地埋(mai)式壹體化(hua)MBR汙水(shui)處(chu)理(li)系統

懸(xuan)浮微生物(wu)的活性(xing)
微生物(wu)的活性(xing)通(tong)常(chang)可用(yong)微生物(wu)的比(bi)增長率(lv)(μ)來(lai)描述(shu)，即單位質量(liang)微生物(wu)的增(zeng)長繁(fan)殖(zhi)速(su)率。因(yin)此(ci)，在研(yan)究微生物(wu)活性(xing)對(dui)生物(wu)膜形成(cheng)的(de)初階(jie)段(duan)的影響時，關鍵(jian)是(shi)如(ru)何(he)控(kong)制(zhi)懸(xuan)浮微生物(wu)的比(bi)增長率(lv)。研(yan)究結(jie)果(guo)表明，硝(xiao)化(hua)細(xi)菌在載(zai)體表面的(de)附著固(gu)定(ding)量及(ji)初(chu)始(shi)速(su)率均正(zheng)比(bi)於懸(xuan)浮硝(xiao)化(hua)細(xi)菌的(de)活性(xing)。Bryers等人在研(yan)究異養生(sheng)物膜的形成(cheng)時也得(de)出(chu)同樣結(jie)果(guo)。
影響懸(xuan)浮微生物(wu)活性(xing)的(de)因素(su)主要有如(ru)下(xia)幾種(zhong)：
(1)當(dang)懸(xuan)浮微生物(wu)的生(sheng)物(wu)活性(xing)較(jiao)高(gao)時，其(qi)分(fen)泌胞外(wai)多聚物(wu)的能力較強(qiang)。這種(zhong)粘(zhan)性(xing)的(de)胞外(wai)多聚物(wu)在細(xi)菌與載體之(zhi)間起(qi)到了(le)生物(wu)粘合(he)劑(ji)的作用(yong)，使(shi)得細(xi)菌易於在載(zai)體表面附(fu)著、固(gu)定(ding);
(2)微生物(wu)所(suo)處(chu)的(de)能量(liang)水平(ping)直(zhi)接(jie)與它(ta)們(men)的(de)增(zeng)長率(lv)相(xiang)關(guan)。當(dang)盧(lu)增加(jia)時，懸(xuan)浮微生物(wu)的動(dong)能隨(sui)之(zhi)增加(jia)。這些能量(liang)有助於克服在固(gu)定(ding)化(hua)過(guo)程中微生物(wu)載體表面間的能壘(lei)，使(shi)得細(xi)菌初(chu)始(shi)積累(lei)速(su)率與懸(xuan)浮細(xi)菌活性(xing)成(cheng)正比(bi);

(3)微生物(wu)的表面結(jie)構隨(sui)著其(qi)活性(xing)的(de)不同而(er)相(xiang)應變(bian)化(hua)。Herben等人研(yan)究發現，懸(xuan)浮細(xi)菌活性(xing)對(dui)細(xi)菌在載(zai)體表面的(de)附著固(gu)定(ding)過(guo)程有影響，而(er)且，細(xi)菌表面的(de)化(hua)學組(zu)成(cheng)、官(guan)能團(tuan)的量也(ye)隨細(xi)菌活性(xing)的(de)變(bian)化(hua)有顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua)。細(xi)胞膜等隨懸(xuan)浮細(xi)菌活性(xing)的(de)變(bian)化(hua)而(er)有顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua)。細(xi)菌表面的(de)這些變(bian)化(hua)將(jiang)直接(jie)影響微生物(wu)在載(zai)體表面的(de)附著、固(gu)定(ding)。因此(ci)，通常(chang)認(ren)為(wei)，由(you)懸(xuan)浮微生物(wu)活性(xing)變(bian)化(hua)而(er)引起(qi)的細(xi)菌表面生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)或分子組成的(de)變(bian)化(hua)是有利於細(xi)菌在載(zai)體表面附(fu)著、固(gu)定(ding)的;
(4)微生物(wu)與載體接(jie)觸(chu)時間。微生物(wu)在載(zai)體表面附(fu)著、固(gu)定(ding)是—動(dong)態過(guo)程。微生物(wu)與載體表面接(jie)觸後，需(xu)要壹個相(xiang)對(dui)穩(wen)定(ding)的環境(jing)條件(jian)，因此(ci)必須(xu)保(bao)證(zheng)微生物(wu)在載(zai)體表面停留(liu)壹定時間，完成(cheng)微生物(wu)在載(zai)體表面的(de)增長過(guo)程;
(5)水(shui)力停留(liu)時間(HRT)。HRT對能否(fou)形成(cheng)完整(zheng)的(de)生物(wu)膜起(qi)著重(zhong)要的作用(yong)。在其(qi)他(ta)條件(jian)確定(ding)的情況下(xia)，HRT短(duan)則(ze)有機容(rong)積(ji)負(fu)荷(he)大(da)，當稀(xi)釋率(lv)大於大生長率(lv)時，反應器(qi)內載(zai)體上能生(sheng)成完整(zheng)的(de)生物(wu)膜。刊(kan)huis等人的(de)試驗(yan)證(zheng)明(ming)了(le)這種(zhong)觀點(dian)。在COD負(fu)荷(he)為(wei)2.5kg/(m3·d)，HRT為(wei)4h時，載體上幾乎(hu)沒有完整(zheng)的(de)生物(wu)膜，而(er)水力停留(liu)時間為(wei)1h時，在相(xiang)同的操(cao)作時間內幾乎(hu)所(suo)有的載(zai)體上都長有完整(zheng)的(de)生物(wu)膜，且較(jiao)高(gao)的(de)表面COD負(fu)荷(he)更(geng)易生(sheng)成(cheng)較(jiao)厚的(de)生物膜，即COD負(fu)荷(he)越(yue)高(gao)，生(sheng)物膜越(yue)厚。周平(ping)等人也(ye)通過(guo)試驗(yan)證(zheng)明(ming)了(le)較短(duan)的水力停留(liu)時間有利於載體掛(gua)膜;
(6)液相(xiang)pH值(zhi)。除(chu)了(le)等電點(dian)外，細(xi)菌表面在不同環境(jing)下(xia)帶(dai)有不同的電(dian)荷(he);液(ye)相(xiang)環境(jing)中，pH值的(de)變(bian)化(hua)將(jiang)直接(jie)影響微生物(wu)的表面電(dian)荷(he)特(te)性(xing)。當(dang)液相(xiang)pH值(zhi)大(da)於細(xi)菌等電點(dian)時，細(xi)菌表面由(you)於氨基酸的電離(li)作用(yong)而(er)顯(xian)負(fu)電(dian)性(xing);當(dang)液相(xiang)pH值(zhi)小(xiao)於細(xi)菌等電點(dian)時，細(xi)菌表面顯(xian)正(zheng)電性(xing)。細(xi)菌表電性(xing)將(jiang)直接(jie)影響細(xi)菌在載(zai)體表面附(fu)著、固(gu)定(ding);

地埋(mai)式壹體化(hua)MBR汙水(shui)處(chu)理(li)系統(7)水力剪切(qie)力。在生(sheng)物(wu)膜形成(cheng)初(chu)期，水(shui)力條件(jian)是壹個非常(chang)重(zhong)要的因(yin)素(su)，它(ta)直(zhi)接(jie)影響生(sheng)物(wu)膜是否(fou)能培(pei)養成(cheng)功。在實(shi)際(ji)水處(chu)理(li)中，水力剪切(qie)力的強(qiang)弱(ruo)決定了(le)生物(wu)膜反應器(qi)啟動(dong)周期。單從(cong)生(sheng)物膜形成(cheng)角度分(fen)析，弱(ruo)的水力剪切(qie)力有利於細(xi)菌在載(zai)體表面的(de)附著和(he)固定，但在實(shi)際(ji)運行中，反應器(qi)的運(yun)行需(xu)要壹定強(qiang)度的(de)水(shui)力剪切(qie)力以維持(chi)反(fan)應器(qi)中的*混合(he)狀(zhuang)態(tai)。所(suo)以(yi)在實(shi)際(ji)設計運(yun)行中如(ru)何(he)確(que)定(ding)生(sheng)物(wu)膜反應器(qi)的水(shui)力學條件(jian)是非常(chang)重(zhong)要的。
掛(gua)膜過(guo)程中的影響因(yin)素(su)
生物載(zai)體掛(gua)膜過(guo)程中的作用(yong)力
生物(wu)載體掛(gua)膜過(guo)程中的作用(yong)力直接(jie)促成了(le)微生物(wu)與載體表面的(de)直接(jie)作用(yong)，在整(zheng)個(ge)生物(wu)膜形成(cheng)過(guo)程中起(qi)著至(zhi)關重(zhong)要的作用(yong)。生物(wu)載(zai)體在掛(gua)膜過(guo)程的(de)作用(yong)力較為(wei)復雜，這裏詳(xiang)細(xi)分析與生物(wu)載體表面理(li)化(hua)特性(xing)有關的(de)物(wu)理(li)力，如(ru)範德華(hua)力、靜電作用(yong)力、表面張(zhang)力、水動(dong)力外，還(hai)有湍流(liu)擴散(san)力、表面剪(jian)切力、載體運(yun)動(dong)引起(qi)的力等。
載體表面親(qin)水性(xing)的(de)影響
華(hua)南(nan)理(li)工大(da)學江(jiang)帆(fan)通(tong)過(guo)對不同載體掛(gua)膜實驗(yan)得出：GPUC載(zai)體表面含(han)有-OH、酰胺基等親水(shui)性(xing)基團，而(er)大部(bu)分微生物(wu)本身具有良(liang)好(hao)的(de)親(qin)水(shui)性(xing)，載(zai)體表面與微生物(wu)表面能夠(gou)形成(cheng)氫鍵結(jie)構;同時親水(shui)性(xing)載(zai)體表面自(zi)由(you)能低(di)於疏水性(xing)載(zai)體的(de)表面自(zi)由(you)能，水(shui)中的微生物(wu)更(geng)容(rong)易接(jie)近(jin)親(qin)水性(xing)載(zai)體表面吸(xi)附生(sheng)長。實(shi)驗(yan)中對GPUC載(zai)體與普通(tong)多孔載體進行了(le)比(bi)較，結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi)GPUC載體的(de)掛(gua)膜量及(ji)掛(gua)膜生物(wu)活性(xing)均大(da)於普通多(duo)孔(kong)載體。

活性(xing)汙(wu)泥(ni)是微生物(wu)群(qun)體及(ji)它(ta)們(men)所(suo)依附(fu)的有機物(wu)質和(he)無機物質的(de)總稱(cheng)，1912年由(you)英(ying)國(guo)的(de)克(ke)拉克(Clark)和(he)蓋奇(Gage)發現，活性(xing)汙(wu)泥(ni)可分(fen)為(wei)好(hao)氧(yang)活性(xing)汙(wu)泥(ni)和(he)厭氧顆粒(li)活性(xing)汙(wu)泥(ni)，活性(xing)汙(wu)泥(ni)主要用(yong)來(lai)處(chu)理(li)汙(wu)廢(fei)水(shui)。活性(xing)汙(wu)泥(ni)法(fa)是利(li)用(yong)懸(xuan)浮生(sheng)長的(de)微生物(wu)絮體處(chu)理(li)有機汙(wu)水(shui)的壹類(lei)好(hao)氧(yang)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)。活性(xing)汙(wu)泥(ni)中復雜的(de)微生物(wu)與廢(fei)水(shui)中的有機營(ying)養物形成(cheng)了(le)復雜的(de)食物鏈(lian)。
先擔(dan)當凈化(hua)任(ren)務的是(shi)異氧菌(jun)和(he)腐生性(xing)真(zhen)菌，細(xi)菌特(te)別(bie)是(shi)球(qiu)狀(zhuang)細(xi)菌起(qi)著關(guan)鍵(jian)的作用(yong)，優(you)良(liang)運轉(zhuan)的(de)活性(xing)汙(wu)泥(ni)，是以(yi)絲狀(zhuang)菌(jun)為(wei)骨架由(you)球(qiu)狀(zhuang)菌(jun)組(zu)成的(de)菌(jun)膠團(tuan)。沈降性(xing)好(hao)，隨(sui)著活性(xing)汙(wu)泥(ni)的正(zheng)常(chang)運(yun)行，細(xi)菌大(da)量(liang)繁(fan)殖(zhi)，開始(shi)生長原(yuan)生(sheng)動物(wu)，是細(xi)菌壹次捕食者。
活性(xing)汙(wu)泥(ni)常(chang)見(jian)的原(yuan)生(sheng)動物(wu)有鞭毛蟲(chong)、肉毛蟲(chong)、纖(xian)毛蟲(chong)和(he)吸管蟲。活性(xing)汙(wu)泥(ni)成熟時固著型(xing)的(de)纖(xian)毛蟲(chong)、鐘(zhong)蟲占優(you)勢;後生(sheng)動物是(shi)細(xi)菌的(de)二(er)次捕食者，如(ru)輪蟲(chong)、線蟲等只能在溶(rong)解(jie)氧充(chong)足(zu)時才(cai)出現，所(suo)以(yi)當(dang)出(chu)現後生(sheng)動物時說明(ming)處(chu)理(li)水(shui)質好(hao)轉(zhuan)標(biao)誌(zhi)。

其(qi)性(xing)能指(zhi)標包括：混合(he)液懸(xuan)浮固(gu)體 (MLSS)，汙(wu)泥(ni)沈降比(bi)(SV)，汙泥(ni)指(zhi)數[汙泥(ni)體積(ji)指(zhi)數(SVI)，汙泥(ni)密度指(zhi)數(SDI)。
怎(zen)樣(yang)培(pei)養水(shui)處(chu)理(li)段(duan)的活性(xing)汙(wu)泥(ni)?
汙水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)在單體試(shi)車初步驗(yan)收和(he)聯(lian)動試(shi)車的基礎上。進水(shui)的汙水(shui)水(shui)質、水(shui)量(liang)能滿(man)足初步(bu)運行的(de)要求(qiu)，即(ji)可進行投(tou)產(chan)試(shi)運行。首(shou)先(xian)要培(pei)養活性(xing)汙(wu)泥(ni)，壹般直(zhi)接(jie)通汙水進行培(pei)養。