微生物在污水處理中的作用
城市的污水處理以及有機(jī)性產(chǎn)業(yè)廢水的處理,通常都采用活性污泥法;钚晕勰嗑褪羌(xì)菌、霉菌類、藻類、原生動(dòng)物、輪蟲類、線蟲類等各種微生物的集合體。污染物在被活性污泥吸附后就成為這些微生物的營養(yǎng)源,被吸收除去。
活性污泥法主要是使這些微生物集團(tuán)----污泥在浮游狀態(tài)下與排水接觸,并進(jìn)行處理。接觸曝氣法則是通過將這些微生物集團(tuán)附著在接觸材料上進(jìn)行污水處理的。
接觸曝氣法中由于微生物集團(tuán)時(shí)刻可以保持最佳狀態(tài),因此維護(hù)管理非常方便、并且可以持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)揮其凈化功能。Dorico建議將這種方式獨(dú)自開發(fā)為附著式生物曝氣法。與被凈化槽處理方式正式采用之前相比,該方法具有良好的施工業(yè)績,受到廣大用戶的一致好評(píng)。
如上所述,雖然排水凈化要涉及到很多種微生物,但并非需要同時(shí)具備這些微生物。根據(jù)排水的凈化程度以及與其相關(guān)聯(lián)的微生物關(guān)系可發(fā)現(xiàn)它是有一定模式的,該模式如下圖所示。
下面我們將為您介紹與排水凈化相關(guān)的生物的實(shí)際樣態(tài)。由于微生物的染色體極其復(fù)雜,因此我們采用特殊照明法將微生物的生存狀態(tài)通過顯微鏡拍攝下來;钚晕勰,是以名為zoogloea的細(xì)菌群為中心形成的各種微生物的集合體(小顆粒狀、用肉眼可觀測(cè)到)。
在活性污泥法中,絲狀菌的增殖會(huì)影響排水和污泥的分離效果,這被稱為“bulking”。而附著污泥中絲狀菌再多也沒有問題,而且很難避免絲狀菌的出現(xiàn)。在這種情況下,對(duì)排水中的有機(jī)物(污染物質(zhì))具有良好吸附性的附著污泥,它和一般的活性污泥一樣,只需要30分鐘左右就可以將排水中70%到80%的有機(jī)物分離出來。并通過這種吸附作用,將90%以上的有機(jī)物除去。前者(活性污泥)的吸附被認(rèn)為是由膠體引力,離子交換以及不同電荷電子的引力等等所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,而后者(附著污泥)吸附后的除污則被認(rèn)為是利用生物化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行除污的。顯微鏡下可以看到各種各樣的原生動(dòng)物,這些原生動(dòng)物基本可以分為5大類,分別是肉質(zhì)類、鞭毛類、纖毛蟲類(自由游動(dòng)型),纖毛蟲類(有柄型),吸管蟲類。
肉質(zhì)類
肉質(zhì)類原生動(dòng)物主要通過偽足來運(yùn)動(dòng)。并且該類原生動(dòng)物若在活性污泥中大量出現(xiàn)可能會(huì)降低活性污泥的凝集力。其營養(yǎng)攝取形式主要為從屬營養(yǎng)性。
阿米巴(屬名)
偽足呈葉狀。具有所謂阿米巴狀的形態(tài)。該類型原生動(dòng)物的大量出現(xiàn)會(huì)使放流水變污濁。偽足呈葉狀或者指狀。外殼由透明的甲殼質(zhì)構(gòu)成,顏色從無色到褐色各類顏色皆有。從上部觀察其外殼為圓形,從側(cè)面看則呈半球形。在活性污泥中經(jīng)?梢钥吹剿鼈。
鞭毛蟲類
該類原生動(dòng)物的每個(gè)個(gè)體中都有1到4條鞭毛,因種類不同,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)多于4條鞭毛的。通常它們會(huì)出現(xiàn)在污水處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的開始階段。其種類主要有獨(dú)立營養(yǎng)性和從屬營養(yǎng)性。
袋鞭蟲屬(屬名)
在細(xì)長的蟲體上長有一條鞭毛。多在死水區(qū)域出現(xiàn),在沉淀槽中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。
纖毛蟲類
該類原生動(dòng)物具有相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)細(xì)胞器官的鞭毛。為從屬營養(yǎng)性,多出現(xiàn)在污水處理裝置中。該類動(dòng)物中有兩三種作為活性污泥性纖毛蟲類也是非常有名的。纖毛蟲在污泥中極其常見,也有的纖毛蟲種類可以作為判斷污泥狀態(tài)良否的生物指標(biāo)。
游仆蟲(屬名)
其形態(tài)為沒有曲線的卵形體,腹部表面平坦。背部表面有凸起,縱向有波紋狀條紋。周口部是很寬的三角形,且其前部有平坦的溝。當(dāng)下水濃度極其低的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)。蟲體的前端長有纖毛,通過激起水流來攝取耳食。通常以附著方式生存,身體展開后呈喇叭狀或錐形。游動(dòng)時(shí)呈卵形或西洋梨形。
草履蟲(屬名)
蟲體全身由纖毛構(gòu)成。該屬類大多在活性污泥成熟前期或者最初沉淀槽中出現(xiàn)。在活性污泥中,草履蟲通常出現(xiàn)在污泥性狀很差時(shí)。
獨(dú)縮蟲(屬名)
其主體由具有非連續(xù)性絲筋體的柄構(gòu)成,并形成群體。該蟲的柄不用全體同時(shí)伸縮,各個(gè)細(xì)胞都可以完全獨(dú)立的伸縮。在活性污泥性狀良好時(shí)出現(xiàn)。
纖毛蟲類
蓋蟲(屬名)
該屬類的非伸縮性分支柄的前端存在有細(xì)胞,細(xì)胞的周口部很有特色。在屎尿成分很多的污水中,或者呈脫離液的活性污泥中經(jīng)?梢詸z測(cè)到它的存在。
吸管蟲類
該種類屬有毛類。根據(jù)種類不同,形狀有球狀、圓錐狀、圓筒狀、或者呈不規(guī)則的有分支的樹狀等種類。其特征為:成體有吸管,纖毛會(huì)有缺失。它的柄的大多數(shù)蟲體都有,但也會(huì)因種類不同而出現(xiàn)有沒柄的蟲體。柄部構(gòu)造不一定都是均質(zhì),但也不用伸縮。因原水而異,有的活性污泥會(huì)中會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)多的吸管蟲,因此該原生動(dòng)物今后將作為水質(zhì)指標(biāo)生物而備受矚目。
足吸管蟲(屬名)
其狀為半球狀,一般都有柄。吸管在蟲體上全面分布,又或者在部分地方群生。
錘吸管蟲
西洋梨形,或者三角錐形,無殼。吸管在蟲體的前表面的1到4處群生,柄部無隆起。
錘吸管蟲(吸管蟲類)
輪蟲類
輪蟲是與前述微生物類相比更為高等的動(dòng)物,只能在溶存氧氣有數(shù)ppm處繁育。主要營養(yǎng)源為細(xì)菌,但也可以攝取體積較小的有機(jī)物粒子。輪蟲只可在負(fù)荷較低的處理裝置中生育。只有在放流水水質(zhì)極佳時(shí),輪蟲才會(huì)在處理廠中繁殖。
藻類
在一般的活性污泥法中,很難想象藻類能在曝氣槽這種環(huán)境中增殖,即使能夠出現(xiàn),也會(huì)從最終沉淀槽的礦泥上脫落,最終不過是混入返送污泥中。于此相比,附著生物曝氣法中,表層部的接觸面上可以附著大量的硅藻和綠藻。
污水處理中出現(xiàn)的微生物(分裂菌類、藍(lán)藻類、綠藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物)等,均作為污水處理裝置維護(hù)管理的指標(biāo)微生物,或者是它們與活性污泥法中凈化機(jī)構(gòu)的關(guān)系,經(jīng)常會(huì)被拿來進(jìn)行研究。這方面的研究暫且不提,但與排水凈化相關(guān)的微生物,不管是在分類學(xué)上,還是在生理學(xué)上其研究都不能說是十分徹底明了,今后有望會(huì)有進(jìn)一步的研究。附著生物曝氣法,由于是微生物附著在接觸材料上這種特殊性,使其成為一種與活性污泥發(fā)不同的優(yōu)先微生物法。附著生物曝氣法在排水的高度處理,中水道的排水處理等方面,也都取得過很多的實(shí)績。
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