湖北廢水一體化處理設備*
廢水基礎
廢水的生化培養(yǎng)過程是一項錯綜復雜的工作，其理論基礎涉及物理學、無機化學、有機化學、微生物學、流體力學等多種學科，盡管早的活性污泥工藝迄今已有近百年的歷史，但是諸多理論在學術(shù)界仍無定論。因此，在本項目廢水生化處理過程中，就要求操作及管理人員，在深入理論研究的基礎上，結(jié)合公司廢水具體情況，在生化培養(yǎng)過程中不斷地進行探索實踐，在做到系統(tǒng)正常運行，確保廢水達標排放的前提下，提高其理論深度，豐富其實踐經(jīng)驗，完成其技術(shù)儲備。
廢水生化處理調(diào)試是以微生物的培養(yǎng)為主要過程的工作，按照微生物的需氧情況可分為好氧處理、兼氧處理和厭氧處理；按照微生物的生長形式可分為活性污泥法和生物膜法；按照廢水和微生物的形式可分為*混合式、序批式等；按照其反應器形式則包括更多類型。本人在結(jié)合理論及該制藥公司現(xiàn)有廢水處理工程實踐的基礎上，對廢水生化處理過程中的影響因素、監(jiān)測手段及控制參數(shù)等進行整理。
1、溫度
溫度對生化培養(yǎng)過程起著至關(guān)重要的作用。目前，盡管本項目廢水處理工程尚未做到對生化系統(tǒng)控制溫度的程度，但是各生化反應系統(tǒng)、各運行階段中溫度的測量和分析依舊對生化污泥馴化培養(yǎng)過程起到指導性作用，它能夠為生化培養(yǎng)過程中各現(xiàn)象的解釋提供依據(jù)，有助于幫助管理及操作人員對系統(tǒng)運行管理做出正確及時的判斷。 溫度在很大程度上影響活性污泥（包括厭氧、兼氧和好氧）中的微生物活性程度，并且對諸如溶解氧、曝氣量等產(chǎn)生影響，同時對生化反應速率產(chǎn)生影響。不同種類的微生物所生長的溫度范圍不同，約為5℃~80℃。在此溫度范圍內(nèi)，可分成低生長溫度、高生長溫度和適生長溫度。以微生物適應的溫度范圍，微生物可分為中溫性、好熱性和好冷性三類。中溫微生物的生長溫度范圍在20℃~45℃，好冷性微生物的生長溫度在20℃以下，好熱性微生物的生長溫度在45℃以上。 廢水生化好氧生物處理，以中溫細菌為主，其生長繁殖的適溫度為20℃~37℃。當溫度超過高生物生長溫度時，會使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失去活性，嚴重者可使微生物死亡。低溫會使微生物的代謝活力降低，進而處于生長繁殖停止狀態(tài)，但仍保存其生命力。 厭氧生物處理中的中溫性甲烷菌適溫度范圍在20℃~40℃之間，高溫性為50℃~60℃，厭氧生物處理常采用溫度33℃~38℃和50℃~57℃。
2、pH值
不同的微生物有不同的pH值適應范圍。例如細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH值適應范圍是在4~10之間。大多數(shù)細菌適宜中性和偏堿性（pH值6.5~7.5）環(huán)境；氧化硫化桿菌喜歡在酸性環(huán)境，它的適pH值為3，亦可以在pH值1.5的環(huán)境中生活；酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的環(huán)境中生活，適pH值3.0~6.0，適應pH值范圍為1.5~10之間。 廢水生物處理過程保持適pH值范圍是十分重要的。如用活性污泥法處理廢水，曝氣池混合液的pH值達到9.0時，原生動物將由活躍轉(zhuǎn)為呆滯，菌膠團粘性物質(zhì)解體，活性污泥結(jié)構(gòu)遭到破壞，處理效率顯著下降。如果進水pH值突然降低，曝氣池混合液呈酸性，活性污泥結(jié)構(gòu)也會變化，二沉池中出現(xiàn)大量浮泥現(xiàn)象。
培養(yǎng)優(yōu)良、馴化成熟的生物系統(tǒng)具有較強的耐沖擊負荷的能力，但如果pH值在大幅度內(nèi)變化，則會影響反應器的效率，甚至對微生物造成毒性而使反應器失效，因為pH值的改變可能引起細胞電荷的變化，進而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和微生物代謝中酶的活性。
綜上所述，在生物系統(tǒng)處理廢水過程中，應提供微生物佳的pH值范圍，以使其在優(yōu)化條件下運行。
3、化學需氧量（COD）。
COD的測試方法嚴格遵守廢水水質(zhì)分析國家標準測試方法。化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中的有機污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量（mg/L）表示?；瘜W需氧量越高，也表示水中有機污染物越多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和*。以*作氧化劑時，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得的值稱COD¬Cr，或簡稱COD。如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定，則化學需氧量和生化需氧量之間有一點個比例關(guān)系。一般說，重鉻酸鉀化學需氧量與*階段生化需氧量之差，可以粗略的表示為不能被需氧微生物分解的有機物。
COD的測試分析是廢水處理調(diào)試運行工作的重要組成部分，一方面掌握工藝流程中各處理單元的進出水情況，確保進水穩(wěn)定，不至于產(chǎn)生較大的波動和對系統(tǒng)的沖擊；另一方面，通過各處理單元前后進出水的COD變化情況，了解處理單元的處理效果和效率。其重要作用可總結(jié)為以下三點：
1）提供詳細的進出水濃度，使管理人員根據(jù)濃度變化情況相應的對運行工況作出調(diào)整，保證廢水處理系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行；
2）作為一項重要的技術(shù)指標，反映各處理單元的運行情況及處理效率等；
3）為整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象及異常情況的分析判斷及合理解釋提供依據(jù)。
4、活性污泥的生物相
活性污泥的生物相觀察在廢水生化處理過程中作用極其重要，它不僅反映微生物培養(yǎng)程度和污泥馴化程度，并直接反映廢水的處理情況。 活性污泥是由細菌類、真菌類、原生動物和后生動物等多種微生物群體所組成的混合培養(yǎng)體。細菌具有較高的增殖速率和較強的分解有機物的功能，真菌也具有分解有機物的能力。原生動物以攝食游離的細菌為主，起到進一步凈化水質(zhì)的作用，后生動物則以攝食原生動物為主。通過光學顯微鏡可以觀察真菌類的絲狀菌和原生動物與后生動物的生物相，通過觀察與辨別其種屬和數(shù)量可以判斷污泥的質(zhì)量和處理水質(zhì)的優(yōu)劣，因此，將原生動物和后生動物稱為活性污泥系統(tǒng)中的指示性生物。 除活性污泥宏觀指標外，采用普通光學顯微鏡可以觀察污泥的微觀生物指標，即污泥的生物相。生物相觀察包括兩個部分：一部分是觀察原生動物和后生動物等指示性生物的數(shù)量及種類變化。不同質(zhì)量的活性污泥中存在不同的指示生物，通過指示性生物的觀察，可以間接評估活性污泥的質(zhì)量。另一部分是觀察活性污泥中絲狀菌的數(shù)量。不同質(zhì)量的活性污泥中絲狀菌的量是不同的，通過絲狀菌數(shù)量的測量，也可間接反映活性污泥的質(zhì)量。
（1）指示性生物的觀察：對于某一特定的污水處理系統(tǒng)，當活性污泥系統(tǒng)運行正常時，其生物相也基本保持穩(wěn)定，如果出現(xiàn)變化，則表示活性污泥質(zhì)量發(fā)生了變化，應進一步觀察并采取處理措施。微生物的種類繁多，其命名方法也非常復雜。從實際出發(fā)，運行人員應熟練掌握活性污泥中常見的微型指示生物：變形蟲、鞭毛蟲、草履蟲、鐘蟲、線蟲等。這些微生物中的某一種或幾種是否占優(yōu)勢以及比例多少，將取決于工藝的運行狀態(tài)。
在活性污泥培養(yǎng)初期，活性污泥很少或基本沒有，此時鏡檢會出現(xiàn)大量的變形蟲，當變形蟲占優(yōu)勢時，對污水基本沒有處理效果。
在超高負荷的活性污泥系統(tǒng)中，鞭毛蟲占優(yōu)勢，出水質(zhì)量很差。但在活性污泥培養(yǎng)過程中，鞭毛蟲的出現(xiàn)并占優(yōu)勢，則說明活性污泥已經(jīng)形成，并且向良性方向發(fā)展。 在中等負荷的活性污泥中，草履蟲將占優(yōu)勢，此時的處理效果好活性污泥發(fā)育正常，沉降性能和生物活性良好，出水水質(zhì)好。在低負荷延時曝氣活性污泥系統(tǒng)中，輪蟲和線蟲將占優(yōu)勢，此時出水中可能挾帶大量的針狀絮體。輪蟲和線蟲大量出現(xiàn)表明活性污泥正常。如發(fā)現(xiàn)鐘蟲不活躍，往往表示曝氣不足，如果出現(xiàn)鐘蟲等原生動物死亡，則說明曝氣池內(nèi)有有毒物進入。在大量鐘蟲存在的情況下，楯線蟲數(shù)量多而且活躍，這有可能會令污泥變得松散，如果鐘蟲數(shù)量遞減，而楯纖蟲數(shù)量增加，則潛伏著污泥膨脹的危險。 鏡檢中發(fā)現(xiàn)各類原生動物極少，球衣菌或硫絲細菌很多時，說明污泥已發(fā)生膨脹，若發(fā)現(xiàn)單個鐘蟲活躍，其體內(nèi)的食物泡都能清晰可見，說明污水處理程度高，DO充足。若在二沉池中有許多水蚤（魚蟲），其體內(nèi)血色素低，說明DO高；水蚤的顏色很紅時，則說明出水幾乎無溶解氧。當輪蟲數(shù)量劇增時，則指示污泥老化，結(jié)構(gòu)松散并解體，應加強排泥。
（2）絲狀菌的觀察：在活性污泥系統(tǒng)中，并不是絲狀菌越少越好，因為絲狀菌在污泥絮體中起骨架作用。通過顯微鏡觀察絲狀菌的數(shù)量及長度、豐度等可直接反映工藝的運行情況。 需要補充的是：生物相觀察只是一種定性的方法，運行中只能作為理化方法的補充手段，不可作為主要的工藝檢測方法，需要在不斷的實踐中注意積累資料，總結(jié)出本工程的生物相變化規(guī)律。
5、MLSS、MLVSS、F/M、SRT等污泥理化指標
①SV30（污泥的沉降比）：污泥的沉降比是指曝氣池中的混合液在1000ml的量筒中，靜置30min后，沉降污泥與混合液的體積之比，一般用SV30表示。
SV30是衡量活性污泥沉降性能和濃縮性能的一個指標。對于某種濃度的活性污泥，SV30越小，說明其沉降性能和濃縮性能越好。正常的活性污泥其MLSS濃度為1500~4000mg/L。SV30一般在15%~30%的范圍內(nèi)。
②SVI30（污泥的體積指數(shù)）：污泥的體積指數(shù)是指曝氣池混合液在1000ml量筒中，靜置30min后，1g活性污泥懸浮固體所占的體積，常用SVI30表示，單位為ml/g，SVI30 與SV30存在以下關(guān)系：
SVI30= SV30/MLSS×1000 沉降比SV與污泥的濃度有關(guān)，沉降性能相同的污泥，當MLSS較大時，SV也越大；當曝氣池中混合液MLSS變化較大時，SV值就無法與歷史數(shù)據(jù)比較，反映的污泥情況失真。測量SV或SVI的目的是反映污泥在二沉池內(nèi)的沉降濃縮狀況。
SVI既是衡量污泥沉降性能的指標，也是衡量污泥吸附性能的一個指標。一般來說，SVI值越大，沉降性能越差，但吸附性能好；反之，SVI越小，沉降性能越好，而吸附性能越差。在傳統(tǒng)活性污泥工藝中，一般認為，SVI值在100左右，綜合效果好，太大或太小都不利于出水質(zhì)量的提高。
③MLSS（混合液懸浮固體濃度）：指曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合液懸浮固體數(shù)量，用MLSS表示，單位是mg/L。它近似的表示曝氣池中活性微生物的濃度，是運行管理的一個重要參數(shù)。
④MLVSS（混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度）：指混合液中懸浮固體中有機物的含量，用MLVSS表示，它較MLSS更能確切的代表活性污泥微生物的數(shù)量。
湖北廢水一體化處理設備*
