活性污泥驯化

(1) 接种污泥对驯化的影响

接种驯化是一种常用的驯化方法，它是取外源活性污泥作为接种污泥，在驯化条件下培养，直至符合水处理要求。接种污泥的性状与驯化效果之间的关系十分密切，它为驯化提供的菌群种类，直接影响着活性污泥驯化的结果。因此，从性质相同或者相近的污水处理站取的接种污泥是提高驯化效果的捷径。例如，处理明胶工业废水，可以取市政污水厂的回流污泥作为接种泥，其中富含降解蛋白质的菌群；处理高盐度制药废水，可以从含有一定盐度的制药废水处理站取的活性污泥作为接种污泥，其中含有一些耐盐的异养细菌。

为了增加接种污泥某些功能菌的种类，可以在驯化时补加细菌。补加方法有两种：一种是补加长期与污染物接触的废水或者沉积物；另一种是大量添加(一般是1：1)纯培养菌株。前一种方法补加的细菌种类较多，功能细菌定植活性污泥的几率较大。后一种方法面临两个问题，首先是补加菌株能否植入活性污泥，其次是植入后能否长期保持优势种群的地位。因此，后一种方法失败的例子较多。采取某些措施(如适当饥饿)可以增强补加菌株的疏水性，使其容易植入接种污泥。也有试验表明，培养菌株植入接种污泥以后，经过几个循环操作便丧失殆尽。

(2) 废水水质对驯化的影响

废水水质是接种污泥直接接触的外部环境，改变废水水质，必然引起接种污泥微生物群落变化，从而影响驯化污泥的性质和功能。驯化活性污泥时，通常是逐渐地增大废水的比例，从而逐步地强化驯化条件，直至接种污泥完全适应废水水质。

人们研究了废水中不同碳源及其浓度对驯化污泥脱氮除磷的影响。研究发现，易降解有机物促进除磷污泥的驯化；醋酸盐使活性污泥沉降性能变差；不溶性淀粉延长接种污泥的驯化时间。研究还发现，低浓度葡萄糖有利于硝化细菌富集，驯化污泥的硝化活性高；而高浓度葡萄糖加快了异养细菌繁殖，会对硝化细菌产生抑制作用，降低驯化污泥的硝化功能。

(3) 工艺条件对驯化的影响

① 工艺条件的影响。脱氮、除磷是两个不同的废水处理工艺，在其他条件完全一致的情况下，分别从脱氮处理段和除磷处理段取活性污泥样品检验微生物群落。检验结果表明，虽然这两个工艺的细菌种类总体上是类似的，但在BPR(生物除磷)工艺中分离到3种放线茵，non-BPR工艺却没有。

② 工况条件的影响。工艺相同工况不同时，也会影响活性污泥的微生物群落。改变HRT(水力停留时间)和SRT(固体停留时间)，同步脱氮除磷工艺活性污泥中的优势菌群虽然没有明显改变，但是细菌的形态和微型动物发生了明显变化，而且它们在水处理效果上也有明显的差别。

① 在活性污泥培养驯化过程中，应随时检测进水水质和曝气池混合液指标，并进行微生物的镜检观察，作好记录，为确定活性污泥的稳定运行方式及各项参数提供依据。

② 发生污泥膨胀时，应采取相应的措施，如加大空气量，保证DO在2.0 mg/L以上；降低进水量，特别要控制欲处理废水的排人量；向曝气池中投加液氯，抑制丝状菌的繁殖，镜检发现丝状菌消失后，即停止投加液氯 。2100433B

(1) 驯化期活性污泥的变化

驯化期活性污泥的表观性状，如色泽、絮凝体的大小、沉降性能等一直在变化着。在这期间，可能会产生一个絮凝不佳、沉降性能较差的阶段，然后逐渐转为正常。与此同时，活性污泥的优势种群也发生着明显的改变，往往是具有特定代谢功能，更能适应废水环境条件的种群迅速增长，成为活性污泥中的优势种群。随之，活性污泥的水处理功能达到最佳效果。、

(2) 驯化条件对细菌的选择作用

① 驯化条件选择优势种群。驯化过程中，驯化因素和因素水平决定着污泥中的优菌群，它像一只无形的手，操纵着活性污泥优势菌群的演化方向。在高盐度和脱氮条件下，优势种群是耐盐脱氮细菌；用2,4-D作为基质驯化活性污泥，优势种群是2,4-D降解细菌；并且因素的不同水平也影响优势种群的类别，因素水平越极端，优势菌群的种类越少。

② 驯化水平选择同功细菌。以2,4-D作为驯化基质，在不同2,4-D浓度、不同培养方法的情况下，检测到的降解2,4-D的功能基因类型。研究结果显示，不同驯化条件下降解2,4-D的优势种群是不相同的。

③ 活性污泥是一个有机整体。性能稳定的活性污泥是多种微生物有机组合的统一体，是一个微生物群落，并不是几种优势微生物的富集，简单的富集增长可能造成活性污泥解体。以含酚废水驯化活性污泥为例：当酚负荷从1.0 g/(L机整体提高到1.5 g/(L机整体时，活性污泥解体崩溃。原因是酚负荷1.0g/(L体崩溃时的优势种群是R6F菌株，它既降酚又絮凝；在1.5 g/(L絮凝；时，R6T和R10两种菌株转化为优势菌群，它们只降酚不絮凝，破坏了活性污泥絮凝体的结构。

(3) 菌群多样性是活性污泥驯化的基础

① 菌群多样性是选择的原料。研究发现，随着驯化条件不断强化，菌群的多样性呈现递减的趋势，驯化条件越极端，菌群的多样性越小。这说明活性污泥驯化的过程是驯化条件对细菌种群进行选择的过程，适应驯化条件的微生物生存下来，不适应者被淘汰，原污泥为驯化提供了备选“原料”。

② 同功细菌的演替。同一功能的细菌在驯化中有演替现象，低浓度条件下的优势种群，在高浓度时会被另一种群取代。如前所述，同功细菌具有多样下，由于种间生理的差异，使它们适应不同的驯化条件，于是便出现优势种群随驯化进程的演替现象。例如，用高盐度生化废水驯化活性污泥，活性污泥中的耐盐微生物种群随盐度的变化而变化。在受到高盐浓度冲击前的稳定运行期，污泥中优势微生物主要为3种微生物，编号为P₁、P₂和P₃；受到高浓度盐分冲击后，污泥活性急剧下降，但原有的3种优势菌种并没有立即死亡或消失，而是呈逐渐下降到非优势菌的趋势；10d以后，污泥中另外2种细菌(编号为A₁、A₂)数量逐步增加，到第30d，其数量已超过前3种细菌，并在重新平稳运行的污泥中稳定存在。

① 闷曝阶段。将浓粪便水过滤后投入曝气池，再用自来水稀释，使BOD₅浓度控制在500mg/L左右，进行静态(闷曝)培养。

② 活性污泥培养阶段。经过1～2d后，开始换水，一般先问歇换水，后连续换水。混合液溶解氧控制在2mg/L左右，氮元素控制在25mg/L以下，营养物投加量控制在BOD₅负荷率0.3kg/(kgMLSS·gM左右，随时可加。

③ 活性污泥驯化稳定阶段。当活性污泥培养成熟，即可在进水中加入并逐渐增加欲处理废水的比例，使微生物在逐渐适应新的生活条件下得到驯化。开始时，欲处理废水可按设计流量的10%～20%加入，达到较好的处理效果后，再继续增加其比例。每次增加的比例以设计流量的10%～20%，并待微生物适应巩固后再继续增加，直至满负荷为止。传统的培菌驯化大约需15d 。

第一，带负荷试车，解决影响连续运行的各种问题，为下一步工作打好基础;

第二，活性污泥培养，主要是积累处理所需微生物的量;

第三，活性污泥驯化，其目的是选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生物;

第四，确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数，在确保出水水质达标的前提下，尽可能降低能耗;

第五，编制工艺控制规程，以指导今后的运行。2100433B