內蒙古淀粉污水處理設備優質生產廠家

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不同類型活性污泥內源呼吸過程典型特征解析

自然培菌，也稱直接培菌法。它是利用廢水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培養過程。城市污水和一些營養成份較全、毒性小的工業廢水，如食品廠、肉類加工廠廢水，可以考慮這種培養方法，但培養時間相對較長。自然培菌又可分為間歇培菌和連續培菌二種。

（1） 間歇培菌。將曝氣池注滿廢水，進行悶曝（即只曝氣而不進廢水），數天后停止曝氣，靜置沉淀1 h ，然后排出池內約1/5的上層廢水，并注入相同量的新鮮污水。如此反復進行悶曝、靜沉和進水三個過程，但每次的進水量要比上次有所增加，而悶曝時間要比上次縮短。在春秋季節，約二、三周就可初步培養出污泥。當曝氣池混合液污泥濃度達到1克/升左右時，就可連續進水和曝氣。由于培養初期污泥濃度較低，沉淀池內積累的污泥也較少，回流量也要少一些，此后隨著污泥量的增多，回流污泥量也要相應增加。當污泥濃度達到工藝所需的濃度后，即可開始正常運行，按工藝要求進行控制。

（2） 連續培菌。先將曝氣池進滿廢水，然后停止進水，悶曝半天至一天后可連續進水。連續曝氣，進水量從小到大逐漸增加，連續運行一段時間（與間歇法差不多），就會有活性污泥出現并逐漸增多。曝氣池污泥量達到工藝所需的濃度時，按工藝要求進行控制。

由于自然培菌法是用廢水直接培養活性污泥，其培菌過程也是微生物逐步適應廢水性質并獲得馴化的過程。

3．接種培菌

接種培菌法的培養時間較短，是常用的活性污泥培菌方法，適用于大部分工業廢水處理廠。城市污水廠如附近有種泥，也可采用此法，以縮短培養時間。接種培養法常用的有如下二種：

(1) 濃縮污泥接種培菌。采用附近污水處理廠的濃縮污泥作菌種(種泥或種污泥)來培養。城市污水和營養齊全、毒性低的工業廢水處理系統的活性污泥培養，可直接在所要處理的廢水中加入種泥進行曝氣，直至污泥轉棕黃色時就可連續進污水（進水量應逐漸增加），此時沉淀池也投入運行，讓污泥在系統內循環。為了加快培養進程，可在培養過程中投加未發酵過的大糞水或其它營養物。活性污泥濃度達到工藝要求值即完成了培菌過程。從經濟上講，種泥的量應盡可能少，一般情況下控制在稀釋后使混合液污泥濃度在0.5g/L以上。

對有毒工業廢水進行培菌時，可先向曝氣池引入河水，也可用自來水（需先曝氣一段時間以脫去其中的余氯），然后投入種污泥和未經發酵的大糞水進行曝氣，直至污泥呈棕黃色后停止曝氣，讓污泥沉降并排掉一部分上清液，再次補充一定量的大糞水繼續曝氣，待污泥量明顯增加后，逐步提高廢水流量。在培菌的后期，污泥中微生物已能較好地適應工業廢水水質。

（2）干污泥接種培菌。“干污泥”通常是指經過脫水機脫水后的泥餅，其含水率約為70～80%。本法適用于邊遠地區和取種污泥運輸距離較遠的情況。

干污泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌法基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的2～5%。

干污泥中可能含有一定濃度的化學藥劑(用于污泥調理)，如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作為培菌的種泥。鑒定污泥能否作接種用，可將少量泥塊搗碎后放入小容器(如燒杯或塑料桶)內加水曝氣，經過一段時間后如果泥色能轉黃，就可用于接種。

污泥培菌的注意事項：

（1）活性污泥培菌過程中，應經常測定進水的pH、COD、氨氮和曝氣池溶解氧、污泥沉降性能等指標。活性污泥初步形成后，就要進行生物相觀察，根據觀察結果對污泥培養狀態進行評估，并動態調控培菌過程。

（2）活性污泥的培菌應盡可能在溫度適宜的季節進行。因為溫度適宜，微生物生長快，培菌時間短。如只能在冬季培菌，則應該采用接種培菌法，所需的種污泥要比春秋季多。

（3）培菌過程中，特別是污泥初步形成以后，要注意防止污泥過度自身氧化，特別是在夏季。有不少廠都發生過此類情況。這不僅增加了培菌時間和費用，甚至會導致污水處理系統無法按期投入運行。要避免污泥自身氧化，控制曝氣量和曝氣時間是關鍵，要經常測定池內的溶解氧含量，要及時進水以滿足微生物對營養的需求。若進水濃度太低，則要投加大糞等以補充營養，條件不具備時可采用間歇曝氣。

（4）活性污泥培菌后期，適當排出一些老化污泥有利于微生物進一步生長繁殖。

（5）工業廢水處理廠在生產裝置投產前往往沒有廢水進入，而一旦生產裝置投產后，排放的廢水就需及時處理。此時，應根據實際情況合理確定培菌時間，并提前準備種污泥及養料等。

（6）如曝氣池中污泥已培養成熟，但仍沒有廢水進入時，應停止曝氣使污泥處于休眠狀態，或間歇曝氣(延長曝氣間隔時間、減少曝氣量)，以盡可能降低污泥自身氧化的速度。有條件時，應投加大糞、無毒性的有機下腳料(如食堂泔腳)等營養物。

（7）大部分的廢水處理廠都有二個(格)以上的曝氣池。這種情況下可先利用一只曝氣池培養活性污泥，然后再輸送到相鄰其它曝氣池進行多級擴大培養。本法適用于規模較大的廢水處理廠。

摘要：采用呼吸圖譜技術，對以處理市政污水和垃圾滲濾液為代表的不同活性污泥內源呼吸過程中的典型特征進行了解析。結果表明，對于清洗后的污泥，自養菌與異養菌進入內源呼吸是否同步與污泥類型有關。根據內源呼吸比例的變化特征，內源呼吸過程可分為三個區域：低平穩區、高效代謝區和高平穩區。結合對西安市6家污水處理廠的統計分析，一般運行良好的污水處理廠普遍處于高效代謝區，其對應的內源呼吸比例為8%~16%。該研究深化了對內源呼吸特征的認識，其成果可用于污水處理廠的運行管理。

微生物的呼吸速率包括外源呼吸速率和內源呼吸速率，前者與污水中的污染物有關，后者與維持基本生命活動有關。對好氧活性污泥而言，其呼吸速率常用耗氧速率OUR表征，OUR值的大小及其變化趨勢可以指示處理系統負荷和有機物降解情況。大量研究表明，外源呼吸OUR是活性污泥運行管理的重要參數。內源呼吸雖在整個呼吸過程比例較小，但亦有重要的意義。

作者在前期研究的基礎上，采用不同來源的活性污泥（包含市政污水與垃圾滲濾液）進行了系統的內源呼吸過程分析，旨在進一步探明內源呼吸過程的典型特征及其與活性污泥健康狀態的內在關聯，從而為污水處理廠的安全穩定與優化運行提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 污泥來源

選取兩類典型的活性污泥，其中活性污泥A來源于西安市某垃圾填埋場污水工藝的曝氣池，活性污泥B來源于西安市某市政污水處理廠曝氣池。

1.2 試驗分析

內源呼吸特征分析在BM400型微生物狀態分析平臺上進行，該平臺由恒溫好氧反應器、溶解氧探頭和pH計、PLC控制系統、加藥系統和軟件分析系統組成。

基于呼吸計量法，微生物的總呼吸速率由內源呼吸速率OURen、自養菌呼吸速率OURA和異養菌呼吸速率OURH組成。公式表示如下：

通過投加不同基質來實現不同菌種呼吸速率的測定。為進一步進行研究，定義內源呼吸比例為內源呼吸速率占總呼吸速率的比例，即OURen/OURT 。

2 結果與討論

為減小污泥濃度變化對OUR的影響，將呼吸速率OUR除以MLVSS得到比呼吸速率SOUR，將實驗得到的SOURen、SOURA、SOURH和SOURT繪制成呼吸圖譜。從圖1和圖2可以看出，比內源呼吸速率SOURen的整體水平較低，變化幅度小。污泥A和污泥B的總比呼吸速率SOURT分別在0~22h和0~6h逐漸下降，在22~68h和6~18h略有上升，可能是由于部分水解物質存在，如胞外物質EP、被絮體吸附的物質以及胞內存儲物PHB等，也可能是微生物適應新環境（饑餓）后，活性略有提升。