污水廠的管理的核心在于對污水廠內(nèi)的微生物的管理,為這些微生物提供充足的營養(yǎng)和環(huán)境是每個污水廠運(yùn)行管理人員需要認(rèn)真進(jìn)行的工作。但是由于飲食習(xí)慣的地區(qū)差異,工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)廢水排放,處理水量的大小等等因素,實(shí)際進(jìn)入污水廠的污水水質(zhì)中的C:N:P的營養(yǎng)比例并不是按照微生物生長所需的100:5:1的,正是由于進(jìn)水水質(zhì)中的比例失衡,才造成了污水廠運(yùn)行人員對碳源甚至營養(yǎng)物質(zhì)的探討。在一些工藝調(diào)整人員看來,人工投加的碳源以甲醇,乙酸,葡萄糖,面粉等簡單的有機(jī)化合物,便于微生物吸收利用,有利于微生物的生長繁殖。因此污水廠內(nèi)碳源的補(bǔ)充是萬能的解藥,對于任何工藝問題都要進(jìn)行碳源的補(bǔ)充,那么碳源真的是萬能的么?今天就來探討下污水廠需要碳源的補(bǔ)充的一些情況。
一、污水廠的活性污泥培養(yǎng)馴化階段。
作為一個污水廠在初期投產(chǎn)階段,由于建設(shè)的生物池內(nèi)沒有微生物,需要進(jìn)行微生物的培養(yǎng)聚集和馴化,在這個階段微生物的生長過程屬于對數(shù)增殖期,這個階段的微生物需要大量的碳源來維持自身快速生長。這個階段正常的城市生活污水中的有機(jī)污染物作為碳源就不能滿足微生物的生長需求。同時由于生活污水中的碳源是復(fù)雜的有機(jī)物,往往不能被初期生長的微生物吸收利用。這個階段為了快速的培養(yǎng)活性污泥,一般會采用投加外界碳源的方式來加快微生物的生長繁殖。
這是由于外加碳源一般是甲醇,乙酸,葡萄糖,乙酸鈉等易被利用的有機(jī)物,便于微生物吸收,從而加快微生物的生長繁殖。在這個階段的碳源投加主要是為了加快微生物的培養(yǎng)。對于一些營養(yǎng)比例穩(wěn)定的城市生活污水來說,在沒有外加碳源的情況下,微生物也可以培養(yǎng)出來的,不過是時間的快慢問題。因此在培養(yǎng)階段,要注意分析進(jìn)水水質(zhì)的情況,再根據(jù)廠內(nèi)自身的經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行選擇碳源的投加,這種碳源的投加一般隨著微生物的培養(yǎng)成熟,污水穩(wěn)定進(jìn)入廠內(nèi)就會逐步減少乃至停止。
二、污水廠的進(jìn)水營養(yǎng)不均衡。
在很多污水廠,特別是收納范圍小,收集人口少,或者是工業(yè)廢水廠內(nèi),污水的碳源營養(yǎng)組成比例和我們通常認(rèn)為的100:5:1是不吻合的。有些是進(jìn)水水質(zhì)受雨污合流,地下水滲流等原因,導(dǎo)致水中的有機(jī)污染物質(zhì)極少,碳源極少,但是氮和磷的含量較高,這樣的水質(zhì)為了處理氮磷達(dá)標(biāo),需要在生物池內(nèi)保持一定的活性污泥中的微生物數(shù)量,對氮和磷進(jìn)行降解,這就產(chǎn)生了較低的有機(jī)負(fù)荷-食微比F/M非常低,極低的食微比F/M會造成活性污泥老化解體,如下圖所示,造成出水水質(zhì)超標(biāo)。因此在這樣的進(jìn)水環(huán)境下,需要對微生物進(jìn)行碳源的補(bǔ)充,來維持微生物的較高的活性,這時就需要進(jìn)行碳源的補(bǔ)充。
長期進(jìn)水水質(zhì)較低,或者進(jìn)水比例不合適進(jìn)行的碳源投加往往成為污水廠極大的運(yùn)行成本,很多污水廠經(jīng)常認(rèn)為投加一定時間,微生物生長起來以后,就可以減少甚至不加,但是由于微生物適應(yīng)了投加碳源的營養(yǎng)環(huán)境,一旦停止下來,微生物沒有充足的碳源來維持自身生長的需要,就又陷入老化解體的情況。因此對于進(jìn)水營養(yǎng)不均衡的污水廠,需要長期投加碳源來維持工藝運(yùn)行。
三、生物脫氮的碳源補(bǔ)充。
但是在現(xiàn)在來說,前面兩種的碳源投加還不是引起大家共同討論的重點(diǎn),而是生物脫氮的碳源投加才是現(xiàn)階段運(yùn)行中碳源投加的主要討論內(nèi)容。生物脫氮在公眾號前面的文章里都進(jìn)行了詳細(xì)的探討,在這里就不詳細(xì)展開探討了。在生物池的缺氧環(huán)境下的反硝化過程中,需要一定比例的碳源來進(jìn)行脫氮過程。在一些地區(qū)由于飲食習(xí)慣的原因,污水中的碳源和氮的比例遠(yuǎn)高于100:5,有些地區(qū)甚至達(dá)到100:50的高比例,這么高的比例下,碳源是無法滿足生物脫氮的需求的,而多余出來的氮就會造成總氮的超標(biāo)。因此為了使出水總氮達(dá)標(biāo),就需要進(jìn)行反硝化碳源的補(bǔ)充,促進(jìn)反硝化的進(jìn)行。
這種碳源的補(bǔ)充和第二類的營養(yǎng)不足的碳源是相同的,需要在運(yùn)行中不斷地補(bǔ)充碳源,來滿足生物脫氮的需要,這是造成污水廠運(yùn)行成本升高的一個重要原因。這種情況和污水廠所在地區(qū)的污水水質(zhì)有關(guān),這需要運(yùn)行人員對污水廠的水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的考察和分析,詳細(xì)測算污水廠的運(yùn)行成本,避免因成本制約,導(dǎo)致碳源投加不足,造成出水水質(zhì)超標(biāo)。
以上三種情況是污水廠內(nèi)投加碳源的常見原因,分析廠內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行情況,根據(jù)污水處理的實(shí)際需要,有根據(jù)的投加碳源,并通過理論的計(jì)算和實(shí)際投加調(diào)整結(jié)合,確定最佳的碳源投加量,是污水廠工藝運(yùn)行的保證,也是成本管控的重點(diǎn)。