奇妙的去污手段

奇妙的去污手段

我们在自然界中会发现一个奇妙的现象：在一条溪流的上游漂浮着一些油污杂物，随着溪水的流动这些脏东西会逐渐消失，只要不再扔进去脏东西，这条小溪会越流越清澈。这是微生物对水的净化作用的一个最简单而实用的例子。水中生长着各种各样的微生物，它们的食物就是水中所含的那些有机物质，如油污、剩饭、剩菜渣以及其他很多人们扔掉的废物，甚至水边树木飘落的叶子也成为它们的食物。微生物对水的净化作甩也叫做自然界的流水自净原理。但自从工业发达以来，城市生活污水与工业污水大量排放，生态平衡受到破坏，微生物的负担加重到了它们不能承受的程度，超过了自然净化的范围，因此河流湖泊发生严重污染，不但鱼类不能生存，而且危及人类的健康。所以城市生活污水与工业污水必须经过处理，使其符合排放标准后方可排放。这几年整治淮河和太湖，就是因为某些工厂（造纸厂、印染厂等）未经处理或未达到排放标准而排放污水。

生物处理污水就是在污水池的范围内利用各类微生物进行物质转化的过程。通过不同生理特性和代谢类型的微生物间的协同作用，使城市生活污水中的有机物和工业污水中的有毒物质，如酚、氰、苯等不断被转化分解、吸附沉降，从而达到净化污水、消除公害的目的。

微生物处理污水的方法大致分为好氧处理和厌氧处理法。

好氧处理法

好氧处理法就是在有氧条件下，使污水和微生物充分地接触氧气，在好氧性微生物类群的作用下将污水中的有机物分解成气体、固体沉淀物及含水溶性无机物的清水三个部分。譬如糖类的分解，就是糖类在微生物的作用下被氧化分解成CO₂和水。利用好氧处理法处理污水有下列几种方法：

1．活性污泥法

活性污泥就是在黑乎乎的污泥中存在着一些有活性的物质，能够将流过污泥的水中的杂质吸附过滤下来并氧化分解成简单的无机物质，这些活性物质就是神通广大的微生物。活性污泥中经常出现的微生物有菌胶团属、假单胞菌属、芽孢杆菌属和无色杆菌属等不同属的细菌。不过不论这些细菌属于哪一种门类，它们一般都能产生一种分泌物叫多糖荚膜，这是细菌的一种像糖一样粘乎乎的外衣，可以将这些细菌粘在一起，形成大团大团的菌胶团。细菌形成的菌胶团中还生活着一些客人，就是一些营固定生活的原生动物和丝状细菌，其中的一种球衣细菌特别喜欢附着在菌胶团上或与菌胶团交织在一起形成絮片状的菌团。活性污泥中的原生动物主要是根足虫类和纤毛虫类，它们能吞食污水中有机物颗粒及细菌，对污水净化起着一定的作用。在活性污泥中除单细胞的原生动物外还有多细胞的动物，主要有轮虫和线虫。在有机物含量较低的水中常出现轮虫、这表明污水处理效果较好，但如果轮虫过多，由于吞食细小污泥而破坏污泥的结构，会使活污泥去污能力降低。

人们利用活性污泥处理污水废水，简单地说就是让水依次流过几个真不同作用的大池子，污水流过第一个调节池时，水中的粗大颗粒和其他杂物就被过滤下来，同时在水中加入一些供微生物生活用的营养，然后按一定量将污水连续送人曝气池，活性污泥就贮放＇在这个池中。污水在这个池中与活性污泥混合，在不断地通入空气、氧气和机械设备搅拌的帮助下，活性污泥中的微生物与污水充分接触，过一段时间后，污水中的有机废物、毒物等污染物就被微生物吸收分解了，这时候再将泥水混合物通入下一个池子——二次沉淀池，在这个池中停留大约两三个小时，等活性污泥沉淀下来，水就变清了。而那些沉淀下来的活性污泥还可以流回曝气池净化下一批污水，或者收集起来燃烧处理掉。

2．生物膜法

在这个方法中处理污水的微生物生活在一些固定的支撑物上，如碎石、煤渣或塑料制成的过滤材料，微生物在上面生长，形成一层粘乎乎的膜状物质，叫做生物膜。生物膜主要由细菌菌胶团和大量真菌菌丝组成，在其表面还栖息着很多原生动物。当污水进入滤池，通过滤料表面时，生物膜大量地吸附水中各种有机物，同时膜上的微生物群利用溶解氧将有机物分解，产生可溶性无机物随水流走，产生的CO₂和H2等飘至大气中；从而使污水得到净化。当生物膜长到一定厚度，内层的菌因为接触不到氧气而形成厌氧层，就会把有机物分解成一些有机酸、硫化氢等酸性物质，这些酸性物质就使生长在滤料上的生物膜脱落下来，因此滤料表面又重新形成新的生物膜，所以生物膜并不是永久性的，而是不断地形成、不断地脱落、不断更新着的。这样的生物膜过滤材料结构有滤床式的、塔式的和转盘式的（生物滤池、塔式滤池、生物转盘）。生物滤池是一种层状滤床式的大圆池，用碎石、卵石、炉渣、焦炭或常用塑料铺成滤床，利用布水器将污水均匀地洒在整个滤床上，经滤床过滤、微生物处理后的净水就从排水渠流出来了。这种生物膜去污装置简单便宜，但占地面积较大。塔式滤池实际上是将滤床式过滤池中平铺的滤床材料一层层搭成塔式结构，节省了占地空间。它的具体过程是：通过水泵先将污水压到塔顶，一层层滤下来，经塔底层的集水器收集净水。转盘式的滤床也叫旋转圆板，结构就像举重运动员举的杠铃，将圆板一片片装在轴上，圆板上生长一层生物膜，一半浸入污水中，二半暴露在空气中，轴带动圆板缓慢转动，浸入在污水的那一半圆板中的生物膜就吸附污水中的有机物，当转盘夹带污水薄膜露出水面时，膜上的微生物从大气中吸收氧气，对有机物进行生物氧化并排出代谢产物。转盘不停地旋转，污水中的有机物反复地被吸附、充氧，然后被氧化，使污水得到净化。这个方法对处理有机物浓度高的工业污水效果很好。

厌氧处理法

污水厌氧处理是指在无氧气（即不通风）的条件下通过厌氧微生物的作用，将污水中含有的各种复杂有机物，如碳水化合物（糖）、脂肪、蛋白质等，经厌氧分解成简单的无机物，如甲烷、二氧化碳等的过程。因为分解后多数都产甲烷气，所以这种方法又称甲烷发酵法。

常用的污水厌氧处理方法是先将污水导入储水池，沉淀大量悬浮物，然后连续输送到不通气的发酵槽内进行微生物的厌氧处理，处理后杂质被分解，释放出甲烷气体，这些气体收集起来可作为工业上其他生产中的原料，而除去了杂质的水就变清澈了。厌氧处理污水对高浓度的污水的处理特别有效。