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1、生活污水水生物处处理技术术的研究究及探讨讨作者:黄黄晞晔 指指导老师师 曾曾国寿摘要人生生活离不不开水,但但人生活活产生的的污水已已经成为为环境污污染的一一大问题题。本项项实验从从19999年66月至220000年111月。作作者曾到到污水处处理厂实实习,回回校后进进行了一一系列科科学小实实验。本本项实验验设计了了不同曝曝气组,结结合显微微观察、显显微摄像像等,研研究了污污水中微微生物及及藻类的的种类出出现、分分布和变变化情况况,及其其与有机机质的相相互关系系,从而而研究了了提高生生活污水水处理效效率的途途径。实实验结果果与分析析如下:(1) 污水中的的有机质质是藻类类和微生生物的生生存基础础
2、,而藻藻类和微微生物的的生命过过程也消消耗分解解有机质质。(2) 水中先出出现细菌菌,而后后光合自自养的藻藻类,以以细菌、藻藻类等为为食的原原生动物物、后生生动物相相继出现现。整个个混合型型生物群群落及其其复杂的的食物链链关系,是是生物方方法处理理生活污污水的基基础。(3) 曝气是活活性污泥泥法处理理生活污污水的必必要条件件。它为为污水中中生物的的生长提提供了充充足的氧氧气,大大大加速速了有机机质的分分解。 通过活活性污泥泥法处理理的水,可可回流应应用于城城市绿化化、道路路冲洗等等方面,即即将变为为现实。生生活污水水的有效效处理,既既保护了了环境,又又节约了了水资源源,有利利于水资资源的充充分
3、合理理化利用用。关键词: 生活活污水 微生物物 曝氧氧我们都知知道,人人的生活活离不开开水,由由此产生生的生活活污水,也也逐渐成成为环境境污染的的一大问问题。如如今的污污水处理理,大多多采用的的是物理理、化学学的方法法,尽管管也能起起到处理理污水的的效果,但但是在处处理过程程中也难难免会产产生一些些无用的的废物,例例如污水水处理后后残留在在其中的的化学药药品等等等,它们们不仅无无用,还还有可能能对环境境造成新新的污染染。因此此,笔者者认为利利用生物物自身的的能力来来分解污污水中的的有机质质,进而而达到以以生物方方式处理理污水,把把处理过过程中造造成的二二次污染染尽可能能降低的的目的.应该成成为
4、污水水处理技技术的发发展方向向。今年年暑假,我我们参加加了厦门门市中学学生生物物夏令营营,听取取了污水水处理厂厂章老师师做的关关于用生生物方法法处理污污水的报报告,并并到污水水处理厂厂进行了了为期三三天的参参观学习习。在这这一过程程中,我我们对生生活污水水的生物物处理法法有了进进一步的的了解,并并在这一一方面进进行了一一些调查查、研究究和一系系列的科科学小实实验。一.实习习在为期三三天的进进厂学习习过程中中,我们们参观了了解了污污水处理理的流程程,进入入实验室室初步了了解了污污水成分分的分析析方法,并并学习观观察、计计算活性性污泥中中微生物物的种类类和数量量的方法法。二.实验验材料和和过程1.
5、材料料:A 直接取取自污水水处理厂厂初沉池池的水(全全市的生生活污水水在这里里汇集后后只经过过初步沉沉淀,保保留了绝绝大部分分原有成成分)、BB 某个个家庭的的洗澡水水、C 金鱼缸缸里含有有金鱼粪粪便的水水2.器具具: 气气石、空空气压缩缩机、定定时器、微微量吸液液管、自自制的22cm 2生物物计数框框(框内内20行行,每行行1mmm)以及及显微镜镜。三.实验验设计实验分为为两阶段段,第一一阶段以以A为实实验对象象,重复复实验三三次:第第二阶段段以B、CC为实验验对象,实实验一次次。分别别进行观观察记录录。每个个阶段过过程如下下:1. 取取水样2. 分分组 我们把把上面取取得的水水样分成成a、
6、bb、c、dd四组,以以便实验验过程中中的研究究与对照照。3 .曝曝氧 以气石石和空气气压缩机机为充氧氧设备,分分别对已已被分成成四组的的污水曝曝氧。具具体情况况如下表表:组别曝氧时间间长度(小小时/天天)备注a24b12c6d0该组作为为对照用用4 .观观察与记记录每隔23天观观察一次次各组污污水中微微生物的的种类和和数量情情况,并并记录下下来。观观察时先先停止曝曝氧23分钟钟,待水水中物质质稍沉淀淀后从每每个实验验组中取取水样11滴(约约为0.01mml),制制成临时时装片。以以样框为为单位进进行观察察。并记记录下观观察结果果。包括括微生物物的种类类、数量量以及分分布情况况等。四.结果果和
7、分析析下面以AA水样为为例进行行讨论. 11. 水中的的悬浮物物和沉积积物 在曝氧氧过程中中,比较较a、bb、c、dd四组可可以发现现, bb组的水水始终保保持较为为澄清的的状态,但但瓶底有有少量褐褐色沉淀淀,a、cc、d三三组的水水色明显显变绿,经经观察发发现有大大量藻类类存在其其中。由由肉眼观观察,在在d组的的水中混混有的绿绿色藻类类最为突突出,它它们呈絮絮状分布布。水中中有絮状状物在曝曝氧过程程中逐渐渐长大,直直至变大大或聚集集而沉淀淀。a组组的绿色色藻类多多呈点状状附着在在容器壁壁和容器器底,絮絮状物则则较不明明显,但但容器底底有明显显的绿色色沉淀。2. 藻藻类和微微生物显微镜观观察发
8、现现,在各各组的实实验过程程中,均均是先出出现小型型藻类,后后出现大大型藻类类,包括括栅藻、舟舟型藻、颤颤藻、丝丝藻和毛毛枝藻等等(见表表1)而而不同的的曝气时时间产生生的藻类类数量也也有所不不同,如如a组舟型藻藻较多,到到后期出出现大量量颤藻、丝丝藻;bb组只有有少量的的舟形藻藻、颤藻藻;c组舟形藻藻、栅藻藻、毛枝枝藻等均均有出现现。d组各种藻藻类均有有出现, 大型型藻类少少. 在出现现藻类的的同时,还还伴有微微生物的的产生。本本次实验验过程中中共有336种微微生物产产生(见见表2)。 原原生动物物(如鞭鞭变形虫虫,草履履虫等)最最早出现现。随后后出现了了钟虫、累累枝虫、漫漫游虫、榴榴弹虫、
9、游游仆虫、表表壳虫等等和轮虫虫等微生生物微生物出出现以后后,逐步步建立了了复杂的的食物链链,进行行繁衍,种种类和数数量发生生了变化化,出现现了各种种种类的的高峰期期,时间间也有所所不同,例例如,草草履虫以以单细胞胞藻类和和细菌为为主食。在在藻类和和细菌数数量最多多的时候候,草履履虫的数数量也比比较多。在在本次的的实验中中的各实实验组中中,草履履虫均有有出现且且有25个高高峰期。(见见图2 、图33和表33)又如如,轮虫虫大量产产生,在在各组的的实验组组中,情情况有所所不同,它它的数量量高峰期期出现在在24小小时组的的第199天,112小时时组的第第10天天,6小小时组的的第211天,00小时组
10、组的第225天。而而且该高高峰期在在前500天内均均只出现现一次,曝曝氧122小时的的出现最最早,00小时的的出现得得最晚。这这与污水水中絮状状物大部部分聚集集和沉淀淀的时间间基本吻吻合,说说明轮虫虫是非常常稳定的的生物处处理系统统的指标标。它的的高峰期期的出现现是曝气气处理污污水的效效果的体体现。3. 有有机质有机质的的分解与与利用,是是污水处处理的标标志之一一。本次次实验中中,我们们观察到到一些有有趣的现现象( 见所附附的光盘盘)。(1) 大型藻藻类基部部大多着着生在有有机质上上,大部部分微生生物喜欢欢附着在在大团有有机质和和藻类上上生活。(2) 在有机机质及藻藻类相对对集中的的地方,分分
11、布着广广泛的微微生物种种类。例例如,在在出现的的微生物物中,漫漫游虫比比较活跃跃,多数数时候在在水中游游动,但但在藻类类中更为为频繁;又如,轮轮虫在水水中和有有机质中中广泛分分布,尤尤其附着着在有机机质的通通常会于于有机质质相连的的尾部为为中心活活动点。此此外,线线虫,蠕蠕虫在大大团有机机质和藻藻类的混混合物中中活动,还还有许多多更小的的微生物物诸如变变形虫,草草履虫,游游仆虫等等,大量量聚集在在大团藻藻和有机机质的边边缘活动动。(3) 在已死死的蛲足足类、表表壳虫上上,着生生有大量量线虫、腹腹柱虫、鞭鞭变形虫虫、唇滴滴虫等其其他生物物。同时时可见大大型草履履虫在有有机质附附近游动动觅食。上述
12、现象象说明,污污水中的的有机质质是藻类类和微生生物生存存的基础础,为它它们的生生存和繁繁衍提供供营养物物质。同同时,藻藻类和微微生物的的生命过过程,也也消耗分分解有机机物。4. 曝曝气效果果图1 各实实验组中中微生物物出现情情况统计计表由上图及及表4统统计可得得:在前前15天天中,224小时时组出现现微生物物16种种,占总总出现种种数的994.11%;高高峰期出出现 115种,占占总出现现量的668.22%,种种类和高高峰期几几乎同时时出现,说说明净化化效果优优良。112小时时组出现现微生物物13种种,占总总出现种种数的992.99%;高高峰期出出现8种种,占总总出现量量的611.5%;种类出
13、出现较少少,但种种类和高高峰期同同时出现现,处理理效果好好。6小小时组出出现微生生物111种,占占总出现现种类的的78.6%;高峰期期出现99种,占占出现总总量的445%,有一定定的净化化效果。00小时组组出现微微生物112种,占占总出现现种数的的66.7%;高峰期期出现110种,占占总出现现量的443.55%,种种类出现现较多,但但高峰期期出现缓缓慢(根根据表44,在330天以以后还有有10个个高峰期期出现)。综上所述述,d、cc、b、aa四个实实验组,按按曝氧时时间由短短到长,生生物净化化处理的的效果也也逐渐提提高。但但a组由由于曝气气充足,产产生了很很多颤藻藻,处理理出来的的水反而而没有
14、bb组澄清清。五.讨论论1.曝氧氧污水中中生物之之间的关关系在活性污污泥这一一污水生生理处理理中,通通过曝气气这一环环节中,促促进了有有机物的的消耗,产产生的是是混合型型的生物物群落,建建立了复复杂的生生物链。在在有氧的的条件下下,微生生物以污污水中的的各种有有机物为为营养,首首先产生生细菌。藻藻类在有有光的条条件下,以以污水中中的有机机物为基基本养料料,进行行光合作作用,从从而在水水中生长长,并为为微生物物提供了了有机物物。微生生物中的的一部分分直接以以细菌或或藻类为为食,如草履履虫等。微生生物之间间存在互互相捕食食的关系系,例如如榉毛虫虫以草履履虫为食食等。有有机物也也存在一一定的往往复性
15、。如如蛲足类类死亡之之后,其其尸体又又成为线线虫的等等其他生生物的衍衍生地,成成为供其其生长利利用的有有机营养养。整个个生物群群中,存存在着复复杂的食食物链关关系因此,上上述的混混合型的的生物群群落及其其复杂的的食物链链为基础础的活性性污泥处处理法,是现代代污水处处理技术术的重要要组成部部分。2.活活性污泥泥处理与与曝气 曝气是利利用活性性污泥处处理生活活污水的的必要条条件, 污泥泥中微生生物从污污水中除除去有机机物的代代谢过程程,主要要是由微微生物细细胞物质质的合成成,有机机物的氧氧化分解解和氧的的消耗所所组成。当当氧气供供应充足足时,活活性污泥泥的增长长与有机机物的去去除是并并行的。活活性
16、污泥泥增长的的旺盛期期,也是是有机物物分解的的快速期期。因此此掌握好好曝气时时间的控控制充氧氧量对污污水处理理至关重重要。本本次实验验表明,净净化过程程中不一一定要全全天244小时连连续不断断曝氧,112小时时的处理理比较理理想。3 .活活性污泥泥曝氧处处理法的的应用目前,厦厦门市污污水处理理厂利用用活性污污泥处理理法净化化污水,已已经取得得显著的的成效。净净化后的的水达到到国家二二级排放放标准,不不仅可以以直接排排入大海海,还可可以回流流使用,做做城市绿绿化建设设用水,浇浇灌花木木。同时时,在经经过一系系列的后后期工艺艺处理后后,作为为净化附附产品物物的活性性污泥和和沼气可可以充分分利用,均
17、均是不对对环境造造成污染染的绿色色资源,对对城市的的建设和和环境的的保护都都做出了了巨大贡贡献。随着社会会的发展展,人们们越来越越重视合合理的生生态资源源。本次次的实验验我们仅仅从一个个小小的的方面研研究了生生活污水水的活性性污泥处处理法,究究竟如何何才能更更高效地地处理生生活污水水,也是是我们今今后生活活将继续续关心和和探研的的问题。*本次实验的藻类及微生物种类由王重刚副教授鉴定参考文献1 刘雨、赵庆良、郑兴灿编著 生物膜法污水处理技术 中国建筑工业出版社 2000年3 月第1版2 国家环境保护局、国家技术监督局 海水水质标准 1997年12月3日发布 1998年7月1日实施3 沈韫芬主编 原生动物学 科学出版社 1999年1月第1版 4 中国标准出版社第二编辑室编 水质分析方法国家标准汇编 水质、微生物群落监测PFV法 P289-435 附录A :原生动物镜检标准图谱 CBT 123990-91 中国标准出版社 1996年12月第1版5 韩茂森等编 淡水浮游生物图谱 农业出版社 1990年4月第1版6 美国公共卫生协会等 水和废水标准检验法(第15版) 中国建设工业出版社 1985年4月第1版 P962-1107 水生生物的鉴定 7 厦门市污水处理厂 污泥区教材 1990年10月 - 9 -
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