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关于丝状菌的那些是是非非

2022-07-01 09:28 环保工程师 王军

前几天跟群友交流,聊到了丝状菌的话题,感觉还是有点聊头的。大家对丝状菌的态度与看法也是多种多样,有的对丝状菌产生恐惧,有的对丝状菌恨之入骨,也有用辩证的方法去看待丝状菌的,凡事都有利弊,丝状菌的存在也是这样的。

下面我就跟大家聊一下个人对丝状菌的看法吧,也欢迎大家讨论互动,毕竟,丝状菌的问题还是普遍存在于污水处理当中的。

一、什么是丝状菌

丝状菌是一种多细胞真菌,形态具有菌丝和孢子两种结构,广泛分布在水生环境、潮湿土壤和活性污泥中。

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: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(有铁细菌如:浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)、泉发菌属即原铁细菌属(Crenothrix)及纤发菌属(Leptothrix)。丝状硫细菌如:发硫菌属(Thiothrix)、贝日阿托氏菌属(Beggiatoia)、透明颤菌属(Vitreoscilla)、亮发菌属(Luecothrix)等多种丝状菌 ),数量大。

二、丝状菌的作用与危害有哪些?

丝状菌在活性污泥内交叉穿织于菌胶团内,或附着生长于絮凝体表面,是构成菌胶团的骨架,所以,丝状菌在我们污水处理系统中肩负着很重要的作用,就好比楼房的支撑梁与承重墙。另外,丝状菌有具有很强的氧化分解有机物的能力,可以说,是生化污泥中的“特种兵”。

凡是都有利弊,丝状菌的过量繁殖会导致活性污泥膨胀,使污泥絮凝沉降性下降,二沉池难以固液分离,回流污泥浓度降低,出水水质异常。同时还伴随大量泡沫产生,无法维持生化处理的正常工作。

三、引起丝状菌膨胀的主要原因

1、负荷过高或过低

低负荷状态下伸展于絮凝体之外的丝状菌的比表面积要大大超过菌胶团细菌的比表面积。当微生物处于受基质限制和控制的状态时,比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利,结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌。高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的;

2、DO过低

丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数,在低DO浓度下比絮状菌增殖得快,从而导致丝状菌污泥膨胀;

3、营养比失衡

当污水中N、P不足时,易引起污泥膨胀的发生。通常认为,C、N、P的合适比例为BOD5:N:P=100:5:1。很多研究表明许多丝状菌对营养物质N、P有着较强的亲和力,这可能就是缺乏营养物质导致污泥膨胀的原因;

4、PH与温度的影响

一般认为pH偏低易引起丝状菌的大量繁殖。而温度的对丝状菌的影响也是很普遍的。例如,冬天Microthix parvicella在丝状菌群中占优势,而温暖季节时Nocardia form,0041型或Nostocoida limnicda较易大量繁殖。另外污水在进水处理系统前的早期厌氧消化产生的有机酸和硫化氢也可能导致污泥膨胀的发生。硫磺菌的的贝氏硫菌、硫丝菌等能从硫化氢氧化中获取能量。而这么细菌以非常长的丝状性增殖,有时能长达1厘米,从而导致污泥膨胀的发生;

5、污水种类的影响

污水种类对污泥膨胀有着明显的影响。通常来说,那些含有易生物降解和溶解的有机成份,特别是低分子量的烃类、糖类和有机酸类等类型基质的污水易引起污泥膨胀,例如酿酒、乳品、石化和造纸废水等,由于丝状菌顽强的生命力以及广泛的适应能力,在某些难降解的有机废水当中,丝状菌也会成为优势菌种,例如,某些群友提到的卤代烃废水,还有氯代苯酚废水等。

四、如何防范丝状菌膨胀并合理利用丝状菌

通过前几天与群友的交流,有些群友控制丝状菌引起的污泥膨胀主要手段是采用药剂杀死丝状菌,或是投加无机或有机混凝剂或助凝剂以增加污泥絮体的比重。个人认为这些方法往往无法彻底解决污泥膨胀问题,并且相反地会一起杀死其他菌种,带来出水水质恶化的不良后果。

活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌形成一个共生的微生物生态体系。在这种共生关系中,丝状微生物是不可缺少的重要微生物,其在活性污泥工艺中对于高效、稳定地净化污水起重要作用。建议大家从简单地杀死丝状菌过渡到利用曝气池中的生长环境,调整丝状菌的比例,控制污泥膨胀的发生--即环境调控阶段。其主要出发点是使曝气池中的生态环境,有利于选择性地发展菌胶团细菌,应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度生长和繁殖,将丝状菌控制在一个合理的范围之内,从而控制污泥膨胀的发生和发展。同时利用丝状菌特性净化污水,稳定处理工艺。

以下我们就说一说如何解决丝状菌膨胀问题,给发生丝状菌膨胀的朋友一些小小的建议:

A、应急措施:

1、投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。

2、投加一些化学药剂,如氯气,加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。

3、投加一些活性炭粉末,用于提高污泥沉降性。采用这种方法一般能较快降低SVI值,但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖,一旦停止加药,污泥膨胀现象可以又会卷土重来。而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境,导致处理效果降低,所以,这种办法只能做为临时应急时用。

B、改善生化环境,抑制丝状菌过度繁殖:

1、提高污水PH值,丝状菌适合酸性水质,适当提高PH值能有效抑制丝状菌的过度繁殖;

2、营养比失衡时,及时补充营养物;

3、保持池内足够的溶解氧,一般DO应不低于2mg/L;

4、及时排出或回流沉淀池内的污泥,发生厌氧的污泥回流也会引发丝状菌的大量繁殖;

5、投加三价铁盐,铁离子可以提高生化系统的氧化还原电位,从而抑制丝状菌的生长,另外,生成的氢氧化铁沉淀也能够帮助提高污泥的沉降性。

总结:对于某些难降解的工业废水来说,丝状菌是个不错的好帮手,镜检的时候也经常会看到大量的丝状菌,二沉池出水过滤掉悬浮物后的检测指标也非常理想。有句话说的好,存在即是合理,因为丝状菌能够在这种环境下很好的生存,普通菌种难以处理这种高难废水。只要出水达标,污泥浓度稳定,或者后续有过滤悬浮物的设施,丝状菌等级高不是什么坏事,我们需要做的,是合理利用丝状菌,而不是与丝状菌为敌。

这篇文章加入个人观点的同时也引用了不少网络资料,在此表示感谢,也希望能给挣扎在丝状菌膨胀边缘的污师们提到一点小小的建议。


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