丝状菌在污水处理中的应用

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1、丝状菌在污水处理中的应用摘要：本文阐述了微生物在环境工程中的应用，介绍了微生物的定义、特点以及处理污染物的机理。以丝状菌为代表介绍微生物在污水处理中的作用、结构、作用机理以及污泥膨胀的影响和产生原因，并指出消除污泥膨胀的根本在于使丝状菌与菌胶团菌平衡生长。关键字：微生物、丝状菌、菌胶团菌、污泥膨胀1、微生物与污染物处理1.1微生物简介微生物是肉眼看不见或看不清的生物的总称。包括原核生物（细菌，放线菌和蓝细菌），真核生物（真菌和微型藻类），非细胞生物（病毒类）。微生物具有体积小、表面积大、繁殖力强、适应性强、易变异、分布广泛、种类多等特点。1.2微生物与水处理由于微生物能不断与周围

2、环境快速的进行物质交换，同时污染物具备微生物生长繁殖的物质条件，因而微生物能从污染物中获取养分，降解和利用有害物质，从而使污染物得到净化。因此微生物在污染物治理中得到广泛应用。利用微生物处理污染物的实际应用中，对于污水的处理最为广泛。利用微生物处理污水是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化。2、丝状菌的结构与作用机理2.1丝状菌结构作为污水处理的重要微生物种群，丝状菌起到了非常重要的作用。丝状菌在活性污泥内交

3、叉穿织于菌胶团内，或附着生长于絮凝体表面。少数种类可游离于污泥絮凝体体之间。具有很强的氧化分解有机物的能力，起到很强的净化作用。丝状菌的功能与结构形态密切相关，长丝状形态有利于其在固相上附着生长，保持一定的细胞密度，防止单个细胞状态时被微型动物吞食；细丝状形态的比表面积大，有利于摄取低浓度底物，在底物浓度相对较低的条件下比胶团菌增殖速度快，在底物浓度较高时则比胶团菌增殖速度慢。许多丝状微生物表面具有胶质的鞘，能分泌粘液，粘液层能够保证一定的胞外酶浓度，并减少水流对细胞的冲刷，其中还含有特定的抗体，以防止其他生物附着。丝状微生物种类繁多，对生长环境要求低。其本身生理生长特性很特别：

4、增殖速率快、吸附能力强、耐供氧不足能力以及在低基质浓度条件下的生活能力都很强，因此在废水生物处理生态系统中存活的种类多，数量大。污水生物处理运行过程中菌胶团细菌和丝状菌生长在一起，形成一个微生物的生态体系，其中存在着两种微生物之间在时间和空间上的动态生态学相互作用。在活性污泥处理工艺中，丝状菌通过以下几个方面对处理系统的高效而稳定的运行产生重要的作用。(1)保持污泥的絮体结构，形成具有良好沉淀性能的污泥由活性污泥絮体的形成理论可知，丝状菌是形成污泥絮体的骨架，它对于保证污泥絮体的强度有很大作用。如果没有足量的丝状菌，则污泥絮体的强度将会降低，同时抗剪切力亦将变差，使处理出水浑浊，

5、出水水质变差。(2)保持高的净化效率、低的处理出水浓度按照Monod方程，可得到稳态条件下出水中最低底物浓度的Smin的表达式。在丝状菌与菌胶团细菌共生体系中，由于丝状菌具有较低的Ks、μmin。值，其Smin值较小，因而一定数量的丝状菌的存在可以保证出水中低的底物浓度和良好的处理效率。式中Kd——微生物衰减速率常数，d-1Ks——饱和常数Y——产率系数(3)保持低的出水悬浮物浓度存在适宜数量的丝状菌所形成的污泥絮体网状结构有利于污泥在沉淀过程中网捕水中细小的悬浮颗粒，对水流起到过滤作用并吸附截留水中的游离细菌而使出水澄清。3、污泥膨胀影响及产生原因虽然丝状菌对处理系统的高效而稳

6、定的运行产生重要的作用。但是在有些情况下它在数量上可超过菌胶団的细菌，使污泥絮凝沉降性下降，严重时引起活性污泥膨胀，造成污泥出水水质下降。污泥膨胀发生后，会造成污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到百分之九十，SVI达到300以上；大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多。目前认为污泥膨胀是活性污泥中两类细菌——菌胶团细菌和丝状菌竞争的结果。当丝状菌占优时，就能引起污泥膨胀。这是由于废水浓度过高或过低，导致有利于丝状菌生长。当废水浓度过高时，水中缺氧、

7、抑制了菌胶团细菌的生长，而有利于能耐受低氧条件的丝状菌（球衣细菌）的大量繁殖；而当废水浓度过低时，会使絮状体中的菌胶团细菌得不到足够的营养，而丝状菌则形成长的丝状体，从絮粒重伸出以增加表面积，更充分的吸收环境中的营养。4、结语微生物在环境工程中的应用非常广泛，特别是在污水处理过程中更为普遍。其在污水中获取养分，通过微生物的代谢作用将污水中的有机物分解，提高水质。而丝状菌作为众多微生物的代表，它的存在对净化污水起着很好的作用。它对保持污泥的絮体结构，保持生化处理的净化效率，及在沉淀