牛新征，盛定合
（中國石化股份有限公司洛陽分公司動力廠，河南 洛陽 471012）

　　摘 要：為使化纖污水處理裝置與生產裝置同時投入運行，需先對精對苯二甲酸（PTA）污水場的活性污泥進行馴化。我廠PTA污水場開工時活性污泥馴化選用間接培養法，以煉油污水場污泥和部分PTA污水場污泥作為接種污泥，用TA殘渣配制原料水，經過污泥接種、間歇進水曝氣、連續進水曝氣、提高負荷等階段的馴化，達到了與生產裝置同時開工的要求。
　　關鍵詞：化纖；污水處理；活性污泥；馴化
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2001）01－0048－04

前言

　　洛陽石化總廠化纖污水處理場分為預處理和生化處理兩部分，生化處理采用兩級好氧活性污泥法處理工藝，因此，做好活性污泥的培養馴化工作，使其能較快適應化纖排水水質，是化纖污水處理場開啟成功，污水達標排放的關鍵環節。

1 馴化方案的選取

　　活性污泥馴化可分為直接培養法和間接培養法。關于化纖污水活性污泥培養馴化的方案有以下三種：
　　①以煉油污水生化活性污泥作為接種污泥，投加TA殘渣配制工業原料水進行馴化。
　　②以煉油污水生化污泥和部分PTA污水污泥作為接種污泥，投加TA殘渣配制工業原料水進行馴化。
　　③篩選高效處理PTA污水的菌種，逐步培養放大并進入工業生產運行階段。
　　經實驗室試驗，我們認為第一種方案雖然節省了部分接種污泥的費用，但污泥中的微生物要有一個相對較長的適應周期，從實驗室處理效果看其對污水COD的去除率相對較低；第三種方案取得了較好的實驗室處理效果，但菌種的篩選分離到逐步放大培養需較長的時間，而且其培養馴化對環境條件要求較高（水溫25℃以上，加H₂SO₄使原料水控制pH為5－6等）與實際相差較大（當時正值冬季，氣溫較低，裝置設計投加HNO₃調節pH）；第二種方案取部分PTA污水污泥作為菌種，加上煉油污水污泥為微生物創造一個共生條件，使活性污泥中適應PTA污水的微生物能夠較快地生長繁殖，經實驗室試驗此法對PTA污水的COD去除效率較高，因此，我們選取第二種方案作為化纖污水活性污泥馴化方案。

2 模擬廢水的配制

　　根據環保“三同時”的要求，環保裝置必須與生產裝置同時投入運行，因此，必須在PTA裝置開工之前，提前做好活性污泥的培養馴化，以便在PTA裝置開工時就具備接納處理PTA污水的條件。
　　為了使活性污泥微生物能夠很快適應PTA排水的水質環境，在污泥培養馴化期間就必須使污泥馴化的原料水的水質盡可能接近PTA排水水質，模擬裝置實際運行中的情況，使馴化后的污泥在PTA裝置開工排水后能縮短適應期，保證污水的合格排放。我們決定用PTA殘渣作為配制工業水的原料，用醋酸調節污水pH值，投加N、P等營養元素以滿足微生物正常生長繁殖的要求。購置TA殘渣300t，尿素95t，磷酸氫二鈉100t，醋酸40t，糞便水80t，PTA污泥80t。為了使投加的物料能夠在配水池中充分混合，不產生沉積，在配水池中增加了非凈化風攪拌設施，同時為了提高配制原料水的水溫，增加TA的溶解和滿足污泥培養馴化對溫度的要求，還在池中增加了加熱盤管。根據污泥馴化各階段對負荷的要求在配水池中投加TA殘渣，并按以ω(COD)：ω(N)：ω(P)=200:5:1比例投加尿素和磷鹽^[1]，開啟提升泵把混合均勻的原料水送入Ⅰ曝池進行污泥馴化。

3 污泥培養馴化期間工藝流程

　　用格柵提升池作為模擬廢水配制池，在內部增設空氣攪拌和蒸汽加熱盤管，在提升泵出水線與曝池進水線增加了串通，配制的原料水經泵提升進入Ⅰ曝池，Ⅰ沉池出水入Ⅱ曝池，然后經Ⅱ沉池后外排，Ⅰ、Ⅱ級生化污泥回流各自獨立，為便于馴化倒泥，在Ⅰ、Ⅱ級生化污泥回流線上增加了串通，其流程示意如圖1。

4 活性污泥馴化過程

4.1 污泥的接種
　　根據所選方案，用煉油污水處理裝置污泥和揚子石化PTA污水處理裝置污泥作為接種污泥，按干泥重量3:1的比例混合投入曝氣池，2月19日向Ⅰ曝池投入PTA污泥40m³(污泥濃度39.6g/L)，同時排入煉油回流污泥400m³(污泥濃度6g/L)進行悶曝，2月20日又排入煉油回流污泥500m³(污泥濃度6g/L)，同時為提高曝氣池混合液溫度向池中排入部分煉油回用水，繼續悶曝，到21日下午曝氣池污泥由黑色轉變為黃褐色，取樣觀察，污泥絮凝沉降性能良好。
4.2 間歇進水曝氣階段
　　此階段從2月22日～2月29日．每天在配水池定量投加TA和尿素、磷鹽配制原料水問曝氣池投加。白天進水暖氣12h，晚上停止曝氣．轉入間歇進水曝氣運行方式，其間又接收揚子污泥40m³(37.6g/L)，并把污泥分池，為給污泥提供較多的有機質投加糞便水30m³。間歇進水曝氣期間容積負荷為0.1kgCOD/(m³·d)，MLSS為2936mg/L，SVI137mL/g，SV₃₀為44％，按理論分析污泥指數和沉降比都在較好的控制范圍，污泥絮凝沉降狀況良好，生物相觀察由只有菌膠團到開始出現豆蟲、變形蟲等自由游動型原生動物，說明污泥開始適應所處環境和所配制的工業原料水水質。
4.3 連續進水曝氣階段
　　此階段從2月29日-4月24日。2月29日Ⅰ曝打通污泥回流流程，污泥開始回流，其進水和曝氣方式也由間歇改為連續進水和曝氣，根據污泥的生長情況逐步分泥。到3月20日Ⅰ曝6間曝氣池全部投入使用，容積負荷由0.1kgCOD/(m³·d)逐步提高到0.3kgCOD /(m³·d)，活性污泥微生物生長狀況良好，表1為Ⅰ曝全部投用后運行數據。
　　由表1可知：

　　①進水pH在5.3－6.8之間波動，平均6.1。出水pH略有增長，波動范圍為6.6－8.3，平均7.5。曝氣池混合液基本符合微生物生長環境pH6.5－8.5^[2]的要求，微生物對進水pH的變化有一定的耐受能力。
　　②COD和TA的去除率分別達到了94.5％和98.2％，進水COD和TA含量雖然有較大波動，但馴化污泥經過間歇進水曝氣階段的適應期后已經適應了所配污水的水質，對進水污染物濃度的變化有較強的耐受能力。
　　③3月20日以后氣溫逐步上升，曝氣池混合液溫度也逐步升高，到4月12日已達到20℃以上，從污泥的生長情況來看，雖然冬季氣溫較低，但在曝氣池混合液溫度在15℃左右時其對污泥的生長繁殖影響程度較小，活性污泥能夠進行正常的生長繁殖。
　　④由于風機風量調整的不便和進水負荷的波動，使曝氣混合液溶解氧的彼動較大，其均值為3.2mg/L，基本符合馴化污泥的要求，從對污泥的實際觀察看，溶解氧較高時，污泥顏色淡黃，污泥絮體較為細小，質輕，溶解氧較低時，污泥顏色褐黃，污泥絮體較大，較為密實。
　　⑤營養鹽的投加，開始是嚴格按ω(COD)：ω(N)：ω(P)=200:5:1的比例投加。后來為了降低消耗，以出水中氨氮和磷鹽含量維持在可檢出的水平為依據進行投加，保證營養鹽能夠滿足微生物生長的需要。
　　⑥在有機物供應充足的情況下，活性污泥微生物生長繁殖旺盛，污泥濃度穩定增長，污泥指數和沉降比均能控制在較合適的范圍，通過鏡檢觀察，隨著馴化時間的推移，污泥中的原生動物最初出現的是豆蟲、鞭毛蟲等自由游動型原生動物，接下來是固著型的鐘蟲、累枝蟲，并逐漸有輪蟲等后生動物出現，說明污泥逐漸成熟^[3]。
4.4 Ⅱ曝污泥的接種馴化
　　此階段從4月25日－5月20日。4月25日從Ⅰ曝倒回流污泥700m³（5g/L）入Ⅱ級曝氣池，同時從煉油污水微曝池倒回流污泥875m³（8g/L），使Ⅱ級曝氣池污泥濃度達到1000mg/L左右，同時開始曝氣并打通污泥回流。其間，Ⅰ曝容積負荷由0.3kgCOD/（m³·d）提高到0.5kgCOD/（m³·d），由于負荷的增加Ⅰ曝的污泥沉降比和污泥指數發生了顯著的變化，沉降比高達92％，污泥指數高達334，但其在沉淀池中的沉降效果仍較好，未發生污泥流失現象。Ⅰ曝污泥生長旺盛對有機物質的利用率較高，Ⅰ曝出水COD平均128mg/L。Ⅱ曝容積負荷為0.05－0.1kgCOD/（m³·d），由于負荷較低，部分污泥產生自消化現象，沉淀池表面經常有過氧化死亡的污泥細屑，用量筒取曝氣池混合液觀察，其SV%多在10％以下，且沉下去的污泥易重新浮起，顯微鏡觀察污泥中攜帶有細小氣泡，可能的原因之一為充氧量過大，而氧利用率較低；之二為反硝化現象，后降低鼓風量則上浮現象減少。
4.5 提高負荷及同步馴化階段
　　此階段從5月21日－6月5日。為使污泥能夠適應PTA裝置開工后污染物負荷的增加，在5月21日把Ⅰ曝進水負荷增加到1.0kgCOD/（m³·d），生化污泥較快適應了負荷的增加，Ⅰ、Ⅱ曝出水水質沒發生變化。5月23日化纖污水處理裝置開始接收PTA裝置排水。為避免配制原料水與實際生產排水水質的差異對活性污泥的沖擊，把經酸沉后的PTA污水少部分引入Ⅰ級曝氣池，隨著污泥對工業污水的適應逐步增加水量，并減少模擬廢水的投加，使Ⅰ、Ⅱ曝污泥逐漸適應工業污水，實現了穩定開工，避免沖擊的目的。表2、表3分別為同步馴化期間Ⅰ級生化及Ⅱ級生化的運行數據。

　　由表2數據可知，由于實際生產污水與配制原料水水質的差異，盡管我們采用少量引水的辦法并維持較低的負荷，Ⅰ曝污泥還是經歷了一個適應期，出水COD明顯增加，調整操作后污泥較快適應了水質的變化，出水達標，盡管其容積負荷由0.3kgCOD/(m³·d)猛增到1.28kgCOD/(m³·d)，也沒有對其造成沖擊，其處理效率仍然較高，Ⅰ曝污泥指數和沉降比分別為200mL/g和88％，高于一般生化對這兩項參數的控制水平。由表3數據可知，Ⅱ級生化出水COD有時高于進水，原因為在污染物負荷較低時活性污泥微生物產生消解，導致出水COD增高；Ⅱ級生化在開工期間出水完全達標，對進水負荷的變化有較強的耐受能力，在Ⅰ曝適應期間，出水COD增加的幾天里，Ⅱ曝出水尤其清澈，污泥沉降性能得到改善，過氧化現象消失。

5 小結

　　5.1 實踐證明采用煉油污水生化污泥和部分PTA污水場的污泥接種馴化污泥能夠較快適應PTA污水水質，并取得較高的處理效率。
　　5.2 適宜的環境條件能促使污泥快速成長，并能在較短時間內滿足正常開工的需要，本次污泥馴化歷時90d，馴化時間較長，還可相應縮短。
　　5.3 馴化期間對溫度的觀察，曝氣池溫度在15℃以上時，溫度不再是制約污泥生長的主要因素。
　　5.4 Ⅰ級生化食料供應充足，活性污泥微生物新陳代謝旺盛，增長快，污泥指數和沉降比均較高，超出了其理論控制范圍，但其在沉淀池中仍能取得較好的沉降效果，對其特殊性要有新的認識。

參考文獻：
　　[1]劉國海．PTA污水處理裝置的開工準備[A]．石化工業給排水技術論文集[C]．1998.10．
　　[2][美]R.瓊金斯等．活性污泥操作工藝手冊[M]．北京：中國環境科學出版社，1989
　　[3]張希衡．廢水治理工程[M]．北京：冶金工業出版社

作者簡介：
　　牛新征（1970－），男，工程師，1992年畢業于廣東石油化工專科學校環境監測專業，一直從事污水治理工藝管理工作至今。