廢水的生化培養過(guò)程是一項錯綜復雜的工作，其理論基礎涉及物理學(xué)、無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、微生物學(xué)、流體力學(xué)等多種學(xué)科，盡管最早的活性污泥工藝迄今已有近百年的歷史，但是諸多理論在學(xué)術(shù)界仍無(wú)定論。因此，在本項目廢水生化處理過(guò)程中，就要求操作及管理人員，在深入理論研究的基礎上，結合公司廢水具體情況，在生化培養過(guò)程中不斷地進(jìn)行探索實(shí)踐，在做到系統正常運行，確保廢水達標排放的前提下，提高其理論深度，豐富其實(shí)踐經(jīng)驗，完成其技術(shù)儲備。
廢水生化處理調試是以微生物的培養為主要過(guò)程的工作，按照微生物的需氧情況可分為好氧處理、兼氧處理和厭氧處理；按照微生物的生長(cháng)形式可分為活性污泥法和生物膜法；按照廢水和微生物的形式可分為完全混合式、序批式等；按照其反應器形式則包括更多類(lèi)型。本人在結合理論及該制藥公司現有廢水處理工程實(shí)踐的基礎上，對廢水生化處理過(guò)程中的影響因素、監測手段及控制參數等進(jìn)行整理。
1、氯離子
①通過(guò)對氯離子的測試考察廢水中鹽酸鹽的濃度；
②氯離子含量過(guò)高，直接影響COD的測定。
2、SS（懸浮物）
SS的測試方法嚴格遵守廢水水質(zhì)分析國家標準測試方法。水中所有殘渣的總和稱(chēng)為總固體（TS），總固體包括溶解物質(zhì)（DS）和懸浮固體（SS）。水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS）,濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（FS）。將固體在600℃的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的量即是揮發(fā)性固體(VS），灼燒殘渣則是固體性物質(zhì)（FS）。溶解性固體表示鹽類(lèi)的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)的量，揮發(fā)性固體反映固體的有機成分量。
SS是評價(jià)混凝反應處理效果的最重要指標，混凝反應的主要作用就是去除廢水的懸浮固體和膠體物質(zhì)。
3、活性污泥
活性污泥的組成：活性污泥是活性污泥系統中的主要作用物質(zhì)。正常的處理城市污水的活性污泥的外觀(guān)為黃褐色的絮絨顆粒狀粒徑為0.02~0.2mm，單位表面積可達2～10m2/L，相對密度為1.002～1.006,含水率在99％以上。活性污泥上棲息著(zhù)具有強大生命力的生物群體。這些生物群體主要是細菌和原生動(dòng)物，也有真菌和以輪蟲(chóng)為主的后生動(dòng)物。活性污泥的固體物質(zhì)含量?jì)H占1％以下，由四部分組成：
1、具有活性的生物群體（Ma）；
2、微生物自身氧化殘留物（Me）；
3、原污水挾帶入的不能為微生物所降解的惰性物質(zhì)（Mi）；
4、原污水挾帶入并附著(zhù)在活性污泥上的無(wú)機物質(zhì)（Mii）。
活性污泥在微生物的代謝作用下，污水中有機物得到降解、去除，與此同步產(chǎn)生的則是活性污泥微生物本身的增殖和隨之而來(lái)的活性污泥的增長(cháng)。控制污泥增長(cháng)的關(guān)鍵是有機底物量（F）和微生物量（M）的比值F/M，即活性污泥的有機負荷。
活性污泥微生物的增殖與活性污泥的增長(cháng)分為適應期、對數增殖期、減衰增殖期和內源呼吸期。
（1）適應期亦稱(chēng)延遲期或調整期。這是活性污泥培養的最初階段，微生物不增殖但在質(zhì)的方面卻開(kāi)始出現變化，如個(gè)體增大，酶系統逐漸適應新的環(huán)境。在本階段后期，酶系統對新的化境已經(jīng)基本適應，個(gè)體發(fā)育到了一定的程度，細胞開(kāi)始分裂，微生物開(kāi)始增殖。
（2）對數增長(cháng)期。有機底物非常豐富，F/M值很高，微生物以最快的速度攝取有機底物和自身增殖。活性污泥的增長(cháng)與有機物底物的濃度無(wú)關(guān)，只與生物量有關(guān)。在對數生長(cháng)期，活性污泥微生物的活動(dòng)能力很強，不易凝聚，沉淀性能差，雖然去除有機物的速率很高，但污水中存留的有機物依然很多。
（3）衰減增殖期。有機底物不是很豐富，F/M值較低，已成為微生物增殖的控制因素，活性污泥的增長(cháng)與殘留的有機底物濃度有關(guān)，呈一級反應，氧的利用速率也明顯降低。由于能量水平低，活性污泥絮凝體形成較好，沉淀性能提高，污水水質(zhì)改善。
（4）內源呼吸期。又稱(chēng)衰亡期。營(yíng)養物質(zhì)基本耗盡，F/M值降到很低程度。微生物由于得不到充足的營(yíng)養物質(zhì)，而開(kāi)始利用自身體內貯存的物質(zhì)或衰死菌體，進(jìn)行內源代謝以供生理活動(dòng)。在此期間，多數細菌進(jìn)行代謝而逐步衰亡，只有少數威懾細胞繼續進(jìn)行裂殖，或菌體數大為下降，增殖曲線(xiàn)呈顯著(zhù)下降趨勢。
活性污泥降解污水中有機物的過(guò)程
活性污泥在曝氣過(guò)程中，對有機物的降解（去除）過(guò)程可分為三個(gè)階段。在第一階段，污水主要通過(guò)活性污泥的吸附作用而得到凈化。在吸附階段，主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面積上有多糖類(lèi)的粘性物質(zhì)所致。吸附作用一般30min，BOD5的去除率可達70％。第二階段，也稱(chēng)氧化階段，主要是轉移到活性污泥表面的有機物為微生物所利用。在好氧微生物的活動(dòng)下，有機物先被氧化成中間產(chǎn)物，接著(zhù)有些中間產(chǎn)物合成為細胞質(zhì)，另一些中間產(chǎn)物被氧化為無(wú)機的最終產(chǎn)物。在此過(guò)程中，微生物消耗水中的溶解氧，溶解氧的消耗就是化學(xué)需氧量。第三階段是 泥水分離階段，在這一階段中，活性污泥在二沉池中進(jìn)行沉淀分離。
活性污泥性能指標-----------MLSS
混合液懸浮固體（MLSS）表示的是生長(cháng)反應器內混合液中的活性污泥的濃度，即單位容積混合液內所含有的活性污泥固體的總質(zhì)量，單位為mg/L。它包括了微生物、廢水中的有機物和無(wú)機物等，具體表示如下：
MLSS＝Ma+Me+Mi+Mii
注：原污水挾帶入并附著(zhù)在活性污泥上的無(wú)機物質(zhì)（Mii）
MLVSS----------混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）
表示的是混合液活性污泥中有機固體物質(zhì)的濃度，即：
MLVSS= Ma+Me+Mi
MLVSS比MLSS相對準確地表示了活性污泥中活性部分地質(zhì)量，因此MLVSS是廢水處理廠(chǎng)中常用指標之一。盡管MLSS和MLVSS都表示地是活性污泥中微生物地相對值，然而某一處理系統來(lái)說(shuō)，MLSS和MLVSS和活性污泥微生物之間具有相對穩定地關(guān)系，且兩個(gè)指標都易測，所以這是現在比較常用地污泥分析指標。
污泥沉降比（SV%）
又稱(chēng)30min沉降比，即混合液在量筒內靜置30min后形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分數。SV%能反映曝氣池正常運行時(shí)的污泥量，還可以反映污泥膨脹等異常現象，可用于控制剩余污泥的排放量。
污泥沉降（或體積）指數（SVI）
它表示曝氣池出口處混合液經(jīng)30min靜沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占的容積，以mL/g計。SVI的計算公式為：
1L混合液沉靜30min后形成的污泥體積（m L） SVI= 1L混合液中懸浮固體的干質(zhì)量（g） MLSS（有錯）
SVI值能反映活性污泥的凝聚、沉淀性能，一般介于70～100之間為宜。通常，當SVI<100，沉淀性能良好，svi＝100～200，沉降性能一般，當svi>200時(shí)，沉降性能較差，污泥易膨脹。但根據廢水的性質(zhì)不同，這個(gè)指標也有差異。如廢水溶解性有機物含量高時(shí)，正常的SVI可能較高；相反，廢水中無(wú)機性懸浮物較多時(shí)，正常的SVI較低。
生化處理系統的基本參數
水力停留時(shí)間(HRT)：污水在構建物里的平均停留時(shí)間。HRT=V/v
固體停留時(shí)間(SRT)：活性污泥的平均停留時(shí)間---泥齡（或MCRT）。
污泥負荷(Ns) ：是生化系統內單位重量的污泥在單位時(shí)間內承受有機物的數量，單位是kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv)：是生化系統內單位有效曝氣體積在單位時(shí)間內所承受的有機物的數量，單位是kgBOD5/(m3.d)
有機負荷率(F/M)：（包括以上兩種情況）定義為單位重量的活性污泥在單位時(shí)間內所承受的有機物的數量，或生化池單位有效體積在單位時(shí)間內去除的有機物的數量，單位kgBOD5/(kgMLVSS.d)
沖擊負荷是指在短時(shí)間內污水處理設施的進(jìn)水超過(guò)設計值或超出正常值。可以是水力沖擊負荷，也可以是有機沖擊負荷。沖擊負荷過(guò)大，超過(guò)生物處理系統的承受能力就會(huì )影響處理效果，出水水質(zhì)變差，嚴重時(shí)造成系統崩潰。
4、水溫
不管時(shí)好氧反應還是厭氧反應要求水溫在一定范圍以?xún)龋龇秶^(guò)低或過(guò)高都會(huì )影響系統正常運行。一般好氧工藝溫度應在10～30oC之間；厭氧工藝要求溫度在33～37oC。
5、溶解氧（DO）
DO是污水處理系統最關(guān)鍵的指標，好氧生物處理系統要求DO在2mg/L以上，過(guò)高容易引起污泥的過(guò)氧化，過(guò)低使微生物得不到充足得DO，有機物分解得不徹底，除磷脫氮系統好氧段DO一定要大于2mg/L以上，有利于氨化、硝化反應的進(jìn)行以及磷的吸收；缺氧段要求DO在0.5mg/L以下，確保反硝化的進(jìn)行，有利于脫氮；厭氧段要求DO在0.2mg/L以下，確保磷的有效釋放。
