牛新征，盛定合
（中國(guó)石化股份有限公司洛陽(yáng)分公司動(dòng)力廠，河南 洛陽(yáng) 471012）

　　摘 要：為使化纖污水處理裝置與生產(chǎn)裝置同時(shí)投入運(yùn)行，需先對(duì)精對(duì)苯二甲酸（PTA）污水場(chǎng)的活性污泥進(jìn)行馴化。我廠PTA污水場(chǎng)開(kāi)工時(shí)活性污泥馴化選用間接培養(yǎng)法，以煉油污水場(chǎng)污泥和部分PTA污水場(chǎng)污泥作為接種污泥，用TA殘?jiān)渲圃纤?，?jīng)過(guò)污泥接種、間歇進(jìn)水曝氣、連續(xù)進(jìn)水曝氣、提高負(fù)荷等階段的馴化，達(dá)到了與生產(chǎn)裝置同時(shí)開(kāi)工的要求。
　　關(guān)鍵詞：化纖；污水處理；活性污泥；馴化
　　中圖分類號(hào)：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009－2455（2001）01－0048－04

前言

　　洛陽(yáng)石化總廠化纖污水處理場(chǎng)分為預(yù)處理和生化處理兩部分，生化處理采用兩級(jí)好氧活性污泥法處理工藝，因此，做好活性污泥的培養(yǎng)馴化工作，使其能較快適應(yīng)化纖排水水質(zhì)，是化纖污水處理場(chǎng)開(kāi)啟成功，污水達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 馴化方案的選取

　　活性污泥馴化可分為直接培養(yǎng)法和間接培養(yǎng)法。關(guān)于化纖污水活性污泥培養(yǎng)馴化的方案有以下三種：
　?、僖詿捰臀鬯钚晕勰嘧鳛榻臃N污泥，投加TA殘?jiān)渲乒I(yè)原料水進(jìn)行馴化。
　　②以煉油污水生化污泥和部分PTA污水污泥作為接種污泥，投加TA殘?jiān)渲乒I(yè)原料水進(jìn)行馴化。
　　③篩選高效處理PTA污水的菌種，逐步培養(yǎng)放大并進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行階段。
　　經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，我們認(rèn)為第一種方案雖然節(jié)省了部分接種污泥的費(fèi)用，但污泥中的微生物要有一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的適應(yīng)周期，從實(shí)驗(yàn)室處理效果看其對(duì)污水COD的去除率相對(duì)較低；第三種方案取得了較好的實(shí)驗(yàn)室處理效果，但菌種的篩選分離到逐步放大培養(yǎng)需較長(zhǎng)的時(shí)間，而且其培養(yǎng)馴化對(duì)環(huán)境條件要求較高（水溫25℃以上，加H₂SO₄使原料水控制pH為5－6等）與實(shí)際相差較大（當(dāng)時(shí)正值冬季，氣溫較低，裝置設(shè)計(jì)投加HNO₃調(diào)節(jié)pH）；第二種方案取部分PTA污水污泥作為菌種，加上煉油污水污泥為微生物創(chuàng)造一個(gè)共生條件，使活性污泥中適應(yīng)PTA污水的微生物能夠較快地生長(zhǎng)繁殖，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)此法對(duì)PTA污水的COD去除效率較高，因此，我們選取第二種方案作為化纖污水活性污泥馴化方案。

2 模擬廢水的配制

　　根據(jù)環(huán)?！叭瑫r(shí)”的要求，環(huán)保裝置必須與生產(chǎn)裝置同時(shí)投入運(yùn)行，因此，必須在PTA裝置開(kāi)工之前，提前做好活性污泥的培養(yǎng)馴化，以便在PTA裝置開(kāi)工時(shí)就具備接納處理PTA污水的條件。
　　為了使活性污泥微生物能夠很快適應(yīng)PTA排水的水質(zhì)環(huán)境，在污泥培養(yǎng)馴化期間就必須使污泥馴化的原料水的水質(zhì)盡可能接近PTA排水水質(zhì)，模擬裝置實(shí)際運(yùn)行中的情況，使馴化后的污泥在PTA裝置開(kāi)工排水后能縮短適應(yīng)期，保證污水的合格排放。我們決定用PTA殘?jiān)鳛榕渲乒I(yè)水的原料，用醋酸調(diào)節(jié)污水pH值，投加N、P等營(yíng)養(yǎng)元素以滿足微生物正常生長(zhǎng)繁殖的要求。購(gòu)置TA殘?jiān)?00t，尿素95t，磷酸氫二鈉100t，醋酸40t，糞便水80t，PTA污泥80t。為了使投加的物料能夠在配水池中充分混合，不產(chǎn)生沉積，在配水池中增加了非凈化風(fēng)攪拌設(shè)施，同時(shí)為了提高配制原料水的水溫，增加TA的溶解和滿足污泥培養(yǎng)馴化對(duì)溫度的要求，還在池中增加了加熱盤管。根據(jù)污泥馴化各階段對(duì)負(fù)荷的要求在配水池中投加TA殘?jiān)匆驭?COD)：ω(N)：ω(P)=200:5:1比例投加尿素和磷鹽^[1]，開(kāi)啟提升泵把混合均勻的原料水送入Ⅰ曝池進(jìn)行污泥馴化。

3 污泥培養(yǎng)馴化期間工藝流程

　　用格柵提升池作為模擬廢水配制池，在內(nèi)部增設(shè)空氣攪拌和蒸汽加熱盤管，在提升泵出水線與曝池進(jìn)水線增加了串通，配制的原料水經(jīng)泵提升進(jìn)入Ⅰ曝池，Ⅰ沉池出水入Ⅱ曝池，然后經(jīng)Ⅱ沉池后外排，Ⅰ、Ⅱ級(jí)生化污泥回流各自獨(dú)立，為便于馴化倒泥，在Ⅰ、Ⅱ級(jí)生化污泥回流線上增加了串通，其流程示意如圖1。

4 活性污泥馴化過(guò)程

4.1 污泥的接種
　　根據(jù)所選方案，用煉油污水處理裝置污泥和揚(yáng)子石化PTA污水處理裝置污泥作為接種污泥，按干泥重量3:1的比例混合投入曝氣池，2月19日向Ⅰ曝池投入PTA污泥40m³(污泥濃度39.6g/L)，同時(shí)排入煉油回流污泥400m³(污泥濃度6g/L)進(jìn)行悶曝，2月20日又排入煉油回流污泥500m³(污泥濃度6g/L)，同時(shí)為提高曝氣池混合液溫度向池中排入部分煉油回用水，繼續(xù)悶曝，到21日下午曝氣池污泥由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S褐色，取樣觀察，污泥絮凝沉降性能良好。
4.2 間歇進(jìn)水曝氣階段
　　此階段從2月22日～2月29日．每天在配水池定量投加TA和尿素、磷鹽配制原料水問(wèn)曝氣池投加。白天進(jìn)水暖氣12h，晚上停止曝氣．轉(zhuǎn)入間歇進(jìn)水曝氣運(yùn)行方式，其間又接收揚(yáng)子污泥40m³(37.6g/L)，并把污泥分池，為給污泥提供較多的有機(jī)質(zhì)投加糞便水30m³。間歇進(jìn)水曝氣期間容積負(fù)荷為0.1kgCOD/(m³·d)，MLSS為2936mg/L，SVI137mL/g，SV₃₀為44％，按理論分析污泥指數(shù)和沉降比都在較好的控制范圍，污泥絮凝沉降狀況良好，生物相觀察由只有菌膠團(tuán)到開(kāi)始出現(xiàn)豆蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等自由游動(dòng)型原生動(dòng)物，說(shuō)明污泥開(kāi)始適應(yīng)所處環(huán)境和所配制的工業(yè)原料水水質(zhì)。
4.3 連續(xù)進(jìn)水曝氣階段
　　此階段從2月29日-4月24日。2月29日Ⅰ曝打通污泥回流流程，污泥開(kāi)始回流，其進(jìn)水和曝氣方式也由間歇改為連續(xù)進(jìn)水和曝氣，根據(jù)污泥的生長(zhǎng)情況逐步分泥。到3月20日Ⅰ曝6間曝氣池全部投入使用，容積負(fù)荷由0.1kgCOD/(m³·d)逐步提高到0.3kgCOD /(m³·d)，活性污泥微生物生長(zhǎng)狀況良好，表1為Ⅰ曝全部投用后運(yùn)行數(shù)據(jù)。
　　由表1可知：

　?、龠M(jìn)水pH在5.3－6.8之間波動(dòng)，平均6.1。出水pH略有增長(zhǎng)，波動(dòng)范圍為6.6－8.3，平均7.5。曝氣池混合液基本符合微生物生長(zhǎng)環(huán)境pH6.5－8.5^[2]的要求，微生物對(duì)進(jìn)水pH的變化有一定的耐受能力。
　?、贑OD和TA的去除率分別達(dá)到了94.5％和98.2％，進(jìn)水COD和TA含量雖然有較大波動(dòng)，但馴化污泥經(jīng)過(guò)間歇進(jìn)水曝氣階段的適應(yīng)期后已經(jīng)適應(yīng)了所配污水的水質(zhì)，對(duì)進(jìn)水污染物濃度的變化有較強(qiáng)的耐受能力。
　?、?月20日以后氣溫逐步上升，曝氣池混合液溫度也逐步升高，到4月12日已達(dá)到20℃以上，從污泥的生長(zhǎng)情況來(lái)看，雖然冬季氣溫較低，但在曝氣池混合液溫度在15℃左右時(shí)其對(duì)污泥的生長(zhǎng)繁殖影響程度較小，活性污泥能夠進(jìn)行正常的生長(zhǎng)繁殖。
　　④由于風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)整的不便和進(jìn)水負(fù)荷的波動(dòng)，使曝氣混合液溶解氧的彼動(dòng)較大，其均值為3.2mg/L，基本符合馴化污泥的要求，從對(duì)污泥的實(shí)際觀察看，溶解氧較高時(shí)，污泥顏色淡黃，污泥絮體較為細(xì)小，質(zhì)輕，溶解氧較低時(shí)，污泥顏色褐黃，污泥絮體較大，較為密實(shí)。
　　⑤營(yíng)養(yǎng)鹽的投加，開(kāi)始是嚴(yán)格按ω(COD)：ω(N)：ω(P)=200:5:1的比例投加。后來(lái)為了降低消耗，以出水中氨氮和磷鹽含量維持在可檢出的水平為依據(jù)進(jìn)行投加，保證營(yíng)養(yǎng)鹽能夠滿足微生物生長(zhǎng)的需要。
　?、拊谟袡C(jī)物供應(yīng)充足的情況下，活性污泥微生物生長(zhǎng)繁殖旺盛，污泥濃度穩(wěn)定增長(zhǎng)，污泥指數(shù)和沉降比均能控制在較合適的范圍，通過(guò)鏡檢觀察，隨著馴化時(shí)間的推移，污泥中的原生動(dòng)物最初出現(xiàn)的是豆蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)等自由游動(dòng)型原生動(dòng)物，接下來(lái)是固著型的鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)，并逐漸有輪蟲(chóng)等后生動(dòng)物出現(xiàn)，說(shuō)明污泥逐漸成熟^[3]。
4.4 Ⅱ曝污泥的接種馴化
　　此階段從4月25日－5月20日。4月25日從Ⅰ曝倒回流污泥700m³（5g/L）入Ⅱ級(jí)曝氣池，同時(shí)從煉油污水微曝池倒回流污泥875m³（8g/L），使Ⅱ級(jí)曝氣池污泥濃度達(dá)到1000mg/L左右，同時(shí)開(kāi)始曝氣并打通污泥回流。其間，Ⅰ曝容積負(fù)荷由0.3kgCOD/（m³·d）提高到0.5kgCOD/（m³·d），由于負(fù)荷的增加Ⅰ曝的污泥沉降比和污泥指數(shù)發(fā)生了顯著的變化，沉降比高達(dá)92％，污泥指數(shù)高達(dá)334，但其在沉淀池中的沉降效果仍較好，未發(fā)生污泥流失現(xiàn)象。Ⅰ曝污泥生長(zhǎng)旺盛對(duì)有機(jī)物質(zhì)的利用率較高，Ⅰ曝出水COD平均128mg/L。Ⅱ曝容積負(fù)荷為0.05－0.1kgCOD/（m³·d），由于負(fù)荷較低，部分污泥產(chǎn)生自消化現(xiàn)象，沉淀池表面經(jīng)常有過(guò)氧化死亡的污泥細(xì)屑，用量筒取曝氣池混合液觀察，其SV%多在10％以下，且沉下去的污泥易重新浮起，顯微鏡觀察污泥中攜帶有細(xì)小氣泡，可能的原因之一為充氧量過(guò)大，而氧利用率較低；之二為反硝化現(xiàn)象，后降低鼓風(fēng)量則上浮現(xiàn)象減少。
4.5 提高負(fù)荷及同步馴化階段
　　此階段從5月21日－6月5日。為使污泥能夠適應(yīng)PTA裝置開(kāi)工后污染物負(fù)荷的增加，在5月21日把Ⅰ曝進(jìn)水負(fù)荷增加到1.0kgCOD/（m³·d），生化污泥較快適應(yīng)了負(fù)荷的增加，Ⅰ、Ⅱ曝出水水質(zhì)沒(méi)發(fā)生變化。5月23日化纖污水處理裝置開(kāi)始接收PTA裝置排水。為避免配制原料水與實(shí)際生產(chǎn)排水水質(zhì)的差異對(duì)活性污泥的沖擊，把經(jīng)酸沉后的PTA污水少部分引入Ⅰ級(jí)曝氣池，隨著污泥對(duì)工業(yè)污水的適應(yīng)逐步增加水量，并減少模擬廢水的投加，使Ⅰ、Ⅱ曝污泥逐漸適應(yīng)工業(yè)污水，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定開(kāi)工，避免沖擊的目的。表2、表3分別為同步馴化期間Ⅰ級(jí)生化及Ⅱ級(jí)生化的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　由表2數(shù)據(jù)可知，由于實(shí)際生產(chǎn)污水與配制原料水水質(zhì)的差異，盡管我們采用少量引水的辦法并維持較低的負(fù)荷，Ⅰ曝污泥還是經(jīng)歷了一個(gè)適應(yīng)期，出水COD明顯增加，調(diào)整操作后污泥較快適應(yīng)了水質(zhì)的變化，出水達(dá)標(biāo)，盡管其容積負(fù)荷由0.3kgCOD/(m³·d)猛增到1.28kgCOD/(m³·d)，也沒(méi)有對(duì)其造成沖擊，其處理效率仍然較高，Ⅰ曝污泥指數(shù)和沉降比分別為200mL/g和88％，高于一般生化對(duì)這兩項(xiàng)參數(shù)的控制水平。由表3數(shù)據(jù)可知，Ⅱ級(jí)生化出水COD有時(shí)高于進(jìn)水，原因?yàn)樵谖廴疚镓?fù)荷較低時(shí)活性污泥微生物產(chǎn)生消解，導(dǎo)致出水COD增高；Ⅱ級(jí)生化在開(kāi)工期間出水完全達(dá)標(biāo)，對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化有較強(qiáng)的耐受能力，在Ⅰ曝適應(yīng)期間，出水COD增加的幾天里，Ⅱ曝出水尤其清澈，污泥沉降性能得到改善，過(guò)氧化現(xiàn)象消失。

5 小結(jié)

　　5.1 實(shí)踐證明采用煉油污水生化污泥和部分PTA污水場(chǎng)的污泥接種馴化污泥能夠較快適應(yīng)PTA污水水質(zhì)，并取得較高的處理效率。
　　5.2 適宜的環(huán)境條件能促使污泥快速成長(zhǎng)，并能在較短時(shí)間內(nèi)滿足正常開(kāi)工的需要，本次污泥馴化歷時(shí)90d，馴化時(shí)間較長(zhǎng)，還可相應(yīng)縮短。
　　5.3 馴化期間對(duì)溫度的觀察，曝氣池溫度在15℃以上時(shí)，溫度不再是制約污泥生長(zhǎng)的主要因素。
　　5.4 Ⅰ級(jí)生化食料供應(yīng)充足，活性污泥微生物新陳代謝旺盛，增長(zhǎng)快，污泥指數(shù)和沉降比均較高，超出了其理論控制范圍，但其在沉淀池中仍能取得較好的沉降效果，對(duì)其特殊性要有新的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：
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　　[3]張希衡．廢水治理工程[M]．北京：冶金工業(yè)出版社

作者簡(jiǎn)介：
　　牛新征（1970－），男，工程師，1992年畢業(yè)于廣東石油化工?？茖W(xué)校環(huán)境監(jiān)測(cè)專業(yè)，一直從事污水治理工藝管理工作至今。