寒冷冬季，對于污水處理廠的正常運行來說是一項嚴峻的考驗，其中影響最深的就是對于微生物生長與存活，這就直接影響了活性污泥法進行水處理。本文將詳細為大家講解寒冷地區(qū)城市污水處理廠設計。
1、低溫對污水處理工藝的影響
目前，國內(nèi)外通用的污水處理技術主要是采用生物法，此方法具有處理徹底、有機物降解率高、二次污染小、能耗低和運行管理方便等優(yōu)點。但也存在微生物對環(huán)境的適應有要求，特別是水溫受自然環(huán)境影響的問題較難解決。國內(nèi)外大量的理論與試驗研究表明，正常水處理條件利用的是中溫菌，在15～35℃之間有較好的活性，當水溫低于8℃或高于35℃時，微生物反應的速度明顯降低。實際運行中，水溫高于35℃的情況較少，降低水溫也比較容易。當水溫低于8℃時，中溫菌活性降低或死亡，但在北方地區(qū)保持水溫不低于8℃則是很困難的事，耗能和保溫都存在問題。所以，如何保證北方地區(qū)污水處理廠冬季正常運行是一個急需解決的重要問題之一。
溫度是一個重要的生態(tài)因子，是影響微生物生長與存活的最重要因素之一，對生物個體的生長、繁殖、新陳代謝及生物種群分布和種群數(shù)量起著決定作用。此外，溫度對活性污泥的絮凝沉降性能、曝氣池充氧效率以及水的粘度都有較大影響。
由于低溫引起微生物生長緩慢和酶促反應速度下降，必將導致活性污泥活性降低，使得生物處理反應速率下降。
根據(jù)生長溫度特性，微生物大致可分為3類：高溫菌、中溫菌和低溫菌。低溫菌通常又被細分為兩類：一類是必須生活在低溫條件下，其zui高生長溫度不超過20℃，在0℃可生長繁殖的微生物稱為嗜冷菌;另一類是zui高生長溫度高于20℃，在0~5℃可生長繁殖的微生物稱為耐冷菌。這兩類微生物的生態(tài)分布和低溫微生物學特征均存在差異，它們以獨特的生理功能適應環(huán)境.當環(huán)境溫度超過其zui高生長溫度時，有些嗜冷菌細胞溶解且隨之死亡。而耐冷菌比嗜冷菌更能忍受溫度波動，其溫度適宜范圍也比較寬。因此，耐冷菌更適用于污水處理。
盡管已證明嗜冷性微生物在低溫下具有較高的污染物降解能力，并且已分離到幾種耐低溫酵母菌，但是由于嗜冷性微生物種類較少，且污水中的生物量也少，易在活性污泥中流失，所以其污染物去除能力沒有很好的發(fā)揮出來。又由于污水處理中的微生物大多數(shù)是適溫微生物，適溫微生物的zui低生長溫度為10℃，低于10℃時，起主要降解作用的中溫菌已經(jīng)失去了降解有機物的能力，而冷適微生物由于世代時間較長，并且受自身生理特性和各種生態(tài)因子的抑制作用，在數(shù)量上不能達到一定的程度，在量與質(zhì)上并未形成優(yōu)勢群體，從而導致了生物處理效果的降低。因此，低溫條件下市政污水廠活性污泥中微生物種群數(shù)量少、活性低、分解有機物能力弱、處理效率低、出水水質(zhì)差。
在北方寒冷地區(qū)，水溫降低或過低可能使得污水處理過程出現(xiàn)一系列困難或問題，包括物理與生物吸附能力下降，生物活性降低，沉淀不易，污泥膨脹等，導致污水處理量與出水水質(zhì)很難保證與達標。
吸附作用
水溫在5℃以下時，溫度對活性污泥初期吸附作用影響較大，水溫愈低愈明顯。
0℃時初期吸附作用不明顯，5℃的吸附曲線初期吸附作用較高，隨著溫度的升高，初期吸附效果變好。這是因為冷適微生物所分泌的細胞外聚合物變少以及酶催化作用的減少降低了生化反應速度，低溫時微生物本身代謝功能也逐漸減弱，吸附在活性污泥表面上的有機物，不能很快被降解，未降解的有機物在活性污泥吸附表面上有所積累，在一定程度上改變了被多糖類粘液層包覆的吸附表面的性質(zhì)，污泥的表面活性恢復的較慢，從而降低了活性污泥的吸附作用。如果延長生物反應時間，溫度對于COD去除率的影響將逐漸減少。這可以認為總吸附表面積不會因水溫降低而減少，這就保證了低溫吸附去除作用繼續(xù)存在。
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