污水廠的管理的核心在于對(duì)污水廠內(nèi)的微生物的管理，為這些微生物提供充足的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境是每個(gè)污水廠運(yùn)行管理人員需要認(rèn)真進(jìn)行的工作。但是由于飲食習(xí)慣的地區(qū)差異，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)廢水排放，處理水量的大小等等因素，實(shí)際進(jìn)入污水廠的污水水質(zhì)中的C:N:P的營(yíng)養(yǎng)比例并不是按照微生物生長(zhǎng)所需的100：5：1的，正是由于進(jìn)水水質(zhì)中的比例失衡，才造成了污水廠運(yùn)行人員對(duì)碳源甚至營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的探討。在一些工藝調(diào)整人員看來(lái)，人工投加的碳源以甲醇，乙酸，葡萄糖，面粉等簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，便于微生物吸收利用，有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖。因此污水廠內(nèi)碳源的補(bǔ)充是萬(wàn)能的解藥，對(duì)于任何工藝問(wèn)題都要進(jìn)行碳源的補(bǔ)充，那么碳源真的是萬(wàn)能的么?今天就來(lái)探討下污水廠需要碳源的補(bǔ)充的一些情況。
一、污水廠的活性污泥培養(yǎng)馴化階段。
作為一個(gè)污水廠在初期投產(chǎn)階段，由于建設(shè)的生物池內(nèi)沒有微生物，需要進(jìn)行微生物的培養(yǎng)聚集和馴化，在這個(gè)階段微生物的生長(zhǎng)過(guò)程屬于對(duì)數(shù)增殖期，這個(gè)階段的微生物需要大量的碳源來(lái)維持自身快速生長(zhǎng)。這個(gè)階段正常的城市生活污水中的有機(jī)污染物作為碳源就不能滿足微生物的生長(zhǎng)需求。同時(shí)由于生活污水中的碳源是復(fù)雜的有機(jī)物，往往不能被初期生長(zhǎng)的微生物吸收利用。這個(gè)階段為了快速的培養(yǎng)活性污泥，一般會(huì)采用投加外界碳源的方式來(lái)加快微生物的生長(zhǎng)繁殖。
這是由于外加碳源一般是甲醇，乙酸，葡萄糖，乙酸鈉等易被利用的有機(jī)物，便于微生物吸收，從而加快微生物的生長(zhǎng)繁殖。在這個(gè)階段的碳源投加主要是為了加快微生物的培養(yǎng)。對(duì)于一些營(yíng)養(yǎng)比例穩(wěn)定的城市生活污水來(lái)說(shuō)，在沒有外加碳源的情況下，微生物也可以培養(yǎng)出來(lái)的，不過(guò)是時(shí)間的快慢問(wèn)題。因此在培養(yǎng)階段，要注意分析進(jìn)水水質(zhì)的情況，再根據(jù)廠內(nèi)自身的經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行選擇碳源的投加，這種碳源的投加一般隨著微生物的培養(yǎng)成熟，污水穩(wěn)定進(jìn)入廠內(nèi)就會(huì)逐步減少乃至停止。
二、污水廠的進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)不均衡。
在很多污水廠，特別是收納范圍小，收集人口少，或者是工業(yè)廢水廠內(nèi)，污水的碳源營(yíng)養(yǎng)組成比例和我們通常認(rèn)為的100：5：1是不吻合的。有些是進(jìn)水水質(zhì)受雨污合流，地下水滲流等原因，導(dǎo)致水中的有機(jī)污染物質(zhì)極少，碳源極少，但是氮和磷的含量較高，這樣的水質(zhì)為了處理氮磷達(dá)標(biāo)，需要在生物池內(nèi)保持一定的活性污泥中的微生物數(shù)量，對(duì)氮和磷進(jìn)行降解，這就產(chǎn)生了較低的有機(jī)負(fù)荷-食微比F/M非常低，極低的食微比F/M會(huì)造成活性污泥老化解體，如下圖所示，造成出水水質(zhì)超標(biāo)。因此在這樣的進(jìn)水環(huán)境下，需要對(duì)微生物進(jìn)行碳源的補(bǔ)充，來(lái)維持微生物的較高的活性，這時(shí)就需要進(jìn)行碳源的補(bǔ)充。
長(zhǎng)期進(jìn)水水質(zhì)較低，或者進(jìn)水比例不合適進(jìn)行的碳源投加往往成為污水廠極大的運(yùn)行成本，很多污水廠經(jīng)常認(rèn)為投加一定時(shí)間，微生物生長(zhǎng)起來(lái)以后，就可以減少甚至不加，但是由于微生物適應(yīng)了投加碳源的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，一旦停止下來(lái)，微生物沒有充足的碳源來(lái)維持自身生長(zhǎng)的需要，就又陷入老化解體的情況。因此對(duì)于進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)不均衡的污水廠，需要長(zhǎng)期投加碳源來(lái)維持工藝運(yùn)行。
三、生物脫氮的碳源補(bǔ)充。
但是在現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，前面兩種的碳源投加還不是引起大家共同討論的重點(diǎn)，而是生物脫氮的碳源投加才是現(xiàn)階段運(yùn)行中碳源投加的主要討論內(nèi)容。生物脫氮在公眾號(hào)前面的文章里都進(jìn)行了詳細(xì)的探討，在這里就不詳細(xì)展開探討了。在生物池的缺氧環(huán)境下的反硝化過(guò)程中，需要一定比例的碳源來(lái)進(jìn)行脫氮過(guò)程。在一些地區(qū)由于飲食習(xí)慣的原因，污水中的碳源和氮的比例遠(yuǎn)高于100：5，有些地區(qū)甚至達(dá)到100：50的高比例，這么高的比例下，碳源是無(wú)法滿足生物脫氮的需求的，而多余出來(lái)的氮就會(huì)造成總氮的超標(biāo)。因此為了使出水總氮達(dá)標(biāo)，就需要進(jìn)行反硝化碳源的補(bǔ)充，促進(jìn)反硝化的進(jìn)行。
這種碳源的補(bǔ)充和第二類的營(yíng)養(yǎng)不足的碳源是相同的，需要在運(yùn)行中不斷地補(bǔ)充碳源，來(lái)滿足生物脫氮的需要，這是造成污水廠運(yùn)行成本升高的一個(gè)重要原因。這種情況和污水廠所在地區(qū)的污水水質(zhì)有關(guān)，這需要運(yùn)行人員對(duì)污水廠的水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的考察和分析，詳細(xì)測(cè)算污水廠的運(yùn)行成本，避免因成本制約，導(dǎo)致碳源投加不足，造成出水水質(zhì)超標(biāo)。
以上三種情況是污水廠內(nèi)投加碳源的常見原因，分析廠內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行情況，根據(jù)污水處理的實(shí)際需要，有根據(jù)的投加碳源，并通過(guò)理論的計(jì)算和實(shí)際投加調(diào)整結(jié)合，確定最佳的碳源投加量，是污水廠工藝運(yùn)行的保證，也是成本管控的重點(diǎn)。