看不见的“功臣”
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看不见的“功臣” 发布于:2018/11/15
    在污水处理厂,我发现又脏又臭的污水在处理池中“翻滚”后,最终变得很清澈。是什么神奇的力量实现了这种转变?原来是活性污泥中的微生物发挥了重要作用。
  活性污泥具有良好的吸附、分解有机物的能力及沉降性能。活性污泥首先对污水中的悬浮和胶体颗粒进行吸附,再通过微生物将吸附的有机物进行分解的同时产生新的细胞,最后在动胶菌属细菌等微生物的作用下形成菌胶团,在重力作用下沉降到底部,从而去除有机物。
  动胶菌属细菌为专性好氧的异养型细菌,在其细胞生长过程中可利用多种糖类、蛋白质和氨基酸。动胶菌属在自然界中广泛存在,其最基本的特征是能形成菌胶团,在废水和污水处理厂活性污泥中大量存在并占有优势地位。
  在活性污泥里数百种菌属中占优势地位的动胶菌具体有哪些种类?优势种单种对污水的净化能力如何?经过查新发现,目前国内无相关研究。
  我利用从活性污泥中筛选分离出的优势种喜树脂动胶菌,研究其单种菌种对污水处理厂进水中有机物和营养盐的降解过程,分析有机物和营养盐降解随时间变化的规律,为污水处理厂微生物活性强化和高效运行提供理论参考。
  一、实验过程
  1.菌剂和实验用水
  菌剂为喜树脂动胶菌,实验用的污水取自武汉市江夏区汤逊湖污水处理厂。
  2.实验准备
  (1)水样灭菌
  将250 mL规格锥形瓶洗净后烘干,分别向6个锥形瓶中倒入150 mL污水水样,将其密封后置于灭菌锅中进行灭菌处理,灭菌条件为120℃,时长为30 min,灭菌后待用。
  (2)细菌培养
  在装有150 mL液体培养基的无菌锥形瓶中接种动胶菌后,将其置于温度28℃、转速200 r/min的恒温摇床中培养36 h。培养结束后,在6000 rpm转速下离心10min,用无菌水洗三次去除培养基残余液再离心,菌种待用。
  3.污水降解过程
  降解过程分为实验组(MMB)和对照组(Control),实验组接种菌剂,对照组不接种菌剂。
  将实验组和对照组的锥形瓶放入恒温震荡箱进行震荡,设置条件为28℃,转速为200 r/min。自震荡开始时计时,分别震荡0 h、4 h、6 h、8 h和10 h,于各个锥形瓶中取出20mL溶液于离心管中进行离心,转速为6500 rpm,时间为5min。离心后取上清液置于冷藏温度为4℃的冰箱内待测。
  4.测量指标及方法
  主要测量指标为化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氧化还原电位(ORP)和pH。其中ORP和pH用多功能水质分析仪测得,而COD、TP和TN的测量则主要参照《水和废水监测分析方法》进行。
  二、研究结果
  从COD、TN、TP、pH和ORP等 5个方面分析喜树脂动胶菌对污水的净化效果。
  由图2可以看出,通过投加喜树脂动胶菌能降低污水中的COD含量。随着时间的推移,没有投加喜树脂动胶菌的对照组的COD呈逐渐下降趋势,而投加喜树脂动胶菌的实验组呈先减后增趋势。
  与对照组相比,实验组从4h开始表现出对COD更好的净化效果,并且在6~8 h内COD值保持较低水平。
  对TN而言,喜树脂动胶菌能降低污水中的TN含量。对照组中没有呈现出随时间而变化的规律,但通过喜树脂动胶菌的作用,实验组的TN呈先减后增趋势。
  与对照组相比,喜树脂动胶菌表现出较好的净化效果。在整个实验期间,实验组中TN均低于对照组,且TN在6~8 h期间内保持最低。
  对照组中TP没有呈现出随时间而变化的规律,但实验组TP呈现出先减后保持稳定的趋势。与对照组相比,喜树脂动胶菌对TP表現出较好的净化效果。在整个实验期间,实验组中TP均低于对照组,且在4~10 h期间内保持较低水平。
  污水处理厂通过对污水的净化,使水的pH由进水口的8.3降为出水口7.03。与对照组相比,喜树脂动胶菌对pH表现出较好的作用效果。在整个实验期间,实验组中pH均低于对照组。
  对于ORP,喜树脂动胶菌具有降低污水还原性的能力。与对照组相比,喜树脂动胶菌对污水的ORP表现出较好的作用效果。在整个实验期间,实验组中ORP均低于对照组。
  三、实验结论
  1.喜树脂动胶菌能减少污水中COD、TN、TP的含量,降低pH和ORP值。
  2.在投加喜树脂动胶菌后6~8 h,喜树脂动胶菌对污水的净化效果最佳。作者:贺斯迈 来源:发明与创新·中学生
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