南方多地氣溫低于北方氣溫，咱們都不適應(yīng)，微生物能幸免于難嗎？
今年的氣溫著實(shí)讓人捉摸不透，特別是身處南方深有體會(huì)了，不少地區(qū)最高氣溫甚至可能比北方還要低。原本要過(guò)一個(gè)涼爽秋天的你，結(jié)果等來(lái)的卻是在寒風(fēng)中獨(dú)守水廠的你。
那有”污師”要問(wèn)了“氣溫驟降這么低，人都受不了，水里的微生物怎么辦？”
冬季污水處理廠
國(guó)內(nèi)外大量的理論與試驗(yàn)研究表明，正常水處理?xiàng)l件利用的是中溫菌，在15～35℃之間有較好的活性，當(dāng)水溫低于8℃或高于35℃時(shí)，微生物反應(yīng)的速度明顯降低。實(shí)際運(yùn)行中，水溫高于35℃的情況較少，低水溫比較常見(jiàn)。
溫度是一個(gè)重要的生態(tài)因子，是影響微生物生長(zhǎng)與存活的最重要因素之一，對(duì)生物個(gè)體的生長(zhǎng)、繁殖、新陳代謝及生物種群分布和種群數(shù)量起著決定作用。此外，溫度對(duì)活性污泥的絮凝沉降性能、曝氣池充氧效率以及水的粘度都有較大影響。
一、微生物增殖
溫度是影響微生物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因子。溫度太低，可使原生質(zhì)膜處于凝固狀態(tài)，不能正常地進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸或形成質(zhì)子梯度，因而生長(zhǎng)不能進(jìn)行。溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響具體表現(xiàn)在：
(1)酶的活性:
溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。
(2)細(xì)胞膜的流動(dòng)性:
溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸；溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸。因此溫度變化能影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。
(3)物質(zhì)的溶解度:
微生物總體上生長(zhǎng)溫度范圍較廣，但對(duì)每一種微生物來(lái)講只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)。
二、微生物代謝
盡管已證明部分嗜冷性微生物在低溫下具有較高的污染物降解能力，但是由于嗜冷性微生物種類(lèi)較少，且污水中的生物量也少，易在活性污泥中流失，所以其污染物去除能力沒(méi)有很好的發(fā)揮出來(lái)。
又由于污水處理中的微生物大多數(shù)是適溫微生物，適溫微生物的最低生長(zhǎng)溫度為10℃，低于10℃時(shí)，起主要降解作用的中溫菌已經(jīng)失去了降解有機(jī)物的能力，而冷適微生物由于世代時(shí)間較長(zhǎng)，并且受自身生理特性和各種生態(tài)因子的抑制作用，在數(shù)量上不能達(dá)到一定的程度，在量與質(zhì)上并未形成優(yōu)勢(shì)群體，從而導(dǎo)致了生物處理效果的降低。
因此，低溫條件下市政污水廠活性污泥中微生物種群數(shù)量少、活性低、分解有機(jī)物能力弱、處理效率低、出水水質(zhì)差。
三、污泥吸附作用
適冷微生物所分泌的細(xì)胞外聚合物變少以及酶催化作用的減少降低了生化反應(yīng)速度，低溫時(shí)微生物本身代謝功能也逐漸減弱，吸附在活性污泥表面上的有機(jī)物，不能很快被降解，未降解的有機(jī)物在活性污泥吸附表面上有所積累，在一定程度上改變了被多糖類(lèi)粘液層包覆的吸附表面的性質(zhì)，污泥的表面活性恢復(fù)的較慢，從而降低了活性污泥的吸附作用。
如果延長(zhǎng)生物反應(yīng)時(shí)間，溫度對(duì)于COD 去除率的影響將逐漸減少。這可以認(rèn)為總吸附表面積不會(huì)因水溫降低而減少，這就保證了低溫吸附去除作用繼續(xù)存在。
四、污泥的沉降
低溫條件下活性污泥的沉速較小，常溫條件下活性污泥的沉降性能明顯好于低溫條件下活性污泥的沉降性能。主要原因如下，常溫條件下的中溫菌分泌的胞外聚合物較多，使污泥的絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)、大小適中，容易形成大塊絮狀體沉淀下來(lái)，因此具有良好的沉降性能。
而低溫條件下能夠代謝外源物質(zhì)的中溫菌的數(shù)量少，活性低。冷適應(yīng)微生物的數(shù)量雖然有所上升但和常溫條件下的中溫菌相比數(shù)量較少，活性也較低。
所以低溫條件下微生物菌群的分泌能力低，胞外聚合物的數(shù)量大為減少，微生物間的相互作用變?nèi)酰瑥亩鴮?dǎo)致活性污泥顆粒細(xì)碎，不易形成大顆粒絮狀體，常常是細(xì)小的泥粒等速共沉，沉速較小，溫度越低這種現(xiàn)象越明顯。
從水質(zhì)特點(diǎn)上分析，低溫環(huán)境下，水的粘滯性增高，固體顆粒沉降阻力增大，降低了泥水分離效果，沉淀后的上清液仍有細(xì)小的懸浮顆粒隨出水帶走。
五、污泥的膨脹
有關(guān)研究表明在寒冷地區(qū)城市污水廠，除低氧、低負(fù)荷外，溫度也確是影響污泥膨脹的重要因素。專(zhuān)家通過(guò)對(duì)膨脹污泥的顯微觀察和生化分析認(rèn)為微絲菌屬的小胸蟲(chóng)在低溫條件下會(huì)引起污泥膨脹。
此細(xì)菌適合的生長(zhǎng)環(huán)境是低溫、低負(fù)荷，在這種環(huán)境下它的絲特別長(zhǎng)，具有疏水性特點(diǎn)。低溫導(dǎo)致絲狀菌的過(guò)度生長(zhǎng)是寒冷地區(qū)冬季和春季污泥膨脹的主要原因。
六、污泥的脫水
對(duì)于低溫運(yùn)行的活性污泥，顆粒密度是影響污泥比阻的主要因素，而對(duì)于常溫活性污泥，顆粒大小才是影響污泥比阻的主要因素。同時(shí)，低溫下絲狀菌的大量出現(xiàn)導(dǎo)致了污泥絮體疏松、密度減小，進(jìn)一步導(dǎo)致污泥比阻和沉降指數(shù)增大。
與常溫運(yùn)行活性污泥相比，低溫運(yùn)行活性污泥所攜帶的負(fù)電荷少而具有更高的親水性；低溫活性污泥的胞外分泌物中含有更多的粘性物質(zhì)，使污泥的壓縮性降低而難于沉降。
推薦閱讀：《低溫處理總氮需要解決的問(wèn)題》