这一周接着和大家来讨论生化池的工艺运行细节。
这周公众号将继续围绕生物除磷的厌氧区进行细节管理的讨论。
作为生物除磷功能区域的生化池厌氧部分，同时还具备外回流的接纳区域，在传统的活性污泥工艺中，二沉池与生化池之间通过外回流泵将沉淀到二沉池底部的活性污泥循环进入到生化池内，形成一个活性污泥的闭合的循环系统。在强化了生物池的除磷功能以后，采用推流式的生化池前端增加了厌氧区，这样活性污泥回流后不再直接进入到生化池的曝气区内，而是进入到厌氧区，这样厌氧区就承接了二沉池或者MBR膜池的回流污泥。
从上一篇对生物除磷的讨论中，厌氧区主要为聚磷菌的释磷提供厌氧的环境，同时可以利用进水中的小分子，易降解的碳源来完成厌氧释磷的过程。这个过程的顺利进行首先需要有聚磷菌的存在，根据活性污泥本身的特点，绝大多数细菌以聚集吸附在活性污泥的絮凝体上，絮凝体具有良好的沉降性能，因此聚磷菌也绝大部分在活性污泥中聚集，因此保障宏观层面的活性污泥的数量是保证聚磷菌的数量的工艺手段，保持充足的污泥回流是提供足够的聚磷菌的工艺手段，在一些污水厂的处理工艺中，采用多点回流的方式进行多个区域的回流，这中工艺条件下，要针对各项指标的去除情况，进行合理的污泥回流量的配比，在生物池内任何反应都需要在微生物的作用下才能够实现，保持足够的污泥量是生物反应的基础。
在提供充足活性污泥中的聚磷菌进行反应的同时，还要考虑厌氧环境的保持。从生物池内的供氧设备布置来说，在厌氧区是没有供氧设备的，不存在人为的主动供氧，但是并不是意味着厌氧区会完全没有氧气，通常在检测中，能够发现厌氧区有0.1~0.5mg/L的溶解氧，这部分溶解氧从哪里来的？从运行分析上，可能的原因有几个方面：一方面根据重力流的污水厂设计原则，在预处理到生化处理过程中，会在一些跌水存在，如果跌水过高，可能会造成跌水充氧；一方面有些污水厂采用的曝气沉砂池，过量的曝气进入到生物处理段也会使厌氧区溶解氧升高；还有一方面就是在回流污泥中携带的氧气，在氨氮的指标日益严格的控制下，较多数污水厂喜欢用大曝气量来保持氨氮的硝化反应的顺利进行，造成生物池末端的剩余的溶解氧较高，这部分溶解氧进入到二沉池，在沉淀过程中会释放出一部分，但仍有一部分会汇集在活性污泥里，再随着回流污泥进入到生化池的厌氧区中；另外采用MBR工艺的生物处理系统，MBR池需要曝气进行膜擦洗，在MBR的膜池中大风量的曝气造成了回流污泥中含有大量的溶解氧，如果没有进行优化的路线设计，这部分回流污泥中所含的氧气会非常高。根据上述的工艺运行情况的分析，厌氧区的溶解氧的管控不是来自于厌氧区，而是来自于其他环节上的控制。而聚磷菌进行释磷是需要一个严格厌氧的环境，因此控制进入到厌氧区内的溶解氧，是提高厌氧区的生物功能的重点的工艺调控细节内容，而这一点由于涉及到多个环节的管控，往往不被运行人员所重视。
根据上述的分析，运行人员需要从厂内实际的运行工况，逐一排查可能造成厌氧区溶解氧充氧的环节，并针对这些环节采取相应的管控措施：比如进水的溶解氧，采取合理的水头控制，部分区域进行壅水控制，人为消减水头，尽可能的避免跌水曝气的充氧；合理的控制曝气末端的溶解氧，过高的溶解氧造成二沉池的溶解氧无法及时释放，同时会引起污泥老化，及污泥老化带来的膨胀、泡沫等次生问题；工艺路线的合理调整，MBR工艺采用的曝气擦洗方式对厌氧有很大的干扰作用，将厌缺氧的顺序进行调换，将这部分富裕氧气从缺氧区释放，保障厌氧环境等等措施。
除去溶解氧的环节控制的工艺细节之外，还有就是反硝化反应的控制，进入到二沉池内的活性污泥中各菌种被浓缩聚集到回流污泥中，这中间除了聚磷菌之外，还有反硝化菌种，这一类菌种在缺氧环境中会进行反硝化的反应，反硝化与聚磷菌的释磷有一个共同点就是需要易降解的小分子碳源参与，进水中如果存在这种优质的碳源，会在两者中存在竞争，从进水的氮磷比例来说，生活污水的氮一般是磷的几十倍，也就是说微生物种群中，反硝化菌的数量要远远多于聚磷菌的数量，因此在数量优势面前，聚磷菌的生物释磷过程会受到碳源不足的影响，导致生物除磷的效果发挥不出来。特别是对一些污水厂进水总氮较高，缺氧区的反硝化不彻底的情况，厌氧区也存在大量的反硝化反应，这需要运行管理人员通过检测进水中的硝态氮的含量、回流污泥中的硝态氮的含量来判断进入到厌氧区的反硝化反应情况，进行反硝化反应的消除控制，有条件的水厂在设计时可以考虑增加预反硝化区来进行硝态氮的去除，来保证厌氧区聚磷菌的生物释磷的效果。
多数污水厂简单的把除磷归结成化学除磷，忽视生物除磷的合理控制，生物除磷不像其他的指标控制，有明确的设备、设施的指向性，可以通过具体的设备设施进行调控，生物除磷更多的需要运行人员从厂内的各个环节进行逐一排查，根据厂内除磷工艺的设计思路和生物除磷的基本原理进行工艺分析，进行工艺细节上的控制，实现生物除磷，有效的降低化学除磷药剂的使用量，从而实现工艺成本的管控。
延伸阅读：
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（一）
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（二）
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（三）
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（四）
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（五）-污水提升泵房的运行细节
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（六）-调节池的运行细节
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（七）-细格栅的运行细节
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（八）-除砂池的运行细节
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（九）-初沉池的运行细节
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（十）-生化池的运行细节1
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（十一）-生化池的运行细节2
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（十二）-生化池的运行细节3
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（十三）-生化池的运行细节4
污水厂的处理流程中的工艺细节管理（十五）——生化池的运行细节6
