生态滤床深度处理生活污水和微生物随气温响应研究

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李迪武
[导读] 摘要:根据农村处理生活污水的特点,在室外构建生态滤床,并应用于处理生活污水中较为切合我国环境规划宗旨。
        河源市市区城南污水处理厂  517000
        摘要:根据农村处理生活污水的特点,在室外构建生态滤床,并应用于处理生活污水中较为切合我国环境规划宗旨。本文主要从生态滤床深度处理生活污水和微生物随气温响应研究两方面深入研究,旨在得到对污染物更好的处理效果,实现最佳处理。
        关键词:生态滤床;深度处理;生活污水;气温响应
        引言:随着中国农业经济的快速发展,农业水平也在逐渐提升,环境污染问题与微生物随气温响应引起社会各界的高度关注。造成中国水环境污染的重要来源是农业面源,它所含有的总磷、COD、总氮的排放量均占到农业面源总排放量的一半以上。生活污水是污染农业源的主要来源,使农村生态环境遭到破坏,限制其发展。
        1.生态滤床深度处理生活污水
        1.1散水生态滤床
        要想深度处理生活污水,要先进入化粪池,在化粪池中经过轻度厌氧与沉淀反应后,途经管道再溢流进腐败池,生活污水在池中停留一段时间后,污染物会出现厌氧上浮或沉淀的现象,必须定期清理掏除漂浮物,并将水中的有机物大分子溶解成小分子,长链分解成短链,让污染物更易于生化降解。出水升流再流经预过滤池,除去污水中剩余的不可过滤残渣,接着流到散水导管,将其均匀的散落在滤床的表面上,空气从滤床的下方进到滤床的空隙当中,在供氧充足的条件下充分利用生活污水中含有的有机物,从而使滤料表面形成一层生物膜,膜上带有的微生物能够使有机污染物氧化成腐殖质、NO3-、CO2、H2O等对水体无害的物质。将生活污水经过处理离开滤床后,会经过散水坡上的散水沟再进入到集水沉淀池,脱落的生物膜经过沉淀后,会提高达标的排放率,流进地表水体。
        1.2微生态滤床
        微生态滤床法处理生活污水时,需要建造管理用房、高负荷厌氧反应池、生活污水收集管网、回用清水池等。通过管网收集的污水,在高负荷的厌氧反应池中进行初步反应,能够起到沉淀和截流的作用,同时把难以降解的大分子转化成小分子。接着,生活污水在提升泵的作用下输送到微生态滤床上,再通过生物、物理、化学等多种反应,污水中的有机物、氮、磷等其他污染物质都得到分解、吸收、转化。再经过净化,使污水变成清水,通过了国家水质V类标准,可在灌溉农田时使用。比如:某城市的生态环境局就将微生态滤床法当作处理生活污水的一个试点项目,从启动建设到建成使用,展现出了诸多优点,像投资少、能耗低、吨水处理费用便宜、管理维护较为简便;脱氮除磷的效率高、去污种类繁多、效果显著,而且不需要投药,就能够得到好水质,中水的回用率比较高。
        1.3轻质陶粒生态滤床
        从轻质的陶粒滤料表面的生物膜能够观察轮虫,它是一种固着型纤毛虫,也是一种象征着生物膜成熟的标志性微生物,可以发现轻质陶粒滤料更加容易挂膜。除此之外,轻质陶粒生态滤床的生物膜明显表现出从底部过渡到上部的现象。它底部的生物膜表现为量多色深,主要是异氧细菌,生物膜中还存有比较多的菌胶团。但是中上部主要是原生后生微生物与自氧微生物,其中含有大量的丝状菌、轮虫、藻类、线虫、草履虫等,它们的颜色比较浅、呈现出淡黄色。轻质陶粒生态滤床从下到上形成了生物相分布、种群多样且结构完整的微生态系统,也为其能够更稳定的运行奠定了基础。


        2.微生物随气温响应研究
        2.1高温对微生物的影响
        温度能够影响到大多数微生物,改变温度一定会使微生物体内含有的多种生物产生化学反应。适合的温度能够让微生物快速生长,不适宜的温度则会让微生物的毒力、形态、代谢等都发生改变,直至死亡。
        通常情况下,微生物在高过生物动力区的环境中生活,也就是超过100度就会被杀死,事实上,针对大多数微生物而言,高于50度就会出现死亡。酶能够催化有机体的生命活动,而容易出现热变性的蛋白质又构成了酶。因此,细胞酶出现的热钝化就是导致微生物在高温下死亡的主要原因。比如:呼吸酶,尤其在催化三竣酸的循环反应中,许多酶都对高温特别敏感,呼吸酶的变性就可使生物体直接死亡。除此之外,高温下死亡的微生物也有可能是因为RNA热钝化或原生质膜损坏所造成的。
        2.2低温对微生物的影响
        低温可能会使微生物的代谢减慢或停止。当温度低于冰点温度时,能够让原生质中的水分结冰,并且造成细胞死亡。通常情况下,微生物会冻死一方面是因为细胞中的水分结冰而形成了冰晶,进而破坏了细胞壁结构和原生质膜、扰乱原生质胶体状态。另一方面,从研究酵母与细菌就可以得出,当冰冻微生物悬液时,虽然悬液中形成了冰,但细胞内的水分仍然保持着过冷的液体状态;当悬液中出现结冰时,细胞的整体浓度会呈上升状态,细胞内的水分出现外渗从而增加了细胞内溶质的浓度,造成质壁分离,直至死亡。
        既然如此,为何菌种受到真空冷冻干燥时,不会死亡呢?主要是因为在真空冷冻的状态下,因为冷冻迅速,菌体溶液中含有的水分没有形成结晶,呈现出不定性的玻璃状,被快速融化时,玻璃状的水分也不容易形成结晶,这是冷冻干燥存储菌种的重要依据。
        2.3土壤中的微生物受温度影响
        当前,地球表面一半以上都在经历土壤霜冻与季节性积雪。在该生态系统中,一些土壤中的微生物能够被积雪所保护,它们的分布含有一定密度与深度,可能是由于包裹在土壤颗粒四周的液体水膜带有保温作用,所以形成了比较温暖的栖息地。而其他土壤当中的微生物经过发展自身的生理适应性,得以在寒冷的环境当中生存。所以,就算使空气温度降低,检测土壤中的微生物在冬季分解代谢时所产生的二氧化碳,依然能够估计出季节性积雪覆盖生态系统所产生的年度生态系统通量。在该生态系统当中,微生物生物量积累的时间变化无法明确每年对氮循环的影响。
        3.结语
        综上所述,生态滤床处理生活污水能够综合好氧、厌氧、兼氧三种反应,它的设计建造是通过对湿地生态系统中生物、物理、化学作用的优化组合。生态滤床生态系统中的生化、物理、化学反应协同作用处理污水。另外不同温度还会对微生物造成不同程度的影响,保证生态系统稳定的前提是微生物中所含有的氮能够让植物全部摄取。
        参考文献:
        [1]宋磊,余维滨,邓国志,等.生态滤床深度处理生活污水和微生物随气温响应[J].水处理技术,2020,46(07):103-107.
        [2]雷茹.生物生态耦合技术对农村生活污水的深度处理效果研究[D].西安科技大学,2019,88(14):225-228.
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