水中微生物生長的影響因素處理

在生命污水處理中，微生物在凈化方面起著重要的作用。水處理行業(yè)的工程師也熱衷于研究微生物的生長特性。鴻昇環(huán)保的環(huán)境工程師為了改善農(nóng)村生活污水治理效果，也對微生物進(jìn)行了深入的探索。

微生物生物膜是由微生物種群及其包被的胞外聚合物和基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)組成，它們相互粘附或粘附在組織或物體的表面。各種微生物形成生物膜，在污水處理、水質(zhì)監(jiān)測、飲用水深度處理凈化等方面的應(yīng)用越來越廣泛。

在農(nóng)村污水處理過程中，微生物對整體水質(zhì)的凈化和生態(tài)系統(tǒng)正常運行的指示起著極其重要的作用。在微生物的培養(yǎng)和馴化過程中，需要嚴(yán)格的環(huán)境條件。掌握溫度、pH值、水力負(fù)荷、溶解氧、載體表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素，可以幫助我們更好地處理各種污水。

(1)溫度

溫度是影響微生物正常代謝的主要因素之一。任何一種微生物都有較好的生長溫度。在一定的溫度范圍內(nèi)，大多數(shù)微生物的代謝活性會隨著溫度的升高而升高，隨著溫度的降低而降低。好氧微生物的適宜溫度范圍為10 ~ 35℃，一般水溫低于10℃，會對生物處理的凈化效果產(chǎn)生不利影響。在氣溫較高的夏季，生物處理效果較好；而冬季水溫較低時，生物膜的活性受到抑制，影響處理的作用。當(dāng)水溫接近細(xì)菌生長的較高生長溫度時，細(xì)菌的代謝率達(dá)到較高值。此時膠體基質(zhì)可作為呼吸基質(zhì)消耗，使污泥松散解體，吸附能力下降，出水因污泥上浮而變渾濁，出水SS增加，導(dǎo)致出水濃度升高。溫度升高也會降低飽和溶解氧和氧轉(zhuǎn)移速率。供氧跟不上就會造成溶解氧不足，污泥缺氧降解，影響效果處理。溫度再高一點，最終會導(dǎo)致細(xì)菌死亡。因此，需要保持一個適合微生物生長的溫度，不能過高，也不能過低。

(2)pH值

微生物的生長和繁殖與pH值密切相關(guān)。對于好氧微生物，pH值在6.5-8.5之間。經(jīng)過馴化后，細(xì)菌對pH值的適應(yīng)范圍可以進(jìn)一步提高。

一般來說，廢水中大部分含有碳酸、碳酸鹽、銨鹽和磷酸鹽，使得污水具有一定的緩沖pH值的能力。在一定范圍內(nèi)，酸或堿的加入可以起到緩沖作用，不會引起pH值的大的變化。一般來說，生活污水大多有一定的緩沖能力。污水的pH值對細(xì)菌的代謝活性影響很大。此外，pH值也會改變細(xì)菌的表面電荷，從而影響其對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。微生物對pH值的波動非常敏感，甚至在其生長pH范圍內(nèi)pH值的突然變化都會引起細(xì)菌活性的明顯下降，因為細(xì)菌對pH值變化的適應(yīng)過程要比對溫度變化的適應(yīng)過程慢得多。所以應(yīng)盡量避免污水的pH值突然變化。

(3)水力負(fù)荷

水力負(fù)荷與污水與反應(yīng)器中載體上生物膜的接觸時間直接相關(guān)。微生物降解有機物需要一定的接觸反應(yīng)時間。水力負(fù)荷越小，污水與生物膜的接觸時間越長，處理的效果越好。水力負(fù)荷對控制生物膜厚度和提高傳質(zhì)也有一定的作用。隨著水力負(fù)荷的增加，湍流剪切效應(yīng)有利于膜厚度的控制和傳質(zhì)的改善，但水力負(fù)荷應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，以免水力沖刷過度造成生物膜的流失。因此，不同的生物膜工藝應(yīng)該有各自合適的水力負(fù)荷。

(4)溶解氧

溶解氧是生物的重要控制因子。在生物膜工藝處理中，溶解氧應(yīng)保持在一定水平。這種情況下，活性污泥或生物膜的結(jié)構(gòu)是正常的，沉降和絮凝性能也是良好的。如果供氧過多，由于代謝活性增強，營養(yǎng)供給不足，污泥或生物膜本身會被氧化，導(dǎo)致污泥老化。

(5)載體的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

作為生物載體，其對處理效應(yīng)的影響主要體現(xiàn)在載體的表面性質(zhì)上，包括其比表面積、表面親水性和表面電荷、表面粗糙度、載體密度、堆積密度、孔隙率、強度等。因此，載體的選擇不僅決定了生物膜生長的比表面積和生物膜量，還影響著反應(yīng)器內(nèi)的流體力學(xué)狀態(tài)。在正常生長環(huán)境下，微生物表面帶負(fù)電荷。如果載體表面帶正電荷，會使微生物在載體表面的附著和固定過程更容易。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著和固定。粗糙的表面增加了細(xì)菌和載體之間的有效接觸面積。比表面積形成的孔洞和裂縫可以屏蔽和保護(hù)附著的細(xì)菌不被水力剪切沖刷。

(6)生物膜的數(shù)量和活性

生物膜的厚度反映了生物量的大小，也影響溶解氧和基質(zhì)的轉(zhuǎn)移。在考慮生物膜厚度時，需要區(qū)分總厚度和活性厚度。生物膜中的擴散阻力(生物膜中的傳質(zhì)阻力)限制了過厚生物膜實際參與降解底物的生物膜量。只有在薄膜的活性厚度范圍內(nèi)(70 ~ 100 nm)，基底的降解速率隨著薄膜厚度的增加而增加。生物膜為薄膜時，膜內(nèi)傳質(zhì)阻力小，膜的活性好。當(dāng)生物膜超過活性厚度時，底物降解速率與膜厚度無關(guān)。因此可以推斷，各種生物膜法的適宜生物膜厚度應(yīng)控制在100nm以下。隨著生物膜厚度的增加，膜內(nèi)傳質(zhì)阻力增加，膜活性降低，不再能提高生物膜對底物的降解能力。相反，由于生物膜不斷增厚，膜內(nèi)層由兼氧層轉(zhuǎn)為厭氧狀態(tài)，導(dǎo)致大量自動脫膜(超過600nm時發(fā)生脫落)，或污泥堆積在填料上或填料堵塞，從而影響生物池的出水水質(zhì)。

農(nóng)村微生物污水處理的活性、數(shù)量和種類是生化處理系統(tǒng)的核心，對指示污水處理效應(yīng)起著非常重要的作用。我們需要把握影響力污水。

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