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此前討論了關(guān)于污水廠的有機污染物去除工藝的優(yōu)化運行進(jìn)行了討論，本篇繼續(xù)圍繞污水廠工藝優(yōu)化運行管理展開討論。>>>前情回顧<<<
自然水體中生存的微生物對有機污染物的去除主要通過微生物在有氧條件下和有機污染物充分接觸，并將一部分有機污染合成新的微生物體的細(xì)胞，將另一部分有機物進(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)，這個過程中微生物完成了自身的增值過程。
這個過程用生物化學(xué)反應(yīng)方程式可以用下面的公式表示：
這個自然界水體中污染物分解和合成細(xì)胞物質(zhì)的過程，有機物的降解過程在自然界中有好氧和厭氧的過程，這個過程中主要是根據(jù)水體中的微生物對氧氣需求不同進(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)處理有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法就是好氧生物處理。厭氧生物處理過程就是在沒有分子氧及化合態(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)定有機物的生物處理方法就是厭氧生物處理。
厭氧生物處理過程中產(chǎn)酸和產(chǎn)氣階段對反應(yīng)時水溫要求較高，反應(yīng)的時間長，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。
污水廠對于生活污水中的有機物的降解過程也就是自然界好氧生物處理過程的人工強化，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，就會造成自然水體受到有機污染后，需要很長的時間和很大的空間來完成這些有機污染物的降解，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強化對污水中有機物的降解過程，而這個富集過程也就是污水廠在短時間和小空間內(nèi)完成有機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)手段來完成散落在自然界中微生物的富集過程，首先是設(shè)計和建設(shè)了一些構(gòu)筑物設(shè)施比如曝氣池和二沉池(MBR池)等，來讓微生物富集在構(gòu)筑物內(nèi)，然后通過一些設(shè)備比如曝氣器、攪拌器、刮泥機、回流泵等來完成微生物富集和生長的過程。除了從設(shè)計和建設(shè)過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的載體，使大量的微生物生長在活性污泥中的絮凝體上，完成微生物的富集場所的確定，在污水廠初期運行期間，首先要進(jìn)行的是活性污泥的培養(yǎng)和馴化的過程，通過接種和自然培養(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)量滿足對污水中有機物的去除，這些措施都是為了實現(xiàn)污水廠處理能力縮短自然水體對污染物自然降解的漫長過程，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程以外，也需要對采用好氧生物處理過程中所需的必要因素-分子氧氣存在的條件進(jìn)行工程化保障和運行管理技術(shù)保障，由于污水廠采用的好氧生物處理過程，這個過程中微生物在降解和合成有機污染物時，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)手段對自然界微生物的富集化的過程，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、流動曝氣的方式是滿足不了富集微生物對氧氣的大量需求的，因此需要進(jìn)行特別的氧氣供給，這也就是污水廠一般會采用機械曝氣裝置對好氧生物處理過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有機污染物的去除是基于好氧生物處理過程的基本原理，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)來完成好氧微生物降解有機物過程中氧氣所需。
污水處理廠的工藝運行中對污水中有機物的降解是污水處理運行中重要的環(huán)節(jié)，對于污水廠工藝運行管理也是最重要的部分，因此對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，下面將對污水廠有機物的去除的優(yōu)化管理展開討論。
后續(xù)將繼續(xù)圍繞好氧有機物的處理工藝優(yōu)化運行措施來展開討論，歡迎持續(xù)關(guān)注并參與污水廠優(yōu)化管理討論。
治污者說原標(biāo)題：市政污水廠運行優(yōu)化管理(二十二)
