徐州污水厂关于丝状菌与胶团菌的研究21dbb3637e21af45b307a8ad

丝状菌与胶团菌之间的关系说明：根据徐州污水厂试验过程中得出的关于丝状菌与胶团菌之间的关系研究常见活性污泥絮凝体分为两大类型，在不同处理工艺与运行条件下，各类型污泥比例不同，丝状菌在污泥絮凝体的形成过程中所起的作用也不相同。在活性污泥膨胀时：生物相结构中丝状菌可分结构性和非结构性两大类，它们起到不同作用，运行中必须通过不同的方法和措施加以防治。丝状微生物是一大类菌体相连而形成的丝状微生物类等，荷兰学者将丝状菌微生物分29表。生物的统称，其中包括丝状细菌、丝状真菌、丝状藻类。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时，比胶团菌增殖速度快，丝状菌微生物功能与结构形态密切相关，底物浓度较高时，比胶团菌增殖速度慢，许多丝状菌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。以防其他微生物附着，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，吸附力强，耐供氧不足能力，在低基质浓度条件下的生活能力强，因此在废水生物处理中存活的种类繁多，数量大，如何使丝状微生物相互聚集，使之在废水处理中达到好的泥水分离效果，如何确定丝状菌微生物同其他微生物的相互作用，以及不同丝状微生物的最适需氧量等，都是需要进一步研究的问题。胶团菌附着于其上形成，它们是去除有机物的主要部分，但混合液中可见其他丝状微生物的游离于菌胶团外，见不到附着生长物，三种样本见到菌种有：球衣菌、发硫菌、0803型、0581型、链球菌等。但数量都十分少，实验中，在停止供氧时仍保持进水量，发生了结构丝状菌大量增殖，污泥结构送散，SVI达到142ml/g干泥，待供氧正常并运行一段时间后，污泥结构恢复正常，SVI回落到90ml/g干泥，发现球衣菌、发硫菌大量增殖，最终通过投加漂白粉杀菌，再经过培养才恢复正常。根据EIKELBOOM法对作为污泥良好结构骨架的丝状菌进行鉴定，发现各处取样污泥的结构丝状菌特征一致，丝状菌直径1.5~20μm，丝体长200μm左右，不运动，略弯，在絮凝体内扭曲，细胞呈柱状，径0.7长0.5~4.0μm，直~1.0μm，有鞘，横隔明显，见有分支，有大量附着生长物，无硫粒，革兰氏染色阳性。正常运行活性污泥结构形态可分四类，1型：致密型、细小、看不到丝状菌为骨架污泥。2型：有明显丝状骨架、呈长条型污泥。3型：厚实、具有网状结构巨型污泥。4型：有孔洞结构的巨型污泥。膨胀时：结构形态可分为2类：5型：结构丝状菌大量生长、伸长、絮凝体结构松散。6型：非结构丝状菌大量生长，不形成絮凝体。1型：从良好结构污泥上脱落下来的，在二沉池随水流失。2型：运行正常时占比例大。推断:结构丝状菌交织生长，胶团菌附着，其上形成新污泥，新污泥成熟后形成条状、网状污泥，在氧与营养物充足下，网状污泥的胶团菌增粗，网孔逐渐变小，形成孔状，最后孔洞被填实，结构丝状菌的伸出为胶团菌提供新的附着面包裹形成新的条状污泥，条状污泥相互交织又形成新的网状污泥，重复上述过程，形成更大污泥絮凝体到成节的形态，大的孔洞结构污泥之间由细的条状污泥连接，有的由丝状微生物连接，这种污泥的形成可能是絮凝体成长到一定成熟后，由于内部供氧不足，促进里包埋于其中的结构丝状菌的生长，将絮凝体撑开导致结构松散形成节状。还有及少量的污泥可以见到极粗大的丝状骨架，上面附着胶团菌，经多次对比鉴定，这些丝状骨为死亡累枝虫的杆，由于结构松散，这类污泥易于在二沉池发生漂泥，因此保持原生动物的稳定生长条件可以有效地减少二沉池污泥上浮。丝状微生物与微生态群落的关系时引起结构上的波动。正是因为生态系统中生物种类多，并按一定结构组成微生态群落，环境压力在逐级传递过程中受到消减，所以生态系统具备里一定的抗冲击负荷的能力。与纯培养相比，生态系统能通过优势种群的变化维持良好的而结构，而纯培养只需轻微刺激就会引起强烈反应，直接破坏其脆弱的结构，这也是保证活性污泥微生态群落稳定性的根本。可以将活性污泥微生物群落描述如下：由不同大小的群落组成，具有良好的沉降性和传质性能的菌胶团以结构丝状菌为骨架，胶团菌附着在其上而形成，具有不断生长的特性，增长过程和老化过程中脱落的碎片及其他游离细菌将由附着或游离生长的原生动物和后生动物捕食清除，而少量以无机颗粒为核心形成的致密颗粒也可能存在于系统之中，并具有良好的沉降性能。有些死亡的原生动物尸体被胶团菌包裹，形成巨型污泥，其内部易产生返硝化作用形成气泡在二沉池漂浮流失。在正常的运行条件下，具有结构丝状菌的絮凝体占优势，非结构丝状菌的数量很少，其表面不易被胶团菌附着，彼此存在拮抗关系这种系统是相对稳定不会轻易改变的。所以在两个污水厂长期运行中未发现非结构丝状菌膨胀，而活性污泥小实验时，各种条件不易控制，屡屡造成非结构丝状菌膨胀，采用改变负荷办法均未能解决，根据非结构丝状菌与胶团菌的关系，解决的根本办法在于彻底将其清除，故只能采用投加杀菌剂的办法使膨胀得到控制，尽管胶团菌也会受到影响，但它们相互聚集成团，只有表面少量细菌受到伤害。由于停电事故城南污水厂曾出现污泥膨胀现象，经镜检为结构丝状菌膨胀，大量结构丝状菌从絮凝体中伸出，根据结构丝状菌与胶团菌的共生关系，只需创造有利胶团菌增长的条件就能使污泥沉降性能改善，实践中采用适当排泥增加曝气量的办法，污泥指数很快恢复正常。有关活性污泥中丝状菌作用的资料很少，多将丝状菌描述为在菌胶团内部生长或伸出、游离生长三种情况。试验中根据大量观察发现，活性污泥总能保持一定的宏结构，未见到密实的大颗粒状污泥，微小的菌胶团数量也少。从理论上讲，如果胶团菌附着在一种静止的载体上，将不断增长变厚，直到内部形成厌氧状态发生反硝化作用产生气泡而剥离载体，这样就极易形成大量碎片的菌胶团，胶团菌自身不可能形成条状、网状结构，只有一种可能性：结构丝状菌与胶团菌构成此消彼长的关系，即结构丝状菌位于胶团菌内部，特别是菌胶团较厚时有利于其生长，从而伸长使得包裹在外层的胶团菌不致于过厚形成厌氧状态，其有利条件可能是内部的低氧状态而一旦结构丝状菌暴露在混合液中时，正常环境条件不利于其生长，待胶团菌包覆之后才重新再次生长，如遇供氧不足等条件时，结构丝状菌大量伸出，则发生结构丝状菌引起的污泥膨胀。结论：试验证明，胶团菌与结构丝状菌之间相互依存，丝状微生物形成了絮凝体骨架，为絮凝体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供里必要条件。而胶团菌的附着使絮凝体具有一定的沉降性而不易被水带走，并且由于胶团菌的包附使得结构丝状菌获得更加稳定、良好的生态条件，所以这两大类微生物在活性污泥中形成特殊的共生体，根据生态学的观点，环境因子对微生物个体的影响首先是影响某些敏感的生物，然后通过微生物之间的相互作用逐步传递，最终当影响超过一定限度：①1型：致密型、细小、看不到丝状菌为骨架污泥。2型：有明显丝状骨架、呈长条型污泥。3型：厚实、具有网状结构巨型污泥。4型：有孔洞结构的巨型污泥。膨胀时：结构形态可分为2类：5型：结构丝状菌大量生长、伸长、絮凝体结构松散。6型：非结构丝状菌大量生长，不形成絮凝体。②具有良好结构的活性污泥絮凝体以结构丝状菌为骨架，胶团菌附着其上，结构丝状菌喜低氧状态，在胶团菌的附着下不断生长伸长，形成条状和网状污泥；没有丝状菌为骨架的絮凝体颗粒很小，附着于累枝虫等原生动物尸体上的絮凝体易产生反硝化作用，它们都易随二沉池出水流失。③活性污泥膨胀分为结构丝状菌和非结构丝状菌膨胀，前者只需创造有利胶团菌增长的条件即可解决，后者胶团菌难于附着在非结构丝状菌上生长，只有采取投加杀虫剂的办法毒杀。④结构丝状菌与胶团菌在活性污泥中形成共生关系，而非结构丝状菌与胶团菌之间存在着拮抗关系，活性污泥系统的稳定性得益于大环境中微生态群的相对稳定。