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污水处理之微生物生长影响因素

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2018-02-25 16:42:14    点击数:-   【

生活污水处理中,微生物发挥着举足轻重的净化作用。水处理行业的工程师也都热衷于研究微生物的生长特性。力鼎环保的环境工程师为提高农村生活污水治理效果也对微生物进行了深入的探索。

微生物生物膜是由微生物群体及其包被的细胞外多聚物和基质网组成,它们彼此黏附或者黏附到组织或物体的表面。种类多样的微生物形成生物膜,对于污水处理、水体监测、饮用水深度处理净化等方面应用越来越广泛。

农村污水处理过程中,微生物对于整体水质的净化及生态系统正常运行的指示作用,启着极为重要的作用。在微生物的培养及驯化过程中,需要较为严格的环境条件,掌握温度、pH、水力负荷、溶解氧、载体表面结构与性质等要素能帮助我们更好地处理各类污水。

(1)   温度

温度是影响微生物正常代谢的主要因素之一。任何一种微生物都有一个最佳生长温度,在一定的温度范围内,大多数微生物的新陈代谢活动都会随着温度的升高而增强,随着温度的下降而减弱。好氧微生物的适宜温度范围是1035℃,一般水温低于10℃,对生物处理的净化效果将产生不利影响。在温度高的夏季,生物处理效果最好;而在冬季水温低,生物膜的活性受到抑制,处理效果受到影响。水温在接近细菌生长的最高生长温度时,细菌的代谢速度达到最大值,此时,可使胶体基质作为呼吸基质而消耗,使污泥结构松散而解体,吸附能力降低,并使出水由于飘泥而浑浊、出水SS升高,致使出水浓度反而增加;温度升高还会使饱和溶解氧降低,氧的传递速率降低,在供氧跟不上时造成溶解氧不足,污泥缺氧腐化而影响处理效果,超过最高温度时,最终会导致细菌死亡。因此,对微生物的生长,需要维持一个较为适宜的温度,不可过高和过低。

(2)   pH

微生物的生长、繁殖与pH值有着密切关系,对好氧微生物来说,pH值在6585之间较为适宜。细菌经驯化后对pH值的适应范围可进一步提高。

一般来讲,废水中大多含有碳酸、碳酸盐类、铵盐及磷酸盐类物质,使污水具有一定的缓冲pH值的能力。在一定范围内,对酸或碱的加入能起到缓冲作用,不至于引起pH值大的变化。一般来说,生活污水大都具有一定的缓冲能力。污水的pH值对细菌的代谢活性有很大的影响,此外,pH值还会改变细菌表面电荷,从而影响它对营养的吸收。微生物对pH值的波动十分敏感,即使在其生长pH值范围内的pH值的突然改变也会引起细菌活性的明显下降,这是由于细菌对pH值改变的适应比对温度改变的适应过程慢得多。因此应尽量避免污水pH值突然变化。

(3)   水力负荷

水力负荷的大小直接关系到污水在反应器中与载体上生物膜的接触时间。微生物对有机物的降解需要一定的接触反应时间作保证。水力负荷愈小,污水与生物膜接触时间愈长,处理效果愈好。 水力负荷的大小在控制生物膜厚度,改善传质方面也有一定的作用。水力负荷的提高,其紊流剪切作用对膜厚的控制以及对传质的改善有利,但水力负荷应控制在一定的限度以内,以免因水力冲刷作用过强,造成生物膜的流失。因此,不同的生物膜法工艺应有其适宜的水力负荷。

(4)   溶解氧

溶解氧是生物处理的一个重要控制因素。在生物膜法处理中,溶解氧应保持一定的水平。在这种情况下,活性污泥或生物膜的结构正常,沉降、絮凝性能也良好。若氧气供应过多,反而会因代谢活动增强,营养供应不上而使污泥或生物膜自身产生氧化,促使污泥老化。

(5)   载体表面结构与性质

作为生物载体对处理效果的影响主要反映在载体的表面性质,包括载体的比表面积的大小、表面亲水性及表面电荷、表面粗糙度、载体的密度、堆积密度、孔隙率、强度等。因此载体的选择不仅决定了可供生物膜生长的比表面积的大小和生物膜量的大小,而且还影响着反应器中的水动力学状态。在正常生长环境下,微生物表面带有负电荷,如果载体表面带正电荷,这将使微生物在载体表面附着、固定过程更易进行。载体表面的粗糙度有利于细菌在其表面附着、固定,粗糙的表面增加了细菌与载体间的有效接触面积,比表面积形成的孔洞、裂缝等对已附着的细菌起到屏蔽保护,使具免受水力剪切的冲刷作用。

(6)   生物膜量及活性 

生物膜的厚度反应了生物量的大小,也影响着溶解氧和基质的传递。当考虑生物膜厚度时,要区分膜的总厚度与活性厚度,生物膜中的扩散阻力(膜内传质阻力)限制了过厚生物膜实际参与降解基质的生物膜量。只有在膜活性厚度范围(70100nm)内,基质降解速度随膜厚度的增加而增加。当生物膜为薄层膜时,膜内传质阻力小,膜的活性好。当生物膜超出活性厚度时,基质降解速度与膜厚无关。由此推知,各种生物膜法适宜的生物膜厚度应控制在100nm以下。随生物膜厚度增大,膜内传质阻力增加,膜活性下降,已不能提高生物膜对基质的降解能力,反而会因生物膜的持续增厚,膜内层由兼性层转入厌氧状态,导致膜的大量自动脱落(超过600nm即发生脱落),或填料上出现积泥,或出现填料堵塞现象,从而影响到生物池的出水水质。

农村生活污水处理中微生物的活性、数量及类别,是生化处理系统的核心,对于指示污水处理效果有着非常重要的作用,我们需要把握好影响污水处理中微生物生长的各个因素,这样才能够保证整个生化污水处理系统,持久稳定运行!

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