农村小型分散式生活污水处理系统

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对于正常运行的污水处理系统，泥龄是相对固定的。如果排放的剩余污泥量少，泥龄过高，则在污泥中存货的具有降解底物功能的活体数却较少，导致二次沉淀池出水的悬浮物含量高，出水水质变差，同时也使氧消耗增加，能耗增大。如果过量排放剩余污泥，泥龄过短，将导致活性污泥吸附的有机物来不及分解代谢。出水水质变差。

715.什么是水力停留时间（HRT）?
HRT使之进入生物处理装置的污水在装置内的停留时间（h）。HRT实质上是为保证微生物完成降解有机物所提供的时间。
716.什么是表面负荷？
表面负荷使之单位沉淀池面积在单位时间内所能处理的污水量，单位为m3/（m2·h）。

农村小型分散式生活污水处理系统臭氧氧化接触柱进出水及各组分的急性毒性测试结果如图3 所示。结果表明,出水的急性毒性仅为进水的24. 7% ,说明臭氧氧化可以有效的降低出水的急性毒性。臭氧氧化后,各组分的急性毒性值均有所减少,其中进出水的HIS 的急性毒性值zui大,其次是HON,然后是HOA,在HOB 中没有检测出急性毒性,表明臭氧氧化进出水的急性毒性物质均主要存在于HIS 组分中。
由于臭氧氧化反应是非选择性的氧化还原反应,水样中通常含有多种无机盐离子,其也可能参与到臭氧氧化反应中,影响出水的生物毒。生活污水中氯离子是zui常见的无机离子之一,因此研究考察了水中氯离子对臭氧氧化处理生活污水急性毒性的影响,结果如图4 所示。臭氧氧化出水的急性毒性随着氯离子浓度的升高而升高,表明进水中的氯离子浓度在一定的范围内会影响臭氧氧化出水的急性毒性。出水的HOB 组分没有检出急性毒性,而出水的HIS 组分、HOA 组分和HON 组分的急性毒性当量都呈现出随进水中氯离子浓度的升高而升高的趋势,其中HIS 组分的急性毒性增加zui为明显,这也表明臭氧氧化处理产生的有毒产物大部分存在于HIS组分中。
泥龄是活性污泥处理系统的重要参数。它与活性污泥特点、污泥生成量、氧的耗量与污水处理效果等有关。当选用较长的泥龄时，则污泥的BOD负荷小，曝气时间长，耗氧多，剩余污泥量少，处理效果较好；当选用较短的泥龄时，则污泥的BOD 负荷大，曝气时间短，耗氧少，剩余污泥量多，处理效果不如前者。另外，泥龄还可以反应微生物的组成，世代时间比泥龄长的微生物不可能成为优势菌种，在系统中将被逐渐淘汰。

急性毒性测试
急性毒性测试选用青海弧菌Q67(Vibrioqinghaiensis sp. Q67)为指示生物。发光细菌毒性检测是一种操作简单、反应快速和灵敏度高的方法,已被广泛应用于环境污染物急性毒性的研究。
首先调节各水样pH 值范围为7. 0 ~ 8. 0,然后进行固相萃取,选用6 mL,500 mg 的HLB 固相萃取小柱(Waters Oasis,USA)分别用正己烷、二氯甲烷、甲醇洗脱得到总洗脱混合液,将混合液旋转蒸发浓缩至1 ~ 2 mL,氮气吹干后,分别用200 μL 二甲基亚砜(DMSO)复溶。实验前配置毒性实验测试方法中需要的稀释水,稀释水配方为:CaCl2 11. 1 mg,KCl 4. 2 mg,NaHCO3 42 mg,MgSO4 28. 6 mg,NaNO3 4. 1 μg 溶于1 L超纯水中。然后用稀释水稀释待测样品,设10 个稀释度,每个稀释度做3 个平行,以模拟湖水为空白对照,将待测样品和菌悬液混匀15 min 后用酶标仪(Tecan infinite-200) 测定相对发光度RLU(relative lightunits),计算样品的相对发光抑制率:
相对抑制率(% ) = (1 - 试样的RLU/ 空白对照的RLU) × 100
以样品的相对发光抑制率对样品的稀释倍数作图,求出样品的EC50 值,即zui大毒性效应的半数效应浓度,急性毒性单位定义为:1 TU = EC50 - 1

参考文献中的方法,将水样经0. 45 μm 的微孔滤膜过滤后,通过XAD-8 吸附树脂层析柱(ϕ =1. 6 cm,H = 20 cm,体积为40 mL),流出液储存备用,用0. 1 mol·L - 1 HCl 反冲洗树脂柱,得到疏水碱性组分(HOB)。再将流出液用浓盐酸调节pH 至2. 0 ± 0. 1,并再次通过树脂柱,流出的组分为亲水性组分(HIS),再用0. 1 mol·L - 1 NaOH 反冲洗树脂柱,得到疏水酸性组分(HOA),zui后用甲醇反复洗脱树脂柱,得到疏水中性组分(HON)。​

1. 6 三维荧光光谱扫描
对水样进行三维荧光光谱(Hitachi F4500 型荧光光谱分析仪)扫描。扫描条件为激发光源:150-W 氙弧灯;PMT 电压:750 V;扫描间隔:Ex = 5 nm,Em = 10 nm;采用自动响应时间,扫描速度为30 000 nm·min - 1 ,激发和发射波长范围:Ex = 200 ~ 400 nm,Em = 280 ~ 550 nm,以超纯水做空白对照。用Origin8. 5 软件对扫描得到的每个发射/ 激发波长下的荧光强度数据进行处理,将得到的三维数据矩阵作等值线图,EEM 的积分方法参考CHEN 的荧光区域积分方法(FRI)。
由以上四个方面进行列表，并通过验证，给定不同情况下的污泥生物指数(SBI)，zui后由污泥生物指数来确定活性污泥法污水处理所具有的质量等级。优(SBI=8～10)，良(SBI=6～7)，中等(SBI=4～5)，差(SBI=0～3)。
污水处理厂的处理效果主要取决于水中的微生物。原生动物能用来改善水质、原生动物门属真核原生生物界，是单细胞的微型动物，由原生质和一个或多个细胞核组成。原生动物和多细胞动物相同，具有新陈代谢、运动、繁殖、对外界刺激的感应性和对环境的适应性等生理功能。原生动物个体很小，长度一般在100～300 μm之间。它们都具有细胞膜。多数种属的细胞膜结实而富有弹性，从而使原生动物本体保持一定的体形。但也有一些种属，例如变形虫，只有一层极薄的原生质膜，不能保持固定的体形。原生动物一般具有一个或两个以上的细胞核，其形状多种多样，它们在其细胞内产生形态的分化，形成了能够执行各项生命活动和生理功能的胞器。在运动胞器方面有鞭毛、伪足和纤毛;在营养胞器方面有胞口、胞咽和食物泡;用以排出废料和调节渗透压的胞器有伸缩泡等。有些种类的原生动物的细胞膜内分布着肌丝，具有收缩变形的功能。
1.3 分类
1981年原生动物学会公布了原生动物分类系统，其中在水处理中常见的有三类：
①肉足类，其细胞质可伸缩变动而形成伪足，作为运动和摄食的胞器，运动速度达3 μm/s，典型的肉足类为变形虫属、简便虫属、表壳虫属和鳞壳虫属等;

鞭毛类，具有一根或一根以上的鞭毛。鞭毛长度与其体长大致相等或更长些，是运动器官，鞭毛虫又可分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫，常见的植物性鞭毛虫有滴虫属、屋滴虫属和眼虫属等，常见的动物性鞭毛虫有波豆虫属、尾波虫属等，鞭毛虫的运行速度达15～300 μm/s;
数量分析
建议采用以下简单易行的方法：用1 mL移液管，移取1 mL清水到表面皿中。用一橡胶头小吸管，从表面皿中将1 mL水全部吸尽，然后以均匀的速度徐徐滴下，记录1 mL水的滴数，并重复数次，以免误差。用橡胶头小吸管在反应器中取得均匀的混合液，滴一滴于载玻片上，盖上盖玻片，用低倍显微镜由左到右或由上到下(注意应采用相同的方向顺序)进行原生动物的计数。应把盖玻片下所有原生动物记录，并重复数次。用一滴混合液中原生动物的记录数乘以计数吸管1 mL水的滴数，即为每mL活性污泥混合液的原生动物数。