曝气生物滤池中微生物相的分析_代学民

收稿日期:20090820作者简介:男,1972生,讲师,张家口市,075024基金项目:张家口市科学技术研究与发展指导计划项目(0921037B),河北建筑工程学院科研基金项目(2007001)曝气生物滤池中微生物相的分析代学民河北建筑工程学院摘要论述了种类繁多的微生物是曝气生物滤池的工作主体.曝气生物滤池的生物膜及其微生物种群特征.由于生物膜上的微生物种类和数量取决于污水中的污染物,因而微生物膜上的微生物相可以起到指示生物的作用,由此可以检查、判断曝气生物滤池的运转情况和污水处理效果.关键词曝气生物滤池;微生物相;生物膜;处理效果中图分类号X7曝气生物滤池处理过程是水体自净过程的模拟与人工强化.曝气生物滤池中的微生物是以生物膜形态附着在固体填料表面上,因此种类繁多的微生物是曝气生物滤池的工作主体.处理后出水水质的好坏与生物膜中生物相密切相关,在曝气生物滤池的各个位置,由于水质条件不同,都有特定的生物相.生物相的组成与性质特点,在曝气生物滤池的处理工艺中起着重要作用,对生物相的研究与分析可以从微生物角度考虑工艺设计的条件和参数;并为工艺合理化运行管理及技术革新提供依据;通过控制环境条件来控制池中的优势菌种,可做到增加或减少某一菌种类型的数目[1].以适应出水水质的要求.1微生物相概述曝气生物滤池的生物膜是由滤料表面和滤料空隙之间截留的悬浮物、吸附胶体和繁殖的微生物所形成的.生物膜在生长良好的条件下,会形成由细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物等组成的复杂的生态系统.滤池中的生物膜是在明显的好气氧化过程中形成的,除了异养菌外,在其中有大量自养菌,如亚硝化菌、硝化菌;除单细胞细菌外,生物膜中还生长着少量的丝状菌、酵母和个别的霉菌菌丝体.生物膜中的微型动物大部分是单细胞的原生动物,如肉足虫、鞭毛虫、纤毛虫和吸管虫.同时在生物膜中还有构造比较复杂的后生动物,如轮虫、圆形蠕虫.见图1.图1曝气生物滤池剥落的生物膜生物相照片第27卷第4期2009年12月河北建筑工程学院学报JOURNALOFHEBEIINSTITUTEOFARCHITECTUREANDCIVILENGINEERINGVol.27No.4Dec.2009由于各种类型微生物的不同生理特性,他们之间形成了互相关联和互相制约的动态平衡体系,而这个体系直接影响、决定着处理效率.由于生物膜上的微生物种类和数量取决于污水中的污染物,因而微生物膜上的微生物相可以起到指示生物的作用,由此可以检查、判断曝气生物滤池的运转情况和污水处理效果.2微生物相分析对曝气生物滤池从运行初期到运行一段时间观察,生物膜上的生物均是由低等向高等演化的,其原因是低等生物对环境适应性强.因此,系统刚刚运行时,只见到大量的细菌,其他微生物很少或不出现.系统正常运行和生物膜降解性能良好时,相应地出现许多较高等的微生物[2,3].在系统正常运行、负荷适当时,生物相中占优势的原生动物以纤毛虫为主,其中又以有柄固着型的纤毛虫,如钟虫属、累枝虫属、盖虫属、独缩虫属和聚缩虫属等占首位.在这些固着型纤毛虫中,钟虫的出现频率高、数量大,而且在生物演替中有着较为严密的规律性.因此,一般都是以钟虫属作为污水活性污泥处理指示性生物的中心.当环境良好时,钟虫的纤毛摆动较快、食物泡数量多,个体大;而在系统非正常运行、负荷过高时,钟虫还会脱去尾柄,虫体变为圆柱体,甚至越变越长,终至死亡,伴随着丝状菌稀少和菌胶团松散,此时出水水质变差.与此同时,生物膜上出现鞭毛类原生动物有屋滴虫属、波豆虫属、尾波虫属;当负荷较低时,可以看到肉足类原生动物如表壳虫属.此外不同的钟虫种类反映细菌的不同生长期.在细菌生长活跃、活力最旺盛的对数期出现时,常可以发现小口钟虫,因为它可直接吃细菌;在细菌衰老期时,常可以发现沟钟虫,因为沟钟虫需要细菌的代谢副产物;而处在两者之间时,可以看到领钟虫.这三种钟虫的相对数量能反映出细菌种群的生长阶段.此外在系统高负荷缺氧情况下,生物膜上可观察到游泳性纤毛虫如豆形虫,因而它的出现可以作为供氧缺乏的标志.在系统供氧良好情况下,生物膜上可观察到匍匐性肋盾纤虫和狭缩盖虫、铃兰钟虫、钟兰钟虫、吸管虫,因而它的出现可以作为供氧良好的标志.由上可见,通过监测系统中原生动物种类的变化,可以间接判断细菌的生长以及反应器处理效果的情况,从而为曝气生物滤池的良好运行起到指示作用.在曝气生物滤池正常运行中,可以观察到生物膜上存在着大量后生动物玫瑰旋轮虫.而此时的反应器中溶解氧充足、BOD较低、氨氮转化比较彻底,因而轮虫的出现可以作为曝气生物滤池系统处理出水水质稳定的标志.轮虫是好氧、微型的多细胞动物,在食物链上属高层次营养水平.它的主要作用有[4]:破坏絮凝体并可形成新的絮凝体的核心;捕食悬浮于水中的细菌以促进处理水透明;与粘性物质一起排出的未消化物质