活性污泥培养步骤.docx

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活性污泥培养步骤

 活性污泥的培养步骤

    1.向好氧池注入清水（同时引入生活污水）至一定水位，并注意水温。

    2.按风机操作规程启动风机，鼓风。

    3.向好氧池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。

），使得污泥浓度不小于1000mg/L，BOD达到一定数值。

    4.有条件时可投加活性污泥的菌种，加快培养速度。

    5.按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。

    6.通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。

并注意观察在线PH值、DO的数值变化，及时对工艺进行调整。

    7.测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N、BOD、COD、NO3-、NO2-等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4Cl、H3PO4、CH3OH的投加量及周期内时间分布情况。

    8.注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。

    二、活性污泥的驯化步骤

    1.通过分析确认来水各项指标在允许范围内，准备进水。

    2.开始进入少量生产废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。

同时补充新鲜水、粪便水及NH4Cl。

    3.达到较好处理后，可增加生产废水投加量，每次增加不超过10～20％，同时减少NH4CL投加量。

且待微生物适应巩固后再继续增生产废水，直至完全停加NH4Cl。

同步监测出水CODcr浓度等指标,并观察混合液污泥性状。

在污泥驯化期还要适时排放代谢产物,即泥水分离后上清液。

    4.继续增加生产废水投加量，直至满负荷。

满负荷运行阶段,由于池中已培养和保持了高浓度、高活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的MLSS达到5000mg/1,此过程同步监测溶解氧,控制曝气机的运行,并进行污泥的生物相镜检。

    三、调试期间的监测和控制

    在调试及运行过程有许多影响处理效果的因素,主要有进水CODcr浓度、pH值、温度、溶解氧等,所以对整个系统通过感官判断和化学分析方法进行监测是必不可少的。

根据监测分析的结果对影响因素进行调整，使处理达到最佳效果。

    1、温度

    温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种微生物都在特定范围的温度内生长。

生化处理的温度范围在10～40℃,最佳温度在20～30℃。

任何微生物只能在一定温度范围内生存，在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。

在污泥培养时，要将它们置于最适宜温度条件下，使微生物以最快的生长速率生长，过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢，过高的温度对微生物有致死作用。

    2、pH值

    微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。

大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5～7.5，在此环境中生长繁殖最好，它们对pH值的适应范围在4～10。

而活性污泥法处理废水的曝气系统中，作为活性污泥的主体，菌胶团细菌在6.5～8.5的pH值条件下可产生较多粘性物质，形成良好的絮状物。

    3、营养物质

    废水中的微生物要不断地摄取营养物质，经过分解代谢（异化作用）使复杂的高分子物质或高能化合物降解为简单的低分子物质或低能化合物，并释放出能量；通过合成代谢（同化作用）利用分解代谢所提供的能量和物质，转化成自身的细胞物质；同时将产生的代谢废物排泄到体外。

    水、碳源、氮源、无机盐及生长因素为微生物生长的条件。

废水中应按BOD5∶N∶P=100∶4∶1的比例补充氮源、含磷无机盐，为活性污泥的培养创造良好的营养条件。

    4、悬浮物质SS

    污水中含有大量的悬浮物,通过预处理悬浮物已大部分去除,但也有部分不能降解,曝气时会形成浮渣层,但不影响系统对污水的处理。

    5、溶解氧量DO

    好养的生化细菌属于好氧性的。

氧对好氧微生物有两个作用：

①在呼吸作用中氧作为最终电子受体；②在醇类和不饱和脂肪酸的生物合成中需要氧。

且只有溶于水的氧（称溶解氧）微生物才能利用。

    　　在活性污泥的培养中，DO的供给量要根据活性污泥的结构状况、浓度及废水的浓度综合考虑。

具体说来，也就是通过观察显微镜下活性污泥的结构即成熟程度，测量曝气池混合液的浓度、监测曝气池上清液中CODCr的变化来确定。

根据经验，在培养初期DO控制在1～2mg/l，这是因为菌胶团此时尚未形成絮状结构，氧供应过多，使微生物代谢活动增强，营养供应不上而使污泥自身产生氧化，促使污泥老化。

在污泥培养成熟期，要将DO提高到3～4mg/l左右，这样可使污泥絮体内部微生物也能得到充足的DO，具有良好的沉降性能。

在整个培养过程中要根据污泥培养情况逐步提高DO。

    　　特别注意DO不能过低，DO不足，好氧微生物得不到足够的氧，正常的生长规律将受到影响，新陈代谢能力降低，而同时对DO要求较低的微生物将应运而生，这样正常的生化细菌培养过程将被破坏。

6、混合液MLSS浓度

    微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有机物代谢的主体,在生物处理工艺中起主要作用,而混合液污泥MLSS的数值即大概能表示活性部分的多少。

对高浓度有机污水的生物处理一般均需保持较高的污泥浓度,本工程调试运行期间MLSS范围在:

4.4～5.6g/l之间,最佳值为4.8g/l左右。

    7、进水CODcr浓度,进水中有机物浓度对处理影响很大。

    8、污泥的生物相镜检

    活性污泥处于不同的生长阶段,各类微生物也呈现出不同的比例。

细菌承担着分解有机物的基本和基础的代谢作用,而原生动物〈也包括后生动物〉则吞食游离细菌。

污水调试运行期间出现的微生物种类繁多,有细菌、绿藻等藻类、原生动物和后生动物,原生动物有太阳虫、盖纤虫、累校虫等,后生动物出现了线虫。

调试运行后期混合液中固着型纤毛虫,如累校虫的大量存在,说明处理系统有良好的出水水质。

    9、污泥指数SVI,正常运行时污泥指数在801/mg左右。

北部的资本禀赋充分丰裕，尽管北部市场规模较大，存在本地市场效应，但企业仍有可能向南部迁移，这意味着初始条件下北部过多的资本禀赋抵消了本地市场效应，或者说，北部的市场拥挤效应大于市场接近效应，因此北部可能是资本输出区域。

然而，即使如此，随着市场开放度的提高，企业的迁移终将改变方向，也就是说，本地市场效应终将占据主导地位（超过市场拥挤效应），这样，尽管初始时北部的资本禀赋相当丰富，但均衡时北部仍进一步输入资本。

总结起来，资本流动既与资本本身以及劳动力的初始分布有关，更与区域之间的市场开放度有关。

四、资本流动的区域经济含义

在本节，资本流动条件下的区域经济特征远不如上一节那么丰富。

特别是在区域初始对称前提下，区域经济仿佛一潭死水。

然而，如果区域初始不对称，则资本流动所隐含的经济学含义同样也很丰富，这对我们理解现实世界的资本流动具有重要的启迪，更重要的是，区域不对称本身是更贴近现实的假定。

由于部分经济学含义在上一节已经涉及，本节只作简单总结，个别新特征再稍作分析。

第一，经济系统中存在本地市场放大效应。

本地市场效应的本质是市场接近效应，而市场接近效应的存在以市场规模不对称为条件。

在区域对称前提下，由于初始禀赋限定了市场规模的对称性，因此，本地市场效应和本地市场放大效应并不存在。

但是，一旦允许市场规模不对称，则立即显现出本地市场效应，并且随市场开放度的提高，本地市场效应得到进一步强化，这正是本地市场放大效应。

由于还存在市场拥挤效应，本地市场效应实际上是市场接近效应与市场拥挤效应综合作用的结果，尽管市场开放度的提高使两种效应都减弱，但市场拥挤效应减弱得更快。

第二，区域经济系统的内生力量导致经济活动的空间差异。

当初始的经济系统为区域对称结构时，对称的产业分布模式始终得以维持，不存在内生的非对称性。

但是，改变初始对称的假设，当区域的初始市场规模不对称时，随着市场开放度的提高，稳定的长期均衡就越来越向核心-边缘结构状态接近，也就是经济系统的非均衡增长越来越趋向极端，区域差异越来越大，这个过程无需借助外力，从这个意义上说，这是一种内生的非对称性。

但这种核心-边缘结构或最后达到的极端的非均衡增长模式不是在某个特定市场开放度水平上突发形成而是渐进形成的，这种情况与现实更相符。

第三，极端非均衡结构形成的类突发性特征。

在区域初始对称的前提下，区际间对称地提高市场开放度，不会导致资本集中到一个区域，从而不会发生产业的突发性聚集。

但是，当区域的初始市场规模不对称时，随着市场开放度的提高，稳定的长期均衡越来越趋向核心-边缘结构，虽然这是一个渐近的过程，与突发性聚集有本质的不同，但当初始的市场规模略微偏离对称时，在市场开放度较高的阶段，资本对市场开放度的变化非常敏感，市场开放度的轻微提高就能引起大量资本流动，很快形成核心-边缘结构，这十分类似于上一节的突发性聚集，被称为“类突发性聚集”。

第四，聚集租金的驼峰状特征。

在初始区域对称的情况下，区域对称结构始终是稳定均衡，只有在贸易完全自由（市场开放度为1）的极端情形下，极端的非均衡结构（即核心-边缘结构）才能得以维持。

然而，即使在这种极端的非均衡结构状态下，核心区也不能给资本所有者带来额外的利益，即不存在聚集租金，因为这时市场接近效应、市场拥挤效应都不复存在，资本在任意区位上的收益率都是相同的，区位是与均衡无关的因素。

但是，如果区际初始市场规模（由要素禀赋决定）哪怕只有轻微的不对称，那么经济系统一定会在贸易完全自由以前的某一市场开放度下达到极端的非均衡结构（即核心-边缘结构），也就是非均衡结构达到极端状态时的市场开放度

小于1。

当市场开放度位于区间（

，1）时，极端状态的非均衡结构仍然是稳定的均衡，核心区存在聚集租金，并且该聚集租金随着市场开放度从

提高到1，先增大后减小，呈驼峰状。

聚集租金表现为资本所有者的资本收益，聚集租金的大小与核心区与边缘区之间资本收益率差异的大小是对应的，可以用资本所有者将一单位资本从核心区重新配置到边缘区所遭受的损失来度量。

第五，资本流向的可变性。

有关要素禀赋不对称情形的分析告诉我们，如果初始时某区域的资本禀赋很丰富，该区域的资本会外流或输出，但随着市场开放度的提高，该区域终将进一步输入资本，这意味着资本流动的方向依赖于市场开放度，在特定条件下资本的流向是可变的，这富于现实启迪。

假定初始时两区域的劳动力禀赋相等而北部的资本禀赋更多，即

，这意味着北部的人均资本水平（资本劳动力比）高于南部，或者说，北部比南部富裕（发达）。

这种情况下，资本的流动方向具有不确定性，与区际市场开放度有关。

如果市场开放度接近0（即贸易成本非常高），则均衡时北部实际使用的资本份额（产业份额）小于其原有的资本禀赋份额，即资本由是北部向南部流动的；当市场开放度提高并超过特定值以后，资本流动将改变方向，北部实际使用的资本份额将超过原有的资本禀赋份额。

这意味着，当商品市场的一体化程度很低而资本市场的一体化程度很高时，资本将从发达地区流向欠发达地区；然而，当商品市场的一体化程度足够高以后，欠发达地区反而输出资本，发达地区的资本虽然原本就丰富，却还进一步吸纳资本。

究其原因，其实是在不同阶段的市场开放度条件下，起主导作用的效应不同。

资本流向虽然都是由市场接近效应和市场拥挤效应从而它们导致的聚集力和分散力的相互作用所决定的，但是，当市场开放度处于低水平阶段时，由于资本禀赋不同，南部企业间的竞争程度较弱而北部企业间的竞争激烈，商品贸易的高成本（很低的市场开放度）客观上保护南部企业，使之受到来自北部商品的竞争的威胁较小，因此南部对资本更具吸引力，这时市场拥挤效应在总体上起主导作用；而市场开放度提高到某一特定水平时，这一情形就被改变了，北部本身的市场规模优势（收入和支出水平高）就显现出来，北部的商品可以大量输出到南部，这一阶段市场接近效应在总体上起主导作用。

第四节　人力资本流动

本节内容的核心思想来自福斯里德和奥塔维诺2003年建立的自由企业家模型。

本节集中考察人力资本要素流动的区域经济内涵，我们将看到，当进行一种新的以人力资本要素（企业家）流动为核心的假定后，循环累积因果链从而经济活动的突发性聚集特征再度出现，不仅如此，区域经济表现出的各种特征与第二节的情形如出一辙。

对某个区域而言，人力资本的流出意味着技术和知识的溢出，因此我们常把人力资本的流出称为技术和知识溢出，但有必要首先指出，这种溢出不同于讨论外部性时经常提到的技术和知识溢出，后者被认为是经济内生增长的源泉，而本章所讨论的要素流动还尚未涉及经济的内生增长问题。

与第二节相同，本节只讨论区域初始对称的情形，在循环累积因果链存在的前提下，非对称情形过于复杂，本书从略。

本节假定经济系统的两种生产要素分别为普通劳动力（简称劳动力）和人力资本。

我们可以把两种要素都看成劳动力，这与第二节相似，只不过前者是无特殊技能的一般劳动力，而后者是有特殊技能的企业家；我们也可以把后者看成是资本，只不过不是物质资本而是人力资本，这样，与第三节也是相似的。

两种生产要素即劳动力和人力资本（企业家）既是生产者同时也是消费者，其初始禀赋量是固定不变的，并且在两区域对称分布。

农产品完全由劳动力生产，工业企业生产工业品除了使用劳动力作为可变投入外还使用人力资本作为固定投入。

生产工业品和农业品的劳动力是同一种劳动力，也就是说，不存在农业劳动力和工业劳动力的区分。

人力资本与工业企业存在着对应的关系，或者说，区域的人力资本份额就等于工业份额，人力资本流动与企业转移是等价的。

劳动力不能跨区流动而人力资本能够跨区自由流动。

由于人力资本与人力资本所有者是一回事，二者是两位一体的，不可分离，人力资本的迁移决策不仅考虑迁入区域的人力资本报酬高低还考虑生活成本高低，或者说，人力资本流动的驱动力是区域之间的实际收益率差异。

垄断竞争使均衡时工业企业的净利润为零。

农产品的区际贸易无成本保证了所有劳动力都获得相同的工资报酬，这是基本假定的一个推论，同时我们仍然假定经济系统始终满足农产品的非完全专业化条件，这与上一节相同。

其他仍然维持本章开始时交待的基本假定不变。

一、循环累积因果链

在上一节，由于资本（物质资本）脱离其所有者在区际自由流动，而资本所有者不能跨区流动，这直接导致了与需求和成本关联的两个循环累积因果关系从而整个循环累积因果链被切断。

而在本节，人力资本（企业家）与其所有者不能分离，并且企业家可以在区际之间自由流动，企业家获得的收入（人力资本报酬）由企业家在所在区域消费，企业家的区际转移必然导致消费支出的转移，这意味着区域市场规模随着人力资本转移而变化，从而存在与需求关联的循环累积因果关系。

另一方面，区域的价格指数水平直接影响着当地人力资本的生活成本，他们在进行区际迁移决策时，必然会将此纳入考虑，这意味着与成本关联的循环累积因果关系也存在。

一句话，上一节消失的循环累积因果链在本节又恢复了，人力资本流动起到与第二节中工人流动相同的作用，我们又回到了第二节的情形。

二、区域结构的稳定性

在要素禀赋初始对称的前提下，区域对称的初始结构能否维持并稳定取决于扰动发生后三种效应的综合作用，或者说取决于三种效应导致的作用力的大小对比。

这里的扰动指人力资本的偶然跨区流动，虽然与第二节的工人偶然跨区流动不同，但引起的效果在本质上完全相同。

在扰动发生之初，市场接近效应、生活成本效应和市场拥挤效应都开始起作用，前两个效应导致的聚集力与后一个效应导致的分散力的力量对比决定了区域之间非均衡力的性质，这完全类似于第二节的讨论，区别在于非均衡力的性质发生改变的临界点也就是突破点的位置不同。

在第二节，工业企业使用的固定投入和可变投入都是流动要素（工人），因而企业的总成本全部由使用流动要素的费用（工人工资）构成；而在本节，企业使用流动要素（人力资本）的费用只占总成本的一部分，这导致生产转移和支出转移之间的关联不如第二节中那样紧密，从而聚集力要弱一些，对称均衡结构被突破时的市场开放度大一些，或者说对称结构保持稳定的市场开放度范围更大一些。

尽管突破点的出现与第二节相比更靠后一些，但是当市场开放度一旦大于突破点，循环累积因果链就能够形成，区域之间非均衡力的性质不仅由原来的分散力变成了聚集力，而且聚集力在循环累积因果链的作用下能够不断自我强化，导致人力资本要素从而经济活动的突发性聚集，经济增长由均衡模式一下子过渡到非均衡模式，形成核心-边缘型的区域结构。

区域的核心-边缘结构或非均衡增长模式维持稳定的情形也与第二节相同，区别也只在于非均衡力的性质发生改变的临界点也就是维持点的位置并不相同。

同样，由于生产转移和支出转移之间的关联不如第二节中那样紧密，核心-边缘结构维持稳定的市场开放度范围要比第二节小一些。

当市场开放度小于维持点时，无论经济系统受到多大的冲击，区域的对称结构都是稳定均衡，也就是均衡增长模式是稳定的；当市场开放度大于突破点时，无论经济系统受到多大的冲击，区域的核心-边缘结构都是稳定均衡，也就是非均衡增长模式是稳定的；当市场开放度介于维持点和突破点之间时，存在三种稳定的区域结构，一是对称结构，也就是均衡增长模式，二是以北部为核心的核心-边缘结构，也就是以北部为核心区的非均衡增长模式，三是以南部为核心区的核心-边缘结构，也就是以南部为核心区的非均衡增长模式。

此时如果人们的预期发生变化、或政府的偏好发生变化、或存在足够大的外生冲击，经济系统就可以从一种增长模式转向另一种增长模式。

人力资本转移的区域经济含义与第二节的情况相同，故我们不再重复讨论。

本章小结

本章重点讨论了劳动力、物质资本、人力资本的流动或转移对区域经济的影响，突出地表明了市场开放度（贸易成本）、收益递增（垄断竞争）和关联效应（前后向关联）对经济活动（工业）空间聚集的重要作用，对现实世界中存在的显著的空间不平衡或块状经济现象给出了初步的解释。

生产要素的流动不是无缘无故的。

从表面上看，生产要素要么为了追求更高的实际收入或效用水平而流动，要么为了追逐更高的名义收入或利润而流动；从更深层次上看，生产要素的区际流动还与商品（工业产品）的区际流动密切相关，当商品区际流动的成本即包含运输成本在内的贸易成本或交易成本较低，从而区域之间的市场开放度达到足够高时，最初小规模的生产要素流动将沿着既定的方向不断增强或持续进行，最终导致区域经济增长方式发生根本性的转变，即由均衡增长模式转变为非均衡增长模式，区域差异日益扩大，达到一种极端不均衡的状况，形成很难扭转的趋势或局面。

在现实中，各种要素的流动往往是同时进行的，其中人口（劳动力和人力资本）的迁移具有特别重要的意义，区域之间促进要素流动的聚集力的增强或循环累积因果关系离不开人口的迁移。

一旦形成了循环累积因果关系，区域之间表现为聚集力的非均衡力就不断增强，生产要素因此加速流动，并迅速地改变着经济活动的空间格局，区域经济因此由均衡增长模式转变为非均衡增长模式。

而这种转变往往由经济系统的内生力量导致。

一方面，在初始区域对称的情况下，当市场开放度达到突破点以后，只要经济系统内偶然的要素流动打破市场规模的对称性，就足以形成循环累积因果关系；而实际上，现实中并不存在完全对称的区域，这意味着循环累积因果关系更容易形成。

另一方面，一旦循环累积因果关系形成后，它就能自我维持并加强，并不需要借助外力，循环累积因果关系本身成为经济系统的内在机制。

总之，经济系统中产业分布由对称结构转变为非对称结构的过程，或区域经济由均衡增长模式转变为非均衡增长模式，完全是内生过程。

区际市场开放度达到某一临界点以后，由于循环累积因果关系，生产要素向市场规模较大的区域集中，进而经济系统由对称结构转变为非对称结构，或者经济增长方式由均衡增长模式转变为非均衡增长模式，此时的临界点叫做突破点。

与突破点相对应的是维持点，它是非对称结构或非均衡增长模式得以维持的最低市场开放度水平，通常低于突破点。

当市场开放度水平处于维持点与突破点之间时，对经济系统而言，选择均衡增长模式或非均衡增长模式都是合理、可行的。

到底作哪一种选择主要取决于人们预期或偏好的变化，此时某些示范和引导起极其重要的作用，这样我们为政府参与经济活动提供了理论依据，同时也把政府的作用内生化，直接纳入到区域经济分析框架中。

本章多次提到经济增长方式的量变和质变的关系。

量变是指随市场开放度的提高，要素流动性不断增强的过程。

要素流动性增强，不仅是指生产要素区际间的转移，更重要的是指在某种经济增长模式下生产要素的重新配置过程。

因此，在量变过程中，区域经济增长模式没有发生根本性变化，保持着相对的稳定，但发生资源要素的重新配置，而要素的重新配置可以实现产业结构的优化。

因此，量变主要指某一区域经济结构的调整过程，而这种结构调整过程在均衡增长模式和非均衡增长模式中同样存在。

质变是指区域结构的变化或者经济增长模式的变化。

当市场开放度达到某一临界点，也就是我们所说的突破点时，要素流动性进一步增强，循环累积因果关系导致的聚集力超过原有增长模式对要素的约束力，发生要素的区际转移，因而区域结构发生根本性变化或者经济增长模式发生根本性变化。

我们很难对均衡结构和非均衡结构，或者均衡增长模式和非均衡模式的优劣进行评价，因为没有评价标准。

一般来讲，均衡和非均衡模式涉及到公平与效率的权衡问题，中央政府在不同时期或面对不同的形势往往做出不同的取舍，而地方政府追求的是本区域经济的高速增长，进而常常发生与中央政府博弈过程。

当区域结构由均衡结构转变为非均衡结构以后，核心区依靠聚集租金维持其核心区的地位，聚集租金的大小随着市场开放度的提高先上升后下降呈驼峰状，因此当核心区产业聚集达到一定规模以后，就开始自发的结构调整过程，即竞争力强的产业和企业生存下去而竞争力弱的产业和企业将遭到淘汰或离开核心区。

在限定了人口不能迁移的条件下，对物质资本的单独考虑同样表明了只要区域不是严格对称的，随着市场开放度的提高，区域经济的非均衡增长终将不可避免，如果没有政府的干预，区际差异倾向于加速扩大而不是缩小，从而表现出类似突发性聚集的特征，并且这也是由经济系统内生的力量所导致的。

在非均衡增长模式下，核心区也依靠驼峰状聚集租金维持和巩固其核心区地位。

此外，分析还表明了资本禀赋严重不均匀条件下，资本流动的方向具有不确定性或可变性，即随着市场开放度的提高，资本丰富区域可能先输出资本，但最终会变成资本流入区。

最后，我们发现不管是劳动力转移、资本转移还是企业家转移，都与区际市场开放度有密切关系，市场开放度的提高加强这些生产要素的流动，这就是我们在第一章中提出的市场开放度提高强化要素流动性的理论。

我们知道，经济一体化不仅指区际商品贸易成本的降低，还包括各种要素的流动成本降低，而市场开放度的提高不仅降低商品的区际贸易成本，还加强区际要素流动性。

因此，我们平时所说的实现区域经济一体化，主要指区际市场开放度的提高。

参考文献

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