微型生物在污水回用处理中的指导作用1..doc

微型生物在污水回用处理中的指导作用论文作者：张道方, 魏 宇, 史雪霏摘要： 针对污水回用处理ICAST装置[1]，通过长期镜检观测，本文总结了ICAST反应池内所占优势的微型生物，对运行过程中由于工况改变致使微型生物性状发生的变化进行了分析。结果表明，微型生物、特别是原生动物对污水回用处理装置经济高效运行可起指导作用。关键词： ICAST 微型生物 活性污泥生活污水在废水处理及其资源化利用中占有相当大的比例，建立一个比较完善的、经济高效的小区污水回用处理系统，实现污水就地资源化和无害化，具有巨大的社会、经济和环境效益。ICAST(Intermittent or Cyclic Activated Sludge Technology，间歇/循环活性污泥技术)[1]是一种适合小区污水回用处理的新型改良SBR工艺的处理技术。 在ICAST反应池中，参与污水回用处理的是由细菌、原生动物、后生动物和悬浮物质、胶体物质混合形成的具有吸附分解有机物能力的絮状体颗粒——活性污泥。是否具有良好性能的活性污泥是对污水进行生化处理最终达到资源化利用的基础，因此本文就污水回用处理ICAST装置，通过长期镜检观测，从活性污泥培养到正常运行的整个过程中，对微型生物进行深入研究，分析ICAST反应池中微生物的变化规律，以及当工况发生改变时生物相的变化趋势，利用生物指示作用为处理装置的最优化运行控制和集成化管理提供科学的理论依据。 1 研究对象 活性污泥中存在着多种微型生物，它们共同构成了相当复杂的生物相，其中数量占主导地位并起到降解污染物质主要作用的是细菌。从生物学角度了解污水处理是否达到预期效果，最直接方法是对活性污泥中的细菌进行研究，观察细菌的生长情况及在运行中发生的种类、数量等变化。目前，对细菌观察和分类鉴定的周期较长，作出诊断还没有较为简易的可行方法，不能及时地起到指导装置运行的作用。 但是，活性污泥中的原生动物与细菌之间存在着相互依存和制约的关系：① 原生动物对细菌的捕食，可促进细菌生长和提高细菌活性；② 细菌的絮凝作用提供了原生动物的生长环境，而在絮状物上生长的原生动物又能加速絮凝过程；③ 原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力；④ 除细菌外，原生动物也能直接摄入微小的悬浮粒性有机物(DOM, dissolved organic matter)，以及通过渗透性营养直接吸收溶解性有机物(POM, particular organic matter)；⑤ 原生动物体积较细菌大可便于观察，周围环境发生变化时比细菌更加敏感，更及时地反映出运行状态。 因此，原生动物的种类、数量、生长状况和菌胶团等指标可以间接定性地评价污水回用处理装置运转状态的好坏，起到生物指示的作用。 2 ICAST处理装置及运行方式 污水回用处理ICAST装置[1]，如图1所示。该装置运行方式如图2所示，生活污水经调节池进入ICAST反应池进行生化处理，ICAST反应池采用间歇式和连续式两种运行方式。其中，连续式运行时(如图3所示)为连续进水、连续出水；间歇式运行时(如图4所示)为间歇进水、间歇出水。 图1 污水回用处理系统 Fig.1 ?System of living sewage reusing treatment device 本文在活性污泥培养完成后，分别采用间歇和连续两种工艺运行该装置，对ICAST反应池中的微型生物进行观测，在研究生物指导作用的同时，对比不同条件下该反应池中微型生物生态群落之间的异同。 ??? 图2 处理流程示意图 图3 连续式运行示意图 Fig.2 ?Flow chart of ICAST treatment process Fig.3 ?Sketch map of the continuing process 图4 间歇式运行示意图 Fig.4 ?Sketch map of the intermittent process 3? 活性污泥的驯化与培养 本文接种的活性污泥菌种取自上海市曲阳污水厂二次沉淀池回流浓缩污泥，微型生物活性强，污泥絮体和沉降性能均良好，原生动物已演替到较高级的类型。起初对新进污泥进行不进水的闷曝，一段时间后对ICAST反应池进行间歇进水，污水为上海理工大学高层住宅每日所排生活污水40 m3×d-1，且水量随培养时间的增加而逐渐增加，最终达到设计处理水量，实现正常的间歇运行。 在驯化与培养过程中，每天通过显微镜进行镜检，分析污泥的性状和微型生物种类和数量的变化趋势。通过三周的观测，发现由于曲阳污水厂污水水质和本装置所处理污水水质均为生活污水，有相同的水质特征，故所驯化培养的活性污泥中微型生物对新进污水的适应过程较短。最初几天的驯化过程中，原生动物类缘毛目(Peritricha)固着型纤毛虫(图5)数量有明显减少，替代