使已培養成熟的生活污水活性污泥馴化為具有處理特定工業廢水能力污泥的轉化過程。馴化的方法是在混合液中逐漸增加工業廢水的比例，直至達到對特定廢水所要求的滿負荷及很高的處理效率為止。馴化過程中，能分解廢水的微生物得到發展，不能適應的微生物被逐漸淘汰。馴化過程中應根據微生物需要加入養料。為了縮短馴化時間，可將培養馴化兩階段合併起來進行。
基本介紹
- 中文名：活性污泥馴化
- 外文名：Domestication of activated sludge
- 影響因素：接種污泥、廢水水質、工藝條件
- 基礎：菌群多樣性
- 套用：工業廢水
- 注意事項：避免污泥膨脹
選擇機制,影響因素,方法,注意事項,
選擇機制
(1) 馴化期活性污泥的變化
馴化期活性污泥的表觀性狀，如色澤、絮凝體的大小、沉降性能等一直在變化著。在這期間，可能會產生一個絮凝不佳、沉降性能較差的階段，然後逐漸轉為正常。與此同時，活性污泥的優勢種群也發生著明顯的改變，往往是具有特定代謝功能，更能適應廢水環境條件的種群迅速增長，成為活性污泥中的優勢種群。隨之，活性污泥的水處理功能達到最佳效果。、
(2) 馴化條件對細菌的選擇作用
① 馴化條件選擇優勢種群。馴化過程中，馴化因素和因素水平決定著污泥中的優菌群，它像一隻無形的手，操縱著活性污泥優勢菌群的演化方向。在高鹽度和脫氮條件下，優勢種群是耐鹽脫氮細菌；用2,4-D作為基質馴化活性污泥，優勢種群是2,4-D降解細菌；並且因素的不同水平也影響優勢種群的類別，因素水平越極端，優勢菌群的種類越少。
② 馴化水平選擇同功細菌。以2,4-D作為馴化基質，在不同2,4-D濃度、不同培養方法的情況下，檢測到的降解2,4-D的功能基因類型。研究結果顯示，不同馴化條件下降解2,4-D的優勢種群是不相同的。
③ 活性污泥是一個有機整體。性能穩定的活性污泥是多種微生物有機組合的統一體，是一個微生物群落，並不是幾種優勢微生物的富集，簡單的富集增長可能造成活性污泥解體。以含酚廢水馴化活性污泥為例：當酚負荷從1.0 g/(L機整體提高到1.5 g/(L機整體時，活性污泥解體崩潰。原因是酚負荷1.0g/(L體崩潰時的優勢種群是R6F菌株，它既降酚又絮凝；在1.5 g/(L絮凝；時，R6T和R10兩種菌株轉化為優勢菌群，它們只降酚不絮凝，破壞了活性污泥絮凝體的結構。
(3) 菌群多樣性是活性污泥馴化的基礎
① 菌群多樣性是選擇的原料。研究發現，隨著馴化條件不斷強化，菌群的多樣性呈現遞減的趨勢，馴化條件越極端，菌群的多樣性越小。這說明活性污泥馴化的過程是馴化條件對細菌種群進行選擇的過程，適應馴化條件的微生物生存下來，不適應者被淘汰，原污泥為馴化提供了備選“原料”。
② 同功細菌的演替。同一功能的細菌在馴化中有演替現象，低濃度條件下的優勢種群，在高濃度時會被另一種群取代。如前所述，同功細菌具有多樣下，由於種間生理的差異，使它們適應不同的馴化條件，於是便出現優勢種群隨馴化進程的演替現象。例如，用高鹽度生化廢水馴化活性污泥，活性污泥中的耐鹽微生物種群隨鹽度的變化而變化。在受到高鹽濃度衝擊前的穩定運行期，污泥中優勢微生物主要為3種微生物，編號為P1、P2和P3；受到高濃度鹽分衝擊後，污泥活性急劇下降，但原有的3種優勢菌種並沒有立即死亡或消失，而是呈逐漸下降到非優勢菌的趨勢；10d以後，污泥中另外2種細菌(編號為A1、A2)數量逐步增加，到第30d，其數量已超過前3種細菌，並在重新平穩運行的污泥中穩定存在。
影響因素
(1) 接種污泥對馴化的影響
接種馴化是一種常用的馴化方法，它是取外源活性污泥作為接種污泥，在馴化條件下培養，直至符合水處理要求。接種污泥的性狀與馴化效果之間的關係十分密切，它為馴化提供的菌群種類，直接影響著活性污泥馴化的結果。因此，從性質相同或者相近的污水處理站取的接種污泥是提高馴化效果的捷徑。例如，處理明膠工業廢水，可以取市政污水廠的回流污泥作為接種泥，其中富含降解蛋白質的菌群；處理高鹽度製藥廢水，可以從含有一定鹽度的製藥廢水處理站取的活性污泥作為接種污泥，其中含有一些耐鹽的異養細菌。
為了增加接種污泥某些功能菌的種類，可以在馴化時補加細菌。補加方法有兩種：一種是補加長期與污染物接觸的廢水或者沉積物；另一種是大量添加(一般是1：1)純培養菌株。前一種方法補加的細菌種類較多，功能細菌定植活性污泥的幾率較大。後一種方法面臨兩個問題，首先是補加菌株能否植入活性污泥，其次是植入後能否長期保持優勢種群的地位。因此，後一種方法失敗的例子較多。採取某些措施(如適當飢餓)可以增強補加菌株的疏水性，使其容易植入接種污泥。也有試驗表明，培養菌株植入接種污泥以後，經過幾個循環操作便喪失殆盡。
(2) 廢水水質對馴化的影響
廢水水質是接種污泥直接接觸的外部環境，改變廢水水質，必然引起接種污泥微生物群落變化，從而影響馴化污泥的性質和功能。馴化活性污泥時，通常是逐漸地增大廢水的比例，從而逐步地強化馴化條件，直至接種污泥完全適應廢水水質。
目前，人們研究了廢水中不同碳源及其濃度對馴化污泥脫氮除磷的影響。研究發現，易降解有機物促進除磷污泥的馴化；醋酸鹽使活性污泥沉降性能變差；不溶性澱粉延長接種污泥的馴化時間。研究還發現，低濃度葡萄糖有利於硝化細菌富集，馴化污泥的硝化活性高；而高濃度葡萄糖加快了異養細菌繁殖，會對硝化細菌產生抑制作用，降低馴化污泥的硝化功能。
(3) 工藝條件對馴化的影響
① 工藝條件的影響。脫氮、除磷是兩個不同的廢水處理工藝，在其他條件完全一致的情況下，分別從脫氮處理段和除磷處理段取活性污泥樣品檢驗微生物群落。檢驗結果表明，雖然這兩個工藝的細菌種類總體上是類似的，但在BPR(生物除磷)工藝中分離到3种放線茵，non-BPR工藝卻沒有。
② 工況條件的影響。工藝相同工況不同時，也會影響活性污泥的微生物群落。改變HRT(水力停留時間)和SRT(固體停留時間)，同步脫氮除磷工藝活性污泥中的優勢菌群雖然沒有明顯改變，但是細菌的形態和微型動物發生了明顯變化，而且它們在水處理效果上也有明顯的差別。
方法
① 悶曝階段。將濃糞便水過濾後投入曝氣池，再用自來水稀釋，使BOD5濃度控制在500mg/L左右，進行靜態(悶曝)培養。
② 活性污泥培養階段。經過1～2d後，開始換水，一般先問歇換水，後連續換水。混合液溶解氧控制在2mg/L左右，氮元素控制在25mg/L以下，營養物投加量控制在BOD5負荷率0.3kg/(kgMLSS·gM左右，隨時可加。
③ 活性污泥馴化穩定階段。當活性污泥培養成熟，即可在進水中加入並逐漸增加欲處理廢水的比例，使微生物在逐漸適應新的生活條件下得到馴化。開始時，欲處理廢水可按設計流量的10%～20%加入，達到較好的處理效果後，再繼續增加其比例。每次增加的比例以設計流量的10%～20%，並待微生物適應鞏固後再繼續增加，直至滿負荷為止。傳統的培菌馴化大約需15d。
注意事項
① 在活性污泥培養馴化過程中，應隨時檢測進水水質和曝氣池混合液指標，並進行微生物的鏡檢觀察，作好記錄，為確定活性污泥的穩定運行方式及各項參數提供依據。
② 發生污泥膨脹時，應採取相應的措施，如加大空氣量，保證DO在2.0 mg/L以上；降低進水量，特別要控制欲處理廢水的排人量；向曝氣池中投加液氯，抑制絲狀菌的繁殖，鏡檢發現絲狀菌消失後，即停止投加液氯。
