200m3/d地埋(mai)式(shi)汙水(shui)處理裝(zhuang)置(zhi)
懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)的(de)活(huo)性
微(wei)生物(wu)的(de)活(huo)性通常(chang)可(ke)用(yong)微(wei)生物(wu)的(de)比(bi)增長率(lv)(μ)來描(miao)述,即單(dan)位質(zhi)量(liang)微(wei)生物(wu)的(de)增(zeng)長繁殖(zhi)速(su)率(lv)。因此(ci),在(zai)研究(jiu)微(wei)生物(wu)活(huo)性對(dui)生(sheng)物(wu)膜(mo)形成(cheng)的(de)初(chu)階段的(de)影(ying)響時,關鍵是如(ru)何控制(zhi)懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)的(de)比(bi)增長率(lv)。研究(jiu)結(jie)果表(biao)明(ming),硝化細(xi)菌(jun)在(zai)載體(ti)表面的(de)附(fu)著固定(ding)量(liang)及初(chu)始速(su)率(lv)均正(zheng)比(bi)於懸(xuan)浮(fu)硝(xiao)化細(xi)菌(jun)的活(huo)性。研究(jiu)異養生物(wu)膜(mo)的(de)形成(cheng)時也(ye)得出(chu)同樣結果。
影(ying)響懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)活(huo)性的因素(su)主要(yao)有(you)如(ru)下(xia)幾(ji)種:
(1)當(dang)懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)的(de)生(sheng)物(wu)活(huo)性較(jiao)高時,其分泌(mi)胞外多聚物(wu)的(de)能(neng)力(li)較(jiao)強(qiang)。這種(zhong)粘(zhan)性的胞外多聚物(wu)在(zai)細(xi)菌(jun)與載體(ti)之(zhi)間起到(dao)了生物(wu)粘(zhan)合(he)劑(ji)的(de)作用(yong),使(shi)得(de)細(xi)菌(jun)易於在(zai)載體(ti)表面附(fu)著(zhe)、固定(ding);
(2)微(wei)生物(wu)所(suo)處的能(neng)量(liang)水(shui)平(ping)直接(jie)與它們的增長率(lv)相(xiang)關。當(dang)盧(lu)增加(jia)時,懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)的(de)動(dong)能(neng)隨之(zhi)增(zeng)加(jia)。這些(xie)能量有(you)助(zhu)於克(ke)服(fu)在(zai)固定(ding)化過(guo)程中(zhong)微(wei)生物(wu)載體(ti)表面間的能(neng)壘,使(shi)得(de)細(xi)菌(jun)初(chu)始積累(lei)速(su)率(lv)與懸(xuan)浮(fu)細(xi)菌(jun)活(huo)性成正比(bi);

(3)微(wei)生物(wu)的(de)表(biao)面結(jie)構(gou)隨著其活(huo)性的不同而相(xiang)應變(bian)化。Herben等人(ren)研究(jiu)發現,懸(xuan)浮(fu)細(xi)菌(jun)活(huo)性對(dui)細(xi)菌(jun)在(zai)載體(ti)表面的(de)附(fu)著固定(ding)過(guo)程有(you)影(ying)響,而且,細(xi)菌(jun)表面的(de)化學(xue)組成、官(guan)能(neng)團(tuan)的(de)量(liang)也(ye)隨細(xi)菌(jun)活(huo)性的變(bian)化有(you)顯(xian)著(zhu)變(bian)化。細(xi)胞膜(mo)等(deng)隨懸(xuan)浮(fu)細(xi)菌(jun)活(huo)性的變(bian)化而有(you)顯(xian)著(zhu)變(bian)化。細(xi)菌(jun)表面的(de)這(zhe)些變(bian)化將直(zhi)接(jie)影響(xiang)微(wei)生物(wu)在(zai)載體(ti)表面的(de)附(fu)著、固定(ding)。因(yin)此(ci),通常(chang)認(ren)為,由懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)活(huo)性變(bian)化而引起的(de)細(xi)菌(jun)表面生(sheng)理狀(zhuang)態(tai)或(huo)分子組成的(de)變(bian)化是有(you)利(li)於細(xi)菌(jun)在(zai)載體(ti)表面附(fu)著(zhe)、固定(ding)的(de);
(4)微(wei)生物(wu)與(yu)載體(ti)接(jie)觸時間。微(wei)生物(wu)在(zai)載體(ti)表面附(fu)著(zhe)、固定(ding)是—動態(tai)過(guo)程。微(wei)生物(wu)與(yu)載體(ti)表面接(jie)觸後(hou),需(xu)要(yao)壹(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)穩(wen)定(ding)的(de)環(huan)境條件(jian),因此(ci)必須(xu)保證(zheng)微(wei)生物(wu)在(zai)載體(ti)表面停留(liu)壹(yi)定(ding)時間,完成(cheng)微(wei)生物(wu)在(zai)載體(ti)表面的(de)增(zeng)長過(guo)程;
(5)水(shui)力(li)停留(liu)時間(HRT)。HeUnen等人(ren)認(ren)為(wei),HRT對(dui)能(neng)否(fou)形成(cheng)完(wan)整(zheng)的(de)生(sheng)物(wu)膜(mo)起著(zhe)重要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)其(qi)他條件(jian)確定(ding)的(de)情況下(xia),HRT短(duan)則有(you)機(ji)容積負荷(he)大(da),當(dang)稀釋(shi)率(lv)大(da)於大(da)生(sheng)長率(lv)時,反應器(qi)內(nei)載體(ti)上(shang)能生成完整(zheng)的生(sheng)物(wu)膜(mo)。刊huis等(deng)人(ren)的(de)試(shi)驗證明(ming)了這種觀(guan)點(dian)。在(zai)COD負荷(he)為2.5kg/(m3·d),HRT為(wei)4h時,載體(ti)上(shang)幾(ji)乎沒(mei)有(you)完(wan)整的生物(wu)膜(mo),而水(shui)力(li)停留(liu)時間為1h時,在(zai)相(xiang)同的操作時間內幾(ji)乎所(suo)有(you)的(de)載體(ti)上(shang)都(dou)長有(you)完(wan)整的生物(wu)膜(mo),且(qie)較(jiao)高的(de)表(biao)面COD負荷(he)更(geng)易生(sheng)成較(jiao)厚的(de)生物(wu)膜(mo),即COD負荷(he)越高,生(sheng)物(wu)膜(mo)越厚。周(zhou)平(ping)等人(ren)也(ye)通過(guo)試(shi)驗證明(ming)了較(jiao)短(duan)的水(shui)力(li)停留(liu)時間有(you)利(li)於載體(ti)掛膜(mo);

200m3/d地(di)埋(mai)式(shi)汙水(shui)處理裝(zhuang)置(zhi)(6)液(ye)相(xiang)pH值。除了等電點外,細(xi)菌(jun)表面在(zai)不同環(huan)境下(xia)帶(dai)有(you)不同的電荷(he);液相(xiang)環(huan)境中(zhong),pH值的變(bian)化將直(zhi)接(jie)影響(xiang)微(wei)生物(wu)的(de)表(biao)面電(dian)荷(he)特(te)性。當(dang)液(ye)相(xiang)pH值大(da)於細(xi)菌(jun)等電(dian)點(dian)時,細(xi)菌(jun)表面由(you)於氨基(ji)酸的(de)電(dian)離(li)作用(yong)而顯負電(dian)性;當(dang)液(ye)相(xiang)pH值小於細(xi)菌(jun)等電(dian)點(dian)時,細(xi)菌(jun)表面顯(xian)正(zheng)電性。細(xi)菌(jun)表面電(dian)性將直(zhi)接(jie)影響(xiang)細(xi)菌(jun)在(zai)載體(ti)表面附(fu)著(zhe)、固定(ding);
(7)水(shui)力(li)剪(jian)切力(li)。在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)形成(cheng)初(chu)期,水(shui)力(li)條件(jian)是壹(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)因(yin)素(su),它直接(jie)影響(xiang)生(sheng)物(wu)膜(mo)是否(fou)能培(pei)養成功(gong)。在(zai)實(shi)際水(shui)處理中(zhong),水(shui)力(li)剪(jian)切力(li)的(de)強弱決(jue)定(ding)了生物(wu)膜(mo)反應器(qi)啟動(dong)周(zhou)期。單(dan)從生物(wu)膜(mo)形成(cheng)角(jiao)度(du)分析,弱的(de)水(shui)力(li)剪(jian)切力(li)有(you)利(li)於細(xi)菌(jun)在(zai)載體(ti)表面的(de)附(fu)著和(he)固定(ding),但(dan)在(zai)實(shi)際運行中(zhong),反應器(qi)的(de)運行需(xu)要(yao)壹(yi)定(ding)強(qiang)度(du)的水(shui)力(li)剪(jian)切力(li)以維(wei)持反應器(qi)中(zhong)的*混合(he)狀(zhuang)態(tai)。所(suo)以在(zai)實(shi)際設計運行中(zhong)如(ru)何確定(ding)生(sheng)物(wu)膜(mo)反應器(qi)的(de)水(shui)力(li)學(xue)條件(jian)是非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)。
微(wei)生物(wu)的(de)功(gong)能(neng)特(te)點
微(wei)生物(wu)種(zhong)類(lei)繁多、適應(ying)性強、代謝方(fang)式(shi)多樣,幾(ji)乎可(ke)以降(jiang)解環(huan)境中(zhong)的所(suo)有(you)汙(wu)染(ran)物(wu)質(zhi),因(yin)此(ci),在(zai)汙(wu)水(shui)處理中(zhong)的應(ying)用(yong)前景非(fei)常(chang)廣(guang)闊。
微(wei)生物(wu)在(zai)汙(wu)水(shui)處理中(zhong)的應(ying)用(yong)特(te)點主要(yao)有(you)3個(ge):①生長繁殖(zhi)快,分解效率(lv)高。微(wei)生物(wu)繁殖(zhi)能(neng)力(li)強(qiang)、生長代(dai)時短(duan)、表面積(ji)大(da),所(suo)以,對(dui)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)分解效率(lv)高。②微(wei)生物(wu)作(zuo)用(yong)的針(zhen)對(dui)性強。不同種類(lei)的(de)微(wei)生物(wu)具(ju)有(you)不同的代謝途(tu)徑,因(yin)此(ci),所(suo)利用(yong)的能(neng)源(yuan)也(ye)不同,對(dui)於不同的汙染(ran)水(shui)體(ti)應選(xuan)用(yong)不同的微(wei)生物(wu)種(zhong)類(lei)。③抗(kang)逆(ni)性強,適用(yong)性廣。微(wei)生物(wu)具(ju)有(you)變(bian)異快的(de)特(te)點,當(dang)水(shui)體(ti)環(huan)境發生(sheng)變(bian)化時,微(wei)生物(wu)會(hui)在(zai)短(duan)時間內產(chan)生適(shi)應性突變(bian),所(suo)以,其(qi)處(chu)理汙(wu)水(shui)的方(fang)式(shi)更(geng)加靈(ling)活(huo)多樣。
微(wei)生物(wu)在(zai)汙(wu)水(shui)處理中(zhong)的應(ying)用(yong)
對(dui)不含氮的有(you)機(ji)物(wu)分解
自然界(jie)中(zhong)大(da)多數微(wei)生物(wu)只(zhi)能利用(yong)葡(pu)萄(tao)糖、麥(mai)芽(ya)糖(tang)等(deng)基(ji)本(ben)糖(tang)類(lei),而對(dui)於利(li)用(yong)纖維(wei)素(su)、油(you)脂等(deng)的微(wei)生物(wu)種(zhong)類(lei)較(jiao)少。通常(chang)對(dui)不含氮有(you)機(ji)物(wu)的(de)降(jiang)解主要(yao)是靠某(mou)些特(te)定(ding)的(de)微(wei)生物(wu)將大(da)分子物(wu)質(zhi)分解為小分子物(wu)質(zhi),再通過(guo)細(xi)菌(jun)、黴菌(jun)等對(dui)小分子進行利(li)用(yong)。