活性污泥组分简介
活性污泥是生物污水处理的关键组成部分，其中栖息着一个复杂的微生物群落，在净化水质方面发挥着核心作用。这些多样化的微生物，常被称为生物群落，为处理过程的健康与效率提供了宝贵的见解。
活性污泥的微生物组分
活性污泥生态系统中充满了各种微生物，每种微生物都参与有机污染物的分解。
活性污泥生物群落
活性污泥的生物群落反映了其状况和处理性能。这些生物吸收溶解的营养物质，有助于污水净化。
细菌
细菌是简单的、无色的单细胞生物，它们消耗可溶性食物并在没有阳光的情况下繁殖。作为主要的分解者，它们通过分解有机物，对于稳定处理厂中的有机废物不可或缺。它们是生活污水处理中活性污泥生长的驱动力。污泥絮体中存在多种多样的细菌形态。
特定细菌形态
- 螺旋菌属： 一类以螺旋状丝状体为特征的运动性微生物。
- 透明颤菌属： 革兰氏阴性、好氧或微需氧、无色的丝状体，通过滑动方式移动。它们是严格好氧菌，尤其在氧气受限条件下会产生同二聚体细菌血红蛋白。
- 球衣菌属： 一种具有鞘的丝状细菌，呈现“假”分支。虽然曾一度被错误地与大多数丝状菌膨胀相关联，但现在认为 S. natans 并不常见。据信它不会出现在具有缺氧区的处理厂中，并且通常与营养限制有关。
- 贝日阿托氏菌属： 大型、无色的硫细菌，以群体和丝状两种形式存在。它们可以在海洋沉积物等环境中主导微生物群落。贝日阿托氏菌属 物种因其硫内含物对光的反射而呈现白色。其宏观群体/丝状体的尺寸范围从几毫米到几米（例如，0.04 到 4 英寸，直至数码）。
- 动胶菌属： 包裹在粘稠、胶状物质中的细菌群体或团块。动胶菌属 是某些细菌快速增殖和进化过程中过渡阶段的特征。
原生动物
原生动物是单细胞生物，通过消耗细菌和颗粒物质来促进水的澄清。可以观察到它们附着在活性污泥絮体上，或在絮体周围活跃移动。
原生动物的类型
- 鞭毛虫： 使用鞭毛进行运动和摄食的原生动物。
- 纤毛虫： 以用于运动和捕获食物的纤毛为特征的原生动物。
- 变形虫： 使用称为伪足的临时原生质延伸部分进行运动和摄食的原生动物。
多细胞生物
除了单细胞生物，某些多细胞生物也栖息在活性污泥中。
示例
- 草履虫（一种常见的纤毛虫）
- 轮虫
- 线虫
- 纤毛虫（作为更广泛的类别）
稳定污泥的化学组成
污水处理后抽取的污泥，在脱水和稳定状态下，具有特征性的元素组成。
元素组成
稳定污泥的典型元素构成包括：
- 碳： 50-70%
- 氢： 6.5-7.3%
- 氧： 21-24%
- 氮： 15-18%
- 磷： 1-1.5%
- 硫： 0-2.4%
主要组分
水和干物质是决定污泥特性的两个主要组分。
- 含水量： 水是污泥的主要组分。其含量因污泥类型（例如，初沉污泥、二沉污泥、三沉污泥）和采用的稳定化方法（好氧或厌氧）而有显著差异。生污泥通常含水量很高，范围在 93% 到 99% 之间。因此，为了进一步利用或处置，通常需要进行脱水（以达到约 35% 的干物质含量，或 65% 的水分）或干燥（以达到超过 85% 的干物质含量，或低于 15% 的水分）。
- 干物质： 干物质组分由有机和无机材料组成。
微量组分
除了主要成分外，污泥还含有多种从污水中分离出来的微量组分。这些来源于进水污水的有机和无机微量元素，倾向于在污泥基质中富集。
AquaChain 工程提示
定期对活性污泥样品进行显微镜检查（对于大型处理厂，建议每周至少两次）至关重要。监测关键指示生物（如纤毛虫、轮虫和特定丝状菌）的丰度和活性，可以为工艺异常、营养失衡或缺氧提供早期预警，从而在重大问题出现之前进行主动调整。
常见问题解答
Q1: 为什么理解污泥组分很重要？
A1: 理解污泥组分对于优化污水处理过程、排查操作问题（如污泥膨胀）以及确定适当的污泥处置或再利用策略至关重要。
Q2: 生污泥和稳定污泥之间的主要区别是什么？
A2: 生污泥未经处理，有机物含量高，因此不稳定且有臭味。稳定污泥则经过了处理（好氧或厌氧消化），以降低其有机物含量、病原体和易腐性，使其更安全且更易于管理。
Q3: 含水量和干物质含量如何与污泥管理相关联？
A3: 高含水量使污泥体积庞大，运输和处置成本高昂。通过脱水或干燥提高干物质含量来降低含水量，对于减小体积、降低成本以及促进有益再利用或最终处置至关重要。