如何量化的呈现污泥的驯化过程？

豆子 · 发表于 2021-2-26 15:05:26

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本帖最后由豆子于 2021-3-2 09:47 编辑

在处理含有毒性或难生物降解有机工业废水时，污泥驯化是必不可少的环节。污泥驯化一般使用市政污水处理厂的污泥，通过逐步在混合液中增加特定废水或有毒物质，使能适应的微生物菌群得到发展，不能适应的微生物被逐渐淘汰，直到污泥具备处理降解特定工业废水的能力。

污泥驯化的过程中需要对微生物进行高频率的检测，确保微生物处于较好的生长状态，常规监测手段包括污泥浓度、SV30、DO、pH、镜检等。如果希望在污泥驯化过程中提高对微生物的控制，准确的了解每一个工艺调节步骤对微生物带来的实际影响，而不只是通过出水COD、氨氮、沉降性等间接指标来判断微生物的状态，ATP快检技术就是一种值得被拥有的检测工具。

ATP快检可以对污泥中的微生物进行直接分析，提供2个量化的数据来呈现污泥活性和污泥健康度的变化：

cATP（ng/mL）- 污泥里活性细胞内的ATP浓度，用于表征污泥活性；

BSI（%）- 死亡的微生物占总微生物的比例。BSI上升表明反应条件恶化，微生物死亡比例增加；BSI下降表明微生物正在适应当前环境，死亡比例降低。

ATP检测三步法

Ø 取1mL污泥进行破壁处理

Ø 再取0.1mL污泥进行稳定化处理

Ø 通过酶反应测量并计算cATP的浓度

运营实例

下面的两组数据来自于市政污泥的高盐耐受性驯化实验。在60天的驯化过程中，反应器中的TDS逐渐从600mg/L提升到最高23000 mg/L，ATP数据在这里直观的展示了驯化过程中微生物的适应过程和对高盐的极限承受浓度。（图片无法插入，可下载附件查阅）

我们可以看到在驯化的前6天，TDS从600mg/L逐渐提升到5000mg/L，此时污泥活性为4125 ng/mL，BSI为7%，污泥处于较好的生存状态。从第6-13天，BSI从7%上升到23.5%，污泥活性较第6天损失10%左右。在随后的20天时间，TDS从6000提升到20000 mg/L, 污泥活性从3600逐渐下降到2200 ng/mL，但BSI慢慢趋于稳定，证明微生物已经开始适应反应环境，死细胞的比例趋于平稳。在驯化的最后阶段，当盐度继续上升到23000 mg/L时，BSI再次明显上升，此时cATP浓度损失超过50%，系统出现崩溃，证明高盐浓度已经超出了污泥的呈现能力，极限盐度应控制在20000 mg/L左右。

总结

在污泥驯化过程中，ATP分析能够通过污泥活性（cATP）和死细胞比例（BSI）这2个数据来直观的展示微生物的适应过程。从微生物自身的角度来帮助运营工程师直观的掌握驯化过程的进度，精确判断微生物的适应情况和捕捉超负荷事件，提高驯化过程的效率。