微生物在污水生物处理中的作用 一、污水生物处理的效果 污水经过生物处理后,其中的杂质和污染物质能以某种形式(如 生物絮凝作用)被分离除去,或被转为无害的物质。例如,城市生活 污水经生物处理后,活性污泥法的B0D和SS(悬浮性固体)去除率 都在90%左右:生物滤池法B0D去除率在80%、SS去除率在90%左右。 生物处理还能减少城市污水中的病原微生物和病毒,但浓度仍然 较高,因此,出水和剩余污泥都要消毒。 二、污水生物处理中的微生物群落及其作用 (一)活性污泥微生物群落及其作用 活性污泥是指由细菌、微型动物为主的微生物与胶体物质、悬浮 物质等混杂在一起形成的,具有很强吸附分解有机物的能力和良好沉 降性能的绒絮状颗粒。活性污泥中生存着各种微生物,构成了复杂的 微生物群落。其中主要的微生物是细菌(以好氧性异养菌为主)和原 生动物,此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。 1、活性污泥中的细菌及其作用活性污泥中细菌的数量约为108~ 109个/mL,它们是去除水中有机污染物的主力军。最常出现的优势 种群是:产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、动胶菌 属,其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭孤菌、分枝蒜苗、硝化细菌、 大肠埃希氏菌等。它们全部是化能异养菌,多数为革兰氏阴性菌,可 以有效地分解废水中的有机污染物。 在活性污泥形成初期,细菌多以游离态存在,随着活性污泥的成
熟,菌胶田细菌分泌胞外聚合物(蛋白质、核酸、多粮等)形成细纤 维状的胞间物质,然后通过它们相互纠缠作用而形成菌胶团絮状物, 随后丝状细菌、霉菌、原生动物等交织附着其上,形成活性污泥绒絮 状颗粒,这个过程称为生物絮凝作用。因此,菌胶团是活性污泥的结 构和功能中心,由于其巨大的表面积和粘性,使活性污泥具有魏吸附 和分解有机物的能力,同时菌体包埋在絮状体中,可避免原生动物的 吞啦:絮状体的形成,又为固着生长的微生物提供了附着和栖息的场 所,这就为水处理微生物的自下而上和发展提供了方便:更重要的是, 絮凝使活性污泥具有了良好的沉降性能,利于二沉池中泥水分离。 活性污泥中的丝状细菌,如球衣细菌、贝氏疏菌、线硫菌,它们 附着于污泥或与菌胶团交织而构成活性污泥的骨架。但若污水中含有 大量碳水化合物,低氧和有机物浓度过高低时,都会引起丝状细菌大 量繁殖而造成污泥结构极度松散,污泥因浮力增加而上浮,产生污泥 膨胀现象,降低处理效果。 (二)生物膜中的微生物群落及其作用 当污水通过滤料时,在滤料表面逐渐形成一层粘膜,粘膜中生长 着各种微生物,这层粘膜就是生物膜。生物膜有巨大的表面积,能吸 附污水中呈各种状态的有机物,具有非常强的氧化能力。 生物膜中常见的微生物:主要组成菌有好氧的芽孢杆菌、不动杆 菌、专性厌氧的脱硫孤菌以及假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆 菌、微球菌和动胶菌等兼性菌,这些细菌互相粘连构成菌胶团,担负 着主要的氧化分解有机物的任务,生物膜上的丝状细菌有球衣细菌
贝氏硫菌等,它们降解有机物的能力极强,在量生长的菌丝体交织粘 辐形成层层的网状结构,对水水具有过滤作用,被处理水中的悬浮物 被丝状菌网吸附截留,出水变得澄清,同时菌丝的交织作用又可使膜 块的机械强度增加,不易脱落更新,但丝状细菌过速生长会堵塞滤池 影响净化过程的正常进行:生物膜中出现较多的真菌是镰刀露、曲露、 地霉、枝孢霉、青霉及酵母菌、露菌可形成类似丝状细菌的网状结构: 藻类仅生长在生物膜表面见光处,主要有小球藻、席藻、丝藻等过度 生长,会覆盖滤池表面,影响水流畅通:原生动物主要是钟虫、累枝 虫、盖纤虫和草履虫等纤毛虫,它们能提高生物滤池的净化程度和效 率:此外尚有轮虫、线虫、沙蚕等后生动物去除池内污泥,能防止污 泥积聚、抑制生物膜过速生长,保持生物膜的好氧状态,对废水净化 有良好作用