污水處理被廣泛應用于建筑、農業，交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。本文是一篇核心期刊發表論文范文，主要論述了煤化工行業污水AO工藝污泥負荷計算方法優化。

 　　[摘 要]通過進行活性污泥負荷計算，技術人員結合微生物鏡檢情況對污水負荷進行調整。這個方法可以保證活性污泥微生物保持良好的生存狀態。當微生物受沖擊狀態下，技術人員能夠及時進行調整。由于AO工藝屬于脫氮除磷工藝，傳統活性污泥污泥負荷的計算無法完全符合工藝生產要求。因此，本文對原有污泥負荷計算方法進行優化，結合不同污泥負荷下出現的微生物，達到優化生產的目的。

　　[關鍵詞]污泥負荷,微生物鏡檢

　　1.引言

　　1.1 神華煤化工污水裝置AO工藝的介紹

　　污水處理裝置接納的污水包括甲醇裝置、烯烴分離裝置、其它裝置初級雨水池、集水池生活污水。污水裝置設計處理量400 m3/h，進水COD 700～1000mg/L，氨氮 180～230mg/L，PH 6～9。出水COD≤60mg/L，氨氮≤1.5mg/L，PH 6～9mg/L，出水全部符合國家一級標準。裝置采用“預處理+A/O(前置反硝化)+曝氣生物濾池(BAF)”處理工藝，附屬裝置有污泥處理和加藥系統，處理后的污水直接進入回用水裝置。

　　1.2 AO工藝的工作原理

　　生物脫氮是在微生物的作用下，將有機氮和氨態氮轉化為N2和NxO氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應過程。

　　污水裝置采用“硝化-反硝化”為核心的A/O法生物脫氮處理工藝，將反硝化前置。A/O法生物去除氨氮原理是充氧的條件下(O段)，污水中的氨氮被硝化菌硝化為硝態氮，大量硝態氮回流至A段，在缺氧的條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態氮作為電子受體，使硝態氮被還原為無污染的氮氣逸入大氣，從而達到最終脫氮的目的。

　　硝化反應：NH4++2O2NO3-+2H++H2O

　　反硝化反應：6NO3-+5CH3OH5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑

　　1.3 微生物鏡檢的意義

　　微生物在污水處理廠生化系統調試、后期穩定運行和工藝調整過程中，起著很重要的指示作用，通過鏡檢活性污泥中的微生物狀況，可以獲得該活性污泥的相關性狀信息，對生產起到一定的指導作用[1]。因此，觀察活性污泥微生物的生物相況可以直接了解到，活性污泥處理污水的運行情況。同時，根據觀察到的微生物，對生產進行調控。本文本將傳統微生物污泥負荷的計算理論與顯微鏡觀察到的微生物出現的環境相比對，對傳統AO工藝污泥負荷進行優化，通過改進后的污泥負荷計算，調整污水處理工藝運行。

　　2.污泥負荷

　　2.1 污泥負荷的概念

　　污泥負荷是指單位質量的活性污泥在單位時間內所去除的污染物的量。污泥負荷在微生物代謝方面的含義就是F/M比值，單位kgCOD(BOD)/(kg污泥.d)。我們可以暫時把微生物比作“村民”，BOD比作“食物”[2](表1)。

　　由此，可以知道控制微生物的數量不是人為的，而是確定于來水BOD的數量。因此，能夠準確掌握污泥負荷的計算，對生產調節起到決定性的作用。

　　2.2 傳統污泥負荷的計算和存在問題

　　污泥負荷(F/M)實際應用中是以BOD-污泥負荷率(Ns)來表示的即：

　　Ns=(QLa+CH3OH)/(XV)(kgBOD5/kgMLSS・d)

　　式中：Q-污水流量(m3/d)

　　V-曝氣容積(m3)

　　X-混合液懸浮固體(MLSS)濃度(mg/L)

　　La-去除有機物(BOD)濃度(mg/L)

　　CH3OH-甲醇投加量(kg/d)

　　但實際運行生產中，AO工藝消耗來水有機物分為兩種生物反應：1、微生物的合成消耗有機物2、微生物進行反硝化反應消耗有機物。單純使用以上污泥負荷的計算公式會忽略掉微生物反硝化反應所消耗的有機物，而反硝化反應所消耗的有機物是不參與微生物合成的。

　　因此，在AO工藝中使用以上計算公式可能會造成計算數值誤差較大，對實際生產參考性較差。

　　2.3 優化后的AO工藝污泥負荷計算方法

　　為避免將A池反硝化所消耗的BOD計算在內，因此可以通過進出O池的污染物濃度的去除量來計算微生物合成所需BOD總量。由于需進行污泥回流和硝化液回流，因此在可在O池前后比做動態平衡狀態，使用A池至O池回流污水COD的濃度進行計算。由于A池消耗較多的BOD，為了提供O池微生物的合成，因此選擇在O池內投加甲醇維持系統內微生物活性(圖1)。

　　優化后的計算方法如下：

　　Ns=[(Q1+Q2+Q3)La+CH3OH]/(XV)(kgBOD5/kgMLSS・d)

　　式中：Q1-調節池進水流量(m3/d)

　　Q2-硝化液回流流量(m3/d)

　　Q3-污泥回流流量(m3/d)

　　V-曝氣容積(m3)

　　X-混合液懸浮固體(MLSS)濃度(mg/L)

　　CH3OH-甲醇投加量(kg/d)

　　La-去除有機物(BOD)濃度(mg/L)

　　2.4 污泥負荷計算方法對比和修正

　　選取一段時間的污泥負荷計算對比如(表2)：

　　通過以圖2、3表可以發現，在脫氮除磷工藝中，傳統污泥負荷的計算方法會較優化后的污泥負荷計算方法偏高。通過鏡檢微生物對照可以發現，正常污泥負荷在0.1～0.2(kgBOD5/kgMLSS・d應該出現的微生物(生化系統運行正常)，如：鐘蟲、�J纖蟲、累枝蟲、吸管蟲等微生物并沒有出現，取而代之的是較多低負荷0.05BOD5/kgMLSS・d以下的微生物，如表殼蟲、磷殼蟲、輪蟲。優化計算后，在污泥負荷在0.07BOD5/kgMLSS・d的時候，出現了由低負荷微生物菌群至正常污泥負荷的過渡，微生物菌群主要以表殼蟲、磷殼蟲、輪蟲為主，同時出現了少量的鐘蟲。 　　優化計算后的活性污泥微生物，通過鏡檢微生物對照較傳統計算方法的污泥負荷更為接近。主要原因是：傳統計算方法并未考慮系統在A池進行的反硝化反應，因此計算后的污泥負荷會較實際值會有所增加，優化后的計算方法排除了反硝化在系統內的影響作用，計算后的結果更符合微生物實際生長狀態。

　　2.5 污泥負荷主要影響指標

　　通過優化后的污泥負荷計算方法，更加符合微生物生長的規律。系統由A池至O池正常運行下，始終處于動態平衡狀態，通過污泥回流和硝化液回流，O池末端BOD基本消耗殆盡。因此，通過計算O池前后端消耗的BOD濃度，可以更加準確計算出污泥的生長負荷。通過以上曲線可以看出，A池至O池的BOD曲線與計算后的污泥負荷趨勢基本一致。

　　加大甲醇投加量，污泥負荷走勢會發生變化。1、少量或不投加甲醇作為碳源的情況下，污泥負荷走勢會主要決定于進入O池的BOD濃度。2、如甲醇作為污泥的主要碳源，如系統停工檢修無上游來水的情況下，通過優化后的公式Ns=[(Q1+Q2+Q3)La+CH3OH]/(XV)(kgBOD5/kgMLSS・d)，當甲醇投加作為O池的營養物質來講，污泥負荷曲線主要決定于甲醇的投加量。

　　3.結論

　　本文通過運行數據驗證與微生物鏡檢相結合的方法，找出了傳統微生物污泥負荷的方法針對污水處理AO工藝的不足。傳統活性污泥計算法由整體出發進行運算，沒有將活性污泥正常生長所需的BOD消耗與AO池反硝化反應BOD消耗分開，但實際運行微生物進行反硝化反應時不參與活性污泥生長的，因此傳統AO工藝污泥負荷的算法會有所偏高。通過將污泥負荷計算方法進行改進，得出了更加合理的運算方式，并通過微生物鏡檢得到了驗證。

　　4.指導意義

　　通過使用新的活性污泥負荷計算方法，能夠在污水處理實際運行中更深入的分析生產的運行狀況。生產中有很多情況下，理論與實際運行無法很好的結合。通過進行數據分析和微生物鏡檢對比，可以找出理論和實際運行的契合點。使用了新的計算方法對活性污泥的污泥培養馴化會起到重要的作用，尤其針對AO工藝污泥培養馴化中出現的一些問題，更能得到有效的解決。通過合理的控制微生物污泥負荷，能夠更加優化生產操作，對污水處理裝置的運行有著較大的意義。

　　參考文獻

　　[1] 張建豐.活性污泥工藝控制[M].中國電力出版社.2011-6-1.

　　[2] 黃小蘭，陳建耀，微生物應用于污水污泥處理的研究.2010.

　　優秀核心期刊論文發表推薦雜志《河南工業大學學報（自然科學版）》是以刊登我國糧油食品飼料行業最新科研成果為主的學術期刊。主要內容為糧食、油料、食品、飼料的加工、儲藏、機械、倉廠建筑及農產品精深加工、各種食品和飼料添加劑等研究論文和綜述。讀者對象為科研院所研究人員、大專院校師生、企業科技人員和科研管理人員。