污水廠的處理流程中的工藝細節管理（二十一）-生化池的運行細節12
上一篇圍繞溶解氧在硝化反應中的作用進行展開的討論，對于生物脫氮反應來說，溶解氧對氨氮轉化為硝酸鹽的硝化反應至關重要，但是對于活性污泥硝化反應來說，復雜的生物反應絕不是一個控制指標可以實現全面控制的，需要更多的基于微生物本身特性的工藝調控參數及從參數出發的措施來進行工藝調整。這篇就接著圍繞工藝參數來討論硝化反應。
2、污泥濃度：
污泥濃度是維持硝化反應的重要保障，足夠量的污泥濃度才能夠實現系統的穩定硝化反應，充分地降解氨氮，這個是污水廠現階段工藝人員的普遍共識，為什么在硝化反應中，污泥濃度起到了這么重要的作用呢？或者進一步地說在硝化反應中如何利用污泥濃度來進行相應的工藝調控呢？
活性污泥的污泥濃度其實是生物池中活性污泥微生物整體數量的一個宏觀表達數值，它利用微生物大量聚集在活性污泥的絮凝體上，形成懸浮固體的形式，并有良好的泥水分離特性，通過檢測生物池混合液中的懸浮固體的濃度就可以從宏觀層面來說明活性污泥的數量了。因為是一個宏觀檢測數值，所以這個活性污泥的污泥濃度并不是代表活性污泥中某一種菌種的具體含量，只能將活性污泥中所有的菌種總的集合通過重量的方式來進行檢測出來，而針對污水廠運行人員關注的主導硝化反應的硝化菌的數量是沒有辦法進行檢測出來的。因此通過污泥濃度來反映硝化菌的數量是具有一定的風險性的，比如說如果污泥濃度中無機成分過高，MLVSS相對較少，這樣的活性污泥濃度看起來很高，但是有效成分很低，就會造成虛高的污泥濃度，讓運行人員把工藝關注點放到其他層面，而不是深挖污泥濃度本身虛假成分的問題，在相當多的污水廠面臨的雨污合流的管網體系中，雨水管網帶來的城鎮道路表面的浮土造成的進水SS較高的問題還是比較嚴重的，也就導致活性污泥的MLVSS并不是很足夠，因此在生物池的工藝運行管控中，更需要關注的是MLVSS，而不僅僅是MLSS；再比如說硝化菌在整個的活性污泥中所占的比例其實比較低，據國內外的科研院所進行的DNA測序檢測活性污泥中的微生物成分比例來看，以門分類，硝化菌門類大約在整個活性污泥的微生物中占到2~8%，而且這個比例還是受到季節化影響較大的，因此在實際運行中，低占比的硝化菌更難以直接通過污泥濃度來直接描述數量的多少。
但是基于活性污泥微生物個體檢測手段的復雜性，選擇常規的保持高活性污泥濃度的手段，還是可以以全蓋偏的手段來實現硝化反應的保證的。而且在低進水濃度下維持較高的污泥濃度，一般意味著污泥負荷更低，這個就和硝化菌的F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d的低有機負荷的特性相互吻合，因此保持高污泥濃度可以滿足硝化菌的生存特性。
同時在進水濃度不變，曝氣恒定的同等條件下，高污泥濃度同時也意味著更長的污泥齡，而相對于活性污泥中其他種類的微生物菌種來說，硝化菌的生長世代周期更長，大約在15~24天左右，為了匹配硝化菌較長的生長世代周期，需要控制更長的污泥齡SRT，這與減少排泥的高污泥濃度的控制手段形成契合，也較好的滿足的硝化菌的生長要求。
從這幾個角度來說，采用相對較高濃度的活性污泥運行工藝控制，是保持硝化反應的常規且符合硝化菌特性的工藝手段，但是隨著污水廠的指標越加嚴控的大環境下，污水廠不得不采取更高的污泥濃度來維持硝化菌的數量來保證出水低氨氮的硝化反應的順利進行，但是過高的污泥濃度帶來的過長的污泥齡，造成活性污泥的老化，以及老化帶來的一系列次生工藝問題。特別在四季分明的冬季期間，水溫較低的污水廠非常容易誘發的絲狀菌和非絲狀菌的污泥膨脹，污泥泡沫問題都與這種保證氨氮的工藝控制有密切的關聯，這也逐步成為部分地域的嚴控出水水質的污水廠監管帶來的污水廠運營管理難題之一。特別是因保持低氨氮出水引起的冬季的污水廠泡沫問題，雖然并不影響水質，但是讓非專業的主管部門嚴苛責難，這背后的深層原因，污水廠現有的技術力量，甚至污水處理的前沿科技都無法具體描述清晰，污水廠只能默默背鍋，并被大量的所謂的藥劑廠商趁虛而入，浪費了大量的資金成本，而最終并沒有起到良好的改觀。
污水廠的運行管理人員除去需要關注高污泥濃度帶來的氨氮保障的同時帶來的次生活性污泥膨脹和泡沫問題之外，還要學會利用污泥濃度來進行硝化效果的定性檢測。硝化細菌相對其他種類的細菌來說，體積小，活性弱，對外界的敏感程度更高，也就造成了氨氮超標的誘因的復雜多樣性，在化驗室中利用活性污泥進行定性測試硝化反應是較為簡單的措施：在化驗室內購置簡單的曝氣裝置（可以利用魚缸的充氧頭），在大燒杯中進行不同時間的曝氣，看曝氣的各個時段的上清液中氨氮指標的下降程度，基本可以定性的判斷出硝化反應不進行是因為曝氣量，停留時間，還是進水毒性導致硝化菌抑制甚至死亡的情況，想要深入研究的，還可以選擇一些可以精細調節曝氣量的裝置進行控制，實現不同曝氣量下的硝化反應進行程度。這種方式相對簡單，器材需要不復雜，采用的活性污泥也是本廠內大量具備的，應該成為污水廠針對硝化反應的擴展檢測手段之一，作為硝化反應異常期間的基本檢測程序。
污水廠生物池中的硝化反應，受到硝化菌本身的一些生物特性，污水廠內需要從污泥濃度進行工藝控制的細節內容較多，在實際運行中，要針對硝化菌的特性靈活應用工藝控制手段，有效保證硝化反應的正常進行，實現穩定的低氨氮出水。
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