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谁看谁懂!老污师竟然是这样解析微生物增殖规律的!

来源:环保水圈 作者:山少爷作品 人气: 发布时间:2019-09-23 10:45:51

生化法是一门关于人类组织微生物吃屎(代指降解有机物)的学问。为了使活性污泥中的微生物达到最佳的吃屎状态,人们总结、发明了各种参数、技术、工艺;可以说,生化系统中的一切手段都是为了“吃屎”这一核心宗旨。

本篇解读一个非常重要知识点——活性污泥微生物增值规律,指的是在温度适宜、溶解氧含量充足、不存在抑制性物质的条件下,微生物只受食量(有机物)影响的情况下的增殖规律。

说得简单通俗一点,就是研究微生物社会在不同“经济状态“下的“人口”增长规律。

学习这一知识点的目的是为了搞清屎量(有机物)和微生物量二者的关系控制到什么程度较好,也就是找到能使曝气池达到最佳运行工况的屎微比(食微比)。

也就是搞好微生物社会的“计划生育”。

科学上,把活性污泥微生物增殖过程可分为适应期、对数增长期、减衰增殖期和内源呼吸期四个阶段。

哪个阶段是最佳的活性污泥运行工况呢?下面一一解析。、

 01 适应期水土不服、胃口不佳

一少部分活性污泥最初进入某一新的吃屎环境,就像人最初进入某一陌生环境,一开始肯定会有些水土不服,需要先熟悉适应。

在这个阶段内,只有微生物个体发生一些调整,包括菌体体积增大、酶系统调整,尚未开展吃屎的工作,可以理解为调整胃口、适应水土的过程。这个阶段,池子里面的屎(代指有机物)自然不会减少。适应期的长短主要取决于污水的成分,这跟人一个道理,你从国内的一个地方到国内的另一个地方需要的适应期一般比你从国内到国外的适应期要短。上图的增殖曲线没有表现本阶段。

 02 对数增长期大口狂吃、快速繁殖、火力壮、难沉降

这个阶段,微生物适应了环境、调整好了胃口,且池子里面的屎量未被消耗,十分充足。这期间发生的事情就是,全员微生物卯足了劲儿、大口大口地狂吃,有点儿类似于经历了小饿的吃货在自助餐厅的状态,就是肆无忌惮的狂吃。

此外,在狂吃的过程中还会不停的繁殖,会有源源不断的新吃货加入到吃屎大军中,几十分钟内就可以繁殖一代,子子孙孙,增殖非常快速,这就是所谓“对数”的由来。

套用屎微比(F/M)的概念,这个阶段F/M最高,屎量充足,微生物吃得快、生得快。这个阶段的微生物生命力生猛、活力极强,反映到工程属性上就是污泥凝聚性能差,不易沉淀;就好比一个社会年轻人多、火力壮,往往很难冷静(沉降)。

 03 减衰增殖期食速减缓、增殖变慢、活力减弱、易于沉降

由于微生物繁殖太猛,随着“吃屎”进程的推进,屎量会逐渐变得不足;这就好比孩儿生得太多,口粮(也就是有机物)不够吃了。

这个阶段极其类似于贫困年代。因为屎物不充分,微生物吃屎的速度会有明显下降,没得吃自然也就没得生了,因此增殖速率也会随之下降。类比人类社会,相当于出生率和死亡率齐平。

总体而言,本阶段尽管微生物的总量还在增长,但是因为吃得不太够,整体表现得有些“蔫儿”,整个的状态极类似于一个进入稳态的社会,也就容易冷静(絮凝、沉淀),表现在工程上就是活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好。

同时因为缺吃的,所以就吃得比较干净,反映到工程上就是有机物去除率高。

由于沉降性能好、去除率高,活性污泥法会将曝气池的运行工况控制在这个状态。 

 04 内源呼吸期屎耗尽、自消耗无机化、凝聚差

这个阶段屎量消耗殆尽,基本上没什么可吃的,就相当于人类的大饥荒年代。微生物靠消耗自己的细胞壁等维持生命,好比人吃不上东西就会消耗脂肪、肌肉,当然最终还是会被饿死,因此,这个阶段叫内源呼吸期,就是吃不到屎靠消耗自身储存的物质维持生命的阶段。

当然,反映到工程表现为污泥无机化程度高、沉降性良好、凝聚性较差,污泥逐渐减少。

实际应用中一般不把这一阶段作为运行工况,但也有采用,如延时曝气法。

综上,根据各个阶段吃屎的状态以及微生物本身的状态可知,减速增长阶段是活性污泥法中曝气池的最佳运行工况。

(编辑:小虫)

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