【文章內容簡介】 群能夠抵御磁場的作用，甚至激活其代謝能力，會更快地生長和降解有機物。磁化處理滅菌原因，可歸納為（ 7）：一是在磁場的直接作用下，引起 BOD、 COD 降低 ,使異養(yǎng)微生物的能源和 C 素營養(yǎng)物質減少，導致水體異養(yǎng)菌死亡速度大于增殖速度，于是出現負增長現象，二是磁場力直接作用于細菌細胞內的水和酶，使酶鈍化或失活。而 BOD 數值的降低是細菌總數減少的反映，一方面在外加磁場直接作用下， BOD 隨 COD 指標的降低而降低，另一方面，在外加磁場作用下，水體 中功能微生物 (以細菌為主 )受到影響，一部分細菌適應能力強，生命代謝活動不受到干擾 ,或者雖受到干擾但經過一定時間后可以恢復到正常狀態(tài)，這部分細菌以更強的適應能力生存下去，大部分細菌受到外界磁場作用下，由于體內外水的理化性質的變化 (如電導率、表面張力等 )以及酶的鈍化、失活 ,不能適應而發(fā)生死亡現象，功能細菌數目的急劇減少，造成了 BOD 指標的降低，因此認為磁處理后 BOD 降低是水中細菌總數減少的反映。綜上所述，可以得出這樣一種認識，外界磁場作用于微生物，對微生物的影響存在有害的一面，也存在有利的一面。磁處理 具有殺菌效果，當磁場強度加大到 2100 GS(4A)以上，可以使 70 %以上的細菌死亡。施加磁場可以看作微生物生存環(huán)境的突發(fā)改變，能夠經得起周圍環(huán)境及體內離子、電子傳遞速度變化的細菌繼續(xù)生存下來并且維持正常的生命代謝活動，這部分細菌具有更強的適應能力，或者說具有更強的生物活性。 (b)活性污泥磁化會明顯提高其活性，從而增 強 污 水 的處理效率。我們取 7組活性污泥，在 37℃ 恒溫下觀測不同磁強處理后的甲基蘭脫色時間，表明 下脫色時間由無磁化的 2 9h 減少至 2 4h，污泥活性增強 1 7% ，原因就在于磁 化后生存下來的微生物有更大的增殖和代謝能力。為證明這一論斷，又取 3 組造紙中段廢水稀釋水樣，分別在不磁化和磁化處理后標準溫度下培養(yǎng)，測得它們的 BOD5，后者均比前者高 ,平均高 13 % ，可見磁處理既有滅菌作用，也有激活某些功能微生物的作用，并加速有機物的降解。 (c)磁化使藻類光合作用大大增強 ,顯著地提高了水中的溶解氧。常溫下取 2 組同樣 的 污 水實驗， 3 天后磁化水中綠藻生長旺盛，非磁化水幾乎看不到藻類。另外，又取 3組生 活 污 水 用明暗瓶對比實驗磁處理對藻類產氧能力的影響，都表明磁感應強度 時 污 水 的藻類產 氧能力最高，比非磁化的平均高出 1 .1 倍，按藻類固炭生產力與產氧能力的關系推算，藻類的生產力也將提高 倍，這與農業(yè)上磁化水使作物顯著增產和大大提高種子的發(fā)芽率的結論一致。其原因主要是： ① 磁 化 污 水 使有機物分解加快，為藻類生長提供了充足的Ｃ ,N,p 等營養(yǎng)物；② 磁化使生物膜滲透性增加，給藻類吸收營養(yǎng)元素創(chuàng)造了有利條件； ③ 磁化使水的透光性增強，為藻類光合作用提供了更好的光能。水中溶解氧的增加，又促進了水中微生物的生長和有機物分解，二者相互促進 ,導致有機廢水加速分解。 (d)污 水 磁化可促進高等水生生物生長，有 利于污染物的去除。我們以泥鰍做實驗，在 3個水桶 (1 0L)中， 1 個未磁化， 2 個被磁化，磁強分別為 0 .03T 和 0 .25T，分別放養(yǎng) 1 .5kg的泥鰍，其他條件相同， 3 個月后所有磁化的水中泥鰍產量均高于未磁化的，平均產量提高 1 5%～ 2 0 %。另外，還對泥鰍的耐污能力和同化 COD 進行實驗，表明未磁化水桶中放養(yǎng)的 50條泥鰍到第 5天時全部死去，磁化的水桶中的 50 條在第 7 天時還有 23 條存活下來。由于高等水生動物通過食物鏈使有機物分解轉化，間接上提高 了 污 水 的凈化能力 3組水樣測定 7 天后的COD，表明被磁化且養(yǎng) 有泥鰍的 3 號水桶的 COD去除率比無磁化、無泥鰍的提高 2 0 % )，并使之以更高的速度轉化為對人類有用的產物，變廢為寶，防止了二次污染。 （ 3） 磁化 — 人工生態(tài)系統(tǒng)方法凈 化 污 水 應用實例 如圖 2， 1980 年在 原 污 水 站基礎上，建成了一個磁化 — 人工生態(tài)處理系統(tǒng)工程，主要由二級磁化和 3 個生態(tài)池組成。該處理系統(tǒng)有效占地面積 770m2 ，平均日處理醫(yī)院生 活 污 水 和病 房污 水 700t。 污 水 直接排入預沉調節(jié)生態(tài)池，水力滯留時間約 4. 0h，經水泵提升和一級磁化，進入放養(yǎng)大量魚類的生態(tài)轉化池，水力滯留 2 .0～ 2 . 5d，再次磁化并自流到設有許多垂直生態(tài)濾管的金魚池，滯留時間 ～ ，通過生態(tài)濾管集中后排出，出水達三級地面水標準，供醫(yī)院綠化和清洗之用。該站運用多年來，僅 1994 年在預沉池排過一次池污，且數量不多，足見污染物降解轉化率之高。該系統(tǒng)中： ① 預沉調節(jié)生態(tài)池面積 180m2 ，平均水深 1 . 1～ 2 .5m，為兼氧池，池面風眼蓮覆蓋 ,吸 收 污 水 分解的 N,p 等營養(yǎng)鹽 ； ② 生態(tài)轉化池，直徑 25m，由中心園池、環(huán)形復氧溝、環(huán)形外池組成 ,接納來自預沉池并進行一級磁化 的 污 水 ，池中放養(yǎng)數萬尾羅非魚，吞食大量 生長的菌、藻及原生動物 ,使水體快速凈化，并流入中心園池；③ 生態(tài)濾池 100m2 ，平均水深 2 .3m，其中放養(yǎng)約 6 萬條金魚和布設許多生態(tài)濾管，接納中心園池流來并經二級磁化的水流，繼續(xù)生態(tài)轉化后經生態(tài)濾管過濾后排放，完成整個凈化過程。該系統(tǒng)對 BOD(Biological Oxygendemand)， COD， N， p去除率全年平均分別為 % ， 87. 6 % ， 6 %和 73 .6 % 。該系統(tǒng)工程基建總投資 2 7 萬元，折合日處 理 污 水 1t/d 的基建投資單價為 3 86 元；年運行費用 7500 元，折合 處 理 污 水 1t/d的年運行單價 1 0 .7 元，遠低于表 1 所列的常規(guī)二級處理的投資單價和運行單價。不僅如此，由 于 污 水 處理過程中的牛蛙、金魚、羅非魚、中藥材、葡萄等收入，每年還可收益 1 .8 萬元，比年運行費還多出 萬元，形 成 污 水 處理過程的負投入。該法由于生態(tài)處理中的磁化效應，大大加速和提高了污染物轉化速度和效率，且變廢為寶，使之成為投資少、占地小、效率高、運行費用低、無二次污染，并有一定產出收益 的 污 水 處理新途徑。 圖 3 (4) 結論 磁處理廣泛應用于農業(yè)、醫(yī)學、養(yǎng)殖、工業(yè)等諸多領域，尤其生命科學。 基于這些經驗，我們提出將磁處理技術與人工生態(tài)系統(tǒng)相結合應用于有機廢水的凈化處理，并著重對磁處理問題開展了一系列的實驗分析和實際應用，從中獲得一些有益的認識。 (a )有機廢水磁處理，在水體有氧條件