第一讲活性污泥培养与驯化

中国城市建设研究院.山东分院污水处理厂工艺管理主讲人：李敬宝主要内容安排内容概要活性污泥的培养及驯化污水处理各单元工艺控制要点、巡视和操作重点运行注意事项及异常情况的解决办法、培菌注意事项利用微生物生物消化功能的工艺单元，如主要有水解、厌氧、缺氧、好氧工艺单元，活性污泥培养与驯化是对上述单元而言的向污水中注入空气进行曝气，在污水中形成的一种呈黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀，与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就被称为“活性污泥”。在活性污泥中，除了微生物外，还含有一些无机物和分解中的有机物。微生物和有机物构成活性污泥的挥发性部分（即挥发性活性污泥），它约占全部活性污泥的70%—80%。活性污泥的含水率一般在98%—99%。它具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。活性污泥的含义活性污泥是通过一定的方法培养和驯化出来的。培养的目的是使微生物增值，达到一定的污泥浓度；驯化则是对混合微生物群进行选择和诱导，使具有降解污水中污染物活性的微生物成为优势。活性污泥有多种培养方法，主要为自然培菌和接种培菌，但不同的方法所要求的培养时间和人力物力均不同。应根据废水的水质、气候、实际许可的条件等情况来选择培养方法。活性污泥的含义各构筑物建成，并经清理清除建筑垃圾，静压实验证明无渗漏，无下沉位移，最后按有关规程验收合格。2.电器、电机，管路等全部设备建成并经单机试车、联动试车正常。最后按有关规程（说明书）验收合格。3.根据日后运行需要，有条件的污水站需进行最基本的常规化验测试，如PH、水温、COD、DO、生物相等，用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。4.基础数据的调查摸底，包括污水流量昼夜变化情况，水质（PH、水温、COD、BOD5、含氮、含磷、有毒物质等）及其变化情况，各种设施和设备的技术参数。培养前准备工作根据处理水质状况备足必需的营养物（碳源、氮源、磷源），以备缺什么补什么。采用接种培菌法还需备足污水性质相似其他污水处理厂的干（或浓缩）污泥作为活性污泥维生物培养的菌种。6.操作人员应熟悉整个系统的管道布置和公用工程方面的情况，了解污泥培养的基本过程和控制要求。7.人员到位，自培养和驯化后一般应使系统连续运行，不能脱人。8.编制必要的化验和运转的原始记录报表以及初步的建章立制。从培菌开始，逐步建立较规范的组织和管理模式，确保启动与正式运行的有序进行。培养前准备工作活性污泥有多种培养方法，主要为自然培菌和接种培菌，但不同的方法所要求的培养时间和人力物力均不同。应根据废水的水质、气候、实际许可的条件等情况来选择培养方法。活性污泥培养方法自然培菌，也称直接培菌法。它是利用废水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培养过程。城市污水和一些营养成份较全、毒性小的工业废水，如食品厂、肉类加工厂废水，可以考虑这种培养方法，但培养时间相对较长。自然培菌又可分为间歇培菌和连续培菌二种。（1）间歇培菌。将曝气池注满废水，进行闷曝（即只曝气而不进废水），数天后停止曝气，静置沉淀1h，然后排出池内约1/5的上层废水，并注入相同量的新鲜污水。如此反复进行闷曝、静沉和进水三个过程，但每次的进水量要比上次有所增加，而闷曝时间要比上次缩短。在春秋季节，约二、三周就可初步培养出污泥。当曝气池混合液污泥度在达到1克/升左右时，就可连续进水和曝气。自然培菌及驯化由于培养初期污泥浓度较低，沉淀池内积累的污泥也较少，回流量也要少一些，此后随着污泥量的增多，回流污泥量也要相应增加。当污泥浓度达到工艺所需的浓度后，即可开始正常运行，按工艺要求进行控制。（2）连续培菌。先将曝气池进满废水，然后停止进水，闷曝半天至一天后可连续进水。连续曝气，进水量从小到大逐渐增加，连续运行一段时间（与间歇法差不多），就会有活性污泥出现并逐渐增多。曝气池污泥量达到工艺所需的浓度时，按工艺要求进行控制。由于自然培菌法是用废水直接培养活性污泥，其培菌过程也是微生物逐步适应废水性质并获得驯化的过程。自然培菌及驯化连续培养的具体操作方法：根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数，格栅机、沉砂池、二沉池全开，开启外回流泵（若有内回流泵，选择不开），回流量控制在大于100%，曝气区溶解氧大于2mg/L，生物池流速平均不小于0.3m/s，绝对流速不小于0.2m/s，连续运行。在次过程中，每天做好各项水质指标和控制参数的测定，当SV%达到10%以上时，活性污泥培养即告成功，此时的出水BOD5、SS、COD等指标一般可达到设计要求。自然培菌及驯化接种培菌法的培养时间较短，是常用的活性污泥培菌方法，适用于大部分工业废水处理厂。城市污水厂附近有种泥，也可采用此法，以缩短培养时间。接种培养法常用的有如下二种：浓缩污泥接种培菌和干污泥接种培菌接种培菌及驯化（1）浓缩污泥接种培菌。采用附近污水处理厂的浓缩污泥作菌种（种泥或种污泥）来培养。城市污水和营养齐全、毒性低的工业废水处理系统的活性污泥培养，可直接在所要处理的废水中加入种泥进行曝气，直至污泥转棕黄色时就可连续进污水（进水量逐渐增加），此时沉淀池也投入运行，让污泥在系统内循环。为了加快培养进程，可在培养过程中投加未发酵过的大粪水或其它营养。活性污泥浓度达到工艺要求值即完成了培菌过程。从经济上讲，种泥的量应尽量可能少，一靓情况下控制在稀释后使混合液污泥度在0.5g/L以上。对有毒工业废水进行培菌时，可先向曝气池引入河水，也可用自来水（需先曝气一段时间以脱去其中的余氯），然后投入种污泥和未经发酵的大粪水进行曝气，直至污泥呈棕黄色后停止曝气，让污泥沉降并排掉一部分上清液，再次补充一气定量的大粪水继续曝气，待污泥量明显增加后，逐步提高废水流量。在培菌的后期，污泥中微生物已能较好地适应工业废水水质。接种培菌及驯化（2）干污泥接种培菌。“干污泥”通常是指经过脱水机脱水后的泥饼，其含水率为70~80%。本法适用于边远区和取种污泥运输距离较远的情况。干污泥接种培菌的过程与浓缩污泥增菌法基本相同。接种污泥要先用刚脱水不久的新鲜泥饼，投加至曝气池前需加少量水并捣成泥浆。干污泥的投加量一般为池容积的2~5%。干污泥中可能含有一定浓度的化学药剂（用于污泥调理），如药剂含量过高、毒性较大，则不宜用作为培菌的种泥。鉴定污泥能否作接种用，可将少量泥块捣碎后放入小容器（如烧杯或塑料桶）内加水曝气，经过一段时间后如果泥色能转黄，就可用于接种。接种培菌及驯化一般来讲，微生物生长条件不能发生骤然的突出变化，常规讲要有一个适应过程，驯化过程应当与原生长条件尽量一致，当条件不具备时，一般用常规生活污水作为培养水源，驯化时温度不低于20℃，驯化采取连续闷曝3-7天，并在显微镜下检查微生物生长状况，或者依据长期实践经验，按照不同的工艺方法（活性污泥、生物膜等），观察微生物生长状况，也可用检查进出水COD大小来判断生化作用的效果。接种培菌及驯化驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生物，对于有脱氮除磷功能的处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法就是首先保持工艺的正常运转，然后严格控制工艺控制参数，DO在厌氧池控制在0.1mg/L以下，在缺氧池控制在0.5mg/L以下，在好氧池控制在2-3mg/L，好氧池曝气时间不小于5小时，外回流比50%-100%，内回流比200%-300%，并且，每天排除日产量30%-50%的剩余污泥。在次过程中，每天测试进出水水质指标，直到出水各指标达到设计要求。接种培菌及驯化驯化条件具备后，连续运行已见到效果的情况下，采用递增污水进水量的方式，使微生物逐步适应新的生活条件，递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同。好氧正常启动可在10-20天内完成，递增比例为5-10%；而厌氧进水递增比例则要小的很多，一般应控制挥发酸(VFA)浓度不大于1000mg/L，且厌氧池中PH值应保持在6.5-7.5范围内，不要产生太大的波动，在这种情况下水量才可慢慢递增。一般来讲，厌氧从启动到转入正常运行（满负荷量进水）需要3-6个月才能完成。2.厌氧、好氧、水解等生化工艺是个复杂的过程，每个过程都会有自己的特点，需要根据现场条件加以调整。3.编制必要的化验和运转的原始记录报表以及初步的建章立制。从培菌伊始，逐步建立较规范的组织和管理模式，确保启动与正式运行的有序进行。驯化方式•活性污泥的培菌应尽可能在温度适宜的季节进行。因为温度适宜，微生物生长快，培菌时间短。如只能在冬季培菌，则应该采用接种培菌法，所需的种污泥要比春秋季多。•培菌过程中，特别是污泥初步形成以后，要注意防止污泥过度自身氧化，特别是在夏季。有不少厂都发生过此类情况。这不仅增加了培菌时间和费用，甚至会导致污水处理系统无法按期投入运行。要避免污泥自身氧化，控制曝气量和曝气时间是关键，要经常测定池内的溶解氧含量，及时进水以满足微生物对营养的需求。若进水浓度太低，则要投加大粪等以补充营养，条件不具备时可采用间歇曝气。培养注意事项活性污泥培菌过程中，应经常测定进水的pH、COD、氨氮和曝气池溶解氧、污泥沉降性能等指标。活性污泥初步形成后，就要进行生物相观察，根据观察结果对污泥培养状态进行评估，并动态调控培菌过程。5.活性污泥培菌后期，适当排出一些老化污泥有利于微生物进一步生长繁殖。6.如曝气池中污泥已培养成熟，但仍没有废水进入时，应停止曝气使污泥处于休眠状态，或间歇曝气(延长曝气间隔时间、减少曝气量)，以尽可能降低污泥自身氧化的速度。有条件时，应投加大粪、无毒性的有机下脚料(如食堂泔脚)等营养物。第二讲培养注意事项单位：城市建设研究院山东分院单位地址：济南市高新区新泺大街2008号银荷大厦C座F8联系电话：186689335360531-88875193邮编：250101传真：[phone]邮箱：[e-mail]李敬宝联系方式