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活性污泥处理系统投入运行前，都要经过活性污泥的培养阶段，活性污泥培养的实质就是要培养出适应待处理污、废水水质的微生物，因此培养过程需要有菌种和营养物。 1．培菌方法 所谓活性污泥的培养就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等，在这种情况下，经过一段时间，就会有活性污泥形成，并且在数量上逐渐增长，并zui后达到处理废水所需的污泥浓度。 对于城市污水，其中菌种和营养物都具备．所以可直接用城市污水进行培养。可在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝(即曝气而不进污水)数小时后即可连续进水。进水量从小到大逐渐增加，连续运行数天后即可见活性污泥开始出现并逐渐增多。由于生活污水营养合适，所以污泥很快就会增长至所需的浓度。为了加快这一进程还可适当增加培菌初期所需营养物的浓度，例如投加一些浓质粪便或米泔水等以提高营养物浓度。设有初沉池的处理系统可让废水超越初沉池而直接进入曝气池。培菌时期(尤其是初期)，由于污泥尚未大量形成，污泥浓度较低，故应控制曝气量，使之大大低于正常运行期的曝气量。根据曝气方式不同，有间歇曝气培养和连续曝气培养方式。对一些含有毒物质的工业废水，还可以投入一定量的经筛选所得的菌种或废水流过的下水道里捞来的污泥，以利于以后的驯化。由于工业废水的水质及营养等原因，工业废水处理系统的培菌往往较困难。采用与本厂水质相同的污、废水处理厂的活性污泥作菌种。 常用的活性污泥培菌方法有以下几种： (1)采用数级扩大培菌 根据微生物生长繁殖快的特点，依照发酵工业中的菌种一种子罐一发酵罐数级扩大培养工艺，因地制宜，寻找合适的容器，分级扩大培菌。也就是说，可以先在一个容积较小的反应器中按上述方法培菌．培好的菌可以放在曝气池的一部分区域，然后加以扩大，直到扩大到整个曝气池。此法适用于规模较大的处理系统。 (2)干污泥培菌 取水质类型相同、已正常运行的处理系统中脱水后的干污泥作为菌种源进行培菌。取约占曝气池容积1蚝的干污泥，加少量水捣碎，然后按上述方法培菌。由于干污泥易于运输，本法适用于邻近无生化处理系统的偏僻地区。 (3)工业废水直接培菌 某些厂的工业废水营养成分较全，可用这类废水直接培菌。如果废水营养成分尚全，但浓度不足时，培菌周期往往较长，此时可适当投加一些营养浓度较高的废水。以加快培菌的进程。 (4)有毒或难生物降解的工业废水的培菌 对有毒或难生物降解的工业废水，只能先以生活污水培菌，然后再用工业废水驯化。 2．培菌过程中生物演替 在培菌过程中，随着环境条件的变化，其中主要是BOD(即营养物浓度)不断降低，系统中微生物的数量也相应地发生着变化。 由于细菌和鞭毛虫类能通过细胞膜的渗透作用，将溶解于水中的有机物吸收到体内作为营养，因此它们能在高度污染的、未经处理的水域中大量繁殖。变形虫类能用伪足吞噬固体有机物碎屑以摄取营养，因此亦必须生存于有机物丰富、污染程度较高的水中。在培菌初期．水中有机物浓度(BOD)很高，污泥尚未形成，还没有明显的处理效果，这时，曝气池中可见大量游离细菌，接着出现的是植鞭毛虫的杆囊虫和动鞭毛虫的波多虫等，此外，还能看到一定数量的变形虫。但不久就出现了掠食细菌能力更强的纤毛虫类原生动物：先是小型的掠食细菌的游动型纤毛虫如豆形虫、肾形虫等大量出现，继而出现掠食小型纤毛虫的漫游虫、裂口虫和草履虫等。随着培菌的进展，水中有机营养逐渐被消耗，异养细菌的数量下降，游动型纤毛虫逐步让位给固着型纤毛虫，它们以尾柄固着在污泥絮体上生长。因此，钟虫类固着型纤毛虫的出现和增长就标志着活性污泥的逐步形成和增长。与此同时，匍匐型纤毛虫如J纤虫等也出现于污泥间，它们以有机残渣和死的生物体为食。随着污泥日趋成熟，处理效果也越来越好，水中有机物减少到极低时，便相继出现了吞噬散落污泥的轮虫，故轮虫的出现是污泥成熟及净化程度高的标志。 活性污泥的驯化 在工业废水处理系统的培菌阶段后期，将生活污水和外加营养量逐渐减少，工业废水比例逐渐增加，zui后全部转为受纳工业废水，这个过程称为驯化。 在污泥驯化过程中，污泥中的微生物发生着两个变化。其一是能利用该废水中有机污染物的微生物数量逐渐增长，不能利用的则逐渐死亡、淘汰；其二是能适应该废水的微生物在有机物的诱发下。产生能分解利用该物质的诱导酶。 细菌对有机物的分解，必须在酶的参与下才能进行。酶是一种蛋白质，分子量很大，酶还有很强的专一性。因此．要分解废水中的多种有机物，必须要有多种酶．并且每种酶要有一定的数量。但细菌的体积很小，不能容纳那么多的酶．因此，只有在某种有机物存在的情况下，使细菌诱发产生一定数量的对这种化学物质有催化作用的酶，这就是所谓的诱导酶。 在驯化时，需注意使工业废水比例减小。每变化一次配比时．须保持数天，待运行稳定后(指污泥浓度未减小，处理效果亦正常)，才可再次变动配比．直到驯化结束。对有毒成分较少、营养较全的工业废水，也可同时进行培菌和驯化，即在培菌一开始即投加一定数量的工业废水，随着污泥的增长．工业废水量及比例也逐渐增加。实践表明，这一方法可加速培菌及驯化的整个过程，并可减少对生活污水的需要量。
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