本文將介紹硝化菌培養(yǎng)時應控制的7個重要指標及硝化系統(tǒng)管理的8個運行參數。

一、硝化系統(tǒng)的培養(yǎng)

硝化菌的培養(yǎng)相對于異養(yǎng)菌來講比較難，硝化菌的培養(yǎng)過程同時也是污泥的馴化過程。硝化細菌的培養(yǎng)應遵循循序漸進、有的放矢、精心控制的的原則，出水穩(wěn)定后并逐步增加原水的進水量。

每次增加的進水量為設計進水量的5—10%，每增加一次應穩(wěn)定2-3個周期或2天左右，發(fā)現系統(tǒng)內或出水指標上升應繼續(xù)維持本次進水量，直至出水指標穩(wěn)定，如出水指標一直上升，應暫停進水，待指標恢復正常后，進水量應稍微減少，或略大于上周期進水量。以此類推，最終達到系統(tǒng)設計符合。

根據影響硝化菌生長的因素來確定硝化菌培養(yǎng)時應控制的指標：

1、溫度

在生物硝化系統(tǒng)中，硝化細菌對溫度的變化非常敏感，在5～35℃的范圍內，硝化菌能進行正常的生理代謝活動。當廢水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當溫度低于10℃時已啟動的硝化系統(tǒng)可以勉強維持，硝化速率只有30℃時的硝化硝化速率的25%。盡管溫度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但溫度過高將使硝化菌大量死亡，實際運行中要求硝化反應溫度低于38℃。

例如高氨廢水工程的調試應盡量選擇氣溫15度以上的季節(jié)，如果必須在冬季啟動，應盡量選用高氨污水廠的菌種，或有保溫、加溫措施的系統(tǒng)。

2、pH值

硝化菌對pH值變化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在這一最佳pH值條件下，硝化速度，硝化菌最大的硝化速度可達最大值。在硝化菌培養(yǎng)時，如果進水pH值較高，能夠達到8.0左右最好，如果達不到也不應刻意追求，只要系統(tǒng)內pH值不低于6.5即可，如低于此值，應及時補充堿度，如NaOH、Na2CO3等。

3、溶解氧

氧是硝化反應過程中的電子受體，反應器內溶解氧高低，必會影響硝化反應得進程。在活性污泥法系統(tǒng)中，大多數學者認為溶解氧應該控制在1.5～2.0mg/L內，低于0.5mg/L時硝化反應趨于停止。當前，有許多學者認為在低DO（1.5mg/L）下可出現SND（同步硝化反硝化）現象。在DO＞2.0mg/L，溶解氧濃度對硝化過程影響可不予考慮。但DO濃度不宜太高，因為溶解氧過高能夠導致有機物分解過快，從而使微生物缺乏營養(yǎng)，活性污泥易于老化，結構松散。此外溶解氧過高，能量消耗過大，在經濟方面也不合適。

4、生物固體平均停留時間（污泥齡）

為了使硝化菌群能夠在連續(xù)流反應器系統(tǒng)存活，微生物在反應器內的停留時間（θc）N必須大于自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時間（θc）minN，否則硝化菌的流失率將大于凈增率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。一般對（θc）N的取值，至少應為硝化菌最小世代時間的2倍以上，即安全系數應大于2。

5、重金屬及有毒物質

有毒物質除了重金屬外，對硝化反應產生抑制作用的物質還有：高濃度氨氮、高濃度硝酸鹽有機物及絡合陽離子等。

6、COD/BOD

如果系統(tǒng)內COD/BOD較高，系統(tǒng)內的異養(yǎng)菌就會與硝化菌爭奪溶解氧，由于異養(yǎng)菌的數量遠遠大于硝化菌，硝化菌常常在系統(tǒng)內COD/BOD較高的情況下得不到一定的溶解氧，而無法生長增殖。一般系統(tǒng)內BOD（筆者個人傾向于COD）高于20mg/l，就會對硝化菌產生抑制。如果進水COD/BOD 過高或碳氮比較高，硝化菌的培養(yǎng)就必須通過延時曝氣來實現，即系統(tǒng)內COD/BOD 已經合格或處于較低水平時，繼續(xù)曝氣，給予硝化菌足夠的生長時間，曝氣時，同樣要控制好溶解氧，盡量低于3mg/L，防止污泥加速老化。

7、氨氮濃度

在系統(tǒng)氨氮濃度200mg/L時硝化菌就會被抑制，因此建議系統(tǒng)內氨氮濃度不高于150mg/L，在高氨污水處理中，由于進水氨氮濃度高，如果不注意，幾個周期下來氨氮濃度就會升高到一定程度，常常在A池高于200mg/L，因此在硝化菌培養(yǎng)過程中以及正常運行時，應始終維持系統(tǒng)出水氨氮濃度在工藝要求指標以內，保證從調試開始，系統(tǒng)即出合格水。結合以上幾種因素，在培養(yǎng)硝化菌時，應盡量創(chuàng)造其生長的有利條件，制定出最佳方案。

二、硝化系統(tǒng)的管理

污水中氨氮的去除主要是在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎上采用硝化工藝，只有控制好運行參數才能管理好硝化系統(tǒng)，保證出水氨氮達標！運行參數如下：

1、污泥負荷與污泥齡

生物硝化屬低負荷工藝，F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d。負荷越低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3--N轉化的效率就越高。與低負荷相對應，生物硝化系統(tǒng)的SRT一般較長，因為硝化細菌世代周期較長，若生物系統(tǒng)的污泥停留時間過短，即SRT過短，污泥濃度較低時，硝化細菌就培養(yǎng)不起來，也就得不到硝化效果。SRT控制在多少，取決于溫度等因素。對于以脫氮為主要目的生物系統(tǒng)，通常SRT可取11～23d。

2、回流比

生物硝化系統(tǒng)的回流比一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝大，主要是因為生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，若回流比太小，活性污泥在二沉池的停留時間就較長，容易產生反硝化，導致污泥上浮。通?；亓鞅瓤刂圃?0～100％。

3、水力停留時間

生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性污泥工藝長，至少應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除率低得多，因而需要更長的反應時間。

4、BOD5/TKN

TKN系指水中有機氮與氨氮之和，入流污水中BOD5/TKN是影響硝化效果的一個重要因素。BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化細菌所占的比例越小，硝化速率就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。很多城市污水處理廠的運行實踐發(fā)現，BOD5/TKN值最佳范圍為2～3左右。

5、硝化速率

生物硝化系統(tǒng)一個專門的工藝參數是硝化速率，系指單位重量的活性污泥每天轉化的氨氮量。硝化速率的大小取決于活性污泥中硝化細菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02gNH3-N/gMLVSS×d。

6、溶解氧

硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，且硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。因此，需保持生物池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上，特殊情況下溶解氧含量還需提高。

7、溫度

硝化細菌對溫度的變化也很敏感，當污水溫度低于15℃時，硝化速率會明顯下降，當污水溫度低于5℃時，其生理活動會完全停止。因此，冬季時污水處理廠特別是北方地區(qū)的污水處理廠出水氨氮超標的現象較為明顯。

8、pH

硝化細菌對pH反應很敏感，在pH為8～9的范圍內，其生物活性最強，當pH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。因此，應盡量控制生物硝化系統(tǒng)的混合液pH大于7.0。

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