菌种生化培养驯化

生化池培养驯化的方法及注意点

一、环保菌剂接种量

（1） 接种菌种是指利用微生物生物消化功能的工艺单元，如主要有水解、厌氧、缺氧、好氧工艺单元，接种是对上述单元而言的。

（2） 依据微生物种类的不同，应分别接种不同的菌种。

（3） 接种量的大小：微生物的接种量一般为80-100克每立方，污泥浓度保证20-30%之间。

（4） 启动时间：应特别说明，菌种、水温及水质条件，是影响启动周期长短的重要条件。一般来讲，低于20℃的条件下，接种和启动均有一定的困难，特别是冬季运行时更是如此。因此，建议冬季运行时接种菌种量要增加并可分多次投加。

二、培养条件及方式

（1）驯化条件：一般来讲，微生物生长条件不能发生骤然的突出变化，常规讲要有一个适应过程，驯化过程应当与原生长条件尽量一致。如为工业废水处理项目好氧段一般用常规生活污水作为培养水源并适当掺混工业废水，一般控制COD负荷不高于1000mg/L为宜，厌氧段初始驯化时一般控制COD负荷不高于4000mg/L。

（2）驯化方式：驯化条件具备后，采用递增污水进水量的方式，使微生物逐步适应新的生活条件，递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同。一般来讲，好氧正常启动可在10-20d内完成，递增比例为10-20%；而厌氧进水递增比例则要小5%左右，且厌氧池中PH值应保持在6.5-7.5范围内，不要产生太大的波动，在这种情况下水量才可慢慢递增。一般来讲，厌氧从启动到转入正常运行（满负荷量进水）需要30-40d完成。

三、厌氧系统

1、反应机理：

厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段：

1.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。

1.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。

1.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。

1.4产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。原理图如下：

复杂有机物

水解、发酵

脂肪酸（﹥C2） 硫酸盐还原

产乙酸

H2+CO2 乙酸

产甲烷 产甲烷

CH4+CO2

硫酸盐还原 硫酸盐还原

H2S+CO2

水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。

发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化，以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。

产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气，以及氢气和二氧化碳形成乙酸。

产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷，以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原过程，如虚线所示。

2、厌氧反应的工艺控制条件：

2.1温度：按三种不同嗜温厌氧菌（嗜温5-20℃ 嗜温20-42℃ 嗜温42-75℃）工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30-35℃）、高温厌氧（50-55℃）三种。温度对厌氧反应尤为重要，当温度低于最优下限温度时，每下降1℃，效率下降11%。在上述范围，温度在1-3℃的微小波动，对厌氧反应影响不明显，但温度变化过大（急速变化），则会使污泥活力下降，产生酸积累等问题。

2.2 PH：厌氧水解酸化工艺，对PH要求范围较松，即产酸菌的PH应控制4-7℃范围内；完整的厌氧反应器则应严格控制PH，即产甲烷反应控制范围6.5-8.0,最佳范围为6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。

2.4营养物：厌氧反应池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。

3、启动的要点

3.1、启动一定要逐步进行，留有充裕的时间，并不能期望很短时间进入加料运行达到厌氧降解的目标 。因为启动实际上是使细菌从休眠状态恢复，即活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行，原厌氧污泥中浓度较低的甲烷菌的增长速度相对于产酸菌要慢的多。因此，这时负荷一般不能高，时间不能短，每次进料要少，间隔时间要长。

3.2、混合进液浓度一定要控制在较低水平，一般COD浓度为1000-5000mg/L，当超过5000mg/L，应进行出水循环和加水稀释至要求。

3.3、若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时，则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。

3.4、负荷增加操作方式：启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3·d开始，当生物降解能力达到80%以上时，再逐步加大。若最低负荷进料，厌氧过程仍不正常COD不能消化，则进料间断时间应延长24h或2-3d，检查消化降解的主要指标测量VFA浓度，启动阶段VFA应保持在3mmoL/L以下。

4、厌氧生物处理中存在的问题及解决方法

存在问题 原 因 解决方法

1、污泥生长过慢 1营养物不足，微量元素不足；

2进液酸化度过高；

3种泥不足。 1增加营养物和微量元素；

2减少酸化度；

3增加种泥。

2、反应器过负荷 1反应器污泥量不够；

2污泥产甲烷活性不足；

3每次进泥量过大间断时间短。 1增加种污或提高污泥产量；

2减少污泥负荷；

3减少每次进泥量加大进泥间隔。

3、污泥活性不够 1温度不够；

2产酸菌生长过快；

3营养或微量元素不足；

4无机物Ca2+引起沉淀。 1提高温度；

2控制产酸菌生长条件；

3增加营养物和微量元素；

4减少进泥中Ca2+含量。

4、污泥流失 1气体集于污泥中，污泥上浮；

2产酸菌使污泥分层；

3污泥脂肪和蛋白过大。 1增加污泥负荷，增加内部水循环；

2稳定工艺条件增加废水酸化程度；

3采取预处理去除脂肪蛋白。 5、污泥扩散颗粒污泥破裂 1负荷过大；

2过度机械搅拌；

3有毒物质存在。

4预酸化突然增加 1稳定负荷；

2改水力搅拌；

3废水清除毒素。

4应用更稳定酸化条件

四、好氧及活性污泥系统管理

活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军，其原理是生物降解。

活性污泥外观似棉絮状，亦称絮粒或绒粒，有良好的沉降性能。正常活性污泥呈黄褐色。供氧曝气不足，可能有厌氧菌产生，污泥发黑发臭。溶解氧过高或进水过淡，负荷过低色泽转淡。良好活性污泥带泥土味。

1、培菌方法

1.1、所谓活性污泥培养，就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物，溶解氧，适宜温度和酸碱度。

（1）营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。

（2）溶解氧：就好氧微生物而言，环境溶解氧大于0.3mg/l，正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径500µm活性污泥絮粒而言，周围溶解氧浓度2mg/l时，絮粒中心已低于0.1mg/l，抑制了好氧菌生长，所以曝气池溶解氧浓度常需高于3－5mg/l。调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l较为适宜。

（3）温度：任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个最低和最高生长温度范围，一般为10－40ºC，适宜温度为15－35ºC，此范围内温度变化对运行影响不大。

（4）酸碱度：一般PH为6－9。特殊时，进水最高可为PH 9－10.5，超过上述规定值时，应加酸碱调节。

1.2、培菌的方法：

（1）生活污水培菌法：在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，加入菌剂，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可少量开始进水。引进水量由小到大逐渐调节。

（2）工业废水直接培菌法：某些工业废水，如罐头食品、豆制品、肉类加工废水，加入环保菌剂后可直接培菌；另一类工业废水，营养成分尚全，但浓度不够，需补充营养物，以加快培养进程。所加营养物品常有：淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具体情况应按不同水质而定。

（3）有毒或难降解工业废水培菌：有毒或难降解工业废水，只能先以生活污水培菌，然后再将工业废水逐步引入，逐步驯化的方式进行。

2、运行管理

2.1、巡视：指每班人员必须定时到处理装置规定位置进行观察、检测，以保证运行效果。 2.2、二沉池观察污泥状态：主要观察二沉池泥面高低、上清液透明程度，有无漂泥，漂泥粒大小等。上清液清澈透明----运行正常，污泥状态良好；上清液混浊----负荷高，污泥对有机物氧化、分解不彻底；泥面上升----污泥膨胀，污泥沉降性差；污泥成层上浮----污泥中毒；大块污泥上浮----沉淀池局部厌氧，导致污泥腐败；细小污泥漂浮----水温过高、C／N不适、营养不足等原因导致污泥解絮。

2.3、曝气池观察：曝气池全面积内应为均匀细气泡翻腾，污泥负荷适当。运行正常时，泡沫量少，泡沫外呈新鲜乳白色泡沫。曝气池中有成团气泡上升，表明液面下有曝气管或气孔堵塞；液面翻腾不均匀，说明有死角；污泥负荷高，水质差，泡沫多；泡沫呈白色，且数量多，说明水中洗涤剂多；泡沫呈茶色、灰色说明泥龄长或污泥被打破吸附在泡沫上，应增加排泥；泡沫呈其它颜色，水中有染料类物质或发色物污染；负荷过高，有机物分解不完全，气泡较粘，不易破碎。

2.4、污泥观察：生化处理中除要求污泥有很强的“活性“，除具有很强氧化分解有机物能力外，还要求有良好沉降凝聚性能，使水经二沉池后彻底进行“泥”（污泥）“水”（出水）分离。

（1）污泥沉降性SV30是指曝气池混合液静止30min后污泥所占体积，体积少，沉降性好，城市污水厂SV30常在15－30％之间。污泥沉降性能与絮粒直径大小有关，直径大沉降性好，反之亦然。污泥沉降性还与污泥中丝状菌数量有关，数量多沉降性差，数量少沉降性好。

（2）污泥沉降性能还与其它几个指标有关，它们是污泥体积指数（SVI），混合液悬浮物浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮浓度（MLVSS）、出水悬浮物（ESS）等。

（3）测定水质指标来指导运行：BOD／COD之值是衡量生化性重要指标，BOD／COD≥0.25表示可生化性好，BOD／COD≤0.1表示生化性差。进出水BOD／COD变化不大，BOD也高，表示系统运行不正常；反之，出水的BOD／COD比进水BOD／COD下降快，说明运行正常。出水悬浮物（ESS）高，ESS≥30mg/l时则表示污泥沉降性不好，应找原因纠正，ESS≤30mg/l则表示污泥沉降性能良好。

3、曝气池控制主要因素

（1）维持曝气池合适的溶解氧，一般控制1－4mg/l，正常状态下监测曝气池出水端DO 2mg/l为宜。