張坤

[摘 要]在曝氣的不同條件下，對生物接觸氧化反應(yīng)器中的水質(zhì)及微生物群落和數(shù)量動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明，連續(xù)曝氣時(shí)，出水水質(zhì)最佳， 系統(tǒng)內(nèi)部微型動(dòng)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(zhì)，又為污泥減量作出貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]微生物 生物接觸氧化 污水處理

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用最為廣泛的污水處理技術(shù)，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(diǎn)，如運(yùn)轉(zhuǎn)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(shù)的研究已成為污水處理領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急

微生物在污水生化處理技術(shù)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(zhì)，因此微生物的研究分析，對揭示生物處理機(jī)理，尤其是剩余污泥減量化機(jī)理十分重要筆者通過對生物接觸氧化反應(yīng)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(zhì)變化的作用。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)裝置試驗(yàn)原水經(jīng)初沉進(jìn)入主反應(yīng)器后溢流出水（圖1），其中主反應(yīng)器中的礫石球?yàn)槿舾?～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(yàn)方法試驗(yàn)在3種不同曝氣條件下分別進(jìn)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(yàn)條件下微生物數(shù)量及種群的動(dòng)態(tài)變化。對微型動(dòng)物的檢測是利用血球細(xì)胞計(jì)數(shù)器結(jié)合其他的直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行的。對體形較小的微型動(dòng)物，可以用微型動(dòng)物計(jì)數(shù)板在生物顯微鏡下進(jìn)行精確計(jì)數(shù)；而對于體形較大的后生動(dòng)物，如紅斑瓢體蟲可用20μ1移液槍，取適當(dāng)液體于載玻片，在低倍顯微鏡下計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)取多次重復(fù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1水質(zhì)在掛膜穩(wěn)定后開始提高有機(jī)負(fù)荷，正常進(jìn)水，進(jìn)水流量為25L/d，水溫22℃，DO為3～8mg/L，pH值6～8，HRT為10～12h。試驗(yàn)結(jié)果表明3種曝氣條件下，連續(xù)曝氣的結(jié)果最佳，其原因如下：石球特殊結(jié)構(gòu)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(jìn)水中的有機(jī)物在反應(yīng)器中經(jīng)過好氧--缺氧--厭氧--再好氧--再缺氧--再厭氧等幾個(gè)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(jī)物質(zhì)，通過自身的新陳代謝活動(dòng)轉(zhuǎn)化為自身的組成成分和礦化物。大分子有機(jī)物及一些懸浮物被帶到缺氧區(qū)水解為小分子有機(jī)物。與好氧呼吸相比較，厭氧呼吸微生物的生命活動(dòng)過程需要不斷地從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)，通過代謝活動(dòng)來維持自身生命活動(dòng)的需要，使有機(jī)物濃度進(jìn)一步降低，而后又來到好氧區(qū)，如此循環(huán)往復(fù)，出水水質(zhì)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(dòng)物作為生物處理系統(tǒng)中體型最大的生物，以原生動(dòng)物或活性污泥中的細(xì)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(dòng)物相比，原生動(dòng)物最大的優(yōu)勢就是數(shù)量大、生長速度快。原生動(dòng)物在污水中的數(shù)量占微型動(dòng)物總數(shù)95%以上，在活性污泥中的密度可達(dá)5萬個(gè)/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(dòng)物還可作為指示生物，用以反映活性污泥和生物膜的質(zhì)量以及污水凈化的程度。另外，原生動(dòng)物多以細(xì)菌等為食，其吞食活性污泥的能力近年來得到較多關(guān)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(dòng)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(dòng)物。蟲體似倒掛的鐘，前端有一個(gè)多數(shù)纖毛構(gòu)成的纖毛帶，由外向內(nèi)呈螺旋狀，纖毛帶向一個(gè)方向波動(dòng)，使水形成旋渦，污水中的有機(jī)物小顆粒被水流集中沉積至“口”處進(jìn)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(dòng)物。

2.3.2.1輪蟲。輪蟲前端有2個(gè)纖毛環(huán)，纖毛擺動(dòng)時(shí)猶如滾動(dòng)的輪子。左右2個(gè)纖毛環(huán)向相對方向撥動(dòng)，形成向中間的水流，游離細(xì)菌、有機(jī)物顆粒或污泥碎屑即隨水流進(jìn)入2個(gè)纖毛環(huán)之間的口部進(jìn)入體內(nèi)。這也是一種沉渣取食方式，輪蟲在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)期，有機(jī)物含量較低、出水水質(zhì)良好時(shí)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(xì)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(xì)胞動(dòng)物。身體、節(jié)間有剛毛伸出，以污泥碎屑、有機(jī)物顆粒為食料。在生活污水處理中出水水質(zhì)良好時(shí)亦可出現(xiàn)。

3 結(jié)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(dòng)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(yùn)行狀況良好的指示型微生物，為污泥減量的機(jī)理研究提供一定的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘碌亭，王健，束玉寶.污泥減量化與資源化研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治，2008，30（4）：37-42.

[2] 梁鵬，黃霞，錢易.污泥減量化技術(shù)的研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003，4（1）：44-53.

[3] 顧夏聲，胡洪營，文湘華.水處理生物學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.