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1、“中国污水”北京市高碑店污水处理厂 中国污水 北京城市排水集团有限责任公司高碑店污水处理厂满负荷运行 全达标排放 改善水环境 造福全社会 微生物在A/O工艺中的应用研究 本研究旨在杭州市四堡污水处理厂扩建工程竣工后的二级处理(A/O法)运行中尽可能提高微生物的作用效率，并为同行们在此方面提供参考经验。 我们在扩建工程竣工前进行了小试和中试，探索和比较了各种活性污泥培养方法，均培养出了生物活性强、沉降和浓缩性能良好的活性污泥，并根据试验中的经验和依据为该厂二级处理试运行中的培养活性污泥阶段提出了切实可行的方案，且探索和选择了该厂生化处理各工艺参数的最适值，为试运行的成功打下了良好的基础。在扩建工
2、程竣工后的试运行阶段中，不仅以最经济、省时的方法顺利培养出了各种有关性能的良好的活性污泥，使出水达到二级处理指标，还进一步探索和选择了该厂A/O法生化处理各工艺参数的最适值，达到了本研究目标。 一、小试 在该厂扩建工程(A/O法)竣工之前，我们于1998年5月20日8月11日期间进行了活性污泥培养的小试，初探如何在尽可能短的时间内，最经济地培养出足量活性污泥，以确保试运行的顺利进行，并为同行们提供参考经验。 1.步骤 1)取数个大玻璃瓶，其直径21cm、高32cm，灌初沉池出水于其中达26cm深。 2)装置小型曝气器，用橡皮管将其与小型微孔曝气头连接，并在橡皮管上各夹上金属夹以控制曝气量。 3
3、)以下列方式预处理上述大玻璃瓶中初沉池污水。 .取杭州市啤酒厂的活性污泥脱水泥饼若干，经计算并称量两份后加入上述大玻璃瓶内初沉池出水中，使浓度分别达1，000ppm和500ppm的浓度。 .取二份含固率4%的该厂初沉池污泥，在上述大玻璃瓶内初沉池出水中分别以1/5和1/10的比率稀释，使之分别达4,000ppm和8,000ppm的浓度。 .取含固率30%的该厂初沉池污泥脱水泥饼，如中同样操作使固体浓度均达1,000ppm。 .取宁波市造纸厂的活性污泥和其脱水泥饼若干，如中同样操作，使固体浓度均达1,000ppm。 4)将上述微型曝气头置入上述各经预处理的初沉池出水和一瓶未经预处理的初沉池出水中
4、，开始曝气。 5)每隔12h停止曝气1.5h,并且橡皮管虹吸出上清液，换入初沉池出水。 6)在曝气12h后取混合液样，以滤膜法测MLSS，以沉降法测SV30，并以硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法测DO。沉淀1.5h后取上清液样，测BOD5。 7)每日用低倍显微镜观察混合液中生物相的变化。 注：以上ppm浓度均以干固体计，相当于SS浓度(mg/L)。 2.结果与分析 图1.1 时间与各泥种的关系 注：1.1，000ppm啤酒厂活性污泥；2.500ppm啤酒厂活性污泥；3.4,000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥；4.8,000ppm四堡污水处理厂初沉地污泥；5.1，000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥
5、泥饼；6.1，000ppm造纸厂活性污泥；7.四堡污水处理厂初沉池出水；8.1，000ppm造纸厂活性污泥泥饼。 图1.2 时间与BOD5浓度变化曲线(4000ppm初沉池污泥) 1)由图1.1中见，在各泥种中，4，000ppm和8，000ppm该厂初沉污泥培养至活性污泥成熟所需时间最短，且二者需时相同。从低倍显微镜观察到的生物相来看，在未曝气前，二者中均见有少量梨波豆虫(Boda)、跳侧滴虫(Pleuromonas Jaculans)、屋滴虫(Oikomonus)、有尾波豆虫(CerooBODo)等鞭毛虫类原生动物，未见有活性污泥絮体，但有大量丝状菌。且外观发黑并发出臭味，DO量分别为0.0
6、2mg/L和0.18mg/L。培养3日后，4，000mmp者中以豆形虫(Colpidiwm)、草履虫(Paramecium)、肾形虫(Polpoda)、漫游虫(Lonotus)、盾纤虫(Aspidsca)等游泳型纤毛虫占优势，开始出现活性污泥絮体，其色较浅，结构较松散，丝状体已减少，但其丰度仍达E级：外观开始呈黄褐色，并稍有土腥味，表明细菌已进行分解代谢，伴之泌出土臭素和异冰片，DO分别为1.7和1.8mg/L，BOD5已有较大量降低(见图1.2)，上述现象表明适应于该厂污水的菌胶团细菌已增殖一定数量，有机污染物已得到一定量的分解，吸收和同化，DO已升高。 培养14日后，这二者内的微生物相等基
7、本持同，即均以大量钟虫(VorticeLLa)占优势，并伴有聚缩虫(Zoo-Hamnium)、独缩虫(Carchesium)、褶累技虫(Epistylis)、锐利盾纤虫(Aspidica)、盖虫(Opercularia)以及轮虫(Rotifers)等固着性或匍匐类的微型动物：活性污泥絮体量均大，结构较紧密，丝状菌丰度均达B级；外观均呈黄褐色，有土腥味：DO分别为2.8mg/L和2.9mg/L，由表1.1可见，BOD5分别降至25.0mg/L和2.5mg/L,COD分别达59.2mg/L和57.9mg/L,MLSS均增至2.5 g/L,SV30分别达27%和28%。再比较图1.2和图1.3中4，
8、000ppm和8，000ppm者中的BOD5浓度的下降趋势：在培养初期前者随时间下降率远比后者快，而在后期前者下降率趋于减缓，后者下降率趋于加快。最终二者中的BOD5浓度近于相同点。上述现象表明，在培养后期8，000 ppm接种者中，随着有机物的逐渐氧化分解，DO趋充足，又因其中原有机物和微生物量都较4，000ppm中者充足，随着有机物的大量被吸附分解、同化、细菌的增殖及活性污泥絮体的形成都较在4，000ppm者中更快地进行。最后，8，000ppm者中的活性污泥量和有机物净化度均赶上4，000ppm者中，即造成由图1.1和表1.1可见的二者内活性污泥同时成熟的情况。 图1.3 时间与BOD5浓
9、度变化曲线(8000ppm初沉池污泥) 培养结束时BOD5、COD、SV30的值 表1.1 项 目BOD5(mg/l)COD(mg/l)MLSS(g/l)SV30(%)培养时间(d) 1，000 ppm杭州啤酒厂活性污泥泥饼20.558.22.32021 500 ppm杭州啤酒厂活性污泥泥饼31.161.32.51829 四堡污水处理厂初沉池出水33.463.12.41940 4，000 ppm四堡污水处理厂初沉池污泥25.059.22.52214 8，000 ppm四堡污水处理厂初沉池污泥22.557.92.52314 1，000 ppm四堡污水处理厂初沉池污泥泥饼334.262.82.42
10、126 1，000 ppm宁波造纸厂活性污泥泥饼35.664.72.21918 1，000 ppm宁波造纸厂活性污泥27.459.22.72121 综上述，以初沉污泥培养活性污泥切实可行，浓度宜控制在约4，000ppm之下，以节省人力、物力。 2)由图1.4.1和1.4.2可见，以1，000ppm杭州啤酒厂活性污泥脱水泥饼接种于初沉池出水内培养活性污泥过程中，开始10日内MLSS和BOD5曲线坡度较小，说明微生物量(主要由MLSS表示)增长不快，且有机污染物(由BOD5表示)消耗不多；其后，上述二曲线坡度显著变大，说明微生物增长率和有机污染物去除率均显著加快。由图1.1又可见以上述1，000p
11、pm活性污泥脱水泥饼接种只比加1，000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥脱水泥饼早5日培养出成熟活性污泥，并未显示接种法的显著优势。我们认为，上述现象是因为由某工厂取来的活性污泥具有针对该厂特有工业污水的专性菌种，而不能完全适应该厂所进污水(工业污水约占70%)，故还需一个驯化过程，使这些菌种逐渐形成能代谢该厂污水中污染物的酶系统，即形成针对该厂污水的专性。在驯化过程中，微生物增殖较慢，有机污染物去除量不显著。而当菌种驯化较完善后，活性污泥絮体的增长显著加快，有机污染物显著减少。 综上述，在工业污水占大多数的大型城市污水处理厂的生化处理设施内，引入某工厂污水处理设施中仅适应于该工厂特有工业污水的
12、活性污泥，以接种培养活性污泥，有一定局限性。 时间(d) 图1.4.1 BOD5浓度与时间变化曲线(1000ppm啤酒厂活性污泥脱水泥饼) 时间(d) 图1.4.2 BOD5浓度与时间变化曲线(1000ppm啤酒厂活性污泥脱水泥饼) 3)由图1.1可见，将1，000ppm宁波造纸厂活性污泥脱水泥饼与1，000ppm该种活性污泥相比，前者只比后者迟3日达活性污泥成熟，可见脱水工艺及所加约3浓度的有机高分子絮凝剂对菌种活性影响并不显著。再将1，000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥脱水泥饼与同厂初沉池出水相比，前者比后者早14日达活性污泥成熟，这说明初沉池污泥中原有菌种受脱水工艺影响亦不显著，进一步证实了上述推论。且此种脱水泥饼还具有约35%的有机成分，并有取材方便的优点。但无论何种泥饼在培养中皆需经常搅拌，使其均匀分布，在大型曝气池中
