農(nóng)村小型分散式生活污水處理系統(tǒng)

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對(duì)于正常運(yùn)行的污水處理系統(tǒng)，泥齡是相對(duì)固定的。如果排放的剩余污泥量少，泥齡過高，則在污泥中存貨的具有降解底物功能的活體數(shù)卻較少，導(dǎo)致二次沉淀池出水的懸浮物含量高，出水水質(zhì)變差，同時(shí)也使氧消耗增加，能耗增大。如果過量排放剩余污泥，泥齡過短，將導(dǎo)致活性污泥吸附的有機(jī)物來不及分解代謝。出水水質(zhì)變差。

715.什么是水力停留時(shí)間（HRT）?
HRT使之進(jìn)入生物處理裝置的污水在裝置內(nèi)的停留時(shí)間（h）。HRT實(shí)質(zhì)上是為保證微生物完成降解有機(jī)物所提供的時(shí)間。
716.什么是表面負(fù)荷？
表面負(fù)荷使之單位沉淀池面積在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的污水量，單位為m3/（m2·h）。

農(nóng)村小型分散式生活污水處理系統(tǒng)臭氧氧化接觸柱進(jìn)出水及各組分的急性毒性測(cè)試結(jié)果如圖3 所示。結(jié)果表明,出水的急性毒性僅為進(jìn)水的24. 7% ,說明臭氧氧化可以有效的降低出水的急性毒性。臭氧氧化后,各組分的急性毒性值均有所減少,其中進(jìn)出水的HIS 的急性毒性值z(mì)ui大,其次是HON,然后是HOA,在HOB 中沒有檢測(cè)出急性毒性,表明臭氧氧化進(jìn)出水的急性毒性物質(zhì)均主要存在于HIS 組分中。
由于臭氧氧化反應(yīng)是非選擇性的氧化還原反應(yīng),水樣中通常含有多種無機(jī)鹽離子,其也可能參與到臭氧氧化反應(yīng)中,影響出水的生物毒。生活污水中氯離子是zui常見的無機(jī)離子之一,因此研究考察了水中氯離子對(duì)臭氧氧化處理生活污水急性毒性的影響,結(jié)果如圖4 所示。臭氧氧化出水的急性毒性隨著氯離子濃度的升高而升高,表明進(jìn)水中的氯離子濃度在一定的范圍內(nèi)會(huì)影響臭氧氧化出水的急性毒性。出水的HOB 組分沒有檢出急性毒性,而出水的HIS 組分、HOA 組分和HON 組分的急性毒性當(dāng)量都呈現(xiàn)出隨進(jìn)水中氯離子濃度的升高而升高的趨勢(shì),其中HIS 組分的急性毒性增加zui為明顯,這也表明臭氧氧化處理產(chǎn)生的有毒產(chǎn)物大部分存在于HIS組分中。
泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)的重要參數(shù)。它與活性污泥特點(diǎn)、污泥生成量、氧的耗量與污水處理效果等有關(guān)。當(dāng)選用較長的泥齡時(shí)，則污泥的BOD負(fù)荷小，曝氣時(shí)間長，耗氧多，剩余污泥量少，處理效果較好；當(dāng)選用較短的泥齡時(shí)，則污泥的BOD 負(fù)荷大，曝氣時(shí)間短，耗氧少，剩余污泥量多，處理效果不如前者。另外，泥齡還可以反應(yīng)微生物的組成，世代時(shí)間比泥齡長的微生物不可能成為優(yōu)勢(shì)菌種，在系統(tǒng)中將被逐漸淘汰。

急性毒性測(cè)試
急性毒性測(cè)試選用青?；【鶴67(Vibrioqinghaiensis sp. Q67)為指示生物。發(fā)光細(xì)菌毒性檢測(cè)是一種操作簡單、反應(yīng)快速和靈敏度高的方法,已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物急性毒性的研究。
首先調(diào)節(jié)各水樣pH 值范圍為7. 0 ~ 8. 0,然后進(jìn)行固相萃取,選用6 mL,500 mg 的HLB 固相萃取小柱(Waters Oasis,USA)分別用正己烷、二氯甲烷、甲醇洗脫得到總洗脫混合液,將混合液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1 ~ 2 mL,氮?dú)獯蹈珊?分別用200 μL 二甲基亞砜(DMSO)復(fù)溶。實(shí)驗(yàn)前配置毒性實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法中需要的稀釋水,稀釋水配方為:CaCl2 11. 1 mg,KCl 4. 2 mg,NaHCO3 42 mg,MgSO4 28. 6 mg,NaNO3 4. 1 μg 溶于1 L超純水中。然后用稀釋水稀釋待測(cè)樣品,設(shè)10 個(gè)稀釋度,每個(gè)稀釋度做3 個(gè)平行,以模擬湖水為空白對(duì)照,將待測(cè)樣品和菌懸液混勻15 min 后用酶標(biāo)儀(Tecan infinite-200) 測(cè)定相對(duì)發(fā)光度RLU(relative lightunits),計(jì)算樣品的相對(duì)發(fā)光抑制率:
相對(duì)抑制率(% ) = (1 - 試樣的RLU/ 空白對(duì)照的RLU) × 100
以樣品的相對(duì)發(fā)光抑制率對(duì)樣品的稀釋倍數(shù)作圖,求出樣品的EC50 值,即zui大毒性效應(yīng)的半數(shù)效應(yīng)濃度,急性毒性單位定義為:1 TU = EC50 - 1

參考文獻(xiàn)中的方法,將水樣經(jīng)0. 45 μm 的微孔濾膜過濾后,通過XAD-8 吸附樹脂層析柱(? =1. 6 cm,H = 20 cm,體積為40 mL),流出液儲(chǔ)存?zhèn)溆?用0. 1 mol·L - 1 HCl 反沖洗樹脂柱,得到疏水堿性組分(HOB)。再將流出液用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH 至2. 0 ± 0. 1,并再次通過樹脂柱,流出的組分為親水性組分(HIS),再用0. 1 mol·L - 1 NaOH 反沖洗樹脂柱,得到疏水酸性組分(HOA),zui后用甲醇反復(fù)洗脫樹脂柱,得到疏水中性組分(HON)。?

1. 6 三維熒光光譜掃描
對(duì)水樣進(jìn)行三維熒光光譜(Hitachi F4500 型熒光光譜分析儀)掃描。掃描條件為激發(fā)光源:150-W 氙弧燈;PMT 電壓:750 V;掃描間隔:Ex = 5 nm,Em = 10 nm;采用自動(dòng)響應(yīng)時(shí)間,掃描速度為30 000 nm·min - 1 ,激發(fā)和發(fā)射波長范圍:Ex = 200 ~ 400 nm,Em = 280 ~ 550 nm,以超純水做空白對(duì)照。用Origin8. 5 軟件對(duì)掃描得到的每個(gè)發(fā)射/ 激發(fā)波長下的熒光強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將得到的三維數(shù)據(jù)矩陣作等值線圖,EEM 的積分方法參考CHEN 的熒光區(qū)域積分方法(FRI)。
由以上四個(gè)方面進(jìn)行列表，并通過驗(yàn)證，給定不同情況下的污泥生物指數(shù)(SBI)，zui后由污泥生物指數(shù)來確定活性污泥法污水處理所具有的質(zhì)量等級(jí)。優(yōu)(SBI=8～10)，良(SBI=6～7)，中等(SBI=4～5)，差(SBI=0～3)。
污水處理廠的處理效果主要取決于水中的微生物。原生動(dòng)物能用來改善水質(zhì)、原生動(dòng)物門屬真核原生生物界，是單細(xì)胞的微型動(dòng)物，由原生質(zhì)和一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核組成。原生動(dòng)物和多細(xì)胞動(dòng)物相同，具有新陳代謝、運(yùn)動(dòng)、繁殖、對(duì)外界刺激的感應(yīng)性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等生理功能。原生動(dòng)物個(gè)體很小，長度一般在100～300 μm之間。它們都具有細(xì)胞膜。多數(shù)種屬的細(xì)胞膜結(jié)實(shí)而富有彈性，從而使原生動(dòng)物本體保持一定的體形。但也有一些種屬，例如變形蟲，只有一層極薄的原生質(zhì)膜，不能保持固定的體形。原生動(dòng)物一般具有一個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)胞核，其形狀多種多樣，它們?cè)谄浼?xì)胞內(nèi)產(chǎn)生形態(tài)的分化，形成了能夠執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)和生理功能的胞器。在運(yùn)動(dòng)胞器方面有鞭毛、偽足和纖毛;在營養(yǎng)胞器方面有胞口、胞咽和食物泡;用以排出廢料和調(diào)節(jié)滲透壓的胞器有伸縮泡等。有些種類的原生動(dòng)物的細(xì)胞膜內(nèi)分布著肌絲，具有收縮變形的功能。
1.3 分類
1981年原生動(dòng)物學(xué)會(huì)公布了原生動(dòng)物分類系統(tǒng)，其中在水處理中常見的有三類：
①肉足類，其細(xì)胞質(zhì)可伸縮變動(dòng)而形成偽足，作為運(yùn)動(dòng)和攝食的胞器，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)3 μm/s，典型的肉足類為變形蟲屬、簡便蟲屬、表殼蟲屬和鱗殼蟲屬等;

鞭毛類，具有一根或一根以上的鞭毛。鞭毛長度與其體長大致相等或更長些，是運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛蟲又可分為植物性鞭毛蟲和動(dòng)物性鞭毛蟲，常見的植物性鞭毛蟲有滴蟲屬、屋滴蟲屬和眼蟲屬等，常見的動(dòng)物性鞭毛蟲有波豆蟲屬、尾波蟲屬等，鞭毛蟲的運(yùn)行速度達(dá)15～300 μm/s;
數(shù)量分析
建議采用以下簡單易行的方法：用1 mL移液管，移取1 mL清水到表面皿中。用一橡膠頭小吸管，從表面皿中將1 mL水全部吸盡，然后以均勻的速度徐徐滴下，記錄1 mL水的滴數(shù)，并重復(fù)數(shù)次，以免誤差。用橡膠頭小吸管在反應(yīng)器中取得均勻的混合液，滴一滴于載玻片上，蓋上蓋玻片，用低倍顯微鏡由左到右或由上到下(注意應(yīng)采用相同的方向順序)進(jìn)行原生動(dòng)物的計(jì)數(shù)。應(yīng)把蓋玻片下所有原生動(dòng)物記錄，并重復(fù)數(shù)次。用一滴混合液中原生動(dòng)物的記錄數(shù)乘以計(jì)數(shù)吸管1 mL水的滴數(shù)，即為每mL活性污泥混合液的原生動(dòng)物數(shù)。