【正文】 是指一定環(huán)境條件下在曝氣池中形成處理廢水所需濃度和種類的微生物 (污泥)。城市污水廠的培菌一般采用悶曝法。在溫暖季節(jié)向曝氣池充滿生活污水，為提高初期營養(yǎng)物濃度，可投加一些濃質(zhì)糞便或米泔水等，使BOD5濃度大約為300～400mg/L，開啟曝氣系統(tǒng)，在不進水曝氣數(shù)小時后，停止曝氣并沉淀換水。經(jīng)過數(shù)日曝氣、沉淀換水之后約2～5d即可連續(xù)進水，并開啟曝氣池和二沉池，污泥回流系統(tǒng)連續(xù)運行，約7～10d可見活性污泥出現(xiàn)，則可加大進水量，提高負(fù)荷，使曝氣池污泥濃度和運行負(fù)荷達(dá)到設(shè)計值，即使污水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放所需的污泥濃度運行負(fù)荷。培菌初期，由于污泥尚未大量形成，污水濃度較低，且污泥活性較低，故系統(tǒng)的運行負(fù)荷和曝氣量須低于正常運行期的參數(shù)。為加快培菌速度，往往需投加菌種（類似污水處理廠的干污泥），具體采用如下方法。①采用數(shù)級擴大培菌在營養(yǎng)合適時，微生物生長繁殖速度很快，但初期需適應(yīng)水質(zhì)特點。依照發(fā)酵工業(yè)中菌種—種子罐—發(fā)酵罐擴大培養(yǎng)的方法，尋找合適的容器，分級擴大培菌。先在小的處理設(shè)施或構(gòu)筑物中培養(yǎng)出足夠活性的污泥，作為菌種引人到下一級構(gòu)筑物，由于有了足夠活性和數(shù)量的種泥，大型構(gòu)筑物中活性污泥會很快生長，達(dá)到所需的污泥濃度。②干污泥培菌取水質(zhì)特征相同、已正常運行處理系統(tǒng)中并脫水后的干污泥作為菌種進行培菌。曝氣池中引入脫水污泥進行接種培養(yǎng)。加入曝氣池干污泥后，注入少量水搗碎，然后再加濃生活污水，使污泥濃度達(dá)到8～10g/L，體積污泥后，注入少量水約占曝氣池容積的20%～40%，可采用低負(fù)荷適當(dāng)水量連續(xù)進水來培菌。微生物污泥會迅速增長達(dá)到所需的濃度。 活性污泥性狀的觀測①污泥的色、嗅正常運行的城市污水廠或與城市污水類似的工業(yè)廢水處理站，活性污泥一般呈黃(或棕)褐色，新鮮的活性污泥略帶混土味。當(dāng)曝氣池充氧不足時，污泥會發(fā)黑、發(fā)臭；當(dāng)曝氣池充氧過度或負(fù)荷過低時，污泥色澤會較淡。②觀察曝氣池應(yīng)注意觀察曝氣池液面翻騰情況，防止有成團氣泡上升(曝氣系統(tǒng)局部堵塞)或液面翻騰很不均勻(存有不曝氣的死角)的情況。應(yīng)注意觀察曝氣池泡沫的變化。若泡沫量增加很多，或泡沫出現(xiàn)顏色，則反映進水水質(zhì)變化(如增加了滌劑、染料、堿度或粘性增加)或運行狀態(tài)變化(如負(fù)荷過高)。③觀察二沉池經(jīng)常觀察二沉池泥面的高低、上清液透明程度及液面浮泥的情況。～。如果泥面上升，則說明污泥沉降性能差。上清液混濁，則說明負(fù)荷過高，污水凈化效果差；若上清液透明，但帶出一些細(xì)小污泥絮粒，說明污水凈化效果較好，但污泥解絮(可能因為營養(yǎng)不良、污泥過度曝氣瑣污泥齡長)。池中不連續(xù)性大塊污泥上浮，則說明池底局部厭氧，導(dǎo)致污泥腐敗。若大范圍污泥成層上浮，可能是污泥中毒。④污泥性能指標(biāo)測試與分析活性污泥處理系統(tǒng)，應(yīng)及時檢測污泥的濃度、沉降比羽體積指數(shù)，并加以分析，判斷運行情況。a．污泥濃度(MLSS)處理系統(tǒng)應(yīng)維持正常的污泥濃度，以保證運行負(fù)荷的正常或柜泥性能(絮凝沉降性能和代謝活性)的正常。如傳統(tǒng)活化污泥法曝氣池污泥濃度MLSS一般為2000～3000mg／L，而不設(shè)初沉池的A/A/O處理廠，MLSS則為3000～5000mg／L。b．污泥沉降比(SV)通常所測SV為靜沉30min的結(jié)果，SV值越小，污泥沉降性能越好?；蛘撸瑴y定5min的污泥沉降體積，來判斷污泥的沉降性能，因為5min時，沉降性能不同的污泥，其體積差異最大，且可節(jié)省測試時間。必要時，可測定污泥在低轉(zhuǎn)速條件下的沉淀效果，并測定污泥界面沉降速率，其結(jié)果更準(zhǔn)確反映沉淀池中的實際狀況。SVI值與污泥種類、絮凝性能和污泥濃度有關(guān)。例如，初沉池SVI比二沉池的要??；富含絲狀菌的污泥SVI很大；污泥自身過度氧化，細(xì)菌胞壁外層粘液降低時，絮凝性能變差（污泥解體），SVI值很高。另外，SVI值對于同一類污泥，濃度越高，SV值越大。c．污泥體積指數(shù)SVI在SVI的涵義中，排除了污泥濃度對沉降體積的影響。 SVI值能更好地反映污泥的絮凝沉降性能和污泥活性。一般認(rèn)為SVI值處于80～150時，污泥狀況良好。對于無機污泥，SVI值正常，而SVI值可能很低；對于有較好食物競爭能力的絲狀菌，雖代謝活性較好，但不能絮凝沉淀，SVI就很高。SVI值與污泥負(fù)荷有關(guān)，當(dāng)污泥負(fù)荷過低，()或過高()，其活性污泥代謝性能變差，SVI值亦不正常。 活性污泥生物相的觀察活性污泥處理系統(tǒng)生物相的觀察，是已經(jīng)普通采用運行狀態(tài)觀察方式。通過生物相觀察，了解活性污泥中微生物的種類、數(shù)量優(yōu)勢度等，及時掌握生物相的變化，運行系統(tǒng)的狀況和處理效果，及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或存在的問題，對運行管理予以指導(dǎo)。活性污泥微生物一般由細(xì)菌(菌膠團)、真菌、原生動物和后生動物等組成，其中以細(xì)菌為主，且種類繁多。當(dāng)水質(zhì)條件和環(huán)境條件變化時，在生物相上也會有所表現(xiàn)?；钚晕勰嘈趿Ｒ岳Хδz團為骨架，穿插生長著一些絲狀菌，但其數(shù)量遠(yuǎn)小于細(xì)菌數(shù)量。微型動物中以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，也會見到少量游動纖毛蟲，如草履蟲、腎形蟲，而后生動物如輪蟲很少出現(xiàn)。一般來講，城市污水處理廠活性污泥中，微生物相當(dāng)豐富，各種各樣微生物都會有，而工業(yè)污水處理站活性污泥中因為水質(zhì)的原因，可能就不會有某些微生物。對微生物相觀察應(yīng)注重如下幾方面。①生物種類的變化污泥中微生物種類會隨水質(zhì)變化，隨運行階段而變化。智培菌階段，隨著活性污泥的逐漸生成，出水由濁變清，污泥中微生物的種類發(fā)生有規(guī)律的演替。運行中，污泥中微生物種類的正常變化，可以推測運行狀況的變化。如污泥結(jié)構(gòu)松散時，常可見游動纖毛蟲的大量增加。出水混濁效果較差時，變形蟲及鞭毛蟲類原生動物的數(shù)量會大大增加。工業(yè)廢水因水質(zhì)特征的差異，各處理站的生物相亦會有很大差異。實際運行中，應(yīng)通過長期觀察，找出廢水水質(zhì)變化與生物相變化之間的相應(yīng)關(guān)系。如某種原生動物數(shù)量會隨著進水水質(zhì)和運行效果好壞的變化而變化.②微生物活動的狀態(tài)當(dāng)水質(zhì)發(fā)生變化時，微生物的活動狀態(tài)會發(fā)生一些變化，甚至微生物的形體亦隨廢水變化而發(fā)生變化。以鐘蟲為例，可觀察其纖毛擺動的快慢，體內(nèi)是否積累有較多的食物泡，伸縮泡的大小與收縮、以及繁殖和情況等。微型動物對溶解氧的變化比較敏感，當(dāng)水中溶解氧過高或過低時，能見鐘蟲“頭”端突出一空泡。進水中難代謝物質(zhì)過多或溫度過低時，可見鐘蟲體內(nèi)積累有不消化顆粒并呈不活躍狀態(tài)，最后會導(dǎo)致蟲體中毒死亡。 pH值突變時，蟲體上纖毛停止擺動。當(dāng)遇到水質(zhì)變化時，蟲體外圍可能包以較厚的胞襄，以便渡過不利條件。③微生物數(shù)量的變化城市污水處理廠活性污泥中微生物種類很多，但某些微生物數(shù)量的變化會反映出水質(zhì)的變化。如絲狀菌，在正常運行時亦有少量存在，但絲狀菌大量出現(xiàn)，見到的結(jié)果會是細(xì)菌減少、污泥膨脹和出水水質(zhì)變差。活性污泥中鞭毛蟲的出現(xiàn)預(yù)示污泥開始增長繁殖，而鞭毛蟲數(shù)量很多時，又反映處理效果的降低。鐘蟲的大量出現(xiàn)一般表示活性污泥已生長成熟，此時處理效果很好，同時可能會有極少量的輪蟲出現(xiàn)。若輪蟲大量出現(xiàn)，則預(yù)示污泥的老化或過度氧化，隨后會發(fā)生污泥解體、出水水質(zhì)變差?；钚晕勰嘀形⑸锏挠^察，一般通過光學(xué)顯微鏡來完成。用低倍數(shù)的觀察污泥絮粒的狀態(tài)，高倍數(shù)的觀察微型動物的狀態(tài)，油鏡觀察細(xì)菌的情況。由于工業(yè)廢水處理站活性污泥可能沒有微型動物，故其生物相觀察需要長期、仔細(xì)的工作。運行管理中對生物相的觀察，已日益受到重視。 活性污泥系統(tǒng)的運行控制①運行管理運行過程中，環(huán)境條件和污水水質(zhì)、水量均有一定的變化，為了保持最佳的處理效果，積累經(jīng)驗，應(yīng)經(jīng)常對處理狀況進行檢測，并不斷調(diào)整工藝運行條件，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的能力和效益，需要檢測的項目及其頻率如下。a．反映處理效果的項目進出水的CODcr、BODSS和其他有毒有害物質(zhì)濃度。檢測頻率為每日l一3次。b．反映污泥狀態(tài)的項目DO、SV與MLSS，一般為每日檢測1～3次；MLVSS與SVI，每日檢測1次；生物相，每2～4日1次oc．反映處理流量的項目進水量、回流污泥量和剩余污泥量；每日測定l～3次或由檢測記錄儀表自動連續(xù)記錄。d．反映設(shè)備運行狀況的項目如污水泵、曝氣機等主要工藝設(shè)備的運行參數(shù)（如流量、電耗等）。e．反映水質(zhì)營養(yǎng)和環(huán)境條件的項目 N、P、pH值和水溫等，每3～7 日檢測一次。②運行控制方法a．污泥負(fù)荷法一般情況下，污水生物處理系統(tǒng)運行控制應(yīng)以此法來完成，尤其是系統(tǒng)運行的初期和水質(zhì)水量變化較大的生物處理系統(tǒng)。但該法操作較復(fù)雜一些，對于水質(zhì)水量變化較小的系統(tǒng)或城市污水廠的穩(wěn)定運行階段，可以采用更簡單一些的控制方法。一般情況下，～／(kgVSSd)，對于一些難生物降解的工業(yè)廢水，Ns可能會控制得更低些。良好絮凝和代謝性能的活性污泥微生物對營養(yǎng)品的需求，一般有一定的合適范圍。營養(yǎng)過高時，微生物生長繁殖速率加快，盡管代謝能力強，但細(xì)菌能量高，趨于游離生長，導(dǎo)致污泥絮體解絮。但是營養(yǎng)過少時，外界營養(yǎng)不足，細(xì)菌會進行內(nèi)源呼吸，自身代謝過度，菌體外粘液質(zhì)損失，菌膠團必然解體，最終導(dǎo)致細(xì)菌代謝能力減弱。污泥負(fù)荷過高時，曝氣系統(tǒng)很難使曝氣池DO維持正常，泡沫會增多，且出水渾濁(指二沉池)，處理效果差。污泥負(fù)荷過低時，曝氣池較易維持所需。DO，污泥沉降快，出水較清，但上清液中含有較多細(xì)小顆粒，懸浮物帶出。按照曝氣池MLSS高低情況，調(diào)整系統(tǒng)排泥量來控制最佳的MLSS。采用MLSS控制法，適合于水質(zhì)水量比較穩(wěn)定的生物處理系統(tǒng)，因為對于一個現(xiàn)成的處理系統(tǒng)，當(dāng)處理水量水質(zhì)和曝氣池容積一定時，污泥負(fù)荷主要決定于污泥濃度MLSS。具體操作時，應(yīng)仔細(xì)分析不同季節(jié)水質(zhì)、水量條件下的最優(yōu)運行參數(shù)，找出最優(yōu)MLSS，然后通過調(diào)控使MLSS保持最佳。 ．對于城市污水處理系統(tǒng)，維持好的處理效果，MLSS維持在3000mg／L左右的濃度即可。而對于工業(yè)廢水，尤其是難生物降解的廢水，曝氣池中活性污泥濃度可能會高些。c．SV法對于水質(zhì)水量穩(wěn)定的生物處理系統(tǒng)，活性污泥的SV值可以代表污泥的絮凝和代謝活性，反映系統(tǒng)的處理效果。運行時可以分析出不同季節(jié)條件下的最優(yōu)SV值，每日每班測出SV值，然后調(diào)整回流污泥量、排泥量、曝氣量等到參數(shù)，使SV值維持最佳。這種方法簡單，但對水質(zhì)水量變化大的系統(tǒng)，或污泥性能發(fā)生較大變化時，SV值變化范圍增大，準(zhǔn)確性降低。早期的城市污水處理廠按此法來調(diào)控，目前仍有少數(shù)污水處理廠(站)沿用。該方法是要求按照系統(tǒng)最佳的污泥停留時間(污泥齡)來調(diào)整排泥量，使處理系統(tǒng)維持最佳運行效果的。但由于具體使用時，須計算出各種細(xì)菌的平均世代時間或污泥平均停留時間，而各種細(xì)菌的世代時間又有較大差異，很難準(zhǔn)確確定。宏觀上主要根據(jù)污泥齡與污泥負(fù)荷間的關(guān)系及污泥齡計算式來確定，并通過排泥量來控制最佳的泥齡。 異常問題及解決方法①污泥不增長或減少的現(xiàn)象主要發(fā)生在活性培養(yǎng)和馴化階段，污泥量長期不增加或增加后又很快減少了，主要原因如下。a．污泥所需養(yǎng)料不足或嚴(yán)重不平衡；b．污泥絮凝性差隨出水流失；c．過度曝氣污泥自身氧化；解決的辦法如下：a．提高沉淀效率，防止污泥流失，如污泥直接在曝氣池中靜止沉淀，或投加少量絮凝劑。，或提高進水量，或外加營養(yǎng)(補充C、N或P)，或高濃度易代謝廢水。c．合理控制曝氣量，應(yīng)根據(jù)污泥量，曝氣池溶解氧濃度來調(diào)整。②溶解氧過高或過低 除設(shè)計的原因以外，曝氣池DO過高，可能是因為污泥中毒，或培馴初期污泥濃度和污泥負(fù)荷過低；曝氣池DO過低，可能是因為排泥量少曝氣池污泥濃度過高，或污泥負(fù)荷過高需氧量大。遇以上情況，應(yīng)根據(jù)實際予以調(diào)整，如調(diào)整進水水質(zhì)、排泥量、曝氣量等。③污泥解體 水質(zhì)渾濁、絮體解散，處理效果降低即是污泥解體現(xiàn)象，運行中出現(xiàn)這種情況，可能有以下兩方面原因。a．污泥中毒，微生物代謝功能受到損害或消失，污泥失去凈化活性和絮凝活性。多數(shù)情況下為污水事故性排放所造成，應(yīng)在生產(chǎn)中予以克服，或局部進行預(yù)處理。b．正常運行時，處理水量或污水濃度長期偏低，而曝氣量仍為正常值，出現(xiàn)過度曝氣，引起污泥過度自身氧化，菌膠團絮凝性能下降，污泥解體，進一步污泥可能會部分或完全失去活性。此時，應(yīng)調(diào)整曝氣量，或只運行部分曝氣池。 ④污泥上浮在二次沉淀池中，有時會產(chǎn)生污泥不沉淀隨水流失、影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象，即污泥上浮。其產(chǎn)生原因及解決辦法如下：a．污泥腐化如果操作不當(dāng)，曝氣量過小，污泥缺氧，或污泥產(chǎn)泥大，排泥量小，污泥貯存時間較長，二沉池中污泥均會發(fā)生厭氧代謝，產(chǎn)生大量氣體，促使污泥上升。這時應(yīng)加大曝氣量，或加大排泥量。也有可能是二沉池中存有死角，導(dǎo)致該處污泥厭氧分解，腐化上浮。b．污泥膨脹若二沉池中活性污泥不易沉淀(絮凝沉降性能變差)，SVI值增高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，上清液稀少(但較清澈)，出水水質(zhì)變差，這種現(xiàn)象就是“污泥膨脹”。污泥膨脹主要原因有絲狀菌大量繁殖和菌膠團結(jié)合水過度。對于絲狀菌污泥膨脹，應(yīng)在微生物相觀察的基礎(chǔ)上，分析絲狀菌大量繁殖的原因。絲狀菌的特點是：適合于高C、N比、高水溫、較低pH值廢水，適合在穩(wěn)定的低DO、低營養(yǎng)高負(fù)荷條件下運行。實際運行時應(yīng)針對以上原因，采取解決辦法。 常采用的解決絲狀菌膨脹辦法投加漂白粉，%～%；投加液氯，%～／L；調(diào)整pH值，～。改變曝氣池流態(tài)，由于完全混合型的曝氣池池內(nèi)污泥負(fù)荷、營養(yǎng)、DO等均勻一致，運行條件穩(wěn)定，往往還處于高負(fù)荷運行，因此推流式更適合于絲狀菌的繁殖。在推流式曝氣池前端設(shè)置厭氧區(qū)，當(dāng)DO及基質(zhì)濃度交替變化，絲狀菌難以大量繁殖。提高廢水C、N比，對于因缺乏N、P引起的絲狀菌膨脹，能取得良好的抑制效果。一般來說，在有絲狀菌膨脹時合理改變曝氣池中的營養(yǎng)及環(huán)境條件，在菌膠團細(xì)菌和絲狀菌競爭生存的污泥體之中，更有利于菌膠團細(xì)菌的繁殖。結(jié)合水異常增多引起的污泥增多，多數(shù)情況下是因為排泥不暢，貯泥時間太長引起的。此時應(yīng)加強排泥，也可以適當(dāng)投加液氯或漂白粉。 污泥脫氮若曝氣池中曝氣時間過長，曝氣池混合液會發(fā)生硝化作用，進入二沉池的污泥中硝酸鹽或亞硝酸鹽濃度高時，污泥會因缺氧(當(dāng)DO0．5mg／L時)而發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮氣而使污泥上浮。解決的辦法有：減少曝氣量或縮短曝氣時間，以減弱硝化作用；提高污泥回流量或污泥排放量，以減少二沉池中污泥停留時間；進人二次沉淀池的液DO不能太低。⑤泡沫問題曝氣池中大量泡沫的產(chǎn)生主要是由于廢水中存在著大量合成洗滌劑或其他起泡物質(zhì)而引起的。泡沫可給操作帶來一定困難，影響勞動環(huán)境，帶走一定污泥；對采用機械曝氣時，泡沫還將影響葉輪的充氧能力?？刂婆菽姆椒ㄈ缦拢孩儆米詠硭蛱幚磉^的廢水噴灑。此法有相當(dāng)好的效果，但影響操作環(huán)境。②投加除沫劑，如機油、煤油等，效力都不差，～／L，過多使用油類除沫劑將污染水質(zhì)。故有些情況下，投加粉煤灰或砂土等，但效果不是太好。③曝氣池進水方式由一點進水改為多點進水，提高混合液污泥濃度，降低發(fā)泡劑濃度，減少局部區(qū)域的泡沫量。④風(fēng)機機械消泡，影響勞動環(huán)境。⑤增加曝氣池內(nèi)活性污泥濃度，消泡效果也比較好，但運行時可能沒有足夠的回流污泥來提高曝氣池的污泥濃度。 污泥回流A/A/O池處理設(shè)施，一般需要將二沉池污泥回流。處理后污水