污水处理中关于活性污泥的浅谈

【格林课堂】一直以自己是环境工程专业的自称，但是从来没有在公司的网站上投稿过什么专业类的文章，说起来比较惭愧。主要是觉得自己才学疏浅，实在不敢在公司的这种对所有人公开的网站上面班门弄斧。但是最近看了伟大的数学家华罗庚的一篇文章后觉得班门弄斧才能有助于自身的提高，同时也希望借此能够加强与各位资深的前辈们交流工艺技术方面的东西。当然，这篇文章是比较初级的东西，写的是一些比较基本的入门的知识，如果你系统的学过但是理解不够深刻那么我希望你看完这篇文章后能够让你对水处理有一个重新的系统理解，如果你已经对水处理方面有一套自己独特的理解的话也希望你看完后能提出意见以供我学习，让我改进。我个人研究比较多的方向是生物处理，对于水处理这个专业而言，生物处理也算比较核心的一块吧。所以我们就来简单的谈谈生物处理吧。说起水处理，不得不说最初的发现过程，让我们先来对“活性污泥”进行一个简单的认识吧。将经过沉淀处理后的生活污水注入沉淀管（或者适宜的器皿）中，然后注入空气对污水加以曝气，并使生活污水保持下列条件;水温在 20℃左右，水中溶解氧值介于 1—3mg/L。pH 在 6—8 之间，每日保留沉淀物，更换部分污水，注入经过沉淀处理后的新鲜生活污水，这样的操作持续一段时间（10 天到 2 周）后，在污水中形成一种呈黄褐色絮凝体状的群体，这种絮凝体易于沉降与水分离，污水已得到净化处理，水质澄清，这种絮凝体是由大量繁殖的以细菌为主体的微生物所构成，是一种生物性污泥，它就是“活性污泥”。希望各位看完这篇文章后能想想这个过程是什么。留一个问题作为悬念，接下来就开始我们的正式话题。生物处理篇：活性污泥 M 的组成分为四个部分，具有代谢功能活性的微生物群体 Ma、微生物内源代谢自身氧化的残留物 Me、由原水挟入附着的难降解的有机物 Mi、由原水挟入附着的生物表面的无机物 Mii。即 M=Ma+Me+Mi+Mii。活性污泥的主体组成部分是具有活性的微生物。接下来整个活性污泥系统我都将围绕微生物来讨论。微生物的组成：其中包括细菌，原生动物后生动物等等。当然这其中组成主体部分是细菌，细菌的种类比较多，主要类型有假单胞菌属、分枝杆菌属、芽孢杆菌属等等。原生动物和后生动物也会出现，他们主要是吞噬细菌进一步净化水质。所以原生动物的出现是衡量一个生物反应器内处理水水质的一个指标，随着混合液中的水质的改善而改变。当混合液的水质欠佳时，出现肉足虫类，如根足变形虫。混合液水质进一步改善后便开始出现游泳性纤毛虫，如草履虫。当活性污泥菌胶团达到稳定成熟时，此时出现以固着型纤毛虫为主的原生动物如钟虫等。根据这个，我们可以对原生动物进行镜检，这是判断评价处理水质优异和活性污泥质量的一个重要手段。值得一提的是，若出现轮虫，则说明水质已经得到良好的净化处理，是水质稳定的标志，但一般很少出现，一般多在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统中，如延时曝气活性污泥系统。微生物的食物：先说细菌的类型吧。化能自养细菌，这类细菌的能源来自无机物氧化所产生的化学能，碳源是 CO2（或碳酸盐）。它们可以在完全无机的环境中生长发育，如硫细菌、铁细菌、硝化细菌、氢细菌等。硝化细菌、硫细菌就是利用这种方式来合成有机物的。化能异养细菌，这是绝大多数细菌的营养类型。这类细菌所需要的能源来自有机物氧化产生的化学能，它们的碳源也主要是有机物，如淀粉、纤维素、葡萄糖、有机酸等。因此有机碳化物对这类细菌来说既是碳源也是能源。因为细菌的食物来源不同，其类型不同，经过其处理后的水质也不同。当细菌的食物以有机物质为主的时候活性污泥的主要功能是去除 BOD；当细菌的食物以氨氮或硝态氮为主时活性污泥的主要功能是脱氮；当细菌的食物以磷为主的时候活性污泥的主要功能是去除磷。而实际中的一些脱氮除磷的工艺就是根据这个原理来设置的。微生物生存环境：根据细菌对氧的需要不同，主要分为四类：（1）专性需氧菌（Obligateaerobe）如结核杆菌；（2）专性厌氧菌（Obligate anaerobe）如破伤风杆菌；（3）兼性厌氧菌（Facultative anaerobe）在有氧或无氧或无氧环境...