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此前討論了關(guān)于污水廠的有機(jī)污染物去除工藝的優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行了討論，本篇繼續(xù)圍繞污水廠工藝優(yōu)化運(yùn)行管理展開討論。>>>前情回顧<<<
自然水體中生存的微生物對(duì)有機(jī)污染物的去除主要通過(guò)微生物在有氧條件下和有機(jī)污染物充分接觸，并將一部分有機(jī)污染合成新的微生物體的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)，這個(gè)過(guò)程中微生物完成了自身的增值過(guò)程。
這個(gè)過(guò)程用生物化學(xué)反應(yīng)方程式可以用下面的公式表示：
這個(gè)自然界水體中污染物分解和合成細(xì)胞物質(zhì)的過(guò)程，有機(jī)物的降解過(guò)程在自然界中有好氧和厭氧的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中主要是根據(jù)水體中的微生物對(duì)氧氣需求不同進(jìn)行劃分的，污水中有分子氧存在的條件下，好氧微生物(含有部分兼性菌)處理有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法就是好氧生物處理。厭氧生物處理過(guò)程就是在沒(méi)有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，厭氧細(xì)菌(含有部分兼性菌)降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法就是厭氧生物處理。
厭氧生物處理過(guò)程中產(chǎn)酸和產(chǎn)氣階段對(duì)反應(yīng)時(shí)水溫要求較高，反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)，所需的反應(yīng)池容也比較大，在大規(guī)模的市政污水中很難提供這樣反應(yīng)條件，因此在市政污水廠中是以好氧生物處理方法為主導(dǎo)，后期圍繞有機(jī)物去除的工藝優(yōu)化討論就都以好氧生物處理方法的優(yōu)化措施為主。
污水廠對(duì)于生活污水中的有機(jī)物的降解過(guò)程也就是自然界好氧生物處理過(guò)程的人工強(qiáng)化，自然水體中的微生物數(shù)量大，但是分布的范圍廣，受到水體流動(dòng)的影響，很難在很小的區(qū)域內(nèi)聚集大量的好氧微生物，這種情況下，就會(huì)造成自然水體受到有機(jī)污染后，需要很長(zhǎng)的時(shí)間和很大的空間來(lái)完成這些有機(jī)污染物的降解，這也是水體的環(huán)境容量的微生物解釋。由于微生物在自然水體內(nèi)的聚集難度大，因此污水處理廠采取了人工富集自然水體中的好氧微生物的方式來(lái)強(qiáng)化對(duì)污水中有機(jī)物的降解過(guò)程，而這個(gè)富集過(guò)程也就是污水廠在短時(shí)間和小空間內(nèi)完成有機(jī)污染物去除的重要基礎(chǔ)。
市政污水處理廠采用了很多的工程技術(shù)手段來(lái)完成散落在自然界中微生物的富集過(guò)程，首先是設(shè)計(jì)和建設(shè)了一些構(gòu)筑物設(shè)施比如曝氣池和二沉池(MBR池)等，來(lái)讓微生物富集在構(gòu)筑物內(nèi)，然后通過(guò)一些設(shè)備比如曝氣器、攪拌器、刮泥機(jī)、回流泵等來(lái)完成微生物富集和生長(zhǎng)的過(guò)程。除了從設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中圍繞微生物富集進(jìn)行了相應(yīng)的工程化以外，還從運(yùn)行角度也進(jìn)行了工藝調(diào)控的技術(shù)發(fā)展，利用活性污泥成為微生物富集和生長(zhǎng)的載體，使大量的微生物生長(zhǎng)在活性污泥中的絮凝體上，完成微生物的富集場(chǎng)所的確定，在污水廠初期運(yùn)行期間，首先要進(jìn)行的是活性污泥的培養(yǎng)和馴化的過(guò)程，通過(guò)接種和自然培養(yǎng)等方式，使污水處理構(gòu)筑物中的活性污泥產(chǎn)生、聚集，最終實(shí)現(xiàn)活性污泥數(shù)量增殖，活性污泥中聚集的微生物數(shù)量滿足對(duì)污水中有機(jī)物的去除，這些措施都是為了實(shí)現(xiàn)污水廠處理能力縮短自然水體對(duì)污染物自然降解的漫長(zhǎng)過(guò)程，避免自然水體出現(xiàn)降解速度慢，導(dǎo)致水體出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。
污水處理廠在工藝保障措施上，除去自然界微生物的富集過(guò)程以外，也需要對(duì)采用好氧生物處理過(guò)程中所需的必要因素-分子氧氣存在的條件進(jìn)行工程化保障和運(yùn)行管理技術(shù)保障，由于污水廠采用的好氧生物處理過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中微生物在降解和合成有機(jī)污染物時(shí)，需要利用氧氣中的氧原子作為電子受體，因此提供必要的氧氣是保障微生物完成有機(jī)物降解的必須條件。并且在前面討論了污水廠是利用工程和技術(shù)手段對(duì)自然界微生物的富集化的過(guò)程，富集了大量的微生物的活性污泥所需的氧氣也急劇增加，普通自然界中存在的跌水曝氣、流動(dòng)曝氣的方式是滿足不了富集微生物對(duì)氧氣的大量需求的，因此需要進(jìn)行特別的氧氣供給，這也就是污水廠一般會(huì)采用機(jī)械曝氣裝置對(duì)好氧生物處理過(guò)程提供充足的氧氣的原因，污水處理廠的工藝優(yōu)化上也要圍繞氧氣的供給上進(jìn)行。
市政生活污水處理廠對(duì)有機(jī)污染物的去除是基于好氧生物處理過(guò)程的基本原理，然后利用工程化的富集手段，培養(yǎng)和聚集了活性污泥進(jìn)行微生物的富集，來(lái)滿足污水處理所需的微生物數(shù)量，污水廠聚集的大量的好氧微生物需要大量的氧氣，污水廠采用了曝氣系統(tǒng)來(lái)完成好氧微生物降解有機(jī)物過(guò)程中氧氣所需。
污水處理廠的工藝運(yùn)行中對(duì)污水中有機(jī)物的降解是污水處理運(yùn)行中重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于污水廠工藝運(yùn)行管理也是最重要的部分，因此對(duì)這部分處理工藝的優(yōu)化管理也是污水廠管理中的重要內(nèi)容，下面將對(duì)污水廠有機(jī)物的去除的優(yōu)化管理展開討論。
后續(xù)將繼續(xù)圍繞好氧有機(jī)物的處理工藝優(yōu)化運(yùn)行措施來(lái)展開討論，歡迎持續(xù)關(guān)注并參與污水廠優(yōu)化管理討論。
治污者說(shuō)原標(biāo)題：市政污水廠運(yùn)行優(yōu)化管理(二十二)
