值,即使污水經處理后達標排放所需的污泥濃度運行負荷。培菌初期,由于污泥尚未大量形成,濃度較低,且污泥活性較低,故系統的運行負荷和曝氣量須低于正常運行期的參數。如罐頭食品廠、肉類加工廠、豆制品廠等,也可用這類工業廢水直接培菌。
2.接種培菌法
針對一些含有毒物質的工業廢水,不能采用城市污水處理培菌的方式。城市污水處理廠的工業廢水含量非常高時,培菌也會產生困難。此時應取附近同類型廢水水質及同類型廢水處理設施相同、已正常運行的處理系統的剩余污泥或脫水后的干污泥作為菌種源進行培菌,利于培菌和馴化。例如取化工廢水處理系統中回流的活性污泥,作為化工廠活性污泥處理系種源。如果臨近無生化條件處理系統的偏僻地區,就取化工廢水處理系統中板框壓濾機的干污泥作為種泥。方法將占曝氣池一定量體積的干污泥,加少量水搗碎,然后再添加工業廢水和適量濃質糞便進行培菌,污泥很快形成并增長至所需濃度。該法一般僅適于小型處理廠,大型處理廠需要的接種量非常大,可采用數級擴大培菌方法。該法根據微生物生長繁殖快的特點,仿照發酵工業中的“菌種—一種子罐—發酵罐”數級擴大培養的工藝。如可采用“混合池—單條曝氣池——整個曝氣池”三級擴大培菌的方案。當一個系列或一個池子的污泥培養正常以后,可以大量為其他系列接種。先在容積相對較小的混合池中培菌,投加工廠生活區化糞池濃質糞便以增加廢水的濃度和營養,隨后以工業廢水充滿進行培菌。生成的污泥先貯存于曝氣池中的一條廊道中,然后加以擴大,最后又用同樣的方式將污泥再次擴大至整個曝氣池,從而縮短全廠總的污泥培養時間.

(二)培菌步驟
污泥培菌法一般需要經過以下幾個步驟。
1.間歇培養
將曝氣池注水,然后停止進水,開始曝氣。只曝氣而不進水稱為“悶曝”。悶曝2~3d
后,停止曝氣,靜止沉淀1h,然后進入部分新鮮廢水,這部分廢水約占池容的1/5即可。以后循環進行悶曝、靜沉和進水三個過程,但每次進水量應比上次有所增加,每次悶曝時間應比上次縮短,即進水次數增加。采用該種方法,經過10~15d即可使曝氣池中的MLSS超過10mg/L。此時可停止悶曝,進入低負荷連續培養。
2.低負荷連續培養
待曝氣池內污泥絮體出現,混合液MLSS達到1000mg/L時,將曝氣池連續進水、調續曝氣,進水量控制在設計水量的1/3或更低,開始回流,最初的回流比不要太大,可取回流為25%,至MLS超過1000mgL時,逐漸增加進水量繼續連續培養。
3.滿負荷連續培養
經過低負荷連續培養階段,直到MLSS接近設計值時,按設計流量連續進水,連續曝氣,以設計水量進水,按污泥回流比回流。
(三)污泥培養的環境問題
1.營養
為提高培養速度,縮短培養時間,應在進水中增加營養。小型處理廠可投入足量的糞便,大型處理廠可讓污水跨越初沉池,直接進入曝氣池。工業廢水往往存在氮磷營養不足的情況,必要時,也可以考慮投適當的氮磷營養物質,如尿素、過磷酸鈣等
2.溫度
溫度對培養速度影響很大,溫度越高,培養越快。因此,廢水處理廠一般應避免在冬季培養污泥,因為溫度適宜,微生物生長快,培菌時間短。但實際中也應視
具體情況,如廢水處理廠恰在冬季完工,具備培養條件,也可以開始培養,以便盡早發揮環境效益。如北京高碑店污水處理廠在冬季利用1個月左右時間也成功地培養出了活性污泥。盡可能在溫度適宜的季節進行。
3.曝氣量
污泥培養初期,由于污泥尚未大量形成,產生的污泥也處于離散狀態,因而曝氣量一定不能太大,一般控制在設計正常曝氣池的1/2即可。否則,污泥絮體不易形成。特別是污泥初步形成以后,要注意防止過度曝氣使得污泥過度自身氧化。尤其是在夏季有不少污水處理廠都發生過過度曝氣情況。
4.pH條件
廢水pH值條件對污泥培養有一定的影響。特別是有的工業廢水,酸堿性很強,需作必要的調整以滿足生物處理的要求。
5.生物相
培養過程中應隨時觀察生物相,并測量SV、MLSS等指標,根據觀察結果對污泥培養狀態進行評估,以便根據情況對培養過程隨時動態調整。并不是培養出了污泥或MLSS達到設計值,就完成了培養工作,而應至出水水質到達設計要求,排泥量、回流量、泥齡等指標全部在要求的范圍內。
三、活性污泥的馴化
對于有毒或難生物降解的有機工業廢水,在工業廢水處理系統的培菌階段后期,將生活污水量和外加營養量逐漸減少,工業廢水比例逐漸增加,最后接納污水全部為工業廢水。
馴化的目的是選擇適應實際水質情況的微生物,使其可利用廢水有機污染物,數量逐漸增加,淘汰不能利用廢水有機污染物進行生長繁殖的微生物,最終使污泥達到正常的濃度、負荷,并有好的處理效果。微生物對于簡單有機物可被細菌直接吸收利用,而復雜的大分子有機物或有毒性基因的有機物,必須首先被細菌分泌出的“誘導酶”分解轉化為簡單的有機物才能被吸收,酶是一種蛋白質,分子量很大。酶還有很強的專一性,因此,要分解廢水中的多種有機物,必須要有許多種酶,并且每種酶要有一定的數量。但細菌體積很小,不能容納那么多的酶,因此只有在某種有機物存在的情況下,使細菌誘發產生出一定數量的對這種化學物質有催化作用的酶,這就是所謂的誘導酶。
在污泥馴化過程中,應使工業廢水比例逐漸增加,生活污水比例逐漸減少。每變化一次配比,污泥的濃度和處理效果的下降不應超過10%,并且經7~10d運行后,能恢復到最佳值。經多次調整水量配比,直到馴化結束達到處理效果;對有毒成分較少,營養較全的工業廢水也可同時進行培菌和馴化,即在培菌一開始即投加一定數量的工業廢水,隨著污泥的增長,工業廢
水數量及比例也逐漸增加。實踐表明這一方法可加速培菌及馴化的整個過程,并可減少對生活污水的需求量。
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