【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)現(xiàn)各處取樣污泥的結(jié)構(gòu)絲狀菌特征一致：～2μm，絲體長(zhǎng)200μm左右，不運(yùn)動(dòng)，略彎，在絮體內(nèi)扭曲，細(xì)胞呈柱狀，～4μm，～，有鞘，橫隔明顯，常見(jiàn)分枝，有大量附著生長(zhǎng)物，無(wú)硫粒，革蘭氏染色陰性，納氏染色可見(jiàn)蘭灰色顆粒，呈陽(yáng)性。Eikelboom1701的特征是：鏈狀圓柱形細(xì)胞，被鞘緊裹，絲體長(zhǎng)100～200μm，偶爾超過(guò)200μm，雖然絲體正常時(shí)稍彎，但可有很強(qiáng)的盤(pán)繞性，～， ～，有鞘，有時(shí)可見(jiàn)PHB黑色小顆粒，橫隔和縮縊明顯，偶有假分枝，常有大量附著生長(zhǎng)物，無(wú)硫粒，革蘭氏染色陰性，納氏染色陽(yáng)性。絮體形成過(guò)程許多絮體可以同時(shí)具有Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ 型污泥的多種特征，在絮體中心部分為孔洞結(jié)構(gòu)，向四周伸展的長(zhǎng)條形污泥相互搭接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最外側(cè)則可見(jiàn)新伸出的骨架絲狀菌。從這種污泥的形態(tài)可以推斷其形成過(guò)程為：結(jié)構(gòu)絲狀菌交織生長(zhǎng)，膠團(tuán)菌附著其上形成新生污泥，新生污泥逐漸成熟形成條狀、網(wǎng)狀污泥，在氧和營(yíng)養(yǎng)物充足等條件下，網(wǎng)狀污泥的膠團(tuán)菌增粗，網(wǎng)孔逐漸變小形成孔洞狀，最后孔洞被填實(shí)，而結(jié)構(gòu)絲狀菌的伸出為膠團(tuán)菌提供了新的附著面，包裹形成新的條狀污泥，條狀污泥相互交織又形成新的網(wǎng)狀污泥，重復(fù)上述過(guò)程，形成更大的污泥絮體。一些污泥能見(jiàn)到成節(jié)的形態(tài)，大的孔洞結(jié)構(gòu)污泥之間由細(xì)的條狀污泥連接，有的由絲狀微生物連接，這種污泥的形成可能是絮體成長(zhǎng)到一定成熟度后，由于內(nèi)部供氧不足，促進(jìn)了包埋于其中的結(jié)構(gòu)絲狀菌的生長(zhǎng)，將絮體撐開(kāi)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)松散形成節(jié)狀。還有極少量的污泥，可以見(jiàn)到極粗大的絲狀骨架，上面附著膠團(tuán)菌，經(jīng)多次對(duì)比鑒定，這些絲狀骨架為死亡累枝蟲(chóng)的桿，由于結(jié)構(gòu)松散，這類(lèi)污泥易于在二沉池發(fā)生漂浮，因此保持原生動(dòng)物穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件可以有效地減少二沉池的污泥上浮。絲狀微生物與微生態(tài)群落的關(guān)系膠團(tuán)菌與結(jié)構(gòu)絲狀菌之間相互依存，絲狀微生物形成了絮體骨架，為絮體形成較大顆粒同時(shí)保持一定的松散度提供了必要條件。而膠團(tuán)菌的附著使絮體具有一定的沉降性而不易被出水帶走，并且由于膠團(tuán)菌的包附使得結(jié)構(gòu)絲狀菌獲得更加穩(wěn)定、良好的生態(tài)條件，所以這兩大類(lèi)微生物在活性污泥中形成了特殊的共生體。根據(jù)生態(tài)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，環(huán)境因子對(duì)微生物個(gè)體的影響首先是影響某些敏感生物，然后通過(guò)微生物之間的相互作用逐步傳遞，最終當(dāng)影響超過(guò)一定限度時(shí)引起結(jié)構(gòu)上的波動(dòng)。正是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)中生物種類(lèi)多，并按一定結(jié)構(gòu)組成了微生態(tài)群落，環(huán)境壓力在逐級(jí)傳遞過(guò)程中受到消減，所以生態(tài)系統(tǒng)具備了一定抗沖擊負(fù)荷的能力。與純培養(yǎng)相比，生態(tài)系統(tǒng)能通過(guò)優(yōu)勢(shì)種群的變化維持良好的結(jié)構(gòu)，而純培養(yǎng)只需輕微刺激就會(huì)引起強(qiáng)烈反應(yīng)，直接破壞其脆弱的結(jié)構(gòu)。這也是保證活性污泥微生態(tài)群落穩(wěn)定性的根本原因。活性污泥微生態(tài)群落可做如下描述：活性污泥微生態(tài)群落由不同大小的 群落組成，具有良好沉降性和傳質(zhì)性能的菌膠團(tuán)以結(jié)構(gòu)絲狀菌為骨架，膠團(tuán)菌附著其上而形成，具有不斷生長(zhǎng)的特性，增長(zhǎng)過(guò)程和老化過(guò)程中脫落的碎片及其他游離細(xì)菌將由附著或游離生長(zhǎng)的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物捕食清除。而少量以無(wú)機(jī)顆粒為核心形成的致密顆粒也可能存在于系統(tǒng)之中，并具有良好的沉降性能。有些死亡的原生動(dòng)物尸體被膠團(tuán)菌包裹，形成巨型污泥，其內(nèi)部易產(chǎn)生反硝化作用形成氣泡在二沉池漂浮流失。在正常運(yùn)行條件下，具有結(jié)構(gòu)絲狀菌的絮體占優(yōu)，非結(jié)構(gòu)絲狀菌的數(shù)量很少，其表面不易為膠團(tuán)菌附著,彼此存在拮抗關(guān)系，這種系統(tǒng)是相對(duì)穩(wěn)定不會(huì)輕易改變的。所以在兩個(gè)污水廠(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹。而活性污泥小試時(shí)各種條件不易控制，屢屢造成非結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹，采用改變負(fù)荷等辦法均不能解決，根據(jù)非結(jié)構(gòu)絲狀菌與菌膠團(tuán)的關(guān)系，解決的根本辦法在于徹底將其清除，故只能采用投加殺生劑的辦法使膨脹得到控制，盡管膠團(tuán)菌也會(huì)受到影響，但它們相互聚集成團(tuán)，只有表面少量細(xì)菌受到傷害。曝氣不足出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，經(jīng)鏡檢為結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹，大量結(jié)構(gòu)絲狀菌從絮體中伸出，根據(jù)結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團(tuán)菌的共生關(guān)系，只需創(chuàng)造有利于膠團(tuán)菌增長(zhǎng)的條件就能使污泥沉降性能改善，實(shí)踐中采用適當(dāng)排泥增加曝氣量的辦法，污泥指數(shù)很快恢復(fù)正常。有關(guān)活性污泥中絲狀菌作用的資料很少，多將絲狀菌描述為在菌膠團(tuán)內(nèi)部生長(zhǎng)或伸出、游離生長(zhǎng)三種情況。根據(jù)大量觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，活性污泥總能保持一定的宏結(jié)構(gòu)，未見(jiàn)到密實(shí)的大顆粒狀污泥，微小的菌膠團(tuán)數(shù)量也少。從理論上講，如果膠團(tuán)菌附著在一種靜止的載體上，將不斷增長(zhǎng)變厚，直到內(nèi)部形成厭氧狀態(tài)發(fā)生反硝化作用產(chǎn)生氣泡而剝離載體，這樣就極易形成大量碎屑的菌膠團(tuán)，膠團(tuán)菌自身不可能形成條狀、網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，只有一種可能性：結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團(tuán)菌構(gòu)成此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，即結(jié)構(gòu)絲狀菌位于膠團(tuán)菌內(nèi)部特別是菌膠團(tuán)較厚時(shí)有利于其生長(zhǎng)，從而伸長(zhǎng)使得包裹在外層的膠團(tuán)菌不致于過(guò)厚形成厭氧狀態(tài)，其有利條件可能是內(nèi)部的低氧狀態(tài)，而一旦結(jié)構(gòu)絲狀菌暴露在混合液中時(shí)，正常環(huán)境條件不利于其生長(zhǎng)，待膠團(tuán)菌包附之后才重新再次生長(zhǎng)，如遇供氧不足等條件時(shí)，結(jié)構(gòu)絲狀菌大量伸出，則發(fā)生結(jié)構(gòu)絲狀菌引起的污泥膨脹。具有良好結(jié)構(gòu)的活性污泥絮體以結(jié)構(gòu)絲狀菌為骨架，膠團(tuán)菌附著于其上，結(jié)構(gòu)絲狀菌喜低氧狀態(tài)，在膠團(tuán)菌的附著下，不斷生長(zhǎng)伸長(zhǎng)，形成條狀和網(wǎng)狀污泥；沒(méi)有絲狀菌為骨架的絮體顆粒很小，附著于累枝蟲(chóng)等原生動(dòng)物尸體上的絮體易產(chǎn)生反硝化作用，它們都易隨二沉池出水流失。活性污泥膨脹分為結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹和非結(jié)構(gòu)絲狀菌膨脹,前者只需創(chuàng)造有利于膠團(tuán)菌增長(zhǎng)的條件即可解決,后者膠團(tuán)菌難于附著在非結(jié)構(gòu)絲狀菌上生長(zhǎng)，只有采取投加殺蟲(chóng)劑的辦法毒殺。結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團(tuán)菌在活性污泥中形成共生關(guān)系，而非結(jié)構(gòu)絲狀菌與膠團(tuán)菌之間存在著拮抗關(guān)系，活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性得益于大環(huán)境中微生態(tài)群落的相對(duì)穩(wěn)定。四、活性污泥絲狀菌膨脹控制污泥膨脹問(wèn)題是活性污泥自產(chǎn)生以來(lái)一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問(wèn)題。其主要特征是：污泥結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，沉淀壓縮性能差；SV值增大，有時(shí)達(dá)到90%，SVI達(dá)到300以上；大量污泥流失，出水渾濁；二次沉淀難以固液分離，回流污泥濃度低，有時(shí)還伴隨大量的泡沫的產(chǎn)生，無(wú)法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹是生化處理系統(tǒng)較為嚴(yán)重的異?，F(xiàn)象之一，它直接影響出水水質(zhì)，并危害整個(gè)生化系統(tǒng)的運(yùn)作。污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷太高的時(shí)候，此時(shí)細(xì)菌吸附了大量有機(jī)物，來(lái)不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質(zhì)，使得表面附著物大量增加，很難沉淀壓縮。而當(dāng)?shù)獓?yán)重缺乏時(shí)，也有可產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因?yàn)槿羧钡?，微生物便于工作不能充分利用碳源合成?xì)胞物質(zhì)，過(guò)量的碳源將被轉(zhuǎn)彎為多糖類(lèi)胞外貯存物，這種貯存物是高度親水型化合物，易形成結(jié)合水，從而影響污泥的沉降性能，產(chǎn)生高粘性的污泥膨脹。非絲狀菌污泥膨脹發(fā)生時(shí)其生化處理效能仍較高，出水也還比較清澈，污泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發(fā)生情況較少，且危害并不十分嚴(yán)重。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多，但我們首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是活性污泥是一個(gè)混合培養(yǎng)系統(tǒng)，其中至少存在著30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團(tuán)系統(tǒng)共生的關(guān)系中是不可缺少的一類(lèi)重要微生物。它的存在對(duì)凈化污水起著很好的作用。它對(duì)保持污泥的絮體結(jié)構(gòu)，保持生化處理的凈化效率，及在沉淀中起著對(duì)懸浮物的過(guò)濾作用等都有很重要的意義。事實(shí)也證明在絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌平衡時(shí)是不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，只有當(dāng)絲狀菌生長(zhǎng)超過(guò)菌膠團(tuán)細(xì)菌時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮的最頻繁的絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。污泥膨脹的原因 ① 進(jìn)水水質(zhì)有過(guò)量的表面活性物質(zhì)和油脂類(lèi)化合物；這類(lèi)物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類(lèi)物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí)，經(jīng)過(guò)曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。在進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類(lèi)脂化合物濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會(huì)引起放線(xiàn)菌的增長(zhǎng)。機(jī)械應(yīng)力也會(huì)（如離心泵）損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過(guò)量增長(zhǎng)② PH值的波動(dòng)，當(dāng)PH值的增加超過(guò)一定范圍后，絮凝作用下降，引起活性污泥脫絮；過(guò)高或過(guò)低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH＜＞，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。用SBR法處理啤酒廢水和化工廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：－－，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多?？刂频蚿H值（）的反應(yīng)周期內(nèi)pH值不變，兩種廢水的活性污泥在pH≤。另一方面，隨著pH值的增加，由于胞外聚合物的電離官能團(tuán)增加，活性污泥絮凝作用增加（盡管帶的負(fù)電性增加），但當(dāng)pH值超過(guò)一定范圍后，絮凝作用下降。可見(jiàn)，這時(shí)的電排斥作用增加，也會(huì)造成活性污泥脫絮（懸浮、不絮凝、反絮凝和上?。＂?堿度的偏高，由于進(jìn)水堿性而調(diào)PH值，雖具中和堿性物質(zhì)，但也產(chǎn)生了鹽，鹽溶液濃度增大形成滲透壓發(fā)生突變，就會(huì)使其細(xì)胞脫水而死或脹破而亡，當(dāng)活性污泥反應(yīng)池內(nèi)堿度超過(guò)通常數(shù)倍時(shí)，多數(shù)情況下就會(huì)發(fā)生污泥上??；④ 溫度對(duì)活性污泥中微生物的影響幅度。一般好氧活性污泥適宜溫度范圍在1535℃,超過(guò)45℃大部分活性污泥就要?dú)垙U而上??；⑤ 致毒性底物包括CODcr濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有機(jī)酚、硫化物、重金屬及鹵化物過(guò)高等；高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無(wú)法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的SH基結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對(duì)微生物發(fā)生毒害作用（微動(dòng)作用）。鹵化物最常見(jiàn)的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)（或酶）的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑。而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。⑥ Do（溶解氧）過(guò)高，（微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)人衰老期，池中溶解氧濃度上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線(xiàn)速度過(guò)高，供氧過(guò)多。）短期內(nèi)污泥活性可能很好，因?yàn)樾玛惔x快，有機(jī)物分解也塊，但時(shí)間一久，污泥被打得又輕又碎（但天氣論），象雪花片似飄滿(mǎn)池面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。Do過(guò)低，污泥缺氧呈灰