上一篇圍繞溶解氧在硝化反應(yīng)中的作用進(jìn)行展開的討論，對(duì)于生物脫氮反應(yīng)來說，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)來說，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)的措施來進(jìn)行工藝調(diào)整。這篇就接著圍繞工藝參數(shù)來討論硝化反應(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)一步地說在硝化反應(yīng)中如何利用污泥濃度來進(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說明活性污泥的數(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重量的方式來進(jìn)行檢測(cè)出來，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)量是沒有辦法進(jìn)行檢測(cè)出來的。因此通過污泥濃度來反映硝化菌的數(shù)量是具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性的，比如說如果污泥濃度中無機(jī)成分過高，MLVSS相對(duì)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(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)帶來的城鎮(zhèn)道路表面的浮土造成的進(jìn)水SS較高的問題還是比較嚴(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看，以門分類，硝化菌門類大約在整個(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污泥濃度來直接描述數(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的微生物菌種來說，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)角度來說，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維持硝化菌的數(shù)量來保證出水低氨氮的硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行，但是過高的污泥濃度帶來的過長(zhǎng)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(fā)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(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題，雖然并不影響水質(zhì)，但是讓非專業(yè)的主管部門嚴(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)注高污泥濃度帶來的氨氮保障的同時(shí)帶來的次生活性污泥膨脹和泡沫問題之外，還要學(xué)會(huì)利用污泥濃度來進(jìn)行硝化效果的定性檢測(cè)。硝化細(xì)菌相對(duì)其他種類的細(xì)菌來說，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)購置簡(jiǎn)單的曝氣裝置（可以利用魚缸的充氧頭），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?，停留時(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：

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