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1、第五节 活性污泥的培养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。1、污泥的培养可分为间歇培养和连续培养： （1）间歇培养：间歇培养法是将污水注满曝气池，然后停止进水，开始闷曝(只曝气而不进水)。闷曝23天后，停止曝气，静沉11.5小时，然后再进入部分新鲜污水，水量约为曝气池容积的1/5即可。以后循环进行闷曝、静沉、进水三个过程，但每次进水量应比上次有所增加，而每次闷曝的时间应比上-次有所减少，即增加进水的次数。当污水的温度在1520时，采用这种方法经过1
2、5天左右，就可使曝气池中的污泥浓度超过lg/L以上，混合液的污泥沉降比(SV)到15%一20%。此时停闷曝，连续进水连续曝气，并开始回流污泥。最初的回流比应当小些，可以控制在25%左右，随着污泥浓度的增高，逐渐将回流比提高到设计值。 （2）连续培养：连续培养法是使污水直接通过活性污泥系统的曝气池和二沉池，连续进水和出水;二沉池不排放剩余污泥，全部回流曝气池，直到混合液的污泥浓度达到设计值为止的方法。可分为低负荷连续培养、高负荷连续培养、接种培养三种。 （3）活性污泥的驯化：活性污泥的驯化通常是针对含有有毒或难生物降解的有机工业污水而言。一般是预先利用生活污水或粪便水培养活性污泥，再用待处理的污
3、水驯化，使活性污泥适应所处理污水的水质特点。经过长期驯化的活性污泥其至有可能氧化分解一些有毒有机物，甚至将其变成微生物的营养物质。 驯化的方法可分为异步法和同步法两种，两种驯化法的结果都是全部接纳工业污水。异步驯化法是用生活污水或粪便水将活性污泥培养成熟后，再逐步增加工业污水在混合液中的比例。每变化一次配比，污泥浓度和处理效果的下降不应超过10%,并且经过7一10天运行后，能恢复到最佳值。同步驯化法是用生活污水或粪便水培养活性污泥的同时，就开始投加少量的工业污水，随后逐渐提高工业废水在混合液中的比例。对于生化性较好、有毒成分较少、营养也比较全面的工业污水，可以使用同步驯化法同时进行污泥的培养和
4、驯化。否则，必须使用异步驯化法将培养和驯化完全分开。生化培菌的周期取决于污水的水温和水质。水温高于15以上时，培菌的过程较快，水温低于15以下时则污泥驯化时间较长，因此污泥的培养驯化应尽量选择在气温高的季节。就污水的水质而言，无毒无害、易生物降解的污水，其生化培菌的时间一般在10-20天，而有毒有害、难生物降解的污水，则需要一个较长的过程，约需30-60天，甚至更长。在清水调试完成后，对于可生化性能较好的污水，可以直接用污水驯化微生物；对于化工污水或可生化性能比较差的污水则应采取分步培菌法，具体步骤如下： （1）快速增殖。快速增殖的目的是使污泥迅速生长到填料上去。一般来说，采购来的污泥在脱水或
5、运输过程中，微生物都会有不同程度的受损，它们在新的环境中有一个恢复和生长的过程，需要有一个好的生存环境。如果这时直接用化工污水驯化，其结果必然会导致微生物大量死亡。因此第一阶段可用生活污水或葡萄糖或干面粉烧制的熟浆糊（初始3-5天内，每100m3生化池容积可按投加5-10公斤干面粉的比例投放）来培菌，每天曝气两次，好氧池每次曝气8小时，使微生物快速恢复和生长繁殖，这种方法称为快速增殖法。快速增殖期间生化池内的污水可以通过污泥驯化管排放，放水前先停止曝气，待污泥沉降4-8小时后再放水。快速增殖期一般为7-10天。生化池在运行过程中，当微生物一旦受到负荷冲击，COD去除率或SV突然下降时，也可以采
6、用快速增殖法来帮助微生物恢复和生长。 （2） 污水驯化。微生物生长后，每天在100m3生化池内加入的干面粉可增加至20-30kg公斤，同时在生化池内泵入生化进水或污水。初始污水的进水量可按每100m3生化池容积的1-2%的比例泵入，以后每二天按2%的比例逐步增中污水的泵入量，直至达到设计的污水进水量。随着污水泵入量的逐渐增加，葡萄糖或干面粉的投加量或生活污水的泵入量应相应减少直到停止投加，或者可按比例投加粗酚（50100mg/L）。 培菌驯化期间，必须每天测定COD，如发现COD去除率或SV突然下降，则应立即停止污水的递增进水量，直至COD去除率回升至50%以上和SV不再下降。好氧池正常进污水
7、时，COD去除率能保持在80%以上，处理出水COD浓度在200mg/L以下，则可以认为生化池已开始工作正常。在污泥驯化期间切忌负荷（如大水量、高浓度）冲击，培菌完成以后，即可进行正常的运作。思考题：1、 活性污泥的培养主要有哪些方法？2、 间歇式污泥培养法与连续式污泥培养法的区别有哪些？第六节 活性污泥中的主要微生物活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在污水生物处理中,不论采用何种方法处理及何种工艺流程,都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力,在有氧的条件下,
8、将污水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到污水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。 活性污泥是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体。其中的微生物主要由细菌组成,细菌主要有菌胶团细菌和丝状菌,数量可占污泥中微生物总量的90 %95 %左右,细菌在有机污水的处理中起着最重要的作用,如在曝气池前段性污泥中,在很高的负荷下运行,停留时间、污泥龄期都相对较短,在这种情况下,较高级的真核微生物无法生存,只有某些短世代的原核细菌才能适应、生存并得以生长繁殖。此外,活性污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物。 在处理生活污
9、水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物,通过辨别认定其种属,据此可以判别处理水质的优劣,因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。1、微生物类群的分类1.1肉足虫：其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄 食的胞器,常见的有变形虫和表壳虫。变形虫变形虫1.2鞭毛虫：具有一根或一根以上的鞭毛,鞭毛是其运动器官,常见的有滴虫、聚屋滴虫、眼虫、豆形虫和粗袋鞭虫等。 眼虫 豆形虫1.3纤毛虫:纤毛虫动物周身表面或部分表面具有纤毛,作为运动或摄食的工具,具有胞口、口围等吞噬和消化的器官,分固着型和游泳型两种,常见的游泳型有漫游虫、草履虫、管叶虫、斜管虫等;常见的固着型有钟虫、盖虫、独缩虫
10、、聚缩虫、吸管虫、累枝虫等。聚缩虫 钟形虫 草履虫 栉毛虫太阳虫 柄纤毛虫漫游虫1.4后生动物在活性污泥系统中是不经常出现的,在出水水质较好或较稳定时出现,常见的有轮虫、红斑票贝体虫等。红斑票贝体虫平时几乎不见,多在水温较高季节出现,一般为22左右。轮虫 线虫寡毛虫 游泳型纤毛虫挠足虫累枝虫2、代谢捕食方式(1)通过体表吸收溶解性的有机物,吞噬污水中细小的有机物颗粒,经过新陈代谢作用,然后使之氧化分解为稳定的无机物。(2)捕食细菌或游离细菌,维持活性污泥系统中生态平衡及改善出水水质。通过捕食细菌,能促进细菌的生长,使细菌的生长能维持在对数生长期,防止种群的衰老,提高细菌的活力;由于游离细菌密度
11、小,较难沉淀,易被出水带出而影响水质,微型动物吞噬游离可大大改善水质。（3)固着型纤毛虫及吸管虫还可分泌粘液,使之附着在絮凝体上生长;对悬浮颗粒及细菌均有吸附作用,从而有利于菌胶团及絮体的形成。3、提高出水水质方面的作用1) 通过某些原生动物的分泌物,在沉降过程中促进游离细菌的絮凝作用,提高细菌的沉降效率和去除率。2) 原生动物捕食细菌,提高细菌活动能力,提高对可溶性有机物的摄取能力。3) 原生动物和细菌一起,共同摄食病原微生物。4、在活性污泥系统中的指示作用4.1活性污泥良好时 当活性污泥性能良好时,活性污泥表现为絮凝体较大,沉降性好,镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩
12、虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。4.2活性污泥恶化时 活性污泥恶化时,絮凝体较小,出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时,微型动物大面积死亡或几乎不出现,污泥沉降性下降,处理水质能力差。4.3从恶化恢复到正常时 活性污泥从恶化恢复到正常,在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。4.4活性污泥膨胀时 活性污泥膨胀多发生在秋冬季节,此时污泥沉降性差,30 min沉降比高,而污泥浓度相对较低,导致污泥指数SVI 值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物,由于丝状菌大量繁殖,活性污泥
13、呈棉絮状,颗粒细碎且颜色相对较浅。4.5溶解氧不足时 曝气池中溶解氧持续不足时,活性污泥颜色较正常时发黑,并散发出臭味。4.6溶解氧过高时 在一般情况下,每毫升活性污泥中通过镜检,可以观察到300 个左右轮虫,而在正常情况下,很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时,会出现大量的肉足类及轮虫类生物。4.7进水浓度和BOD 负荷过低时 当污水浓度和BOD 负荷过低时会出现表壳虫属,也标志着出现了硝化作用。4.8其他环境变化时 当活性污泥中指示性生物量急剧减少时,可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化,此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。在活性污泥法的污水处理工艺中,对曝气池内微生物进行的镜检,是对活性污泥运行状态的判断,是污水处理的重要检测手段之一。根据曝气池内微生物种群的变化情况采取相应的工艺调整措施,确保活性污泥处于良好状态、污水处理达标。思考题：1、 活性污泥中微生物种类有哪些，如何进行分类？2、 活性污泥系统中微生物对生化异常情况有何指示作用？ 10
