上一篇圍繞溶解氧在硝化反應(yīng)中的作用進(jìn)行展開(kāi)的討論，對(duì)于生物脫氮反應(yīng)來(lái)說(shuō)，溶解氧對(duì)氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的硝化反應(yīng)至關(guān)重要，但是對(duì)于活性污泥硝化反應(yīng)來(lái)說(shuō)，復(fù)雜的生物反應(yīng)絕不是一個(gè)控制指標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)全面控制的，需要更多的基于微生物本身特性的工藝調(diào)控參數(shù)及從參數(shù)出發(fā)的措施來(lái)進(jìn)行工藝調(diào)整。這篇就接著圍繞工藝參數(shù)來(lái)討論硝化反應(yīng)。

2、污泥濃度：

污泥濃度是維持硝化反應(yīng)的重要保障，足夠量的污泥濃度才能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定硝化反應(yīng)，充分地降解氨氮，這個(gè)是污水廠現(xiàn)階段工藝人員的普遍共識(shí)，為什么在硝化反應(yīng)中，污泥濃度起到了這么重要的作用呢？或者進(jìn)一步地說(shuō)在硝化反應(yīng)中如何利用污泥濃度來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的工藝調(diào)控呢？

活性污泥的污泥濃度其實(shí)是生物池中活性污泥微生物整體數(shù)量的一個(gè)宏觀表達(dá)數(shù)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(guò)檢測(cè)生物池混合液中的懸浮固體的濃度就可以從宏觀層面來(lái)說(shuō)明活性污泥的數(shù)量了。因?yàn)槭且粋€(gè)宏觀檢測(cè)數(shù)值，所以這個(gè)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(guò)重量的方式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)出來(lái)，而針對(duì)污水廠運(yùn)行人員關(guān)注的主導(dǎo)硝化反應(yīng)的硝化菌的數(shù)量是沒(méi)有辦法進(jìn)行檢測(cè)出來(lái)的。因此通過(guò)污泥濃度來(lái)反映硝化菌的數(shù)量是具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性的，比如說(shuō)如果污泥濃度中無(wú)機(jī)成分過(guò)高，MLVSS相對(duì)較少，這樣的活性污泥濃度看起來(lái)很高，但是有效成分很低，就會(huì)造成虛高的污泥濃度，讓運(yùn)行人員把工藝關(guān)注點(diǎn)放到其他層面，而不是深挖污泥濃度本身虛假成分的問(wèn)題，在相當(dāng)多的污水廠面臨的雨污合流的管網(wǎng)體系中，雨水管網(wǎng)帶來(lái)的城鎮(zhèn)道路表面的浮土造成的進(jìn)水SS較高的問(wèn)題還是比較嚴(yán)重的，也就導(dǎo)致活性污泥的MLVSS并不是很足夠，因此在生物池的工藝運(yùn)行管控中，更需要關(guān)注的是MLVSS，而不僅僅是MLSS；再比如說(shuō)硝化菌在整個(gè)的活性污泥中所占的比例其實(shí)比較低，據(jù)國(guó)內(nèi)外的科研院所進(jìn)行的DNA測(cè)序檢測(cè)活性污泥中的微生物成分比例來(lái)看，以門(mén)分類(lèi)，硝化菌門(mén)類(lèi)大約在整個(gè)活性污泥的微生物中占到2~8%，而且這個(gè)比例還是受到季節(jié)化影響較大的，因此在實(shí)際運(yùn)行中，低占比的硝化菌更難以直接通過(guò)污泥濃度來(lái)直接描述數(shù)量的多少。

但是基于活性污泥微生物個(gè)體檢測(cè)手段的復(fù)雜性，選擇常規(guī)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(lái)實(shí)現(xiàn)硝化反應(yīng)的保證的。而且在低進(jìn)水濃度下維持較高的污泥濃度，一般意味著污泥負(fù)荷更低，這個(gè)就和硝化菌的F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d的低有機(jī)負(fù)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(shí)在進(jìn)水濃度不變，曝氣恒定的同等條件下，高污泥濃度同時(shí)也意味著更長(zhǎng)的污泥齡，而相對(duì)于活性污泥中其他種類(lèi)的微生物菌種來(lái)說(shuō)，硝化菌的生長(zhǎng)世代周期更長(zhǎng)，大約在15~24天左右，為了匹配硝化菌較長(zhǎng)的生長(zhǎng)世代周期，需要控制更長(zhǎng)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(zhǎng)要求。

從這幾個(gè)角度來(lái)說(shuō)，采用相對(duì)較高濃度的活性污泥運(yùn)行工藝控制，是保持硝化反應(yīng)的常規(guī)且符合硝化菌特性的工藝手段，但是隨著污水廠的指標(biāo)越加嚴(yán)控的大環(huán)境下，污水廠不得不采取更高的污泥濃度來(lái)維持硝化菌的數(shù)量來(lái)保證出水低氨氮的硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行，但是過(guò)高的污泥濃度帶來(lái)的過(guò)長(zhǎng)的污泥齡，造成活性污泥的老化，以及老化帶來(lái)的一系列次生工藝問(wèn)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(fā)的絲狀菌和非絲狀菌的污泥膨脹，污泥泡沫問(wèn)題都與這種保證氨氮的工藝控制有密切的關(guān)聯(lián)，這也逐步成為部分地域的嚴(yán)控出水水質(zhì)的污水廠監(jiān)管帶來(lái)的污水廠運(yùn)營(yíng)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(wèn)題，雖然并不影響水質(zhì)，但是讓非專業(yè)的主管部門(mén)嚴(yán)苛責(zé)難，這背后的深層原因，污水廠現(xiàn)有的技術(shù)力量，甚至污水處理的前沿科技都無(wú)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(fèi)了大量的資金成本，而最終并沒(méi)有起到良好的改觀。

污水廠的運(yùn)行管理人員除去需要關(guān)注高污泥濃度帶來(lái)的氨氮保障的同時(shí)帶來(lái)的次生活性污泥膨脹和泡沫問(wèn)題之外，還要學(xué)會(huì)利用污泥濃度來(lái)進(jìn)行硝化效果的定性檢測(cè)。硝化細(xì)菌相對(duì)其他種類(lèi)的細(xì)菌來(lái)說(shuō)，體積小，活性弱，對(duì)外界的敏感程度更高，也就造成了氨氮超標(biāo)的誘因的復(fù)雜多樣性，在化驗(yàn)室中利用活性污泥進(jìn)行定性測(cè)試硝化反應(yīng)是較為簡(jiǎn)單的措施：在化驗(yàn)室內(nèi)購(gòu)置簡(jiǎn)單的曝氣裝置（可以利用魚(yú)缸的充氧頭），在大燒杯中進(jìn)行不同時(shí)間的曝氣，看曝氣的各個(gè)時(shí)段的上清液中氨氮指標(biāo)的下降程度，基本可以定性的判斷出硝化反應(yīng)不進(jìn)行是因?yàn)槠貧饬浚Ａ魰r(shí)間，還是進(jìn)水毒性導(dǎo)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(xì)調(diào)節(jié)曝氣量的裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同曝氣量下的硝化反應(yīng)進(jìn)行程度。這種方式相對(duì)簡(jiǎn)單，器材需要不復(fù)雜，采用的活性污泥也是本廠內(nèi)大量具備的，應(yīng)該成為污水廠針對(duì)硝化反應(yīng)的擴(kuò)展檢測(cè)手段之一，作為硝化反應(yīng)異常期間的基本檢測(cè)程序。

污水廠生物池中的硝化反應(yīng)，受到硝化菌本身的一些生物特性，污水廠內(nèi)需要從污泥濃度進(jìn)行工藝控制的細(xì)節(jié)內(nèi)容較多，在實(shí)際運(yùn)行中，要針對(duì)硝化菌的特性靈活應(yīng)用工藝控制手段，有效保證硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的低氨氮出水。

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延伸閱讀：

污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（一）

污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（二）

污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（三）

污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（四）

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