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咱先搞明白一個(gè)事兒：污水處理廠里頭，活性污泥可不是普通的泥巴，它是一群“污水處理小能手”的家——里面住著細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物這些微生物，靠吃污水里的有機(jī)物活著，順便把污染物分解成無害的水和二氧化碳，這才讓污水變干凈?？梢坏┗钚晕勰?ldquo;中毒”，這群小能手就蔫了，處理能力直線下降，甚至整個(gè)系統(tǒng)都可能癱瘓。今天咱就掰開揉碎了說，這中毒到底是咋一步步讓處理能力垮掉的。
首先得清楚，啥叫“活性污泥中毒”？其實(shí)就是污水里混進(jìn)了不該有的“毒物”——可能是工廠排的重金屬(比如銅、鉻、汞)，可能是強(qiáng)酸強(qiáng)堿，也可能是難降解的有機(jī)物(比如某些農(nóng)藥、化工廢水里的成分)。這些東西一進(jìn)系統(tǒng)，對(duì)微生物來說就是“致命殺手”，接下來就會(huì)引發(fā)一連串連鎖反應(yīng)，處理能力自然就下來了。
第一步，也是最直接的：毒物先把“主力選手”——細(xì)菌給干掉了。咱都知道，活性污泥里最核心的就是異養(yǎng)菌，它們是分解有機(jī)物的主力軍。這些細(xì)菌的細(xì)胞膜、酶系統(tǒng)都是“軟肋”。比如重金屬，一碰到細(xì)菌就會(huì)黏在細(xì)胞膜上，把細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)破壞掉，相當(dāng)于把細(xì)菌的“保護(hù)殼”砸破了，里面的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核全漏出來，細(xì)菌直接就死了；還有些毒物會(huì)跟細(xì)菌體內(nèi)的酶“搶位置”，酶本來是幫細(xì)菌分解有機(jī)物的“工具”，被毒物占了位置，酶就沒法干活了，細(xì)菌就算活著也沒法“吃飯”，只能慢慢餓死。
你想啊，本來一池子全是活躍的細(xì)菌，中毒后死的死、癱的癱，能干活的細(xì)菌數(shù)量一下子少了一大半。以前100個(gè)細(xì)菌能處理100份有機(jī)物，現(xiàn)在只剩20個(gè)活的，那剩下的80份有機(jī)物不就堆在池子里了？出水水質(zhì)肯定就超標(biāo)了，這處理能力不就降了嘛。
第二步，就算有些細(xì)菌沒立刻死，也會(huì)“嚇得不敢動(dòng)”——進(jìn)入“休眠模式”，或者改變代謝方式，不再好好分解污染物。很多微生物都有“應(yīng)激反應(yīng)”，一旦感受到環(huán)境里有危險(xiǎn)(比如毒物存在)，就會(huì)停止正常的生長繁殖和代謝活動(dòng)，轉(zhuǎn)而合成一些“保護(hù)物質(zhì)”把自己裹起來，就像動(dòng)物冬眠一樣，先保住命再說。
舉個(gè)例子，要是污水里突然混入了高濃度的酚類物質(zhì)(常見于化工廢水)，很多分解有機(jī)物的細(xì)菌就會(huì)“罷工”，不再分解COD(化學(xué)需氧量，代表水里有機(jī)物的多少)，轉(zhuǎn)而啟動(dòng)一種特殊的代謝途徑，試著把酚類分解掉來保命。可這樣一來，它們就沒精力去處理原本該處理的有機(jī)物了，池子里的COD降不下去，處理效果自然就差了。而且這種“休眠”不是暫時(shí)的，要是毒物一直存在，細(xì)菌可能就一直不恢復(fù)活性，處理能力就會(huì)長期低迷。
第三步，活性污泥的“結(jié)構(gòu)”會(huì)被破壞，從“絮狀小團(tuán)體”變成“散兵游勇”，沒法正常沉淀，進(jìn)一步拖垮處理系統(tǒng)。正常的活性污泥是絮狀的，像小棉花團(tuán)一樣，這些絮體里裹著大量細(xì)菌，而且沉降性能特別好——在二沉池里，它們能快速沉到池底，清水從上面流走，污泥還能回流到曝氣池繼續(xù)用。
可一旦中毒，情況就變了。一方面，細(xì)菌死了之后，絮體里的“骨架”(主要是細(xì)菌分泌的多糖、蛋白質(zhì)等黏性物質(zhì))就沒了支撐，絮體就會(huì)碎掉，變成細(xì)小的顆粒；另一方面，有些毒物會(huì)破壞細(xì)菌分泌的黏性物質(zhì)，讓絮體失去黏性，沒法聚集在一起，只能飄在水里。這些碎掉的小顆粒在二沉池里沉不下去，會(huì)跟著出水一起流走，形成“跑泥”現(xiàn)象。
你想啊，污泥都跑了，曝氣池里的活性污泥量越來越少，能干活的微生物更少了，形成惡性循環(huán)。而且跑出去的污泥還會(huì)讓出水變得渾濁，COD、SS(懸浮物)全超標(biāo)，處理系統(tǒng)等于“雪上加霜”，處理能力能不下降嗎？
第四步，微生物的“生態(tài)平衡”被打破，有益菌沒了，有害菌反而瘋長，進(jìn)一步干擾處理過程。正常的活性污泥里，微生物之間是“互相配合”的：細(xì)菌分解有機(jī)物產(chǎn)生小分子物質(zhì)，原生動(dòng)物(比如鐘蟲、輪蟲)吃細(xì)菌，控制細(xì)菌的數(shù)量，還能分泌黏性物質(zhì)幫助絮體形成，大家各司其職，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。
可中毒之后，這種平衡就被打亂了。因?yàn)椴煌⑸飳?duì)毒物的耐受度不一樣——那些分解有機(jī)物的有益菌往往耐毒性差，先死了；而一些耐毒性強(qiáng)的雜菌(比如某些放線菌)反而活了下來，開始大量繁殖。這些雜菌不僅不分解污染物，還會(huì)跟剩下的有益菌搶營養(yǎng)、搶氧氣，甚至分泌一些抑制有益菌生長的物質(zhì)。
比如有時(shí)候中毒后，曝氣池里會(huì)出現(xiàn)大量的絲狀菌，這些菌長得又細(xì)又長，會(huì)纏繞在活性污泥絮體上，導(dǎo)致絮體沉降性能變差(就是常說的“污泥膨脹”)，同樣會(huì)造成跑泥。而且絲狀菌不怎么分解有機(jī)物，它們一多，有益菌的生存空間就被壓縮，處理能力自然就上不去了。
最后還有一點(diǎn)，中毒后活性污泥的“恢復(fù)能力”會(huì)變?nèi)?，就算后續(xù)去掉了毒物，處理能力也沒法立刻回來。因?yàn)槲⑸锏纳L繁殖需要時(shí)間，死了的細(xì)菌沒法復(fù)活，剩下的少量細(xì)菌要重新繁殖到原來的數(shù)量，還得重建絮體結(jié)構(gòu)、恢復(fù)生態(tài)平衡，這個(gè)過程可能需要幾天甚至幾周。在這段時(shí)間里，系統(tǒng)的處理能力一直處于低位，要是中間再出點(diǎn)差錯(cuò)(比如進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng))，甚至可能徹底崩潰，得重新投加污泥才能啟動(dòng)。
總結(jié)一下，活性污泥中毒之所以會(huì)讓處理能力下降，本質(zhì)上就是“毒物攻擊微生物”——先殺死或抑制核心的分解細(xì)菌，再破壞污泥的絮體結(jié)構(gòu)和微生物生態(tài)平衡，最后導(dǎo)致有機(jī)物分解不了、污泥跑掉、系統(tǒng)惡性循環(huán)。所以污水處理廠最怕的就是進(jìn)水突然混入有毒物質(zhì)，平時(shí)都得盯著進(jìn)水水質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)異常趕緊采取措施，不然辛辛苦苦建起來的處理系統(tǒng)，可能就因?yàn)橐淮沃卸径?ldquo;罷工”了。
原標(biāo)題：活性污泥中毒：為啥好好的污水處理系統(tǒng)，突然就“罷工”了？
