污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（二十二）-生化池的運行細節(jié)13

上周圍繞硝化反應的污泥濃度進行了詳細的工藝細節(jié)的討論，這周公眾號將繼續(xù)圍繞硝化反應的工藝細節(jié)進行討論，來看溫度在硝化反應的工藝管理的細節(jié)內(nèi)容。

地球表面環(huán)境中大氣溫度變化是地球四季輪回的重要指示，四季中空氣溫度升高降低是在一個年度一個周期性的變化的趨勢，而污水廠中的大部分的處理構(gòu)筑物都是暴露在空氣中的露天建筑物，這些建筑物受到大氣環(huán)境溫度的影響是特別明顯的。在夏季，太陽直射的環(huán)境氣溫達到30℃以上，冬季的低溫地區(qū)環(huán)境氣溫又到了零下20℃，相差這么巨大的環(huán)境氣溫對露天構(gòu)筑物的內(nèi)的污水的溫度改變是明顯的。污水在產(chǎn)生過程中是具有一定的溫度的，人們清洗自來水會使用與體溫接近的溫度進行，這樣排入下水的污水的溫度也在20℃左右，但是進入到污水廠內(nèi)的污水的溫度則受到本身的從管網(wǎng)入流時的溫度和大氣環(huán)境的溫度共同作用，埋在城鎮(zhèn)地下的污水管網(wǎng)受到大氣環(huán)境溫度降低的影響而出現(xiàn)冰凍的土層，造成污水管網(wǎng)土壤低溫環(huán)境，降低了進水溫度，進入到污水廠的生物池中，受到外界環(huán)境的低氣溫影響，污水中的溫度迅速的和表層冷空氣發(fā)生熱交換，使污水在污水廠內(nèi)進一步降低溫度，在一些四季分明的北方地區(qū)，冬季水溫下降到10℃作用，夏季溫度上升到25℃作用，這么大的溫度差距是由于地區(qū)所處的溫帶季節(jié)變化造成，但是也帶來了很復雜的微生物的生存環(huán)境，特別是對溫度敏感的一些微生物，比如硝化反應中的硝化菌種。

對于硝化菌種的生存和適宜的溫度普遍認為在20℃~30℃之間，而對于北方污水廠來說，這個溫度僅僅在夏季很短的時間內(nèi)才會有，大部分時間曝氣池的水溫都在這個溫度之下，而有些西北地區(qū)的小規(guī)模的污水廠，冬季生物池的水溫甚至低于10℃，到了8℃左右，這種污水的環(huán)境對硝化菌的影響是非常巨大的，很多污水廠到了冬季以后，頻頻出現(xiàn)氨氮不能穩(wěn)定達標，與冬季水溫低于硝化菌的適宜溫度有很大的關(guān)系。

一般來說這種情況在污水廠需要進行工藝細節(jié)的調(diào)整，那就是通過增加污泥濃度的方式來彌補溫度下降帶來的活性損耗，但是需要加以注意的是不是簡單的污泥濃度增加，同時還要激發(fā)和調(diào)適低溫微生物菌種的比例增加，活性污泥是大量各種不同類型的微生物聚集而成的絮凝體，在這些不同種類的微生物中，即便是普遍認為適宜高溫的硝化菌種對溫度的適應性也是不一樣的，也是存在低溫的硝化菌種的。而污水廠變化的環(huán)境條件，相對穩(wěn)定的活性污泥體系使這些適應不同溫度的菌種都有存在。污水廠的工藝管理人員通過有意識地進行季節(jié)的調(diào)適，培育和誘發(fā)適宜不同溫度下的不同種群的微生物生長繁殖，這是針對溫度變化來進行工藝調(diào)整細節(jié)。夏季的水溫高，活性污泥中的微生物大部分以適應高溫度的優(yōu)勢種群為主，但是在低溫情況下，這種優(yōu)勢種群的溫度優(yōu)勢得不到充分的發(fā)揮，反而溫度下降對它們的影響更大，這就需要激發(fā)和培養(yǎng)適宜冬季低溫環(huán)境的微生物成為重要的冬季種群，這需要在季節(jié)變化期間，人工的進行干預，通過加大剩余污泥的排放量，降低污泥齡，提高有機負荷F/M，刺激活性污泥中的新生微生物快速生長，在生長過程中，溫度逐步下降，新生的微生物的成為低溫環(huán)境中馴化的微生物，也就更適宜冬季的溫度環(huán)境。同樣在這種操作中，也可以誘發(fā)和調(diào)整適應在夏季氣溫高的情況休眠或者抑制的低溫微生物的生長和繁殖，使污水廠更適宜于低溫環(huán)境下的運行。

明確了根據(jù)溫度的工藝調(diào)整的概念以后，污水廠需要確定的細節(jié)是什么時間才是最佳的調(diào)整窗口期，這個階段的確定不是拍腦袋來進行的即興創(chuàng)作，而是根據(jù)污水廠長期檢測的水溫的變化情況來進行的內(nèi)容，這需要污水廠通過較長一段時間跨度在2~3運行年的周期的水溫數(shù)據(jù)積累，才能看到這種溫度變化的階段在什么月份，而根據(jù)這個月份的變化進行合理的人工干預，污水廠工藝調(diào)整的與微生物受外界刺激變化相互重合的較好的時段，人工調(diào)整強化了外界環(huán)境的變化，更能激發(fā)活性污泥中的微生物種群的環(huán)境趨向性的變化，使污水廠的最終處理水質(zhì)更穩(wěn)定的達標。

溫度除去對硝化反應的硝化菌等微生物本身的影響以外，對水中的溶解氧也會產(chǎn)生不同溶解度的影響，低溫下水中溶解氧會上升，更有利用活性污泥中的微生物包括硝化菌對氧氣的利用，但是低溫卻影響硝化菌本身的活力，這兩者相互補充會抵消一部分的不利影響，但是總體仍是趨于不利的影響。對于高溫也一樣，高溫溶解氧低，但是硝化菌的活性強，總體趨于有利。

溫度不僅僅對硝化菌產(chǎn)生影響，還有對多數(shù)水處理細菌都產(chǎn)生相應的影響，基于季節(jié)變化的溫度來進行強化的人工調(diào)適工藝細節(jié)，是污水廠應對溫度變化的較為有效的辦法，污水一線的運行管理人員也可以通過本文討論的內(nèi)容進行一些嘗試，探索一套適合本廠運行實際的溫度工藝管理細節(jié)內(nèi)容。

歡迎大家持續(xù)關(guān)注工藝運行管理細節(jié)的后續(xù)內(nèi)容。

延伸閱讀：

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（一）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（二）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（三）

污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理（四）

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