污水處理廠水體的大腸桿菌生長最適溫度的研究

污水處理廠水體的大腸桿菌生長最適溫度的研究

自然界中的細(xì)菌和微生物在物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮著重要作用，這是維持整個生物圈生態(tài)平衡所必需的環(huán)節(jié)。大多數(shù)微生物是有益的,自古以來就被人類廣泛應(yīng)用。目前主要使用的污水二級生物處理,就是利用微生物的新陳代謝來處理污水中的有機(jī)污染物。但也有少數(shù)微生物是有害的,能引起人的各種疾病,如肝炎、腸道病等。天然水體中的病原微生物一般來自生活污水,這些微生物不但會破壞水的衛(wèi)生品質(zhì),嚴(yán)重時還會引起霍亂、傷寒等主要由水傳播的傳染疾病。因此,檢測和控制病原微生物向自然水體的排放是十分必要的。由于污水中的病原微生物濃度往往很低,不宜一一檢測,在實(shí)際工作中常以大腸桿菌群為指示菌,以大腸桿菌群數(shù)為衛(wèi)生質(zhì)量參數(shù)。我國在《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中將糞大腸菌群數(shù)作為一個基本控制項目,最高允許排放濃度(日均值,單位為個/L)分別為103(一級標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn));104(一級標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn));104(二級標(biāo)準(zhǔn))。因此要求污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖、地表水Ⅲ類功能水域(劃定的飲用水水源保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外)、GB3097海水二類功能水域和湖、庫等封閉或半封閉水域以及出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ類功能水域或GB3097海水三、四類功能海域時,必須監(jiān)測糞大腸菌群數(shù)?；谏鲜鲆?利用某城市污水處理廠污水中的糞大腸菌群數(shù)及其它水質(zhì)參數(shù)的檢測數(shù)據(jù),對其關(guān)系進(jìn)行研究。該污水處理廠采用A/O工藝二級生物處理,廠內(nèi)污水處理主要構(gòu)筑物包括:細(xì)格柵、曝氣沉砂池、初沉池、配水井、A/O池、二沉池、出水泵房等。1學(xué)習(xí)方法1回采回采池的檢測研究所取水樣來自5個采樣點(diǎn),分別是:細(xì)格柵(取來自進(jìn)水泵房的水)、曝氣沉砂池、A池、O池、二沉池。水樣采取后,迅速送回實(shí)驗(yàn)室立即檢驗(yàn)。水樣的采集時間是2003年5月7日,5月9日,5月11日,5月14日,5月19日。2odph的表征研究中大腸菌群數(shù)采用多管發(fā)酵法;化學(xué)需氧量(COD)采用重鉻酸鹽法(GB11914-89);pH采用玻璃電極法(GB6920-86);懸浮物(SS)采用重量法(GB11901-89)。2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析2.1水樣的糞桿菌群數(shù)實(shí)驗(yàn)總共進(jìn)行了4次,每次對水樣進(jìn)行不同稀釋度的稀釋,結(jié)果見表1～表4(+表示檢測出糞大腸桿菌,-表示未能檢測出。檢驗(yàn)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)見參考文獻(xiàn))。表1和表2分別為最高稀釋倍數(shù)為100倍、1000倍時的大腸桿菌群數(shù)。顯然,水樣稀釋100倍和1000倍是不夠的。表3為最高稀釋倍數(shù)為10000倍的糞大腸桿菌群數(shù)。如表3所示,水樣稀釋10000倍時,檢驗(yàn)的結(jié)果是出水的糞大腸桿菌數(shù)為960000個/L,O池的糞大腸桿菌群數(shù)為2380000個/L,而進(jìn)水、曝氣、A池3個取得的水樣中糞大腸桿菌群數(shù)均大于2380000個/L。水樣稀釋10000倍后,出水與O池的糞大腸桿群數(shù)已有初步的數(shù)據(jù),但還要在稀釋100000倍結(jié)果會更精確。表4為最高稀釋倍數(shù)為100000倍的糞大腸桿菌群數(shù)。如表4所示,水樣稀釋100000倍時,出水的糞大腸桿菌數(shù)為230000個/L,O池的大腸桿菌群數(shù)為2300000個/L,而進(jìn)水、曝氣、A池3個取得的水樣中糞大腸桿菌群數(shù)均大于23800000個/L。2.2有機(jī)物的降解大腸桿菌是一系列好氧與兼性厭氧菌的桿菌,好氧菌利用溶解氧把有機(jī)物分解為簡單的有機(jī)物和無機(jī)物,并用以組成自身有機(jī)體,使水中的溶解氧迅速下降;厭氧菌對有機(jī)物的降解分為產(chǎn)酸階段和產(chǎn)氣階段,最終有機(jī)物將被分解為乙酸、二氧化碳和甲烷氣體。COD值高,說明水體中有機(jī)物的含量也高,水體受有機(jī)污染較嚴(yán)重。試驗(yàn)所取的水樣,除了進(jìn)水,都是各處理構(gòu)筑物處理末端的水樣,從表5結(jié)果來看,進(jìn)水水樣主要成分是生活污水,其COD值最高,大腸桿菌群數(shù)必然最多。出水COD值最低,有機(jī)物已大部分被降解,大腸桿菌群數(shù)最少。厭氧段的COD值高于好氧段,其大腸桿菌群數(shù)也多于好氧段。2.3ph值對大腸桿菌生長的影響表6列出的是被測水樣的pH值,可以看出從進(jìn)水至出水的5個取樣點(diǎn)的pH值大約在6.8～7.3之間,這個pH值范圍很有利于大腸桿菌生長。另外,出水的pH值最接近大腸桿菌生長的最適pH值,而實(shí)際結(jié)果表明,出水中的大腸桿菌群數(shù)是最少的,這是有其他因素制約其生長,以此說明環(huán)境因素對細(xì)菌數(shù)的影響是多方面綜合影響的結(jié)果。2.4微生物的影響SS的多少與水中污泥含量有很大的關(guān)系,活性污泥是由多種多樣的好氧和兼性厭氧微生物與污水中有機(jī)和無機(jī)的固體物質(zhì)混凝交織在一起形成的絮狀體,其中大多是革蘭氏陰性菌。由表7結(jié)果來看,厭氧段的SS值高于好氧段的,厭氧段的大腸桿菌群數(shù)也更多。一般來說,水體中SS含量更高,其大腸桿菌群數(shù)量也會更多。2.5水溫與大腸桿菌的關(guān)系大腸桿菌屬于中溫性細(xì)菌。中溫細(xì)菌生長的最低溫度為5～10℃;最適溫度為25～40℃;最高溫度為45～50℃。實(shí)驗(yàn)的水樣取樣時間是從5月7日到5月19日,在此期間,氣溫基本是在20～37℃范圍內(nèi),清晨取得水樣的溫度基本保持在24～25℃范圍內(nèi),由此可見,這個溫度基本接近了大腸桿菌的最適溫度,而從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看,從進(jìn)水到出水,大腸桿菌群的數(shù)量都比較多,出水就達(dá)到了2.3×105個/L之多。3對于污水廠運(yùn)行的助推通過發(fā)酵法檢測污水處理廠5個處理單元中的大腸桿菌群數(shù),從結(jié)果可以看出,出水和O池中大腸桿菌群數(shù)基本有了一個結(jié)果,而其他處理單元中的大腸桿菌群數(shù)由于太多了,無法將其準(zhǔn)確量化。該污水處理廠出水的基本控制項目允許排放濃度應(yīng)遵循《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級B類標(biāo)準(zhǔn)。而由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,污水廠出水中的糞大腸桿菌群數(shù)為2.3×105個/L,超過了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)。該污水處理廠原有1個加氯池用于出水的消毒,在運(yùn)行后發(fā)現(xiàn),出水中氯的含量過高,并產(chǎn)生了三鹵甲烷類物質(zhì)的二次污染,故已停用。通過查閱文獻(xiàn)[4,5,6,7,8,9,10,11,12],認(rèn)為使用高效、低毒、低成本的含氯消毒劑——二氧化氯來處理出水,對于該污水處理廠中較為合適?；瘜W(xué)法生產(chǎn)的二氧化氯消毒成本為每噸水0.04～0.06元,且消毒后的