淺談微生物對污水的生物處理

張坤

[摘 要]在曝氣的不同條件下，對生物接觸氧化反應器中的水質及微生物群落和數(shù)量動態(tài)變化進行分析。結果表明，連續(xù)曝氣時，出水水質最佳， 系統(tǒng)內(nèi)部微型動物數(shù)目多，活性高，指示著污水處理效果良好，既凈化污水中的污染物質，又為污泥減量作出貢獻。

[關鍵詞]微生物 生物接觸氧化 污水處理

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0010-01

0引言

廢水生物處理法是目前世界上應用最為廣泛的污水處理技術，世界上超過90%的城市污水處理都采用活性污泥法。廢水生物處理法有著突出的優(yōu)點，如運轉穩(wěn)定、操作簡便等，但會產(chǎn)生大量剩余污泥，對環(huán)境造成直接或潛在的危害。因此，污水處理與污泥減量技術的研究已成為污水處理領域的當務之急

微生物在污水生化處理技術中起決定性的作用，微生物種群的組成與數(shù)量在很大程度上會影響出水水質，因此微生物的研究分析，對揭示生物處理機理，尤其是剩余污泥減量化機理十分重要筆者通過對生物接觸氧化反應器中微生物種群多樣性組成及數(shù)量變化的分析，初步揭示了微生物在生化處理系統(tǒng)中水質變化的作用。

1 材料與方法

1.1試驗裝置試驗原水經(jīng)初沉進入主反應器后溢流出水（圖1），其中主反應器中的礫石球為若干2～3cm碎石塊粘制而成的直徑10cm的多孔載體（圖2），為微生物的生長提供大量的好氧、厭氧及兼性的生長環(huán)境。

1.2試驗方法試驗在3種不同曝氣條件下分別進行：第1階段連續(xù)曝氣，第2階段2/2h間歇曝氣，第3階段4/4h間歇曝氣。分別監(jiān)測每種試驗條件下微生物數(shù)量及種群的動態(tài)變化。對微型動物的檢測是利用血球細胞計數(shù)器結合其他的直接計數(shù)法進行的。對體形較小的微型動物，可以用微型動物計數(shù)板在生物顯微鏡下進行精確計數(shù)；而對于體形較大的后生動物，如紅斑瓢體蟲可用20μ1移液槍，取適當液體于載玻片，在低倍顯微鏡下計數(shù)。計數(shù)取多次重復的平均值。

2 結果與分析

2.1水質在掛膜穩(wěn)定后開始提高有機負荷，正常進水，進水流量為25L/d，水溫22℃，DO為3～8mg/L，pH值6～8，HRT為10～12h。試驗結果表明3種曝氣條件下，連續(xù)曝氣的結果最佳，其原因如下：石球特殊結構為生物膜提供了大量的生長空間，在連續(xù)曝氣的情況下，其曝氣區(qū)球體外部為好氧環(huán)境，內(nèi)部為缺氧環(huán)境，非曝氣區(qū)球體外部為缺氧環(huán)境，內(nèi)部為厭氧環(huán)境。由于曝氣的作用，進水中的有機物在反應器中經(jīng)過好氧--缺氧--厭氧--再好氧--再缺氧--再厭氧等幾個循環(huán)直至出水。在好氧階段，微生物的好氧呼吸能夠充分利用污水中的有機物質，通過自身的新陳代謝活動轉化為自身的組成成分和礦化物。大分子有機物及一些懸浮物被帶到缺氧區(qū)水解為小分子有機物。與好氧呼吸相比較，厭氧呼吸微生物的生命活動過程需要不斷地從外界吸收營養(yǎng)物質，通過代謝活動來維持自身生命活動的需要，使有機物濃度進一步降低，而后又來到好氧區(qū)，如此循環(huán)往復，出水水質清澈，效果很好。非連續(xù)曝氣條件下，系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境變化頻繁，好氧及厭氧微生物不能充分發(fā)揮其各自作用，其處理效果較連續(xù)曝氣條件差。

2.2微生物對污水的處理作用后生動物作為生物處理系統(tǒng)中體型最大的生物，以原生動物或活性污泥中的細菌和污泥碎片為食，并通過其腸管使這些食物得到一定程度的礦化，增長食物鏈，從而減少系統(tǒng)中剩余污泥的產(chǎn)量。和后生動物相比，原生動物最大的優(yōu)勢就是數(shù)量大、生長速度快。原生動物在污水中的數(shù)量占微型動物總數(shù)95%以上，在活性污泥中的密度可達5萬個/L，其中70%左右為纖毛蟲，因而也有一定的凈化污染物的能力。原生動物還可作為指示生物，用以反映活性污泥和生物膜的質量以及污水凈化的程度。另外，原生動物多以細菌等為食，其吞食活性污泥的能力近年來得到較多關注和研究，成為可能的污泥減量化方法。

2.3幾種典型微生物的作用

2.3.1固著型纖毛蟲類。固著型纖毛蟲類主要是指鐘蟲類原生動物。在生物處理系統(tǒng)中是數(shù)量最多、最為常見的一類微型動物。蟲體似倒掛的鐘，前端有一個多數(shù)纖毛構成的纖毛帶，由外向內(nèi)呈螺旋狀，纖毛帶向一個方向波動，使水形成旋渦，污水中的有機物小顆粒被水流集中沉積至“口”處進入體內(nèi)，并形成食物胞。這種取食方式稱為沉渣取食，其可起到清道夫的作用，使出水更為澄清。

2.3.2后生動物。

2.3.2.1輪蟲。輪蟲前端有2個纖毛環(huán)，纖毛擺動時猶如滾動的輪子。左右2個纖毛環(huán)向相對方向撥動，形成向中間的水流，游離細菌、有機物顆?；蛭勰嗨樾技措S水流進入2個纖毛環(huán)之間的口部進入體內(nèi)。這也是一種沉渣取食方式，輪蟲在系統(tǒng)正常運行時期，有機物含量較低、出水水質良好時才會出現(xiàn)，故輪蟲的出現(xiàn)說明處理效果較好。

2.3.2.2線蟲。身體圓形，似打足氣的輪胎，可吞噬細小的污泥顆粒，在膜生長較厚的生物膜處理系統(tǒng)中常會出現(xiàn)。

2.3.2.3顠體蟲。污泥中體形最大、分化較高級的一種多細胞動物。身體、節(jié)間有剛毛伸出，以污泥碎屑、有機物顆粒為食料。在生活污水處理中出水水質良好時亦可出現(xiàn)。

3 結論

生物接觸氧化處理系統(tǒng)中，連續(xù)曝氣情況下，無論是出水效果還是微生物種群特征均優(yōu)于其他情況。系統(tǒng)內(nèi)部微型動物數(shù)目多，且活性高，如輪蟲、鐘蟲的大量存在，不僅具有一定的污染凈化能力，而且是運行狀況良好的指示型微生物，為污泥減量的機理研究提供一定的理論依據(jù)。

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