寒潮來襲！我的污泥怎么辦？
目前，國內外廣泛采用的污水處理技術是活性污泥法。此方法有多個優點，如處理效果好、有機物降解率高、二次污染較少、能源消耗低和運營管理簡單等。然而，該方法亦需要微生物適應環境，尤其在水溫受自然環境因素影響的情況下，其運營存在一定難度。冬季污水處理廠的運營面臨著水溫低、污泥活性較差等問題，使得活性污泥的處理難度增加，不利于污水處理工作的進行。因此，如何確保污水處理廠在冬季正常運行，是一個急需解決的重大問題。
1、寒冷的冬季溫度對于活性污泥的運作產生了一些影響。
溫度是生態系統中的一個關鍵因素，對微生物的生長和生存至關重要，也是影響生物個體的生長、繁殖、新陳代謝以及生物種群分布和數量的決定性因素之一。此外，溫度還會大大影響活性污泥的絮凝沉降性能、曝氣池的充氧效率以及水的粘度。
微生物增殖
溫度是影響微生物生長的一個關鍵因素。如果溫度過低，會導致細胞膜凝固，導致無法有效地進行營養物質運輸和形成質子梯度，從而影響微生物的生長。
細菌的生長速率與溫度之間的關聯
溫度對微生物的生長有著明顯的影響，主要反映在以下幾個方面：
(1) 溫度的變化會對酶的活性產生影響，進而影響酶催化反應的速率，最終影響細胞合成過程。
(2)影響細胞膜的流動性。溫度升高時，細胞膜的流動性增強，有助于物質的傳輸；溫度下降時，細胞膜的流動性減弱，不利于物質的傳輸。因此，溫度的變化會影響營養物質的吸收和代謝產物的釋放。
(3) 影響物質的溶解度。雖然微生物總體的生長溫度范圍較廣，但對于每一種微生物來說，它們僅能在一定范圍內生長。
每種微生物都有三個主要的溫度范圍：最低生長溫度是微生物無法在低于該溫度下生長和繁殖；最適生長溫度是微生物生長速率最快的溫度；最高生長溫度是微生物生長停止并且出現死亡的溫度。微生物各自有著最適宜的生長溫度范圍，通常在20~70℃左右。少數微生物可以在高達200~300℃的溫度下生存。
微生物代謝
低溫會導致微生物酶促反應速度減緩，進而使活性污泥活性降低，導致生物處理反應速率降低。
酶催化反應速度受溫度影響。
盡管已經證明喜冷微生物在低溫環境下有較高的降解污染物能力，并且已經分離出幾種耐低溫的酵母菌，但是由于喜冷微生物種類不多，而且在污水中的生物量也較少，容易在活性污泥中流失，因此它們的污染物去除能力并沒有得到充分發揮。
由于污水處理中的大多數微生物是適宜生長的微生物，而這些微生物的最低適宜生長溫度為10℃。當溫度低于10℃時，對有機物原有降解作用很大的中溫菌已經失去了降解的能力。與此同時，冷適微生物的繁殖時間較長，受自身生理特性和各種生態因子的抑制作用，數量無法達到一定的水平形成主導群體，從而導致了生物處理效果的降低。因此，在低溫條件下，市政污水廠中活性污泥中微生物的數量較少，活性較低，分解有機物的能力較弱，處理效率低，并使出水水質下降。
3、污泥的吸附功能
當水溫低于5℃時，溫度對活性污泥的初期吸附效果有顯著影響，水溫越低效果越顯著。0℃時初期吸附效果不明顯，而在5℃時吸附效果較高，隨著溫度升高，初期吸附效果變得更好。這是因為低溫會導致適冷微生物分泌的細胞外聚合物減少，加上酶的催化作用降低了生化反應速度，微生物本身的新陳代謝功能也會下降，這導致活性污泥表面上吸附的有機物無法快速降解，未降解的有機物會積累在表面，改變吸附表面的性質。表面活性慢慢恢復，活性污泥的吸附能力會減弱。但若延長生物反應時間，溫度對化學需氧量去除率的影響逐漸降低。總的來說，吸附表面積不會因水溫下降而減少，保證了低溫下吸附去除仍能繼續進行。
污泥的沉降
在低溫條件下，活性污泥的沉降速度較慢。相比之下，在常溫條件下，活性污泥的沉降性能更佳。這是因為在常溫條件下，中溫菌能夠分泌更多的胞外聚合物，從而使污泥的絮體結構更緊密，大小適中，容易形成大塊絮狀體并沉淀下來，因此具有更好的沉降性能。而在低溫條件下，能夠代謝外源物質的中溫菌數量較少且活性低，而冷適應微生物數量雖然有所上升，但相比較常溫條件下的中溫菌，數量和活性均較低。因此，在低溫條件下微生物菌群分泌能力較低，胞外聚合物的數量大為減少，微生物間的相互作用變弱，導致活性污泥顆粒細碎，不易形成大顆粒絮狀體，常常是細小的泥粒等速共沉，沉速較慢。此外，從水質特點上考慮，低溫環境下水的粘性增加，固體顆粒沉降阻力增大，降低了泥水分離效果，導致沉淀后的上清液仍有細小的懸浮顆粒被帶走。
污泥的膨脹
研究表明，在寒冷地區的城市污水處理廠，除了低氧和低負荷外，溫度也是影響污泥膨脹的一個重要因素。專家通過對膨脹污泥進行顯微觀察和生化分析發現，微絲菌屬的小胸蟲在低溫條件下會引起污泥膨脹。這種細菌適應于低溫和低負荷的生長環境，其細絲在這種情況下會異常延長，并具有疏水性特征。低溫導致絲狀菌過度生長是寒冷地區冬季和春季污泥膨脹的主要原因。
污泥的脫水
針對處于低溫環境下運行的活性污泥而言，顆粒密度是影響污泥比阻的關鍵因素；而在常溫下活性污泥情況下，顆粒大小才是決定污泥比阻的主要因素。同時，低溫下出現大量絲狀菌導致污泥絮體疏松、密度減小，從而進一步增加了污泥比阻和沉降指數。與常溫條件下的活性污泥相比，低溫下的活性污泥攜帶的負電荷較少，但具有更高的親水性；低溫下的活性污泥胞外分泌物中含有更多粘性物質，使得污泥的可壓縮性降低，難以沉降。
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