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培养篇 | 活性污泥的培养与驯化

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学社资料 发表于 2019-9-15 11:59 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
活性污泥是培养和驯化出来的。; u2 x. Q4 R! y0 `2tech.cn

) `& f# {( ]4 @: S培养的目的是使微生物增值,达到一定的污泥浓度;
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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。
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活性污泥培养

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活性污泥从无到有,从不正常到正常的培养过程,有很多途径可以实现,因而也就有很多培养方法。
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$ w# r/ b& o" p5 C6 \+ k3 ~# T2 M对于一般城市污水来说,采用任一方法都可将活性污泥培养正常,但不同的方法所要求的培养时间不同,操作量及培养费用也不同。实践中,应根据处理厂的具体情况,选择一种方法培养或几种方法并用。
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培养和驯化阶段对各控制指标的要求:; T/ W; i( j  `" }/ E# \# l6 t2tech.cn

- f" o9 `8 w( b5 n闷曝要求:
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投新污泥后需要闷曝,闷曝的目的是为了激活休眠状态的微生物,而当微生物被激活后就不需要闷曝了,否则过度的曝气就会对活性污泥造成过度氧化,最终使活性污泥发生自分解而死亡。这也是要把溶解氧控制在2~4mg/L的原因。8 Y( y6 [0 Q8 S8 P' d6 j8 j6 \! h2tech.cn
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排泥要求:$ p6 _* i7 k5 ]+ G4 j' \) |, D/ F2tech.cn
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在整个培菌过程中要不要排泥?觉得泥本身就少,如果再排泥岂不是白培养了?
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表面看起来,这样的说法很有道理,事实上是违背了活性污泥整个系统的规律性要求,即活性污泥排泥是为了置换掉陈旧的活性污泥,保持活性污泥的活性而进行的;* j" D% h" ^' V# V3 A8 _! O7 i2tech.cn

# J. f+ F# O$ g# ?2 E, C; q( C: P同时进入接触氧化池的无机颗粒很容易在生化系统中积累,如不排泥,势必导致生化系统中所培养的活性污泥有效成份越来越低,最终出现有机物去除率极低的现象。& @' L7 G9 b$ l8 S+ c2 V2tech.cn
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正确的做法是:在培菌过程中,当出现较具规模的活性污泥浓度时,就需要进行适当的排泥,通常将在接触氧化池检测到的活性污泥浓度超过800mg/L~1000mg/L作为培菌过程中是否需要排泥的判断标准,也可以用SV30。
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接触氧化池排泥量的大小以排泥是否会导致系统活性污泥浓度降低为标准,只要排泥后活性污泥浓度不降低,即认为排泥量正常,同时排泥要求多次、连续、均匀的排泥,边进水边排泥。
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温度:

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0 n# T0 k$ f- l" e温度是影响整个工艺处理的主要环境因素之一。
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3 A( |* B; x0 m* t# w: b" s任何微生物只能在一定温度范围内生存,在特定范围的温度内生长,只有在适宜的温度范围内才能大量生长繁殖。9 c# O" ?5 t8 R. u" L6 r* f4 d2tech.cn

# {4 Y& z% J$ t生化处理的温度范围在10~40℃,最佳温度在20~30℃。在污泥培养时,要将它们置于最适宜温度条件下,使微生物以最快的生长速率生长,过低或过高的温度都会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢,过高的温度还对微生物有致死作用,并且不能有较大的波动。
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& E$ R( x* G& a' q( J) j' [  T9 B; \  X建议春秋季启动污泥培养,夏季温度容易过高,冬季温度太低。
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溶解氧DO:9 h  ]8 p1 O  Z2tech.cn

" }$ V2 l7 c7 _9 M% H. Q* ?5 Z一般好氧区溶解氧浓度控制在1~3mg/L,兼氧区控制在0~0.5mg/L。4 [2 U3 q+ s9 `3 s: H; S8 }2tech.cn
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污泥培养初期,由于污泥尚未大量形成,产生的污泥也处于离散状态,因此曝气量不能太大,曝气过度的危害要大于曝气不足,DO一般控制在1mg/L左右,逐渐增加到2mg/L左右,否则污泥絮体不易形成。1 H1 ]6 j9 q0 t2tech.cn
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pH:
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最佳的pH值控制在7~8.5,必须保证在6~9,且不能有较大的波动。
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* q# u, |. t* u# z- N* }1 `+ D当进水pH值为2.5~5.0和10.0~12.0时,pH值越低(或越高),污泥活性受抑制越严重,上浮污泥量越多,应每4-6小时测定一次并做好记录。/ i  x7 D$ d8 j& o5 U2tech.cn

9 r6 q( p9 d: U/ @6 a! ~; wpH对驯化阶段的生物系统影响很大,进水pH值不宜低于6.5。短时间的低于6.5的废水进入接触氧化池是可行的,但应注意观察其变化,正常运行pH值应控制在6.5~8.5之间。* N# d. `, b: F5 y& O  v- U1 B* z2tech.cn
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营养:
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3 W' l1 {/ G) W9 i6 j, c/ {活性污泥培菌阶段,营养剂的投加要求和正常运行时一样,均需要严格掌控,但要比正常运行时投加营养剂的量略高一些,基本上要高过正常值的15%左右,目的是为活性污泥能够快速培菌启动成功。
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3 V8 H7 a& H( |- I( x# N为确认效果,需要每天检测生化池的活性污泥浓度,以及排放水中的氮、磷含量,用来判断是否存在营养剂的短缺,具体以排放水中磷含量不超过0.5mg/L,氨氮含量不超过5mg/L作为参考。8 h5 f4 t- I. p, h2tech.cn

- f/ P' L! B% p+ J) m( [营养比应该是BOD:N=100:5:1来计算营养物的投加量,如果按COD来算的话,可以采用200:5:1。培养初期混合后生化池COD在200~300mg/L,也可以适量加大,但一般不宜超过500mg/L。氮元素控制要在25mg/L以下。
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$ H% M6 ~, I9 ]- P, @- Q营养源分两种,一种是有利于培养出微生物的粪便营养源,粪便的目的除补充碳源外,还可增加生化池菌种的引入;( X. g$ p1 ?; k2tech.cn
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另一种是纯的营养元素。例如:淀粉、面粉、普钙Ca(H2PO4)2、磷酸二氢钾KH2PO4、磷肥、尿素CO(NH2)2等。" d, @; S. [# Z: ~! {( ?, n0 U( S2tech.cn
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一般来说调试前期以加入粪便为主,中后期以加入淀粉为主。另可考虑准备一些辅助药剂,如PAC、PAM等。1 I1 r5 Q0 c! U  Y! f3 y3 b! G7 h2 p2tech.cn

8 z8 [8 K& f# i3 H4 C( F% Y$ WCa(H2PO4)2相比其他含钙的磷源更容易溶解,Ca2+有一定辅助活性污泥凝聚沉降的作用。* I4 ^3 {0 [) E/ S" ~$ m% L8 U2tech.cn

+ m5 i& N. t7 Y) ]6 D8 l培养时间:
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在生化调试过程中,要做到准备充分、经验丰富、责任心强。正常气温下一般用7~10d可完成培菌接种工作。再用10d左右对污水进行驯化,累计20d左右便可进入正常运行,最迟不应该超过1个月。, U3 o7 S. X( }; l  }% y% Y9 y* \2tech.cn

* ?+ ^2 t. [& R接种污泥:# `. Z/ H4 B; K! r9 D. R6 f- w2tech.cn
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接种菌种是指利用微生物消化功能的工艺单元(水解、厌氧、缺氧、好氧等工艺单元)的污泥进行接种。依据微生物种类的不同,分别接种对应的菌种。5 D2 a1 A$ e% }0 J' m. x2tech.cn
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调试前准备一定量的接种污泥,污泥品种最好是同类或相似的活性污泥,含水率在80%以上。如有困难,其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定的活性,对待用的污泥需进行喷水保湿处理,在保湿条件下污泥的活性可保持15d以上。$ w0 M: o) Z& ~9 K! z2tech.cn

) t( h3 ^3 A" J2 [+ O: M2 [接种污泥优先级:4 \! M! ^. q9 ]0 l& r6 X! \2tech.cn
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①同类污水厂、同种工艺(水解酸化、好氧、厌氧等)的剩余污泥或脱水污泥;
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②城市污水厂的剩余污泥或脱水污泥;/ N4 s9 h7 Q* f4 f" C2tech.cn

! ?! Z3 S+ U+ Y$ Q' O9 j& n+ Q③其它不同类污水站的剩余污泥或脱水污泥;: r* L% J: s' ]2tech.cn
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④河流或湖泊底部污泥;- m& l$ E+ `$ p  M0 M& O$ C2tech.cn

! ^# J$ r! |$ ~1 P4 U⑤粪便上清液。- q, x" D: w$ W+ d2tech.cn
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种泥来源:
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& j- F' p. s$ S0 k厌氧污泥来源于厌氧工程,如啤酒厌氧发酵工程、农村沼气池、鱼塘、泥塘、护城河清淤污泥;
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好氧污泥主要来自城市污水处理厂,应取当日脱水的活性污泥作为好氧菌种。
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3 ~$ ~9 _. k/ A5 y/ E5 _1 W* U常见问题:活性污泥加PAM后压饼还能做调试启动菌种吗?  d2 s% A& X" e/ B/ d9 E! k$ k/ S3 C2tech.cn
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可以,在选泥的时候需要去看一下是不是生化污泥。有些污水厂的初沉池污泥、混凝加药的物化污泥、生化池污泥混在一起,这样的污泥不能使用。二次沉淀池排出来的生化污泥,加PAM经压滤机压出来的可以使用。4 B7 V3 N& _8 F" k, K2tech.cn

4 J: P6 f/ z7 @& A: S8 c; O鉴定污泥能否做接种用,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。, D! C5 H- o) p! y! O, p2tech.cn

- p; ~/ ?* ^/ |6 T$ w$ Y6 s/ |  S3 N6 c接种量的大小:
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: I4 n& P9 n8 B) _- ?! p厌氧污泥接种量一般不应少于水量的8-10%,否则将影响启动速度;
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* d( o7 |/ y! N$ ~5 F% q好氧污泥接种量一般应不少于水量的5%(建议10%)。
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冬季需要两次投加,厌氧每次8%,好氧10%的浓缩污泥,如果投加的是含水率略低的污泥饼,可适量减少。
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接种培菌:
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8 w3 b5 q2 ]7 B接种培菌法的优点是培养时间较短,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。
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优先将一个污水池的污泥培养正常以后,再为其它水池接种,能缩短总的污泥培养时间和成本。
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接种培养法常用的有如下二种:
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1、浓缩污泥接种培菌:; q- @- l& [# h* I2tech.cn

! M* n; g, [' n/ E- c8 F采用较近的城市污水厂,以及营养齐全、毒性低的工业废水处理系统的浓缩污泥(应取自污泥池、沉淀池等)作菌种来培养。
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直接在所要处理的废水中加入种泥,进行曝气。待污泥转棕黄色后,开始进水,进水量逐渐增加,沉淀池开始投入运行,让污泥在系统内循环。
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为了加快培养进程,可在培养过程中投加未发酵过的粪便清液或其它营养物。活性污泥浓度达到工艺要求值即完成了培菌过程。) H4 T' q/ s4 v! O2 M2tech.cn

( y' X  n" v$ c' J! l4 h% H1 d& Y从经济上讲,种泥的量应尽可能少,一般情况下使曝气池混合液污泥浓度在0.5g/L以上,最好能达到1.5g/L~2.5g/L左右。
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对有毒工业废水进行培菌时,需要先采用没有或较低毒性且有营养的污水进行接种,也可先向曝气池引入河水或自来水(自来水有一定的余氯需要脱去),需先进行曝气一段时间,然后投入种污泥和未经发酵的粪便清液进行曝气,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,再次补充一定量的粪便清液继续曝气,待污泥量明显增加后,在保证营养污水量足够的前提下,由少而多逐步引入需要处理的有毒工业废水。在培菌的后期,污泥中微生物便能较好地适应工业废水水质。
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投加粪便清液指的是,将新鲜的粪便(人粪、猪粪等)稀释搅匀后沉淀,取上清液投加,而不是将粪便直接投加入曝气池中。% O; ?+ W4 J3 A4 y3 z% _2tech.cn

: @4 {+ C# ]' ^' T% m2、干污泥接种培菌:1 k  \9 _: c6 n1 K2tech.cn
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“干污泥”通常是指经过脱水机脱水后的泥饼,其含水率约为70~80%。使用该接种污泥也需要先用刚脱水不久的新鲜泥饼,一般用于边远地区和取种污泥运输距离较远的情况。3 @+ R5 F4 }0 h2tech.cn
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干污泥接种培菌的过程与浓缩污泥培菌法基本相同,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%。
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& u# _. W# R- j0 ~& Z干污泥中可能含有一定浓度的化学药剂(如PAM),药剂含量过高、毒性较大的则不宜用作为培菌的种泥。鉴定污泥能否作接种用,依然是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。
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8 |4 {' _/ A( ^! v自然培菌:
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也叫直接培菌法,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。& x8 u: _" e  }% c( @) Q2tech.cn

9 C; k6 D8 A9 [& h3 ]3 R/ n9 a' I. e) T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。这种培养出的微生物对当前废水水质有一定或较强的接受、处理能力。. C5 |; i) w- ~4 q! u2tech.cn

" b4 A5 D0 U5 a  g; j+ E/ v% C当水质有较大变化时,要给废水中的微生物足够的时间来适应新水质,要严格控制新水质的废水量。
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自然培菌又可分为间歇培菌和连续培菌二种。

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1、间歇培菌:- t1 X' Z3 u: j) T7 _) L2tech.cn
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方式一:
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将曝气池注满废水(这里的废水指的是营养全、毒性小的废水),进行闷曝(只曝气而不进废水)。2~3d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,进水次数逐步增加,闷曝时间逐步缩短。
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5 m) S4 _3 b8 ~! {$ ^控制池水温度为15~20℃(温度低时间要延长),经过15d左右即可使曝气池中的MLSS超过lg/L。此时可停止闷曝,连续进水和曝气,并开始污泥回流。9 n0 h. a% L# q6 s( L1 x5 T' u2tech.cn

% w2 F  ~1 W0 G  T6 ]由于培养初期污泥浓度较低,沉淀池内以污水为主,污泥较少,回流比无需太大,可取25%。此后随着沉淀池污泥量的增多,回流污泥量也要逐步增加,直至回流比增至设计值。当污泥浓度达到工艺所需的浓度后,即可开始正常运行,并按工艺要求进行控制。- d$ F! C5 ?1 @+ q2tech.cn
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方式二:' q: P( Y6 S6 {9 T1 X' h! g! a2tech.cn
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将接触氧化池注入生产废水,水量控制在总容积的1/2,同时按池容积的10%向每个接触氧化池投加活性污泥。
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7 b; M  }; P) M6 Q) n在活性污泥的培养驯化期间,必须满足微生物生命活动所需的各种条件,而且要尽量理想化。
! n& `5 H& B) `. A+ Z, h
" g9 L; z8 v! ~$ s' l( _一是保证足够的溶解氧和保持营养平衡,缺乏某些营养物质的工艺废水,要适量投加营养物质;
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二是水温、PH值要尽量在最适范围内,且没有大的波动;
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: q( C+ d% e  i三是有机负荷要由低而高,循序渐进,培养期间每隔4小时要对混合液的污泥浓度、污泥指标、溶解氧含量等进行分析化验,同时还要检测进水、出水的BOD5、CODcr及悬浮物SS等指标,根据检测结果及时加以调整。6 W% X1 c( {3 F9 u9 l, S2tech.cn

9 {# L+ A8 g: b第一阶段,1-10天
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风机24小时运转,闷曝两天以后,每天向生化池进废水1-2小时(按设计小时流量);
  l! y( x7 ]: a
- ?/ N! _  \0 J4 }+ d+ O1 h第二阶段,10-20天
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每天向生化池进废水3-5小时,并用显微镜观察细菌情况;
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: B: ~4 s& |- c4 }第三阶段,20-30天
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每天向生化池进废水5-10小时,并检测SV30浓度,当SV30浓度达到20%时,可向污泥池排泥。% v; N. k) C+ [, S+ \/ B2tech.cn
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2、连续培菌:* m4 i+ z0 ^2 K8 ^3 F& Y2tech.cn

: w5 s7 N/ e& ?9 B+ G: j方式一,低负荷连续培养
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' |  R8 ?7 }+ F6 Y+ k- d7 Q, ?& e$ d先将曝气池进满废水,然后停止进水。闷曝1d天后,连续进水、连续曝气,进水量从小到大逐渐增加,可先将进水量控制在设计水量的1/2或更低。
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连续运行一段时间,待污泥絮体出现时,开始污泥回流,取回流比25%。随着系统的运行,活性污泥逐渐增多,污泥回流比开始逐渐增加。至MLSS超过1g/L时,开始按设计流量进水,并逐步增加污泥回流比。
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  }  I& B) ^8 f$ _9 W曝气池污泥量(MLSS)达到工艺所需的浓度时,开始按工艺要求进行控制运行,以设计污泥回流比回流,排放剩余污泥。+ @' }( x9 M7 E2 D2tech.cn

  l: G7 a, P* G7 G方式二,满负荷连续培养9 }0 j5 k; f6 G) q1 _( h2tech.cn

( r' p  u( E# G5 X; q- }1 h和低负荷连续培养的区别是:闷曝一天后,直接按设计流量连续进水,连续曝气,待污泥絮体形成后,开始逐步增加污泥回流比,MLSS至设计值时,开始排放剩余污泥。
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污泥培菌的注意事项:
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1 F" ~- L, A$ ~  s9 u' l0 E活性污泥培菌过程中,应经常测定进水的温度、pH、COD、氨氮和曝气池DO、SV、MLSS等污泥沉降性能指标,根据情况对培养过程作随时调整。, K( h: {& ]; j2tech.cn

8 x! u$ t0 {8 K  T6 k活性污泥初步形成后,就要及时进行生物相观察,根据观察结果对污泥培养状态进行评估,并相应调控培菌过程。
1 d7 V  a0 D0 A0 O3 y; w3 D) B4 B$ q' C  F2tech.cn
(1)为提高培养速度,缩短培养时间,可在进水中增加营养。例如,投入足量的粪便清液进入曝气池。
+ x5 x- D1 X! R- H2 D& ^9 z& r" h9 y9 D- X6 Q0 E- G/ ?7 g" P2tech.cn
(2)温度对培养速度影响很大,温度相对越高,培养越快。
" `! l; K; h! b* C& Q7 `
  k& o9 t, j, l4 U& q活性污泥的培菌应尽可能在温度适宜的季节进行(春秋),避免在冬季培菌。温度适宜,微生物生长快,培菌时间短。如只能在冬季培菌又不能对污水加热,则应该采用接种培菌法,且所需的种污泥要比春秋季多。
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! t" y- ^/ [% q0 z2 }6 c(3)污泥培养初期,由于污泥尚未大量形成,产生的污泥也处于离散状态,因而曝气量一定不能太大,一般控制在设计正常曝气池的1/2即可。否则,污泥絮体不易形成。
0 r- ~) }$ `, [4 D8 ?' C$ s! B9 k; z$ A2tech.cn
(4)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。
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) A& F% X7 Z! \" H+ w3 X6 X8 u6 g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,要及时进水以满足微生物对营养的需求。若进水浓度太低,则要投加粪便等以补充营养,条件不具备时可采用间歇曝气。
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(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。
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% O- I5 M) `" }0 |1 b) p(6)工业废水处理厂在生产装置投产前往往没有废水进入,而一旦生产装置投产后,排放的废水就需及时处理。所以,应根据实际情况合理确定培菌时间,并提前准备种污泥及养料等。
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(7)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,减少曝气时间或减小曝气量,以尽可能降低污泥自身氧化的速度。
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+ L" J/ Z2 H7 P* q5 T  }有条件时,应投加粪便、无毒性的有机下脚料(如食堂泔脚)等营养物。
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3 v2 N: h0 x5 l8 G/ ]% M; U(8)大部分的废水处理厂都有二个(格)以上的曝气池。可先利用一个曝气池培养活性污泥,然后再输送到其它曝气池进行多级扩大培养。本法尤其适用于规模较大的废水处理厂。
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(9)并不是培养出了污泥或MLSS达到设计值,就完成了培养工作,而应该使出水水质达到设计要求,排泥量、回流量、泥龄等指标全部在要求的范围内。" l: u  a9 O. R5 c/ F2tech.cn
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(10)调试期间需要的物料量(污泥、粪便、营养源)很大,首先要保证物料投加时没有垃圾(例如擦屁股纸、套套等~)。
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8 Z# M8 ]9 Q' E! o: D8 S在没有调节池的情况下,需要将污泥及补充碳源尽可能均匀地输入各生化池内。
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. Y; u0 o4 r# j, o+ I7 |(11)需随时掌握生化池内的COD及溶解氧变化情况,及时补充碳源和调整供气量。2 U1 C/ q$ p$ @. i6 {1 A" F. I2tech.cn
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