A段工艺酶和微生物对工艺性能的影响
1、对吸附絮凝性能的影响
A 段的高负荷条件使活性污泥中包埋的世代时间短的絮凝体形成菌大量繁殖, 同时该段又从下水道不断得到新细菌的补充, 这使得形成絮凝体的胞外高分子聚合物大量产生。这些胞外高分子聚合物和包埋其中的丝状菌交织成密实的/ 网0, 对水中的悬浮物、胶体颗粒、游离性细菌以及溶解性物质进行吸附絮凝、网捕, 因而使许多污染物被裹挟在絮体中从水中去除, 同时又为絮凝体中的细菌提供了充足的食料。
2、对A 段代谢能力的影响
A 段活性污泥中固定的细菌多数是世代时间短的原核微生物。这些在高负荷条件下生存的微生物( 处于对数增殖期) 靠二分分裂方式繁殖, 世代时间为20 min 左右( 相当于72 代Pd) , 其增殖过程是典型的高比增长速率过程。加上下水道中被悬浮固体固定的细菌直接进入A 段并包埋于活性污泥中, 使A 段活性污泥包埋的细菌数量及密度大大高于微生物世代时间长的普通活性污水。Bahr 通过对Rhernhanjen 城市污水厂的研究得出A 段的细菌密度是B 段的20 倍。A 段活性污泥在对细菌包埋的同时还包埋固定了各种酶。已有试验证明, 细菌的存活力并非生物活性的先决条件, 生物活性可以靠获得各种胞外酶或细胞破裂溢出的酶而得到增强。A 段活性污泥对失活细菌残留的多种酶的包埋固定使该段活性污泥保持持续的生物活性。B. Bohnke的研究结果表明, A 段细菌降解聚合物的生理活性比B 段的高出90%左右。B. Bohnke 还以遗传物质) ) ) 脱氧核糖核酸( DNA) 作为生物活性指标比较了A 段活性污泥和普通活性污泥的活性, 结果表明A 段活性污泥的DNA 占MLSS 的比为20. 03%, 而普通活性污泥的只有14. 15%, 这使A 段的代谢及抗冲击负荷能力大大提高。
此外, A 段活性污泥中细菌的高密度有利于质粒的转移。原核生物存在质粒( 是环形的DNA分子, 它们不受染色体支配, 能进入菌体并利用菌体的复制系统自我复制增殖) , 而质粒普遍携带抗性基因( 个别基因具有抵御抗生素、重金属的能力) 。有的细菌有一般细菌不具备的特殊基因, 在正常的细胞分裂中, 质粒能通过接合作用从携质粒细菌转移到无质粒细菌的细胞内。A 段中高密度悬浮细菌的存在有利于质粒接合, 从而使A 段对毒物有较好的抗性。
3、对沉降性能的影响
A 段活性污泥对酶和微生物的固定作用改善了A 段污泥的沉降性能( 其SVI 一般为50 mLPg 左右) 。虽然A 段的高负荷为微生物提供了充足的食料, 使单体微生物具有很高的能量水平, 但由于絮凝体形成菌的大量繁殖而形成密实的絮凝体, 其包埋作用限制了微生物的动能, 故絮凝体在整体上具有良好的沉降性能。
近年来的研究表明, 增大泥龄将导致SVI 值升高而产生污泥膨胀, 其原因是: 通常情况下丝状菌的世代时间较长, 而较长的泥龄有利于丝状菌的增殖。在低基质浓度时丝状菌比菌胶团增殖速度快,但在高基质浓度下其增殖速度较慢, 故A 段的短泥龄、高负荷条件使丝状菌不占优势。因此,A 段不会发生污泥膨胀, 此时少量的丝状菌还可在絮凝体中起骨架作用, 加之A 段活性污泥还包裹了大量的来自原水的悬浮颗粒, 增加了絮凝体的比重而有利于活性污泥的沉降。
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