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原后生动物在生活污水处理中的指示作用

林元昆 蒋贤贡 黄萍 刘亚妮
  
卷宗
2024年1期
温州杭钢水务有限公司

摘要:随着城市化进程的不断推进,生活污水排放量逐年增加,给生活污水处理系统带来巨大压力。生活污水处理是促进环保有效手段,具有重要现实意义。基于此,本文详细论述了原后生动物在生活污水处理中的指示性作用。

关键词:原后生动物;生活污水处理;指示作用

在生活污水的生化处理方法中,微生物种类繁多,其中细菌占主导地位,但因细菌个体小,需经培养和染色观察来鉴定其性状,不宜做指示生物。当运行工况发生变化时,作为水质净化主力的细菌数量和类型的变化会导致原后生动物的数量、活性和种类等的显著波动,致使以游离细菌与细小菌胶团为主要食物来源,所以选择原后生动物作为指示生物有助于指导运行。

一、生活污水概述

生活污水是指生活中使用后排出污水,主要来源为家庭产生的各类洗涤废水,各类商业活动产生的废污水及少量工业废水。生活污水中蕴含污染物比工业污水低,但不同家庭排出的生活污水污染物成分不同。目前生活污水处理难点在于污水污染状况差异、评估困难、污水治理技术易遭受自然环境影响。

二、生活污水处理意义

1、改善生态系统。地表水是重要水源,能改善城市面貌,而且关系居民生活网。生活污水处理能提高地表水利用率,改善生态系统,保证居民的健康生活。

2、提高水资源利用率。我国水资源分布不均,随着经济的发展,工业用水大量增加,加上生活污水未及时处理,造成水污染与水资源浪费。而生活污水处理能提高水资源利用率,推动城市进步,提升整体发展质量。

三、生活污水处理原后生动物的分类与依据

从便于判断系统状况角度看,根据原后生动物出现的不同运行环境,可将其分为:

1、非活性污泥型原生动物。这种原生动物的出现往往在活性污泥系统发生故障,各种控制项目参数控制不当,导致大量繁殖,占据活性污泥中原生动物种群优势。属于这一类的常见原后生动物包括侧滴虫属(跳侧滴虫)、波豆虫属豆形虫属、肾形虫属、扭头虫属、草履虫属、尾丝虫属(暗尾丝虫)、表壳虫属、变形虫属、栉毛虫属等。

2、中间活性污泥型生物。主要特点是慢速游动型,不造成破坏或影响菌胶团絮凝与沉降不良表现,但其种类数量不多,常存于过渡阶段,如活性污泥系统从培菌初期到活性污泥成熟阶段。属于这一类别的常见原后生动物包括管叶虫属(卑怯管叶虫)、裂口虫属、斜管虫属、粗袋鞭虫、沟内管虫、漫游虫属、尖毛虫等。

3、活性污泥型原后生动物。其存在于成熟活性污泥中,当主要参数控制得当时,活性污泥型原后生动物有可能大量繁殖,尤其是附着类。属于这一类别的常见原生动物包括楯纤虫属、斜口虫属、棘尾虫属、游仆虫属、吸管虫目、喇叭虫属、累枝虫属、钟虫属、独宿虫属、聚缩虫属、盖虫属(集盖虫)等。常见后生动物包括轮虫纲、线虫属、寡毛纲(红斑顠体虫)、熊虫属、腹毛虫属(鼬虫)。

四、生活污水处理中不同运行参数下原后生动物与措施

1、进水负荷

①进水负荷低。在活性污泥处理中,游仆虫属、旋口虫属、表壳虫属、鳞壳虫属、寡毛虫属、轮虫属(尤其是鞍甲轮虫)等生物占主导地位。负荷越低,会出现更高级后生动物,如熊虫、瓢体虫等。在接触氧化和生物膜法中,低负荷下的主要原生动物是鲜壳虫、普通表壳虫、匣壳虫属、变形虫、鳞壳虫属等肉足虫类及板壳虫属等缘口类微生物。

②进水负荷高。在活性污泥法中,与正常条件相比,高负荷下附着类原生动物显著减少,而低负荷原生动物如表壳虫等消失,未出现后生动物。当负荷高时,会出现小型裸变形虫及鞭毛虫。当负荷高且曝气量不足时,小鞭毛虫占主导地位。此外,水里停留时间太短时,通常以小的游泳型纤毛虫为主。在接触氧化与生物膜法中,在高负荷条件下,主要原后生动物是豆形虫属等膜口类、肾形虫属等毛口类、波豆虫属和屋滴虫属等鞭毛类。所以若污泥负荷过高,应采取减少进水量、排泥等措施,以降低污泥负荷运行。

2、低溶解氧

在活性污泥法中,溶解氧不足易滋生阿托氏菌属、贝氏硫黄细菌、扭头虫属和新态虫属等。后生动物较少,猪吻轮虫更常见。当负荷高且曝气量不足时,小鞭毛虫占主导地位。在接触氧化与生物膜法中,当出现严重厌氧条件时,主要微生物为贝日阿托氏菌属等细菌类,新态虫属等纤毛虫异毛类,草履虫属纤毛虫毛口类微生物,因而需逐步提高充氧量。

3、进水水质异常

①存在难降解物质。主要影响是一些难降解物质对活性污泥的活性有一定抑制作用。过度的抑制会导致系统中原后生动物死亡,出现小的裸变形虫与鞭毛虫。在接触氧化和生物膜法中,类似活性污泥系统。其中,缘目类比轮虫类对抑制剂的敏感性更强,所以当独缩虫与累枝虫属出现在生物膜中时,其存活量可作为验证抑制强度的指标。

②流入重金属及有毒物质。在活性污泥法中,原生动物数量显著减少,尤其是楯纤虫最早消失,而附着类原生动物的消失较滞后。后生动物不耐受有毒物质,很快会消失,但其躯体需一定时间才能水解。此外,大量出现的根足虫往往是污泥中毒的表现。在接触氧化和生物膜法中,其生物相类似于活性污泥系统。

4、pH

①pH过高。在活性污泥法中,出水浑浊,处理效率降低,活性污泥发生解体,可见原生动物死亡解体。在接触氧化和生物膜法中,当受到高pH冲击(如pH>11)时,微生物无法适应。钟虫出现呆滞或消失,菌胶团解体并松散模糊,游离菌、豆型虫、草履虫增加,COD和BOD去除率降低。

②pH过低。活性污泥系统池面有酸味,这降低了处理效率并减弱了生物活性。在接触氧化和生物膜法中,生物相类似于活性污泥系统。因此,通过添加酸/碱、引入酸/碱性废水等方法调节pH。

5、水温

①水温过低。当在低温下运行时,生动物活性减弱,活性污泥处理效率降低。当污水温度较低(3~10℃)时,钟虫、累枝虫、足吸管虫、轮虫等按比例增多,其中钟虫占主导地位。在接触氧化和生物膜法中,生物相类似于活性污泥系统。因此,设计阶段可考虑建造地下或半地下室及室内处理设施;提高活性污泥浓度,降低BOD负荷,尽量保证活性污泥在低温下仍能有良好处理效果。

②水温过高。在活性污泥系统中,在高水温(40℃以上)下,楯纤虫会消失,小口钟虫消失甚至死亡。在接触氧化和生物膜法中,生物相类似于活性污泥系统。因此,在前期设计期间,应充分考虑,如使用调节池或增加生物塔、冷却塔等来调节高温;在运行过程中,可考虑引入冷却水或其它低温废水进行合并处理,或增加水力停留时间等。

参考文献

[1]张建丰.活性污泥法工艺控制[M].北京:中国电力出版社,2016:36-59,75-92.

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