污泥增長曲線影響著什么?
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活性污泥法是污水處理最常用的方法,而活性污泥的培養(yǎng)和馴化也是我們日常的重要工作;钚晕勰辔⑸锸嵌嗑N混合群體,污泥增長的過程其實也是微生物增長的過程,其生長規(guī)律比較復雜,可用其增長曲線表示一定的規(guī)律。
污泥的增長曲線
THE WORLD EARTH DAY
活性污泥微生物是多菌種混合群體,其生長規(guī)律比較復雜,但是也可用其增長曲線表示一定的規(guī)律。把少量活性污泥加入污水中,在溫度適宜、溶解氧充足的條件下進行曝氣培養(yǎng)時,活性污泥的增長曲線如下圖所示。
微生物增長曲線示意圖
1---適應階段和對數增長階段
2---減速增長階段
3---內源代謝階段
由上圖可以看出,在溫度適宜、溶解氧含量充足,而且不存在抑制性物質的條件下,控制活性污泥增長的決定因素是食料(污水中的有機物,又稱底物)量F和微生物(活性污泥)量M之間的比值F/M,同時受有機底物降解速率、氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附性能等因素的影響。
活性污泥的增長過程可分為適應階段、對數增長階段、減速增長階段和內源代謝階段等四個階段。
停滯期
本階段是微生物培養(yǎng)的初期,活性污泥微生物沒有增殖,微生物剛進入新的培養(yǎng)環(huán)境中,細胞中的酶系統(tǒng)開始對環(huán)境進行適應。
本階段微生物細胞的特點是:分裂遲緩、代謝活躍、一般數量不增加但細胞體積增長較快,易產生誘導酶。停滯期對于后續(xù)微生物功能的發(fā)揮是非常重要的。在實際應用中活性污泥法的啟動初期會遇到這一階段。
對數增值期
本階段營養(yǎng)物質過剩,F/M值大于2.2。微生物的生長特點是:代謝活性最強,組成微生物新細胞物質最快,微生物以最大速率把有機物氧化和轉換成細胞物質。
在這種情況下,活性污泥有很高的能量水平,特別表現在其活性很強,吸附有機物能力強,速度快,另外也因能量水平高,導致活性污泥質地松散,絮凝性能不佳。
減數增值期
本階段營養(yǎng)物質過剩,F/M值大于2.2。微生物的生長特點是:代謝活性最強,組成微生物新細胞物質最快,微生物以最大速率把有機物氧化和轉換成細胞物質。
在這種情況下,活性污泥有很高的能量水平,特別表現在其活性很強,吸附有機物能力強,速度快,另外也因能量水平高,導致活性污泥質地松散,絮凝性能不佳。
內源呼吸期
在本階段由于營養(yǎng)物質不斷消耗和新細胞的不斷合成,F/M值降低,培養(yǎng)液中的有機物已被大量消耗,代謝產物積累過多,使得細胞的增殖速度逐漸減慢,活性污泥從對數增殖期過渡到減速增殖期,營養(yǎng)物質減少,微生物能量水平降低,細菌開始結合在一起,活性污泥的絮凝體開始形成,活性開始減弱,凝聚、吸附和沉降性能都有所提升。
在此階段,如果再添加有機物等營養(yǎng)物質,并排出代謝物,則微生物又可以恢復到對數增殖期,大多數活性污泥處理廠是將曝氣池的運行工況控制在減速增殖期。
污泥增長曲線的應用THE WORLD EARTH DAY
營養(yǎng)物或有機物與微生物比值(即F/M值)的高低影響微生物的代謝,當F/M值高時,營養(yǎng)物質相對過剩,微生物繁殖快,活力很強,處理污水的能力高,例如在對數增殖期就是這種狀況。
但是,由于微生物活性高,細胞之間存在的電斥力大于范德華引力,導致微生物的絮凝和沉淀效果差,出水中所含的有機物含量高,
因此,在污水的生物處理中,為了取得比較穩(wěn)定和高效的有機物處理效果,一般不選用處于對數期的工況條件,而常采用處于減速增殖期或內源呼吸期的工況條件。
F/M值的高低影響微生物的增殖過程,影響微生物的絮凝和沉降性能,同時也影響溶解氧的消耗速度,是非常重要的活性污泥法工藝設計和運行指標。
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