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| 【干(gan)貨(huo)】什么(me)樣(yang)的廢水容易發生(sheng)污(wu)泥膨脹？ |
| 發表時間(jian)：2023-06-20 11:30:03 作(zuo)者：admin |
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對污泥(ni)膨(peng)脹有(you)(you)明顯影響的(de)(de)水質因(yin)素主要包括所處理污水中(zhong)有(you)(you)機物(wu)的(de)(de)類型、進水中(zhong)的(de)(de)碳氮磷比(bi)、硫化(hua)物(wu)的(de)(de)含量，以(yi)及有(you)(you)毒、有(you)(you)害(hai)物(wu)質等物(wu)質組分的(de)(de)含量。
有 機 物
溶解性(xing)有(you)機物
用(yong)活性污(wu)泥(ni)(ni)(ni)法(fa)處理碳水化合物(wu)(wu)含量多的(de)廢水，易發生污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)(peng)脹(zhang)。污(wu)水中容易引起污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)碳水化合物(wu)(wu)主要(yao)指葡萄糖(tang)(tang)、蔗糖(tang)(tang)、乳糖(tang)(tang)等單糖(tang)(tang)或二糖(tang)(tang)。一(yi)般認(ren)為(wei)，在導(dao)致絲(si)狀(zhuang)菌污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)微生物(wu)(wu)中，最有代表性的(de)是球衣(yi)菌屬(shu)，它能(neng)將這些糖(tang)(tang)類物(wu)(wu)質(zhi)直(zhi)接作為(wei)能(neng)源予以(yi)(yi)利(li)(li)用(yong)，并易于繁殖(zhi)。絲(si)狀(zhuang)菌膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)另一(yi)種(zhong)致因微生物(wu)(wu)，如硫細(xi)菌，亦是這樣(yang)。但是，對(dui)于不(bu)溶(rong)性高分(fen)子淀粉就沒有那樣(yang)的(de)影響。因為(wei)，對(dui)于這些在利(li)(li)用(yong)之前必須加(jia)以(yi)(yi)分(fen)解的(de)高分(fen)子物(wu)(wu)質(zhi)，多數絲(si)狀(zhuang)菌對(dui)其(qi)的(de)分(fen)解速度非常慢，難以(yi)(yi)增殖(zhi)。但是，有些污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)致因絲(si)狀(zhuang)菌，如蠟狀(zhuang)芽(ya)孢桿菌草狀(zhuang)變種(zhong)和(he)白地霉，不(bu)但能(neng)直(zhi)接利(li)(li)用(yong)單糖(tang)(tang)類物(wu)(wu)質(zhi)進行(xing)繁殖(zhi)，而(er)且(qie)對(dui)于復雜的(de)高分(fen)子碳水化合物(wu)(wu)也能(neng)夠充分(fen)加(jia)以(yi)(yi)利(li)(li)用(yong)而(er)增殖(zhi)。
另外，在(zai)糖類(lei)碳水化合物含量(liang)多時，活性(xing)(xing)污泥微(wei)生物亦能較易地(di)將其代謝(xie)分泌(mi)出高黏性(xing)(xing)多糖類(lei)物質。而這些物質過多，覆蓋在(zai)菌膠(jiao)團(tuan)微(wei)生物表面，導致非絲狀(zhuang)菌性(xing)(xing)污泥膨脹。
廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)可(ke)溶(rong)性有機物(wu)含量多時，亦易于發生污(wu)泥膨脹。一般，這里所指的可(ke)溶(rong)性有機物(wu)，除了包括上(shang)述(shu)的單糖(tang)、二糖(tang)類物(wu)質(zhi)，還包括低分(fen)子可(ke)溶(rong)性有機物(wu)。具體來說，是指乳品生產廢(fei)水(shui)(shui)、發酵廢(fei)水(shui)(shui)和制糖(tang)廢(fei)水(shui)(shui)等。
一般來說，活性污泥中(zhong)的(de)絲狀菌(jun)(jun)與其(qi)他菌(jun)(jun)膠(jiao)團細菌(jun)(jun)相比(bi)較(jiao)，對高(gao)分子物質的(de)水(shui)(shui)(shui)解能力弱，也難于吸收不溶性物質。為此，當廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)含可溶性有機(ji)物多時，絲狀菌(jun)(jun)就易于利用于自身(shen)繁(fan)殖，易于發生(sheng)絲狀菌(jun)(jun)膨(peng)脹。與城市污水(shui)(shui)(shui)相比(bi)較(jiao)，工業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)更容易發生(sheng)膨(peng)脹。其(qi)典型(xing)的(de)絲狀菌(jun)(jun)的(de)種(zhong)類隨(sui)污水(shui)(shui)(shui)種(zhong)類而(er)不同。
顆粒(li)性有(you)機物
根據有(you)關研究發(fa)現，當廢水(shui)中(zhong)(zhong)含有(you)難生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)底物(wu)(wu)(wu)(wu)或(huo)顆(ke)粒性有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)時，某(mou)些(xie)(xie)(xie)類(lei)型(xing)的(de)(de)絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)容易(yi)大量生(sheng)長。在(zai)一些(xie)(xie)(xie)采用前端(duan)設置(zhi)有(you)厭氧(yang)/缺氧(yang)區(qu)的(de)(de)去除(chu)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)污水(shui)處理廠中(zhong)(zhong)，普遍存在(zai)上述(shu)類(lei)型(xing)的(de)(de)絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)。有(you)學者推測在(zai)厭氧(yang)和缺氧(yang)區(qu)，這些(xie)(xie)(xie)代謝緩(huan)慢(man)的(de)(de)底物(wu)(wu)(wu)(wu)和顆(ke)粒性有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)降(jiang)解(jie)(jie)(jie)速率非常低，因此這些(xie)(xie)(xie)底物(wu)(wu)(wu)(wu)進入污水(shui)處理廠的(de)(de)好氧(yang)區(qu)后，在(zai)好氧(yang)區(qu)這些(xie)(xie)(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)被分(fen)解(jie)(jie)(jie)轉化為低濃度的(de)(de)易(yi)溶解(jie)(jie)(jie)性有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)，而溶解(jie)(jie)(jie)性有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)恰恰是有(you)利于(yu)某(mou)些(xie)(xie)(xie)類(lei)型(xing)的(de)(de)絲(si)(si)狀(zhuang)菌(jun)生(sheng)長。
養(yang) 物 質
活(huo)(huo)性(xing)污(wu)泥微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)，為了進行正常(chang)(chang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長、繁殖(zhi)，除了需(xu)要(yao)碳源外，還需(xu)要(yao)多(duo)種(zhong)營養(yang)物(wu)(wu)(wu)質才能保證其正常(chang)(chang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長代謝活(huo)(huo)動，并維持微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)種(zhong)類的(de)(de)動態平(ping)衡和(he)(he)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)。若(ruo)底物(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)缺(que)少這些營養(yang)物(wu)(wu)(wu)質，會抑(yi)制或(huo)終止許多(duo)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)化(hua)學反應(ying)，降低營養(yang)敏感型(xing)(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)和(he)(he)底物(wu)(wu)(wu)降解能力，改變微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)種(zhong)類和(he)(he)數量(liang)，促使絲狀菌等低營養(yang)型(xing)(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)過(guo)量(liang)生(sheng)(sheng)長，產生(sheng)(sheng)污(wu)泥膨脹問題。在(zai)工業廢水和(he)(he)城市污(wu)水處理(li)廠中(zhong)(zhong)，較常(chang)(chang)見的(de)(de)情況是缺(que)乏氮和(he)(he)磷(lin)(lin)兩種(zhong)營養(yang)物(wu)(wu)(wu)質。通常(chang)(chang)認為氮、磷(lin)(lin)和(he)(he)碳之間應(ying)有適當(dang)的(de)(de)比(bi)例(li)，一般(ban)經驗提出(chu)的(de)(de)比(bi)例(li)通常(chang)(chang)為BOD；：N:P=100：5：1。
硫 化 物
有些類型(xing)的(de)絲(si)狀菌(jun)可以(yi)(yi)利(li)用(yong)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)氫為能(neng)源，將硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)氫氧化(hua)為單(dan)質硫(liu)(liu)(liu)(liu)，并將這(zhe)(zhe)(zhe)些硫(liu)(liu)(liu)(liu)以(yi)(yi)胞內(nei)(nei)顆粒物的(de)形式(shi)沉積(ji)在菌(jun)體內(nei)(nei)。通過積(ji)硫(liu)(liu)(liu)(liu)試驗，可以(yi)(yi)測定出(chu)絲(si)狀菌(jun)體內(nei)(nei)儲存的(de)單(dan)質硫(liu)(liu)(liu)(liu)。這(zhe)(zhe)(zhe)些類型(xing)的(de)絲(si)狀菌(jun)可以(yi)(yi)同時利(li)用(yong)下水道內(nei)(nei)腐化(hua)廢(fei)水中的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)物和(he)相對分(fen)子質量低的(de)有機酸，因此在處理這(zhe)(zhe)(zhe)些腐化(hua)廢(fei)水時，這(zhe)(zhe)(zhe)兩種(zhong)菌(jun)可以(yi)(yi)大量生長。但是這(zhe)(zhe)(zhe)些絲(si)狀菌(jun)不(bu)能(neng)利(li)用(yong)溶解(jie)性不(bu)好的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)物，如硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)鐵(tie)。
國內(nei)外的(de)學者都發(fa)現(xian)在固(gu)定(ding)膜(mo)(mo)生物(wu)(wu)反應器內(nei)出現(xian)大(da)量Beggiatoa菌(jun)種。在生物(wu)(wu)轉盤污水處理(li)廠的(de)溶(rong)(rong)解氧缺乏的(de)前端(超負荷(he)區(qu))的(de)生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)上出現(xian)大(da)量一(yi)簇簇如毛(mao)發(fa)的(de)白色(se)附(fu)著物(wu)(wu)，這(zhe)些(xie)白色(se)附(fu)著物(wu)(wu)就(jiu)是(shi)大(da)量Beggiatoa菌(jun)聚集在一(yi)起所(suo)形成，而(er)白色(se)就(jiu)是(shi)Beggiatoa菌(jun)體內(nei)單(dan)質硫(liu)(liu)顆粒所(suo)顯(xian)現(xian)出的(de)顏色(se)。刮去(qu)表面的(de)白色(se)附(fu)著物(wu)(wu)則顯(xian)現(xian)出下(xia)(xia)層黑色(se)的(de)腐(fu)化(hua)(hua)層。Beggiatoa菌(jun)生長(chang)在腐(fu)化(hua)(hua)的(de)生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)好(hao)氧表面，從下(xia)(xia)層溶(rong)(rong)液中獲(huo)得溶(rong)(rong)解氧，將(jiang)腐(fu)化(hua)(hua)層的(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)氧化(hua)(hua)為單(dan)質硫(liu)(liu)并儲存在其(qi)菌(jun)體內(nei)。
有(you) 毒 物(wu) 質
廢水(shui)中的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)主要指過高的(de)(de)(de)COD、某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(酚(fen)及其衍生物(wu)(wu)(wu)、醇、醛(quan)和某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)(you)機酸(suan)(suan)等)、硫化(hua)物(wu)(wu)(wu)、重金屬(shu)和氯(lv)化(hua)物(wu)(wu)(wu)等。毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)底(di)物(wu)(wu)(wu)對活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)系(xi)統(tong)產生的(de)(de)(de)影(ying)響主要是(shi)抑(yi)制活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)，使(shi)污泥(ni)比重減輕出現污泥(ni)上(shang)浮(fu)，導致處理效率降低。高濃(nong)度有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)可和細(xi)(xi)胞(bao)(bao)酶(mei)活(huo)動中心(xin)形成(cheng)穩定的(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)，有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)無法被降解，細(xi)(xi)胞(bao)(bao)酶(mei)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)降低，甚至使(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)中毒(du)(du)(du)而死亡(wang)。酚(fen)類(lei)(lei)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)主要損(sun)傷微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)、鈍化(hua)酶(mei)和使(shi)蛋白質(zhi)變(bian)性(xing)(xing)。醇類(lei)(lei)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)通過溶(rong)解細(xi)(xi)胞(bao)(bao)壁(bi)和膜(mo)中的(de)(de)(de)類(lei)(lei)脂，破壞膜(mo)結(jie)構并使(shi)蛋白質(zhi)脫水(shui)變(bian)性(xing)(xing)。醛(quan)類(lei)(lei)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)能與蛋白質(zhi)氨基(ji)酸(suan)(suan)中的(de)(de)(de)多種基(ji)因共價結(jie)合而使(shi)其變(bian)性(xing)(xing)。有(you)(you)(you)機酸(suan)(suan)能抑(yi)制微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)代謝活(huo)性(xing)(xing)。重金屬(shu)離子(zi)(尤(you)其是(shi)Hg+、Ag+和Cu2+)進入細(xi)(xi)胞(bao)(bao)后主要與
酶或蛋(dan)白質上的(de)(de)一SH結合而(er)使(shi)之失(shi)活(huo)或變性(xing)。微量的(de)(de)重金屬離子還能在(zai)細胞內不斷(duan)積(ji)累最終對微生(sheng)物(wu)發生(sheng)毒(du)害作(zuo)用。當(dang)進水中(zhong)底物(wu)類型突變或含有過量的(de)(de)毒(du)性(xing)底物(wu)時，可使(shi)原來(lai)被馴化好并能降解有機(ji)毒(du)物(wu)的(de)(de)微生(sheng)物(wu)減少或消失(shi)。在(zai)該(gai)處理系(xi)統恢復(fu)過程(cheng)中(zhong)，某些絲狀菌能比菌膠團細菌更快地適應變化的(de)(de)環境而(er)出現(xian)優先生(sheng)長。
酸化或(huo)腐化
廢水(shui)如(ru)果(guo)儲(chu)存或在(zai)排水(shui)管道、初沉池中停(ting)留(liu)時間(jian)過長，會出現硝化(hua)反(fan)應(ying)，這(zhe)樣的(de)(de)廢水(shui)容(rong)易引起污(wu)(wu)泥膨(peng)(peng)脹。這(zhe)主要有兩個原(yuan)因：第(di)(di)一，廢水(shui)長時間(jian)儲(chu)存，受(shou)到微生物(wu)(wu)的(de)(de)分解，不(bu)溶性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)轉變為可(ke)溶性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)，高(gao)分子物(wu)(wu)質(zhi)分解為低(di)分子物(wu)(wu)質(zhi)，產(chan)生低(di)分子有機(ji)酸，由前面介紹可(ke)知，這(zhe)樣的(de)(de)廢水(shui)容(rong)易引起污(wu)(wu)泥膨(peng)(peng)脹。第(di)(di)二，在(zai)厭氧(yang)條件下(如(ru)厭氧(yang)沼氣發(fa)酵)，廢水(shui)中的(de)(de)含硫(liu)物(wu)(wu)質(zhi)被分解，產(chan)生硫(liu)化(hua)氫(qing)。貝氏硫(liu)細菌(jun)等絲(si)狀(zhuang)菌(jun)可(ke)將硫(liu)化(hua)氫(qing)加以氧(yang)化(hua)并以元素硫(liu)的(de)(de)形(xing)式蓄于菌(jun)體內，從(cong)而引起絲(si)狀(zhuang)菌(jun)污(wu)(wu)泥膨(peng)(peng)脹。
脂 類 物 質
在(zai)厭氧(yang)條件下，有(you)些絲狀菌可(ke)以吸收和儲(chu)存油酸(suan)等長鏈脂(zhi)肪酸(suan)。利(li)用細胞表面結合(he)的脂(zhi)肪酶分(fen)解脂(zhi)肪內含(han)有(you)的油酸(suan)。還(huan)有(you)些調查發現當進水中含(han)有(you)脂(zhi)類時，諾(nuo)卡氏菌也易大量生長。
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