農(nóng)村小型分散式生活污水處理系統(tǒng)

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對于正常運(yùn)行的污水處理系統(tǒng)，泥齡是相對固定的。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zui大,其次是HON,然后是HOA,在HOB 中沒有檢測出急性毒性,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,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)勢菌種，在系統(tǒng)中將被逐漸淘汰。

急性毒性測試
急性毒性測試選用青?；【鶴67(Vibrioqinghaiensis sp. Q67)為指示生物。發(fā)光細(xì)菌毒性檢測是一種操作簡單、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照,將待測樣品和菌懸液混勻15 min 后用酶標(biāo)儀(Tecan infinite-200) 測定相對發(fā)光度RLU(relative lightunits),計(jì)算樣品的相對發(fā)光抑制率:
相對抑制率(% ) = (1 - 試樣的RLU/ 空白對照的RLU) × 100
以樣品的相對發(fā)光抑制率對樣品的稀釋倍數(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,以超純水做空白對照。用Origin8. 5 軟件對掃描得到的每個(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。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、對外界刺激的感應(yīng)性和對環(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，它們在其細(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)。