污水处理

第1页,共4页活性污泥及其与生物种群的变化关系内容摘要：活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在废水生物处理中,通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力,在有氧的条件下,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。在处理生活污水的活性污泥中也存在大量的原生动物和部分微型后生动物,通过辨别认定其种属,据此可以判别处理水质的优劣,因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。关键词：生物指示生物相种群变化污泥澎胀一．种群变化的生物指示作用及相对应的水质变化要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏，最好直接研究分析细菌的生长情况。但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长，不能及时起指导生产的指示和预报作用。原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系；原生动物个体大，便于观察；对于环境变化比细菌敏感，更早更容易反映环境的变化。直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况，也能反映出细菌的生长和变化情况，即间接地评价污水处理过程和处理效果的好坏，起指导生产的作用。(1)水质恶化。活性污泥絮凝体较小，往往在0.1～0.2mm以下。[1]主要出现以下优势原生动物：豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等。这些都属于快速游泳型的种属。污泥严重恶化时，微型动物几乎不出现，细菌大量分散，活性污泥的凝聚、沉降能力下降，处理能力差。(2)污泥解体。絮凝体细小，有些似针状分散。主要的优势原生动物有：变形虫属、简便虫属等肉足类。(3)污泥膨胀。活性污泥沉降性能差，SVI值高。由于丝状菌的大量生长，出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。(4)水质从恶化恢复到正常。通过反应参数和环境的改变，活性污泥从恶化状态第2页,共4页恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现：漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等，这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。(5)水质良好。易成絮体，活性高，沉降性能好。出现的优势原生动物为：钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。[2]二．生物相与污泥质量评价活性污泥是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体。其中的微生物主要由细菌组成,细菌主要有菌胶团细菌和丝状菌,数量可占污泥中微生物总量的90%～95%左右[3],细菌在有机废水的处理中起着最重要的作用，此外活性污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物。1活性污泥良好时当活性污泥性能良好时,活性污泥表现为絮凝体较大,沉降性好,镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。2活性污泥恶化时活性污泥恶化时,絮凝体较小,出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时,微型动物大面积死亡或几乎不出现,污泥沉降性下降,处理水质能力差。3从恶化恢复到正常时活性污泥从恶化恢复到正常,在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。4活性污泥膨胀时活性污泥膨胀多发生在秋冬季节,此时污泥沉降性差,30min沉降比高,而污泥浓度相对较低,导致污泥指数SVI值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物,由于丝状菌大量繁殖,活性污泥呈棉絮状,颗粒细碎且颜色相对较浅。5溶解氧不足时曝气池中溶解氧持续不足时,活性污泥颜色较正常时发黑,并散发出臭味。第3页,共4页6溶解氧过高时在一般情况下,每毫升活性污泥中通过镜检,可以观察到300个左右轮虫,而在正常情况下,很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时,会出现大量的肉足类及轮虫类生物。7进水浓度和BOD负荷过低时当污水浓度和BOD负荷过低时会出现表壳虫属,也标志着出现了硝化作用。8其他环境变化时当活性污泥中指示性生物量急剧减少时,可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化,此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。[4]三．活性污泥增长曲线四个阶段的特点停滞期又称调整期，这是微生物培养的最初阶段。初期，细胞内各种酶系要有一个适应的过程。开始时，菌体不裂殖，菌数不增加，但是经过一段时期，到了停滞期的后期时，酶系有了一定时间适应环境，菌体发育到了一定的程度后，便开始进行细胞分裂，微生物的生长速度开始增长。对数期又称生长旺盛期。细胞经过一段时期的调整适应后，就可以最快的速率进行分裂繁殖，细胞的生长进入了生长旺盛期。在这个期间，细菌数以几何级数增加，称为对数期，为等速生长期，细菌的生长速率为最大。A.此期间内，微生物周围的营养物质丰富，生物体的生长、繁殖不受底物限制。B.此期间内，死细菌数是较小的减速生长期又称平衡器，细胞经过对数期大量繁殖后，液相中的营养物质逐渐被消耗减少，细胞繁殖速率逐渐减慢，故又称静止期。在这个期间，细胞繁殖速率几乎和细胞的死亡速率相等，活菌数趋于稳定，这个现象的出现主要是由于环境中的养料减少。，代谢产物积累过多所致。如果在此期间，继续再增加营养物质，并排出代谢产物，那么菌体细胞又可以恢复过去对数期的生长速率。衰老期又称衰亡期静止期后，液相中的营养物质耗尽，细菌因为得不到足够的营养而只能利用菌体内储存的物质或者以死菌体作为养料，进行着内源呼吸，维持生命，故有时又称该时期为内源呼吸期。第4页,共4页这期间液相中的活细胞数急剧下降，，只有少数细胞继续分裂，大多数细菌出现自容现象并死亡。死亡速率大于生长速率，生长曲线显著下降。在细胞形态方面，此时呈退化型较多，有些细菌在这个期间也往往会产生芽孢。[5]四．活性污泥反应应该控制在哪一个阶段如果我们采用较高的F/M值维持微生物的对数生长，则此时微生物繁殖很快，活力也很强，处理废水的能力必然较高。微生物处于食料过剩的环境中，微生物的生长速率不受有机物的限制，而与其本身的量有关。在这种情况下，微生物的絮凝、沉降性较差，出水带出的有机物质，包括菌体也多一些，也就是说，利用对数期进行废水处理的生化处理，虽然反应速率很快，但是想取得稳定的出水以及较高的处理效果，也比较困难，所以一般在废水生物处理过程中，经常利用减数生长期或者内源呼吸期的微生物生长、活动，使沸水中的有机物稳定化，并取得较好的处理效果。五．有机物可生化性可生化系数：即有机废水的BOD与COD的比值。当BOD/COD=0.2时,表示有机物可生化性很差；当0.2=BOD/COD=0.3时，有机物可生化性一般；当BOD/COD=0.3时,有机物可生化性很好。参考文献[1]李铁民,马汐平等.环境生物资源[M].北京:化学工业出版社,2003.[2]王建龙,文湘华.现代环境生物技术.北京:清华大学出版社,2001.[3]程胜高,罗泽娇,曾克峰.环境生态学.北京:化学工业出版社,1994.[4]马放，等.生物监测与评价[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1999.[5]任南琪,李建政.环境污染防治中的生物技术[M].北京:化学工业出版社,2004.