高浓度消毒剂对活性污泥系统中微生物的影响

高浓度消毒剂对活性污泥系统中微生物的影响

张连东

中铁二十三局集团第二工程有限公司 齐齐哈尔市 161000

摘要：随着社会的发展，环保事业已经成为了当前社会发展的关键所在。污水厂作为保护环境卫生的重要场所，其对于社会的发展有着重要的意义。在污水厂的日常运行过程当中，活性污泥当中常常会出现一些微生物从而引起污泥膨胀的问题，如何有效处理污泥当中的微生物是每一个污水厂都需要认真思考的问题。基于此，本位围绕着高浓度消毒剂在活性污泥系统当中的影响展开论述，通过对某地污水厂的污泥样本进行分析，在其在高浓度消毒剂处理下的结果进行深入分析，从而得出高浓度消毒剂对于活性污泥系统当中微生物的具体作用，以供相关污水厂参考，从而推进我国环保事业的发展。

关键词：高浓度消毒剂；活性污泥系统；微生物；具体作用

引言

随着社会的发展，环保理念已经深入人心，污水处理厂作为保护环境的重要设施其在社会的进步当中具有着重要的作用。活性污泥污水处理工艺由于其自身优良的性能受到了污水处理厂的广泛欢迎。但在实际的应用过程中。其中依旧存在着部分问题影响着活性污泥的污水净化功能。例如污泥膨胀问题、污泥上浮问题等。在污泥膨胀现象出现后，混合液当中的泥水分离变得更为困难，从而对出水的水质有重要的影响。一般情况下，污泥膨胀主要由丝状菌落大量出现而导致的。就目前我国污水处理厂对于污泥膨胀问题处理措施而言，控制丝状菌膨胀的主要方法有两种：一种是生物法，另一种是化学法。两种方法的合理利用能够有效的消除污泥膨胀现象，从而推进污水处理厂的污水净化效率。

一、材料和方法

1.1污泥预处理

本文所用于试验的活性污泥取至某市第五污水处理厂。在采集污泥后称取一定质量污泥后装入灭菌试管当中，并进行离心操作，离心时间15min。离心操作后将试管上层溶液倒掉之后加入装有PBS缓冲液的试管当中，经过混合摇匀后进行离心操作，离心时间15min，之后倒掉上层溶液，此步骤重复三次。之后将处理过后的活性污泥防止与缓冲溶液当中。

1.2选择消毒剂

将1.1步骤当中所处理的活性污泥加入到500ml培养液当中，并且在其中加入15mg/L的氯酸钠10mL。之后在磁力搅拌器当中放置消毒装置，磁力搅拌器转速为200r/min，在其中加入次氯酸钠，并每0、5、10、20、30、50、100、150、180min时测定余氯浓度。

1.3微生物消毒处理后的恢复

消毒装置进行3消失消毒后在其中加入少量硫酸钠溶液，此时装置当中的余氯浓度为零。之后将其放置与磁力搅拌器上，以转速200r/min搅拌7日，以此恢复污泥当中微生物的活性，并且测定其中的关键指标。

1.4检测项目及方法

鉴定细胞的存活率。采用相关手段对污泥当中的微生物进行染色操作，并且通过电子显微镜查看染色结构。死亡细胞被染成红色，活性细胞被染成绿色。

2. 结果与讨论

2.1次氯酸钠对微生物的影响

图1为在次氯酸钠的影响下，活性污泥当中微生物细胞的染色情况。本次所区活性污泥样本当中的微生物主要以细菌为主。

图1 次氯酸钠对微生物的影响

由图1（a）可知，在次氯酸钠消毒之前，活性污泥当中的微生物疾病全部存活；由图1（b）可知，在次氯酸钠消毒30min后，已经出现了部分红点，并且经过观察红点大部分为丝状菌，如此说明次氯酸钠对丝状菌的生存有极大的影响，在初期便会杀死其中部分丝状菌；由图1（c）可知,在次氯酸钠消毒180min后，红点持续增多，经观察发现其中有部分絮体微生物死亡，说明次氯酸钠消毒不仅能够面或丝状菌，对絮体微生物的生存也有影响；由图1（d）可知，在次氯酸钠消毒7日后，丝状菌疾病全部死亡，而絮体微生物有部分恢复，但其数量依旧差于消毒之前。

由此发现，次氯酸钠对丝状菌的生存有极大地影响，随着次氯酸钠作用时间的加长，丝状菌基本全部死亡并无法恢复活性；而次氯酸钠对活性污泥絮体内微生物影响明显较小。由此可见，次氯酸钠的杀菌能够消除活性污泥因丝状菌大量繁殖而引发的膨胀。

2.2次氯酸钠对聚合物含量的影响

经过试验研究发现，在污水处理厂当中的活性污泥絮体中，胞外聚合物对其形成和结构稳定有直接的影响。而且胞外聚合物占据污泥当中所有有机物的80%。胞外聚合物主要由蛋白质、核酸组成。图2为次氯酸钠作用前后胞外聚合物的含量。

图2 次氯酸钠作用前后胞外聚合物的含量

根据图示可以得知，在次氯酸钠作用后，活性污泥当中的胞外聚合物降低有15%，在七日以后活性污泥中胞外聚合物含量再此降低10%，并且在活性污泥当中所有单项物质的胞外聚合物含量均有所降低。经过试验探究发现，次氯酸钠能够与活性污泥当中微生物的蛋白质、DNA以及脂肪等等进行反应。因此，活性污泥当中的胞外聚合物在次氯酸钠的作用下各成分的含量均有所降低。

2.3次氯酸钠对微生物的灭杀能力

图3为在次氯酸钠的作用过程中，硝化菌、异养菌和余氯浓度的变化情况。

图3次氯酸钠影响下NOB、AOB、HPC和余氯浓度变化情况

有图可知，在试验之前，活性污泥溶液当中的余氯浓度为9.75mg /L，在次氯酸钠作用之前HPC浓度1.39 × 10⁷ CFU/ mL，NOB浓度为1.27 × 10⁶ MPN/mL ，AOB浓度为2.01 × 10⁵ MPN/mL。在次氯酸钠作用30min后，AOB浓度降低了1.18×10⁶，NOB浓度降低了1.97×10⁵，HPC浓度降低了1.35×10⁷CFU/mL。在次氯酸钠作用30分钟至180分钟之间，AOB浓度降低了9.2×10³，NOB浓度在180min时并为检测到，HPC浓度降低了1.02×10⁵CFU/mL。除此之外，在图中得知，在次氯酸钠作用后，30min内NOB、AOB、HPC浓度减小速度明显快于后期。

本次试验次氯酸钠共作用三小时，硝化菌、异养菌和余氯浓度随着次氯酸钠的作用时间推移而下降。由此可见，15 mg/L的次氯酸钠对活性污泥当中的为生活具有一定的灭杀作用，但对于不同种类的微生物免杀效果有一定的差异性，其中NOB最容易灭杀。

2. 结论

经过试验探究发现，高浓度次氯酸钠消毒剂对活性污泥当中的丝状菌的生存有较大的影响。在消毒剂投入后会明显降低丝状菌的数量。因此，次氯酸钠消毒剂能够用于由丝状菌引起的污泥膨胀问题。但在灭杀过程中也会影响活性污泥当中的微生物，在无消毒剂条件7天后，活性污泥当中的部分微生物会重新恢复，而丝状菌持续死亡。

活性污泥当中的胞外聚合物在次氯酸钠消毒剂的影响下会持续降低，在无消毒剂的情况下恢复7天后依旧持续降低。

活性污泥当中的硝化菌、异养菌和余氯浓度随着高浓度次氯酸钠的作用时间推移而下降，但次氯酸钠对于活性污泥当中的生物的影响效果有较大的差异，其中最容易被次氯酸钠灭杀的便为NOB微生物。

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