污水處理菌種反應(yīng)原理及影響因素!
一、好氧生物處理的基本生物過(guò)程
所謂“好氧”:是指這類(lèi)生物必須在有分子態(tài)氧氣(O2)的存在下,才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng),主要包括大部分微生物、動(dòng)物以及我們?nèi)祟?lèi);所謂“厭氧”:是能在無(wú)分子態(tài)氧存在的條件下,能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物,如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。好氧生物處理過(guò)程的生化反應(yīng)方程式:
①分解反應(yīng)(又稱(chēng)氧化反應(yīng)、異化代謝、分解代謝) CHONS +O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +?+能量(有機(jī)物的組成元素)
②合成反應(yīng)(也稱(chēng)合成代謝、同化作用) C、H、O、N、S +能量 C5H7NO2
③內(nèi)源呼吸(也稱(chēng)細(xì)胞物質(zhì)的自身氧化) C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +?+能量在正常情況下,各類(lèi)微生物細(xì)胞物質(zhì)的成分是相對(duì)穩(wěn)定的,一般可用下列實(shí)驗(yàn)式來(lái)表示:細(xì)菌:C5H7NO2;菌類(lèi):C16H17NO6;藻類(lèi):C5H8NO2;原生動(dòng)物:C7H14NO3分解與合成的相互關(guān)系:1)二者不可分,而是相互依賴(lài)的;a、分解過(guò)程為合成提供能量和前物,而合成則給分解提供物質(zhì)基礎(chǔ);b、分解過(guò)程是一個(gè)產(chǎn)能過(guò)程,合成過(guò)程則是一個(gè)耗能過(guò)程。2)對(duì)有機(jī)物的去除,二者都有重要貢獻(xiàn);3)合成量的大小,對(duì)后續(xù)污泥的處理有直接影響(污泥的處理費(fèi)用一般可以占整個(gè)城市污水處理廠(chǎng)的40~50%)。不同形式的有機(jī)物被生物降解的歷程也不同:一方面:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小分子、可溶性物質(zhì),直接進(jìn)入細(xì)胞壁;結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大分子、膠體狀或顆粒狀的物質(zhì),則首先被微生物吸附,隨后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有機(jī)物,再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。另一方面:有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,其降解過(guò)程也會(huì)不同,如:糖類(lèi);脂類(lèi);蛋白質(zhì)。
二、影響好氧生物處理的主要因素
①溶解氧(DO): 約1~2mg/l;
②水溫:是重要因素之一,在一定范圍內(nèi),隨著溫度的升高,生化反應(yīng)的速率加快,增殖速率也加快;細(xì)胞的組成物如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度很敏感,溫度突升或降并超過(guò)一定限度時(shí),會(huì)有不可逆的破壞;適宜溫度 15~30°C;>40°C或< 10°C后,會(huì)有不利影響。
③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):細(xì)胞組成中,C、H、O、N約占90~97%;其余3~10%為無(wú)機(jī)元素,主要的是P;生活污水一般不需再投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);而某些工業(yè)廢水則需要,一般對(duì)于好氧生物處理工藝,應(yīng)按BOD : N : P = 100 : 5 : 1投加N和P;其它無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素:K、Mg、Ca、S、Na等;微量元素:Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等;
④pH值:一般好氧微生物的適宜pH在6.5~8.5之間;pH < 4.5時(shí),菌種將占優(yōu)勢(shì),引起污泥膨脹;另一方面,微生物的活動(dòng)也會(huì)影響混合液的pH值。
⑤有毒物質(zhì):重金屬;氰化物;H2S;鹵族元素及其化合物;酚、醇、醛等;
⑥有機(jī)負(fù)荷率:污水中的有機(jī)物本來(lái)是微生物的食物,但太多時(shí),也會(huì)不利于微生物;
⑦氧化還原電位:好氧細(xì)菌:+300 ~ 400 mV, 至少要求大于+100 mV;厭氧細(xì)菌:要求小于+100 mV,對(duì)于嚴(yán)格厭氧細(xì)菌,則<-100 mV,甚至<-300 mV。