导读：生物接触氧化法是常见的污水处理方法，是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的新的废水生化处理法。本文主要介绍该工艺中接触氧化菌的培养、驯化及接触氧化法常见的运行故障。
接触氧化菌的培养及驯化
1接种
将接触氧化池注入生产废水，水量控制在总容积的1/2，同时按池容积的10%向每个接触氧化池投加活性污泥。
2活性污泥的培养驯化
在活性污泥的培养驯化期间，必须满足微生物生命活动所需的各种条件，而且要尽量理想化，一是保证足够的溶解氧和保持营养平衡，缺乏某些营养物质的工艺废水，要适量投加营养物质，二是水温、PH值要尽量在最适范围内，且没有大的波动，三是有机负荷要由低而高，循序渐进，培养期间每隔4小时要对混合液的污泥浓度、污泥指标、溶解氧含量等进行分析化验，同时还要检测进，出水的BOD5、CODcr及悬浮物SS等指标，根据检测结果及时加以调整。
3负荷启动
第一阶段：(时间1-10天)风机24小时运转，前两天闷曝以后每天向生化池进废水1-2小时(按设计小时流量)
第二阶段：(10-20天)每天向生化池进废水3-5小时，并用显微镜观察细菌情况
第三阶段：(20-30天)每天向生化池进废水5-10小时，并检测SV30浓度，当SV30浓度达到20%时可向污泥池排泥
4培养驯化阶段对各控制指标的要求
培菌各阶段，控制指标是培菌成败和培菌耗时缩短的关键，在实际操作过程中要严格按照操作方法进行，特别是一些操作注意点，更是要严格遵守，下面对培菌的各要求分述如下：
a)闷曝要求，当接触氧化池投进新的活性污泥后，需要进行闷曝，闷曝的目的是为了激活休眠状态的微生物，而当微生物被激活后就不需要闷曝了，过度的曝气就会对活性污泥造成过度氧化，最终使活性污泥发生自分解而死亡，这就是为什么要把溶解氧控制在2-4 mg/L的原因。一般刚开始驯化时只要闷曝二天就可以开始进水驯化了。
b)排泥要求，培菌过程中有时候会出现这样的问题，即在整个培菌过程中不知道要排泥，他们觉得如果要排泥岂不是白培养了?表面看起来，这样的说法很有道理，事实上是违背了活性污泥整个系统的规律性要求，即活性污泥排泥是为了置换掉陈旧的活性污泥，保持活性污泥的活性而进行的，同时，进入接触氧化池的无机颗粒很容易在生化系统中积累，如不排泥，势必导致生化系统中所培养的活性污泥有效成份越来越低，最终出现有机物去除率极低的现象。
正确的做法是在培菌过程中，当出现较具规模的活性污泥浓度时，就需要进行适当的排泥，通常将在接触氧化池检测到的活性污泥浓度操作800 mg/L-1000 mg/L作为培菌过程中是否需要排泥的判断标准，也可以用SV30。接触氧化池排泥量的大小以排泥是否会导致系统活性污泥浓度降低为标准。只要排泥后活性污泥浓度不降低，就认为排泥量很正常，同时排泥方法力求多次连续均匀的排泥即边进水边排泥。
c)营养剂要求，活性污泥的培菌阶段，营养剂的投加要求和正常运行一样，需要严格掌控，但是相对正常运行时投加营养剂的量而言是需要略高一点的，基本上要高过正常值的15%左右，目的也是在于为活性污泥的快速培菌启动成功提供必要的外围条件，同时也为活性污泥的培菌过程中快速增殖的活性污泥浓度提供必要的保证。为了确认这个结果，需要每天检测生化池的活性污泥浓度以及排放水中的氮、磷含量，用来判断是否存在营养剂投加的短缺，具体以排放水中磷含量不超过0.5 mg/L,氨氮含量不超过5 mg/L为参考。
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d)驯化阶段的技术控制
培养和驯化在很多时候并不能把它们分开，大多时候是一边驯化一边培养，此阶段要控制溶解氧、污泥负荷、pH值和温度。微生物、废水和溶解氧之间的作用是相互的，此阶段的作用就是给微生物足够而不过量的溶解氧和食物，使其迅速增长，溶解氧可控制在2-4mg/L。每4小时测一次并做好记录。
COD：应每天测一次，可在一天中多取几个水样，摸清污水COD浓度排放规律，并做好记录。
pH：应每4-6小时测定一次并做好记录。pH对驯化阶段的生物系统影响很大，进水pH值不宜低于6.5。短时间的低于6.5的废水进入接触氧化池是可行的，但应注意观察其变化正常运行以控制pH值在6.5-8.5之间。
营养物质：细菌微生物的生长离不开营养物质。所谓的营养物质指为微生物所氧化、分解利用的那些物质，也就是废水中的各类有机污染物质。当细菌微生物所需有机污染物质不足时必须投加营养物质，所需营养物质按C：N：P=100：5：1进行投加。计算方法如下;COD=1000mg/L，Q=6000m³/d，BOD5÷COD =0.5.尿素含氮量为0.46，磷酸二氢钾含磷百份之百。
则尿素投加量为6000×1000÷1000×0.5×5÷100÷0.46=326公斤每天，磷量为把5、0.46改1，重新计算即可。
污泥负荷：应每天计算。它是控制污泥系统的重要指标，并根据负荷调整进水量。一般以SV30达到30%作为控制指标。
培养驯化的感官控制：在培养驯化过程中应观察接触氧化池内污泥的性状变化情况。如当活性污泥发黑时很可能是由于溶解氧不足造成的，而污泥凝聚性不好可能是由于负荷过大引起的，应在操作中掌握一些直观而简单的判断，并找到相关性。
5接触氧化池的运行管理
在曝气池中，根据处理BOD5效率和出水水质的要求，无论采用哪种运行方式，进行工艺控制时都需要考虑污泥负荷，污泥龄及污泥浓度等几项重要的参数，调整污泥负荷率必须结合污泥的凝聚沉淀性能，考虑避开0.5-1.5kgBOD5/mlSS.d这一污泥沉淀性能差，且易产生污泥膨胀的负荷区域进行。
由于污泥龄是新增污泥在曝气池中平均停留的天数，并说明活性污泥中微生物的组成，世代时间长于污泥龄的微生物不能在系统中繁殖，所以污水在除磷和脱氮处理时，必须考虑消化一定温度下，污泥增长率所决定的泥龄，用污泥龄直接控制剩余污泥排放量，从而达到较好的处理效果。
污泥浓度的高低在某种意义上决定着活性污泥工艺的安全性，污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，在有机负荷一定的情况下，曝气时间相对短，在曝气时间一定的情况下，负荷率就低，另外，污泥浓度与需氧量成正比，非常高的污泥浓度，会使氧的吸收率下降，还由于回流污泥量的增高，加上水质的特性污泥指数较高容易发生污泥膨胀，所以，污泥浓度尝试宜控制在2000-3000 mg/L。
活性污泥法氧的最大需要量出现在污水与污泥开始混合的曝气池首端，所以保证出水处所需要的溶解氧值，就可满足进水处的需氧量。完全混合式曝气池，全池溶解氧是均匀的，而我们采用推流式曝气池进水口处溶解氧比较低，而出水口处溶解氧高，所以必须调整曝气池阀门的进气量以保证溶解氧浓度范围在2-4 mg/L之间。
污泥沉降比和曝气池混合液污泥浓度能反映曝气池正常运行的污泥量。沉降比一般控制在20%-30%之间，污泥浓度则按运行方式不同也有一定的范围，当低于这些限度时少排泥，高于这个限度时多排泥。
曝气池正常运行，活性污泥成絮状结构，棕黄色，无异臭，吸附沉降性能良好，沉降时有明显的泥水分界线，镜检可见菌胶团生长好，指示生物有固着型纤毛、如钟虫、循纤虫、盖枝虫等居多，并有少量丝状菌和其他生物。测试和计算反映污泥特性的项目有污泥沉降比，混合液污泥浓度、溶解氧以及污泥容积指数等。沉降比和混合液污泥浓度可反映污泥膨胀等异常现象。需氧量是微生物代谢的函数。溶解氧低，妨碍正常的代谢过程又容易造成污泥发生反硝化，过高既增加运行费用又加速有机物的氧化而促使污泥过氧化。污泥指数则可反映活性污泥的松散程度和凝聚性能。污泥指数过低说明泥粒细小，无机物多，缺乏活性和吸附能力。污泥指数过高说明污泥难于沉降分离即将膨胀或已经膨胀。正常运行时沉降比为20%-30%，溶解氧为2-4 mg/L，污泥指数为80-120 mg/L。
活性污泥法处理污水，水温在20℃-30℃时，净化效果最好。水温在15℃-20℃时，产生丝状菌性膨胀的微生物之一浮游球衣菌增殖最快，如此时池内溶解氧低，曝气池内丝状菌将大量繁殖，导致污泥膨胀，所以此时应加大曝气量，或降低进水量，以减轻负荷，或适当降低污泥浓度，使需氧量减少并增加营养物。
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接触氧化法常见运行故障
活性污泥浓度提升困难
活性污泥浓度提升困难，通常有以下两种情况
活性污泥在没有达到各项指标的情况下，浓度提升困难。
这里指的活性污泥各项指标没有达到控制值的状态，主要是指针对活性污泥控制指标中的 SV30、MLSS、F/M值。以传统活性污泥法为例，通常控制的SV30在25%左右，MLSS值在2000～2500mg/L左右，F/M值在0.2以上。如果没有能够达到这些指标的控制参考值，我们认为活性污泥法是有调整提升的能力的，也是有必要提升活性污泥浓度的。(1SV30：SV30是指曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的体积百分比。它是分析污泥沉降性能的最简便方法。SV30值越小，污泥沉降性能就越好。SV30值越大，沉降性能越差。在无其他异常的情况下，SV30可作为剩余污泥排放的参考依据。城市污水厂SV30值一般在15%~30%，工业废水处理SV30值相对要高。测定SV30的器皿一般是1000mL的玻璃量筒，有些单位用100mL量筒测定。2MLSS: MLSS是混合液悬浮固体浓度, 又称为混合液污泥浓度. 它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量(mg/L)。生活污水一般MLVSS/MLSS=0.7,MLVSS指混合液挥发性悬浮固体。F/M: 有机负荷率(F/M)，也叫污泥负荷。F指的是有机物，M指的是微生物。有机负荷率F/M：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLSS.d。)
活性污泥浓度提升困难及应对方法
1、曝气过度，溶解氧值控制过高
2、营养剂投加不足
3、溶解氧值：活性污泥浓度提升困难时需要确认溶解氧的控制值，当超过5mg/L时，可以认为这样的溶解氧长期存活的话就会对活性污泥的进一步增长产生抑制
活性污泥池浮渣、泡沫故障
1、活性污泥浮渣产生源头：曝气池产生的浮渣主要来自曝气池自身的活性污泥系统不正常代谢，也有部分是流入生化系统的无机颗粒，经过曝气浮于水面。浮渣大凡有两种：一是：污泥反消化后导致沉淀的活性污泥上浮;二是活性污泥在曝气池缺氧严重导致厌氧污泥上浮，这些上浮的活性污泥就会成为曝气池的浮渣。
2、泡沫和浮渣的关系
泡沫的形成可以归结为水体黏度增高所致。导致黏度增高的原因主要有：水体有机物含量过高，曝气池混合液活性污泥老化，进流水富含洗涤剂或表面活性剂、丝状菌膨胀等。其中，因为丝状菌过渡繁殖导致的泡沫和浮渣在实际生化系统运行中最难得到根治和去除。其它原因导致的泡沫和浮渣相对来讲其周期不会太长，通过调整运行控制工艺的参数和进水控制，却能很好的恢复系统状况。
泡沫和浮渣的关系，我们在实践通常看到的是泡沫可以不断积聚，最后形成浮渣。但不是所有的浮渣都是由泡沫转变而来的，直接由污泥上浮产生的浮渣也很多见。由于泡沫形成过程中会粘附生化系统中的活性污泥和无机悬浮颗粒，所以泡沫持续时间的长短，泡沫本身的黏度、活性污泥的状态等决定了浮渣积聚的程度。
3.泡沫和浮渣的种类
①泡沫的种类 生化系统泡沫比较好的分类方法是通过颜色和黏度进行分类，因为确认泡沫不同的颜色和黏度能够指导我们判断目前活性污泥所处的状态，泡沫的颜色及常见活性污泥运行故障知道如下：
a：棕黄色泡沫。泡沫产生的数量不多，靠近曝气池四周液面少量产生存在，增加了水体的表面张力，最终导致泡沫的形成。
②浮渣的种类
生化系统浮渣的种类比较好的分类方法是通过浮渣的堆积度进行分类，因为不同的原因导致的浮渣，其堆积度在生化系统是不一样的。通过产生浮渣的堆积度能够较为简易的判断出导致浮渣产方向逐渐消散，到四周角落时开始积聚。泡沫颜色呈棕黄色，泡沫色与当时活性污泥颜色相同。整个泡沫形成到积聚的过程中，泡沫呈易碎状态，所以此类泡沫在短时间内不会发生严重的积聚而导致大量浮渣产生。
据此产生的指导意义是：活性污泥处于老化状态，部分活性污泥因为老化而解体，悬浮在活性污泥混合液中，在曝气状态下均匀附着在泡沫中，导致泡沫破裂的时间延长，这为泡沫积聚创造了条件：
b: 灰黑色泡沫。泡沫数量、产生过程、积聚、易碎性与棕黄色泡沫特性相同，但其颜色中带有黑色的成份，所积聚的产物也呈灰黑色，观察整个生化系统的活性污泥颜色也有略带灰黑色的感觉。
据此产生的指导意义是：活性污泥处于缺氧状态，缺氧的状态可使活性污泥出现局部的厌氧反应。这样，原本处于好氧状态的活性污泥会在这个转变的过程中出现死亡，同样也就会附着在曝气后的气泡上了。所以，如果我们看到产生的泡沫是灰黑色的话，除了确认进水是否含有黑色染料废水外，主要就是要确认生化池是否在局部有曝气不足产生厌氧的情况。
c:白色泡沫。白色泡沫产生的原因很多，但主要常见于负荷过高、曝气过度、洗涤剂入流等。通常情况下，粘稠不易破碎的泡沫，常见于活性污泥负荷过高，而且此时的泡沫色泽鲜白，堆积性较好;而粘稠但易破碎的泡沫常见于活性污泥的过度曝气，而且此时的泡沫色泽为陈旧的白色，堆积性差，只会发生局部堆积;洗涤剂的流入也会发生白色的泡沫，也有可能其他的原因。
浮渣堆积度与常见故障的关系如下：
a：黑色稀薄的液面浮渣。此类浮渣唯一的问题在于颜色上，通常显黑色的液面浮渣与活性污泥处于缺氧状态有关，在没有出现浮渣过度堆积的情况下尤能证明这一点。为此，确认生化系统是否处于缺氧状态或者说局部缺氧状态可以反面印证浮渣产生的原因。
b: 黑色且堆积过度的液面浮渣。对于黑色且堆积过度的液面浮渣，我们需要确认的浮渣形成的时间。因为备堆积起来的浮渣通常需要一定的形成时间，而堆积形成的浮渣往往会出现缺氧的状态，所以我们会发现堆积时间较长的液面浮渣往往颜色会变成黑色，特别是浮渣内部原因缺氧而变得呈明显的黑色，这是鉴别时要注意的。
另外的情形是活性污泥系统出现了严重的缺氧或厌氧状态，大量的活性污泥因为厌氧分解，产生气体后夹杂厌氧泥团出现上浮，此时也会出现大量的黑色浮渣堆积于生化系统液面。
c: 棕褐色稀薄的液面浮渣。出现这样的情况常与如下因素有关：第一种情况是活性污泥在生化池发生了污泥的反硝化，大量的反硝化活性污泥会上浮，在较短的时间内出现棕黄色浮渣的大量堆积，这种情况尤其在二沉淀池更容易发生;另一种情况是活性污泥发生了较为严重的丝状菌膨胀，过度膨胀的活性污泥在曝气的作用下，包裹大量的气泡而浮于液面，在不断的曝气作用下，浮渣也不断的积聚，最终就形成厚厚的棕黄色浮渣层，而且因为浮渣内包裹了气泡，短时间内浮渣不会因为缺氧而变黑，所以对这类液面浮渣进行显微镜观察会发现其生物相与曝气池混合液区别不大，同样能够看到大量的具备活性的原后生动物。
延伸阅读：
请用生物接触氧化工艺处理高盐有机废水
原标题：接触氧化菌的培养、驯化及其发生的问题
