人们都知道,喝了被细菌污染的水会让人生病。但是大家知道么,细菌不都是有害的,有些微生物可以分解水中的污染物质,使已经污染的水得以净化。更有一种由这些微生物共同聚集而成的复合体被人们专门用于污水处理,称之为活性污泥。
为什么用于污水净化的微生物聚集体会被叫做活性污泥呢?这是因为生活污水在连续曝气的情况下,会形成一种黄褐色絮凝体状聚合物,该聚合物主要由大量各式各样的微生物群体,以及它们的分泌物(例如:多糖和蛋白质)构成。
它们可以通过自身的新陈代谢作用,把周围的有机物质转化成无毒无害的无机物质(通俗点说,就是它们可以把这些有机物质当作“饭”吃掉)。再加上它们的外观看起来像是黄褐色的泥水,所以就被称作活性污泥了。
实际上,活性污泥并不是污泥,同“土”字毫无关系。它由大量的微生物构成,是微生物的聚集体,是具有生命力的复合体。这些微生物主要包括细菌、丝状菌、原生动物和后生动物等。其中,细菌是净水的主力部队。
在正常成熟的活性污泥上栖息的细菌数量,大致为每毫升1 × 107 - 1 × 108个。细菌之间会按照一定的排列方式相互粘集在一起,被一个公共多糖荚膜包围形成具备一定形状的集团,科学家们把这个集团叫做菌胶团。
菌胶团中的菌体,由于包埋于胶质之中,不容易被原生动物所吞噬。另外,菌胶团具有良好的沉降性能,可以让活性污泥通过沉淀作用与水进行分离,再将处理后的水排出,净水目的便达到了。
活性污泥上栖息的细菌种类很多,但是能够在活性污泥上形成占据一定优势的微生物种属就和处理污水的类型相关了。
一般来讲,当水中含有大量糖类和烃类时,假单胞菌属微生物会占优势,而当水中含有较多蛋白质的时候,产碱杆菌便会占优。但是,不论哪种细菌占优势,它们都拥有较强的降解有机物并将其转化为稳定无机物的能力。
活性污泥中的原生动物主要有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫等。原生动物不断地摄食混合液中的游离细菌,进而发挥净化水质的作用。
活性污泥中的后生动物则主要是轮虫,轮虫不常出现在活性污泥体系中。但是,如果有轮虫出现,那就意味着处理系统中的水质已经非常好了。所以,轮虫也常常被视作活性污泥处理系统效果优劣的晴雨表。
轮虫
有正就有反,有一类微生物的存在,会破坏活性污泥的沉降性能,它们就是丝状菌。丝状菌经常会出现在活性污泥系统中,它们对有机污染物具备一定的分解能力。因而,在合理数量范围内,它们的存在是有益的。
丝状菌
但是,当丝状菌大量繁衍后,会同菌胶团交织在一起,并成为活性污泥的“骨架”,使得细菌之间不再紧密结合,进而导致活性污泥结构松散,浮力增强而难于沉淀,人们想要获得澄清的净化水也因此增加了难度。
而另外一些细菌,譬如枝状动胶杆菌和放线形诺卡氏菌等,它们虽然也具有枝状结构,但由于这些细菌能够分泌出黏性胶体物质,不仅可以使细菌互相黏结、形成菌胶团,还能很好地吸附和黏结一些微小颗粒和可溶性有机物,反而对活性污泥有着良好的促成作用。
活性污泥系统中的微生物多种多样,营养物质(如:C、N、P、Na、K、Mg、Ca、Fe、S)、温度、含氧量和有毒有害物质等都会对它们产生影响。所以,要让活性污泥发挥出人们期许的净水堡垒功能,一定要保证它们处于适宜的成长状态,而这可是门大学问哦。
拓展材料:水质指示生物
水质指示生物是指在一定水质条件下,因对水体环境质量变化敏感而可用于监测和评价的水生生物的统称,包括浮游生物、微型动物、大型底栖无脊椎动物、水生维管束植物等。
(1)严重污染指示生物
细长摇蚊幼虫、毛蠓、颤蚓类、小颤藻、静裸藻、绿色裸藻等。
(2)中度污染指示生物
蜂巢席藻、环绿藻、四角盘星藻、脆弱刚毛藻、被甲栅藻、居栉水虱、瓶螺,以及美洲眼子菜等。
(3)清洁水体指示生物
扁蜉和蜻蜓的稚虫、肘状针杆藻、簇生竹枝藻,以及田螺等。
需要说明的是,生物的种类与分布数量并不完全取决于污染程度,诸如气候、河流底质和流速等也有重要影响。
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