福建南平一體化污水處理設(shè)備
活性污泥法在污水處理過程中占有重要地位。其原理是利用活性污泥中的微生物,原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等生物相在曝氣條件下將污水中的有機(jī)物氧化分解成CO2,H2O。一些無機(jī)物質(zhì),如PO43-,NH3和H2S,分解過程中產(chǎn)生的能量用于生長(zhǎng)和繁殖微生物本身。*的污水進(jìn)入,生物相在污水中不斷生長(zhǎng)繁殖,終形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的具有一定降解功能的生態(tài)系統(tǒng)。這種穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的形成得益于生物相良好的生長(zhǎng)環(huán)境,包括溫度、酸堿度、有機(jī)負(fù)荷、抗生素濃度、供氧等,當(dāng)污水處理系統(tǒng)中的各控制因素發(fā)生變化時(shí),活性污泥中的各種生物相的種類、數(shù)量及活性功能也會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)變化。在一定程度上,處理系統(tǒng)中活性污泥生物相的變化反映了污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和狀態(tài)。因此,通過觀察污水處理系統(tǒng)中生物相種群數(shù)量和活性污泥數(shù)量的變化,可以了解處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和質(zhì)量,并可以及時(shí)調(diào)整處理系統(tǒng)的運(yùn)行條件以改變生物相,確保處理系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)前對(duì)污水處理系統(tǒng)中生物相觀察已經(jīng)在水處理領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
活性污泥的生物相觀察方法
活性污泥的沉降性能
取新鮮的活性污泥,置于100毫升的量筒中、靜置一定時(shí)間,仔細(xì)觀察污泥的沉降速率、泥水界面是否清洗、上清液是否透明等。
活性污泥的生物相觀察
觀察前將所觀察的樣品混合均勻,用大口徑定量移液管(保證容易取到活性污泥)吸取0.05mL樣品與載玻片上,蓋上蓋玻片,置于顯微鏡下觀察。剛開始在100倍視野下觀察,環(huán)視整個(gè)視野,對(duì)樣品生物相的大致情況有初步了解,初步掌握絮體的狀態(tài)、粒徑、壓密性以及觀察到的原、后生動(dòng)物的種群。了解生物相中體型大的生物種類,一定程度上體型大的生物種類表示出污泥的停留時(shí)間。當(dāng)100倍視野觀察不清晰時(shí),采用400倍視野觀察[1]。尤其是生物相的口、鞭毛著生位置及數(shù)量、纖毛蟲纖毛著生方式及絲狀菌生長(zhǎng)情況必須在400倍視野以上才能觀察清楚。
活性污泥生物相觀察的指示作用
活性污泥的結(jié)構(gòu)
活性污泥的各種物理、生物性狀能客觀反映污水處理過程的運(yùn)行狀態(tài)。
若在觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)活性污泥的絮粒大、邊緣清晰、結(jié)構(gòu)致密,吸附性能和沉降性能良好,表明污水處理運(yùn)行狀態(tài)良好,在后續(xù)處理工藝中能很好進(jìn)行泥水分離,污水處理出水效果好。觀察絮體與絮體之間的水中有無懸浮物(Suspended Solid,SS),若懸浮物越多,則預(yù)示著污水中含有大量懸浮物。當(dāng)處理系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí),污泥結(jié)構(gòu)松散、絮粒變小,出現(xiàn)大量的游動(dòng)型纖毛蟲類等原、后生動(dòng)物,包括草履蟲屬、豆形蟲屬、腎型蟲屬、變形蟲屬、滴蟲屬等生物,表明此時(shí)處理系統(tǒng)污泥沉降性能差,泥水分離效果不佳,影響出水效果。
生物相指示
原生動(dòng)物、后生動(dòng)物的指示作用
在正常運(yùn)行的活性污泥中,生物相保持相對(duì)穩(wěn)定,原、后生動(dòng)物主要以游仆蟲屬、漩口蟲屬、輪蟲屬等為主。當(dāng)出現(xiàn)熊蟲、瓢體蟲等高級(jí)后生動(dòng)物時(shí),則預(yù)示污水進(jìn)水負(fù)荷低,處理系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入老化時(shí),會(huì)出現(xiàn)輪蟲、線蟲等微型后生動(dòng)物。此時(shí)應(yīng)該增加污泥負(fù)荷。當(dāng)活性污泥中的原生動(dòng)物較正常狀態(tài)下的數(shù)量明顯減少,游仆蟲等一些低負(fù)荷狀態(tài)下出現(xiàn)的原生動(dòng)物消失,不出現(xiàn)后生動(dòng)物時(shí),則預(yù)示著進(jìn)水負(fù)荷過高,變形蟲和一些小型鞭毛蟲占優(yōu)勢(shì)。此時(shí)應(yīng)采取減少污水進(jìn)水量、減少排泥量等措施來降低污泥負(fù)荷,維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
福建南平一體化污水處理設(shè)備生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下,微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù),如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷,從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面,與光滑表面相比,粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積;另一方面載體表面的粗糙部分,如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用,使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為,相對(duì)于大粒徑載體而言,小粒徑載體之間的相互摩擦小,比表面積大,因而更容易生成生物膜。另外,載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn),在載體質(zhì)量濃度很低情況下,即使生物膜厚達(dá)295μm,還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是,在載體濃度為20-30g/L時(shí),即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜,反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率,COD負(fù)荷高可達(dá)58kg/(m3·d)。
懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中,懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講,隨著懸浮微生物濃度的增加,微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明,在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度;隨著微生物濃度的增加,微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。