一般汙水中的氮磷等營養元素都能夠滿足微生物需要，且過（guò）剩（shèng）很多。但工業廢水所占比例較大時，應注意核算碳、氮、磷的比例是否滿足100:5:1。如果汙水中缺氮，通常可投加銨鹽。如果汙水中缺磷，通常可投加磷酸或磷酸鹽。汙水的pH值是呈中性，一般為6.5～7.5。pH值（zhí）的微小降低可能是由於汙水輸送管道中的厭氧發（fā）酵。雨季時較大的pH降低往往是（shì）城市酸（suān）雨造成的，這種情況在合流製係統中尤為突出。pH的突然大幅度變化，不論是升（shēng）高還是降低，通常都是（shì）由工業廢水的大量排入造成的。調節汙水pH值，通常是投加氫氧化鈉或硫酸，但這將大大增（zēng）加（jiā）汙水（shuǐ）處理成本。當汙水中油類物質含量較高時，會使曝（pù）氣設備的（de）曝氣（qì）效率降低，如不增加曝氣量就會使（shǐ）處理效率降（jiàng）低，但增加曝氣（qì）量勢必（bì）增加汙水處理成（chéng）本。另外，汙水中較高的油脂含（hán）量還會降低活性汙泥的沉降性（xìng）能，嚴重時會成為汙泥膨（péng）脹的原（yuán）因（yīn），導致出水SS超標。對油類物質含量較高的進（jìn）水，需要在預處理段增加除油裝（zhuāng）置（zhì）。溫度對活性汙泥工藝的影響是很廣泛的。首先，溫度會影響活性汙泥中微生物（wù）的活性，在冬季溫度較低時，如不（bú）采取調控（kòng）措施，處理效果會下降。其次，溫度會影響二沉（chén）池的（de）分離性能（néng），例如溫度變（biàn）化會（huì）使沉澱（diàn）池產生異重流，導致短流；溫度降低會使活性汙泥由於（yú）粘（zhān）度增大而降低沉降性能（néng）；溫度變化會影響曝氣係統的效率，夏（xià）季溫度升高時，會由（yóu）於溶（róng）解氧飽和濃度的降低，而使充氧困難，導致曝氣效率（lǜ）的下降，並會使空氣密度降低，若要保證供氣量不變，則必須增大供氣量。汙水中氨氮的去除主（zhǔ）要是在（zài）傳統活性汙（wū）泥法工藝（yì）基礎上采用硝化工藝，即采用延時曝氣，降低係（xì）統負（fù）荷。生物硝化屬低負荷工藝，F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低，硝（xiāo）化進行（háng）得越充分（fèn），NH3-N向NO3--N轉化的效（xiào）率就越（yuè）高。與低負（fù）荷（hé）相對應，生物硝化係統的SRT一般較長，因為硝化細菌世代周期（qī）較長，若生物係統的汙泥（ní）停留時間過（guò）短，即SRT過（guò）短，汙泥濃度較低時，硝化細菌就培養不起來，也就（jiù）得不到硝化效果。SRT控製在多（duō）少，取決於（yú）溫度等因素。對於以脫氮為主要目的生物係統，通常（cháng）SRT可取11～23d。生物硝（xiāo）化（huà）係統的回流比一般較傳統活（huó）性汙泥工藝大，主要是因為生物硝化係統的活性汙泥混合液中（zhōng）已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性汙泥在二沉池（chí）的停留時間就較長，容易（yì）產生反硝化，導致汙泥（ní）上浮（fú）。通常回流比控製在50～100％。生物硝化曝（pù）氣池的水力停留時間也較活性汙（wū）泥工藝長，至（zhì）少應在8h以上。這主（zhǔ）要是因為硝（xiāo）化速率較有機汙染物的去除率低得（dé）多，因而需要更（gèng）長的反應時間。TKN係指水中有機氮與氨氮之和，入流汙水中BOD5/TKN是（shì）影響硝化效果（guǒ）的一個重要因素。BOD5/TKN越大，活（huó）性汙泥中硝化細（xì）菌所占的比（bǐ）例越（yuè）小，硝化速率就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越（yuè）高。很多汙水處理廠的運行實踐發現，BOD5/TKN值***佳範圍為2～3左右。生物硝化係統一個專門的工藝參數是硝（xiāo）化速率，係指單位重量（liàng）的活性汙泥（ní）每（měi）天轉化的氨氮量。硝化速率的大小取決於活性汙泥中硝化細菌所（suǒ）占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多（duō），如（rú）果不保持充足的氧量（liàng），硝化細菌將（jiāng）“爭奪”不到所需要的氧。因此（cǐ），需保持生物池好氧區的溶解氧在2mg/L以上，特殊情（qíng）況下溶解氧含量還需提高（gāo）。硝化細菌對溫度的變化也很敏感，當汙水溫度低於15℃時，硝化速率會明顯（xiǎn）下降，當汙水溫（wēn）度低於5℃時，其（qí）生理活動會完全停止。因此，冬季（jì）時汙水處理廠特別是北方地區的（de）汙水處（chù）理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。硝化細菌對pH反應很敏感，在pH為8～9的範圍內，其生物活性***強，當pH＜6.0或＞9.6時（shí），硝化菌的生（shēng）物活性將受到抑製並趨於停止。因此，應（yīng）盡量控製生物硝化係統的混合液pH大於7.0。汙（wū）水脫氮是在生物硝化工藝基礎上，增（zēng）加生物反硝化工藝，其中（zhōng）反硝化（huà）工（gōng）藝是指汙水中的硝酸鹽，在缺氧條件下，被微生物還原（yuán）為氮（dàn）氣的生化反應過程。影響總氮處理效果（guǒ）的原因涉及許多方麵，主要有：由於生物硝化是生（shēng）物反硝化的前提，隻有良好的硝（xiāo）化，才能獲得***而穩定的的反硝化。因（yīn）而（ér），脫氮係統也必須采用（yòng）低負荷或（huò）超低負（fù）荷（hé），並采用高汙泥（ní）齡。生物反硝化係統外回流比較單純生物硝（xiāo）化係統要小（xiǎo）些，這主要是入流汙水中氮絕大部（bù）分已被脫去，二沉池中NO3--N濃度不高。相對來說，二沉池由於反硝化（huà）導致汙泥上浮的危險性已很小。另一方麵，反硝化（huà）係統汙泥（ní）沉速較快，在保證要求回流（liú）汙泥濃度的前提下，可（kě）以降（jiàng）低回流（liú）比，以便延（yán）長（zhǎng）汙水在曝氣池內的停留時間。運行良好的汙水處（chù）理廠，外回流比（bǐ）可控製（zhì）在（zài）50%以下。而內（nèi）回流比一般控製在300～500%之（zhī）間。反硝化（huà）速率係指（zhǐ）單（dān）位活性汙泥每天反硝化的硝酸鹽量（liàng）。反硝化速率與溫度等（děng）因素有關，典型值為0.06～0.07gNO3--N/gMLVSS×d。對反硝化來說，希望DO盡量低，***好是零，這樣反硝化（huà）細（xì）菌可以“全力”進行（háng）反硝化，提高脫氮效率。但從汙水處理廠的實際運營情（qíng）況來看，要（yào）把缺氧（yǎng）區的DO控製在0.5mg/L以下，還（hái）是有困難的，因（yīn）此也就影響（xiǎng）了生物反硝化的過（guò）程，進（jìn）而影（yǐng）響出水總氮指標。因為反硝化細（xì）菌是在分解（jiě）有機物（wù）的過程（chéng）中進行反硝化脫氮的，所以進入（rù）缺（quē）氧區的汙水中必須有充足的有機物，才（cái）能（néng）保證反硝化的順（shùn）利進行（háng）。由於目前許多汙水處理廠配套管網建設滯後，進廠BOD5低於設計值，而氮、磷（lín）等指標則相當於或（huò）高於設計值，使得進（jìn）水碳源無法滿足反硝化對碳源的（de）需求，也導致了出水總氮超標的情況時有發生。反硝化細菌對pH變化不如硝化細菌敏感，在pH為6～9的範圍內，均能（néng）進行正（zhèng）常的生理代謝，但生物（wù）反硝化（huà）的***佳pH範圍為（wéi）6.5～8.0。反硝化細菌對溫度變化雖不如硝化細菌那麽敏感，但反硝化效果也會隨溫度（dù）變化而變化。溫度越高，反硝（xiāo）化速率越高，在30～35℃時，反硝（xiāo）化速（sù）率增至***大。當（dāng）低於15℃時，反硝化速率將明顯（xiǎn）降低，至5℃時，反硝化將趨於停止。因此，在冬季要保證脫氮效果，就必（bì）須增大SRT，提高汙泥濃度或增加（jiā）投運池數。生物除磷中通過聚磷菌在厭氧狀態（tài）下釋放磷，在好氧狀態下過量地攝取磷。經（jīng）過排放富磷剩（shèng）餘汙泥（ní）而除磷！影響（xiǎng）總磷處（chù）理效果的（de）原因（yīn）涉及許多方麵，主要有：溫度對除磷效果的影響不如對生（shēng）物脫氮過程的影響那麽（me）明（míng）顯，在一定溫度範（fàn）圍內，溫度變化不是十分大時，生（shēng）物除磷都能成功運行。試驗表明，生物除（chú）磷的（de）溫度宜大於10℃，因為聚磷（lín）菌在低溫（wēn）時生長速度會減慢（màn）。在pH在6.5-8.0時，聚磷微生物的含（hán）磷量和吸磷率保持（chí）穩定（dìng），當pH值低（dī）於6.5時，吸磷率急劇下降。當（dāng）pH值突然（rán）降低，無論在好氧區還是厭氧區磷的濃度都急劇上升，pH降低的（de）幅度越大釋放量越大，環保小蜜蜂這說明pH降低引起的磷釋放不是聚磷（lín）菌本身對pH變化的生理生化反應，而是一種純化學的“酸溶”效應，而且pH下降引起的（de）厭氧釋放量越大，則好氧吸磷能力越低，這說明（míng）pH下降引起的釋（shì）放是破壞性（xìng）的，無效的。pH升高時則出（chū）現（xiàn）磷的輕微吸收。每毫克分子氧可消耗易生物降（jiàng）解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生長受到抑製（zhì），難以達到預計的除磷效果。厭氧（yǎng）區要保持較（jiào）低的（de）溶（róng）解氧值以更利（lì）於厭氧菌的發（fā）酵產酸，進而（ér）使聚磷菌更好的釋磷，另外，較少的溶解氧更有（yǒu）利（lì）予減少易降解有（yǒu）機質的消耗，進而使聚磷菌合成更多的PHB。而在好氧區需要較多的溶解氧，以更利（lì）於聚磷菌分解儲存（cún）的PHB類物質獲（huò）得（dé）能量來（lái）吸收汙水中的溶解（jiě）性磷酸鹽合成細胞聚磷。厭氧區的DO控製在0.3mg/l以（yǐ）下，好氧區DO控製在（zài）2mg/l以上，方可確保厭氧釋磷好氧（yǎng）吸磷的順利進行。厭氧區硝態氮存在消耗有機（jī）基質而抑製PAO對磷的釋放，從而影響（xiǎng）在好氧（yǎng）條件下聚磷菌對磷的吸（xī）收。另一方麵，硝態氮的存在會被氣單胞菌屬利（lì）用作為電子受體進行反硝化，從而影（yǐng）響其以（yǐ）發酵中間（jiān）產物作為電子受體進行發酵產酸，從而抑製PAO的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能（néng）力。每毫克硝酸鹽氮可消（xiāo）耗易生物降（jiàng）解的COD2.86mg，致使厭氧釋磷受到抑製，一般（bān）控（kòng）製在1.5mg/l以下。由於生物除磷係統主要通過排出剩餘汙泥實現除磷，因此剩餘汙泥量的多少決定係統的除磷效果，而泥齡長短對剩餘汙泥的排放量和汙泥對磷（lín）的攝取作（zuò）用有（yǒu）直接的影響。汙泥齡越小，除磷效果越佳。這是因為降低汙泥齡，可增加剩餘汙泥的排放量及係統中的除磷量，從而削減二沉池（chí）出水中磷的（de）含量。但對於同時除（chú）磷脫氮的生物處理工藝而（ér）言（yán），為了滿足硝化（huà）和（hé）反硝化細菌的生長要求，汙泥齡往往控製得較（jiào）大，這是除磷（lín）效果難以令人滿意的原因。一般以除（chú）磷為目的的生物處理係統的泥齡控製在（zài）3.5~7d。汙水生（shēng）物除磷工藝中，厭氧段有機基（jī）質的種（zhǒng）類、含量及微生物所需營養物質與汙水中含磷的比值是影響除（chú）磷效果的（de）重要因（yīn）素。不同的有（yǒu）機物為基質時，磷的厭氧釋放和好氧攝取效果是不同的。分子量較（jiào）小的易（yì）降解有機物（如揮發性脂肪酸類等）容易被聚磷菌利用，將其體內儲存的多聚磷酸鹽分解釋放出磷，誘導磷（lín）釋放的能力較強，而高分子難降解有機物誘導聚磷菌釋（shì）磷能力就較差。厭氧階段磷的釋放越充分，好氧階段磷的攝取量就越（yuè）大。另外，聚磷（lín）菌在（zài）厭氧階段釋（shì）磷所產生的能量，主要用於其吸收低分子有機基（jī）質以作為厭氧條件下生存的基礎（chǔ）。因此，進水中是否含（hán）有足夠（gòu）的有機質，是（shì）關係到（dào）聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認為（wéi），進水中COD/TP要（yào）大於15，才能保證聚磷菌有足夠的（de）基質，從而獲（huò）得理想的除磷效果。研究表明，當以（yǐ）乙酸、丙酸（suān）和甲酸等易降解碳源作為釋磷基質時，磷的釋放速率較大，其釋放速率與基質的濃度無關，僅與活性汙泥的濃度和微生（shēng）物的組（zǔ）成有關，該類基（jī）質導致（zhì）的（de）磷的釋放可（kě）用零級反應方程式表示。而其（qí）他類有機物要被聚磷菌利用，必須轉化成此類小分子的易降解碳源，聚磷（lín）菌才能利用其代謝。糖原是由多個葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖，是胞內（nèi）糖的貯（zhù）存形（xíng）式。如上圖所示聚磷菌中糖原在好氧環（huán）境下形成，儲存能（néng）量在厭氧環境下代謝形成（chéng）為PHAs的合成的原料NADH並為聚磷菌代謝提供能（néng）量。所以在延遲曝氣或（huò）者過氧化的情況下，除磷（lín）效果會很（hěn）差，因為過量曝氣會在好氧環境下消耗一部分聚磷菌體內的糖原，導致厭氧時形成PHAs的原（yuán）料NADH的不足。對於運行良好的城市（shì）汙水生物脫氮除磷係統來說，一般釋磷和吸磷分別需要（yào）1.5～2.5小時和2.0～3.0小時。總體來看，似乎釋磷過程（chéng）更為重要一些（xiē），因此，我們對汙水在厭氧段的停留時間更為關注，厭氧段的HRT太短（duǎn），將不能保證磷的有效釋放，而且汙泥中的兼性酸化菌不能充分地將汙（wū）水中的大分子有機物（wù）分解（jiě）為可供聚（jù）磷菌攝取的低級（jí）脂肪酸，也會（huì）影響磷的釋放；HRT太長，也沒有必要，既增加基建（jiàn）投資和運行費用，還可能產（chǎn）生一些副作用。總之，釋（shì）磷和吸磷是相互關聯（lián）的兩個過程，聚磷菌（jun1）隻有經（jīng）過充分的厭氧釋磷才（cái）能在（zài）好氧段更好地吸磷，也隻（zhī）有吸磷良（liáng）好的聚磷菌才會在厭氧（yǎng）段超量地釋磷，調控得當（dāng）會（huì）形成一個良性循環。我廠在實際運行中摸索得到的數據是：厭氧段HRT為1小時15分～1小（xiǎo）時45分，好氧段HRT為2小時～3小時10分較為合適。A/O工藝保證除磷效果的極為重要的一點，就是使係統汙泥在曝（pù）氣池中“攜帶”足夠的溶解氧進入二沉（chén）池，其目的就是為（wéi）了防（fáng）止汙泥在二沉池中因厭氧而釋放磷，但如果不能快速排泥，二沉池內泥層太厚，再高的（de）DO也無法保證汙泥不厭氧釋磷，因此，A/O係統的回流比不宜太低，應保持足夠的回流比，盡快將二沉池內的汙泥排出。但過高的回（huí）流比會增加（jiā）回流係統和曝氣係統的能（néng）源消耗，且會縮短汙泥在曝氣池（chí）內的實際停留時間，影響（xiǎng）BOD5和P的去除效果。如何在保證快速排泥的前提下，盡量降低回流比，需在實際運行中反複摸索。一般認為，R在50~70%的範圍內即可。
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