玻璃鋼汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)壹體化(hua)系(xi)統

懸浮微(wei)生(sheng)物的活(huo)性(xing)
微(wei)生物的活(huo)性(xing)通(tong)常(chang)可(ke)用(yong)微(wei)生(sheng)物的比(bi)增(zeng)長率(lv)(μ)來(lai)描(miao)述(shu)，即(ji)單(dan)位(wei)質量微(wei)生物的增(zeng)長繁(fan)殖(zhi)速(su)率(lv)。因此，在(zai)研(yan)究(jiu)微(wei)生物活性(xing)對(dui)生物膜(mo)形成(cheng)的(de)初(chu)階段的(de)影響時，關(guan)鍵是如(ru)何(he)控(kong)制(zhi)懸浮微(wei)生(sheng)物的比(bi)增(zeng)長率(lv)。研(yan)究(jiu)結(jie)果表明(ming)，硝化細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面(mian)的(de)附著(zhe)固定(ding)量及(ji)初始速(su)率均(jun)正(zheng)比(bi)於懸浮硝化細(xi)菌(jun)的(de)活性(xing)。
影(ying)響懸浮微(wei)生(sheng)物活性(xing)的(de)因素主(zhu)要(yao)有(you)如(ru)下幾(ji)種：
(1)當懸浮微(wei)生(sheng)物的生(sheng)物活性(xing)較(jiao)高時(shi)，其(qi)分泌胞(bao)外多(duo)聚(ju)物的能(neng)力(li)較(jiao)強(qiang)。這種粘(zhan)性(xing)的(de)胞外多(duo)聚(ju)物在(zai)細(xi)菌(jun)與載(zai)體之間(jian)起(qi)到了(le)生物粘(zhan)合劑(ji)的作用(yong)，使得(de)細(xi)菌(jun)易於在(zai)載(zai)體表面(mian)附(fu)著、固(gu)定(ding)；
(2)微生(sheng)物所(suo)處(chu)的(de)能量(liang)水(shui)平(ping)直(zhi)接與它(ta)們(men)的增(zeng)長率(lv)相(xiang)關(guan)。當盧增(zeng)加(jia)時(shi)，懸浮微(wei)生(sheng)物的動(dong)能隨之增(zeng)加(jia)。這些(xie)能量(liang)有(you)助(zhu)於(yu)克(ke)服(fu)在(zai)固(gu)定(ding)化過(guo)程中(zhong)微(wei)生物載(zai)體表面(mian)間(jian)的能(neng)壘(lei)，使得(de)細(xi)菌(jun)初(chu)始積累(lei)速率(lv)與懸浮細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)成(cheng)正(zheng)比(bi)；

(3)微生(sheng)物的表面(mian)結(jie)構隨著(zhe)其(qi)活(huo)性(xing)的(de)不(bu)同而(er)相(xiang)應變化。Herben等(deng)人(ren)研(yan)究(jiu)發現，懸浮細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)對(dui)細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面(mian)的(de)附著(zhe)固定(ding)過程(cheng)有(you)影(ying)響，而且(qie)，細(xi)菌(jun)表面(mian)的(de)化學(xue)組成(cheng)、官(guan)能(neng)團(tuan)的(de)量(liang)也隨細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)的(de)變化有(you)顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua)。細(xi)胞(bao)膜(mo)等(deng)隨懸浮細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)的(de)變化而有(you)顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua)。細(xi)菌(jun)表面(mian)的(de)這些(xie)變化(hua)將(jiang)直(zhi)接影(ying)響微生(sheng)物在(zai)載(zai)體表面(mian)的(de)附著(zhe)、固定(ding)。因此(ci)，通常(chang)認(ren)為(wei)，由懸浮微(wei)生(sheng)物活性(xing)變(bian)化而引起的細(xi)菌(jun)表面(mian)生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)或分子(zi)組(zu)成(cheng)的(de)變(bian)化(hua)是(shi)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面(mian)附(fu)著、固(gu)定(ding)的；
(4)微(wei)生物與載(zai)體接觸(chu)時間。微生物在(zai)載(zai)體表面(mian)附(fu)著、固(gu)定(ding)是—動(dong)態(tai)過(guo)程(cheng)。微(wei)生(sheng)物與載(zai)體表面(mian)接觸(chu)後，需(xu)要(yao)壹個相(xiang)對(dui)穩定(ding)的環境(jing)條(tiao)件，因此(ci)必(bi)須(xu)保(bao)證微(wei)生物在(zai)載(zai)體表面(mian)停留壹定(ding)時間(jian)，完成(cheng)微(wei)生(sheng)物在(zai)載(zai)體表面(mian)的(de)增(zeng)長過(guo)程(cheng)；
(5)水(shui)力(li)停留時(shi)間(jian)(HRT)。HeUnen等(deng)人(ren)認(ren)為(wei)，HRT對(dui)能否形(xing)成(cheng)完整的(de)生物膜(mo)起著(zhe)重(zhong)要(yao)的作用(yong)。在(zai)其(qi)他條(tiao)件確定(ding)的情(qing)況(kuang)下，HRT短則有(you)機(ji)容(rong)積負(fu)荷大，當稀(xi)釋(shi)率(lv)大於大生長率(lv)時(shi)，反(fan)應器內(nei)載(zai)體上能生(sheng)成(cheng)完整的(de)生物膜(mo)。刊(kan)huis等(deng)人(ren)的(de)試驗證明(ming)了(le)這種觀(guan)點。在(zai)COD負(fu)荷(he)為(wei)2．5kg／(m3·d)，HRT為(wei)4h時(shi)，載(zai)體上幾(ji)乎沒有(you)完整的(de)生物膜(mo)，而水(shui)力(li)停留時(shi)間(jian)為(wei)1h時(shi)，在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)操作時間內(nei)幾(ji)乎所(suo)有(you)的(de)載(zai)體上都(dou)長有(you)完整的(de)生物膜(mo)，且較(jiao)高的(de)表面(mian)COD負(fu)荷更易生成(cheng)較(jiao)厚(hou)的生(sheng)物膜(mo)，即COD負(fu)荷(he)越高，生(sheng)物膜(mo)越厚(hou)。周平(ping)等(deng)人(ren)也通(tong)過(guo)試驗證明(ming)了(le)較(jiao)短(duan)的(de)水(shui)力(li)停留時(shi)間(jian)有(you)利(li)於(yu)載(zai)體掛膜(mo)；

玻璃鋼汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)壹體化(hua)系(xi)統(6)液相(xiang)pH值(zhi)。除(chu)了(le)等(deng)電(dian)點(dian)外，細(xi)菌(jun)表面(mian)在(zai)不(bu)同環境(jing)下帶有(you)不(bu)同的(de)電荷；液相(xiang)環境(jing)中(zhong)，pH值(zhi)的變(bian)化(hua)將直(zhi)接影(ying)響微生(sheng)物的表面(mian)電(dian)荷特性(xing)。當液相(xiang)pH值(zhi)大於細(xi)菌(jun)等(deng)電(dian)點(dian)時(shi)，細(xi)菌(jun)表面(mian)由於氨(an)基(ji)酸(suan)的電(dian)離(li)作用(yong)而(er)顯(xian)負(fu)電性(xing)；當液相(xiang)pH值(zhi)小(xiao)於(yu)細(xi)菌(jun)等(deng)電(dian)點(dian)時(shi)，細(xi)菌(jun)表面(mian)顯(xian)正(zheng)電性(xing)。細(xi)菌(jun)表面(mian)電(dian)性(xing)將(jiang)直(zhi)接影(ying)響細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面(mian)附(fu)著、固(gu)定(ding)；
(7)水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)。在(zai)生(sheng)物膜(mo)形成(cheng)初(chu)期(qi)，水(shui)力(li)條(tiao)件是壹個非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)因(yin)素，它直(zhi)接影(ying)響生物膜(mo)是否(fou)能(neng)培(pei)養(yang)成(cheng)功。在(zai)實(shi)際(ji)水(shui)處(chu)理(li)中(zhong)，水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)的(de)強(qiang)弱(ruo)決(jue)定(ding)了(le)生物膜(mo)反(fan)應器啟動(dong)周期(qi)。單(dan)從(cong)生物膜(mo)形成(cheng)角度分析，弱(ruo)的(de)水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面(mian)的(de)附著(zhe)和(he)固定(ding)，但在(zai)實(shi)際(ji)運(yun)行中(zhong)，反(fan)應器的運(yun)行需(xu)要(yao)壹定(ding)強(qiang)度的水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)以(yi)維(wei)持反(fan)應器中(zhong)的(de)*混(hun)合狀(zhuang)態(tai)。所(suo)以(yi)在(zai)實(shi)際(ji)設(she)計(ji)運行中(zhong)如(ru)何(he)確定(ding)生物膜(mo)反(fan)應器的水(shui)力(li)學(xue)條(tiao)件是非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。

活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)是(shi)壹種好(hao)氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)方法(fa)，活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)基(ji)本概念(nian)是(shi)1912年(nian)英(ying)國(guo)的(de)克(ke)拉(la)克(ke)(Clark)和(he)蓋奇(Gage)發現的。他們(men)對汙(wu)水(shui)長時(shi)間(jian)曝(pu)氣(qi)會(hui)產生(sheng)汙(wu)泥(ni)，同(tong)時水(shui)質會(hui)得到(dao)明(ming)顯的(de)改(gai)善。繼而(er)阿(e)爾(er)敦(dun)(Arden)和(he)洛開脫(tuo)(Lockgtt)對這壹現象(xiang)進行了(le)研究(jiu)。
曝氣(qi)試驗是(shi)在(zai)瓶(ping)中(zhong)進行的(de)，每天(tian)試驗結(jie)束時(shi)把(ba)瓶(ping)子(zi)倒空，第二天重(zhong)新開始(shi)，他們(men)偶然發現，由於瓶(ping)子(zi)清(qing)洗不(bu)完善，瓶(ping)壁附(fu)著(zhe)汙(wu)泥(ni)時(shi)，處(chu)理(li)效果反(fan)而好(hao)。由於認(ren)識了(le)瓶壁留(liu)下汙(wu)泥(ni)的(de)重要性(xing)，他們(men)把(ba)它(ta)稱為(wei)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)。
隨後，他們(men)在(zai)每天(tian)結(jie)束試驗前(qian)，把(ba)曝(pu)氣(qi)後的(de)汙(wu)水(shui)靜止(zhi)沈(chen)澱(dian)，只倒上層凈化清水(shui)，留(liu)下瓶底的汙(wu)泥(ni)，供第(di)二天使用(yong)，這樣大大縮短了(le)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)的時間。
1916年(nian)，應用(yong)這個試驗的(de)工(gong)藝建成(cheng)的(de)第(di)個活性(xing)汙(wu)泥(ni)法(fa)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠。在(zai)顯(xian)微(wei)鏡下觀察這些(xie)褐(he)色(se)的絮狀(zhuang)汙(wu)泥(ni)，可(ke)以見到大量的細(xi)菌(jun)，還有(you)真(zhen)菌(jun)，原(yuan)生動(dong)物和(he)後生(sheng)動(dong)物，它們(men)組成(cheng)了(le)壹個*的生(sheng)態(tai)系(xi)統。正(zheng)是這些(xie)微生(sheng)物(主(zhu)要(yao)是細(xi)菌(jun))以(yi)汙(wu)水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)物為(wei)食(shi)料(liao)，進行代謝(xie)和(he)繁(fan)殖(zhi)，降(jiang)低(di)了(le)汙(wu)水(shui)中(zhong)有(you)機(ji)物的含(han)量。